Athlon超頻——挖掘AMD K7內(nèi)核CPU倍
Tbred內(nèi)核Athlon XP是現(xiàn)在市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，在Tbred內(nèi)核Athlon XP上人們發(fā)現(xiàn)少了L4、L10，多出一個(gè)L12。這里L(fēng)12推斷是和FSB基準(zhǔn)頻率相關(guān)的金橋，不在本文討論范圍之中，而和倍頻相關(guān)的L4、L10跑到哪里去了？前文已經(jīng)說明L4和L10已經(jīng)在Tbred內(nèi)核Athlon XP上取消，原有的功能已經(jīng)整合入了新L3金橋當(dāng)中，我們來看一下模擬示意圖。
對(duì)比Palomino內(nèi)核AthlonXP的那張模擬圖看一下，是不是很清楚了，那個(gè)在Palomino內(nèi)核AthlonXP上和倍頻區(qū)切換橋相連通的AJ27引腳在Tbred內(nèi)核Athlon XP上變成了和L3金橋最右側(cè)那個(gè)小橋相連通。
當(dāng)AJ27通過內(nèi)部上拉電路接到VCC上時(shí)，AJ27就為高電平狀態(tài)，這時(shí)體現(xiàn)到CPU倍頻區(qū)上就為上倍頻區(qū)，而當(dāng)AJ27通過下拉電阻接往VSS時(shí)（有些國外玩家并沒有接下拉電阻）則引腳為低電平狀態(tài)，這時(shí)體現(xiàn)為下倍頻區(qū)。
主板廠家如何實(shí)現(xiàn)五位倍頻信號(hào)
前面講的主要都是CPU部分，那主板廠家又是如何實(shí)現(xiàn)五位倍頻信號(hào)呢，這需要兩方面的配合，首先在BIOS方面要求有一個(gè)五位的倍頻表，然后還需要有相應(yīng)的硬件把這五位倍頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)傳回CPU，滿足了這兩點(diǎn)就可以說實(shí)現(xiàn)了真正意義上的五位倍頻信號(hào)，下面來詳細(xì)解釋一下。
BIOS上要作的改進(jìn)
我們?cè)贐IOS中看到的倍頻選項(xiàng)列表在BIOS設(shè)計(jì)人員來看就是一個(gè)ratio table，我們不妨這樣理解，這個(gè)table可以由不同的位數(shù)來決定，而出現(xiàn)只存在12.5及12.5以下倍頻相關(guān)選項(xiàng)的原因就是這個(gè)版本的BIOS中ratio table是一個(gè)4位table，通過前文的介紹讀者應(yīng)該會(huì)非常清楚了，如果BIOS設(shè)計(jì)人員把這個(gè)ratio table變成一個(gè)5位table的話，我們就可以在BIOS當(dāng)中看到更多的倍頻選項(xiàng)了，有些主板BIOS當(dāng)中根本沒有倍頻調(diào)節(jié)選項(xiàng)，想叫倍頻選項(xiàng)出現(xiàn)可用升級(jí)BIOS的方法實(shí)現(xiàn)，這一點(diǎn)相對(duì)來說要簡(jiǎn)單一些，因?yàn)檫@只需要BIOS設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出一個(gè)五位的ratio table就OK了。
神秘芯片現(xiàn)身
光BIOS有五位的ratio table是不夠的，我們還要了解一下主板上是如何把BIOS送來的五位倍頻信號(hào)轉(zhuǎn)為高低電平輸出給CPU的，對(duì)于前文中重點(diǎn)提出的AJ27引腳又是如何進(jìn)行控制的。
筆者在測(cè)試主板的過程中發(fā)現(xiàn)很多采用五位倍頻信號(hào)調(diào)節(jié)的主板上都多出一個(gè)名為ATXP1的芯片，我們知道AJ27引腳是一個(gè)非常關(guān)鍵的引腳，如果這個(gè)芯片上有一個(gè)引腳和AJ27直接相連，然后提供給AJ27引腳高、低電平，不就可以全段調(diào)節(jié)倍頻了嗎？
現(xiàn)在用EPOX 8RDA主板的人非常多，本文就以它為例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此主板上也存在剛才提到的ATXP1芯片，在8RDA主板上用萬用表測(cè)量后顯示，AJ27和ATXP1的一個(gè)引腳(GPIO6)是直接相連的。萬用表測(cè)的電阻為0，看來這個(gè)ATXP1芯片是上下倍頻區(qū)切換的關(guān)鍵。
不過這并不是唯一的，在筆者的觀察當(dāng)中，還有使用ATXP2和ATXP5的，因?yàn)槭稚蠜]有這兩個(gè)芯片的相應(yīng)資料，這里我們重點(diǎn)分析大部分可調(diào)倍頻主板上都有的ATXP1，芯片的官方網(wǎng)站上介紹說明這是一款超頻芯片，正是這個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)了12.5以上倍頻的功能，通過對(duì)此芯片的引腳的輸出模式進(jìn)行相關(guān)控制即可得到不同的輸出結(jié)果。
首先看一下這個(gè)芯片的引腳定義圖：
這里我們看到了一些相關(guān)的倍頻定義腳，這里FIDIN0、FIDIN1、FIDIN2和FIDIN3為倍頻信號(hào)輸入引腳，我們?cè)贐IOS設(shè)定好的倍頻信號(hào)中的4位就是傳到這四個(gè)引腳的，而右側(cè)的FIDCS0、FIDCS1、FIDCS2和FIDCS3是輸出信號(hào)到北橋的倍頻信號(hào)引腳，F(xiàn)IDCPU0、FIDCPU1、FIDCPU2和FIDCPU3為送往CPU的倍頻信號(hào)輸出腳，可以說這個(gè)芯片是BIOS內(nèi)倍頻信號(hào)的硬件實(shí)現(xiàn)，把BIOS發(fā)出的邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)成相應(yīng)的高低電平返回給CPU。這里有人會(huì)提出疑問，不是五位信號(hào)嗎？怎么輸入這個(gè)芯片的還是四位信號(hào)，呵，除了FIDIN0-3這四倍信號(hào)以外，還有另一位信號(hào)被此芯片獲取，只是另一位是利用的是其他的引腳，即GPIO引腳中和AJ27引腳直接相連的那一個(gè)（在8RDA上就是GPIO6）。
GPIO引腳在很多IC中都存在，它可以作為輸入腳也可以作為輸出腳來使用，而這個(gè)芯片上面有12個(gè)GPIO腳，一般廠家可以利用其中的一些引腳提供對(duì)如主板電池、DDR等的控制，而這個(gè)芯片可以提供較多的GPIO腳，廠家可以利用其中的一個(gè)引腳來和AJ27引腳相連，我們?cè)贐IOS中的倍頻信號(hào)表中那個(gè)第五位信號(hào)（對(duì)應(yīng)著AJ27的高低電平）會(huì)把信號(hào)數(shù)據(jù)通過SMBUS總線傳到ATXP1中的和AJ27直接相連的GPIO引腳，然后在芯片內(nèi)部進(jìn)行邏輯信號(hào)到電平信號(hào)的轉(zhuǎn)變，最后把對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)傳給CPU的AJ27引腳，而返回的電平信號(hào)如果是高電平，則CPU下次開機(jī)初始化的時(shí)候就會(huì)處在上倍頻區(qū)（倍頻值范圍為13-24），如果返回的是低電平，就會(huì)處在下倍頻區(qū)（倍頻值范圍為5-12.5）。
舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，我們把Tbred內(nèi)核的AthlonXP1700+（默認(rèn)倍頻為11，本身處于下倍頻區(qū)，AJ27為低電平模式）插在一款支持全段倍頻調(diào)節(jié)的主板上，在BIOS中我們把CPU的倍頻改為13，然后保存設(shè)置，在保存的過程當(dāng)中，倍頻的設(shè)定信息就會(huì)寫到南橋當(dāng)中的一小段RAM中，然后倍頻信息通過SMBUS數(shù)據(jù)傳輸線傳送到ATXP1的對(duì)應(yīng)引腳上，有四位傳到了FIDIN對(duì)應(yīng)引腳上，另一位（對(duì)應(yīng)上下倍頻區(qū)切換的AJ27相應(yīng)信號(hào)）會(huì)被某一個(gè)GPIO引腳讀?。榱酥v解方便，假定為GPIO6），并在芯片內(nèi)部轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)進(jìn)行輸出，F(xiàn)IDIN0-3的四位信號(hào)會(huì)通過FIDCS0-3和FIDCPU0-3分別輸出到北橋和CPU，而GPIO6則會(huì)把通過芯片內(nèi)部轉(zhuǎn)換后的電平信號(hào)送給CPU的AJ27引腳，如果開機(jī)后13倍頻生效，就說明CPU在重啟后AJ27已經(jīng)處在了高電平模式下。
GPIO引腳可以有三種不同的設(shè)置模式：Input模式、Push-pull模式、Open Drain模式，不同的模式會(huì)有不同的輸出電平形式，這就要看廠家具體的作法了。
Input模式：在這個(gè)模式下，CPU把AJ27原生電平信號(hào)傳送給對(duì)應(yīng)的GPIO引腳，重啟后得到的AJ27電平信息和CPU本身固有的是一樣的。
輸出模式則包括下面兩種:
說明一點(diǎn)的是:下面兩個(gè)輸出模式是主板在設(shè)計(jì)時(shí),寫B(tài)IOS code的人根據(jù)相關(guān)電路特性寫出來的，也就是說它可以通過BIOS來進(jìn)行控制，我們完全可以通過升級(jí)BIOS把引腳的模式改變（如把下面的Open Drain模式改變成Push-pull模式），而下面我只是把這個(gè)過程簡(jiǎn)化，根據(jù)大部分廠家的常規(guī)作法來講解（因?yàn)橐话銖S家定義好了一個(gè)模式似乎不太改變）。
Push-pull模式：此時(shí)GPIO引腳的狀態(tài)是，當(dāng)我們?cè)贐IOS中設(shè)定13及以上倍頻時(shí)，信號(hào)送至GPIO引腳后在內(nèi)部進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，其輸出電平為高電平，CPU的AJ27最終電平信息就為高電平，當(dāng)我們?cè)贐IOS中設(shè)定倍頻為12.5倍頻及以下時(shí)，此時(shí)引腳也對(duì)應(yīng)的輸出低電平信號(hào)，CPU最終得到的電平信息即低電平，這也是所謂的可以全段調(diào)節(jié)倍頻。
Open Drain模式：這個(gè)模式時(shí)GPIO引腳有兩種輸出形式，一種是不輸出，一種是低電平，當(dāng)我們?cè)贐IOS中手動(dòng)設(shè)為13及以上倍頻（也即高電平）時(shí)，對(duì)應(yīng)的GPIO引腳為不輸出狀態(tài)，此時(shí)CPU最終得到的AJ27電平狀態(tài)信息為CPU本身固有的電平信息，而當(dāng)我們?cè)贐IOS中手動(dòng)設(shè)為12.5及以下倍頻（也即低電平）時(shí)，引腳輸出為低電平，CPU最終得到的AJ27電平信息為低電平。
以上僅限于ATXP1的GPIO引腳，本文中提到的主板中大部分均采用ATXP1芯片，華碩A7N8X采用的是ATXP2芯片，感覺在模式設(shè)置上和ATXP1差距不大，而麗臺(tái)的nForce2（IGP）K7CR18GM主板采用的是ATXP5，似乎不是這三種模式，也許另有一種模式吧，后文會(huì)提到。<
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