Переделка MB ASUS P2B-DS

Project: 01.10.09
Release: 06.02.12 (v.1.00)

От автора

       Идея разработки данной статьи легла еще в конце 2009 года(о чем и писал на главной странице), тогда впервые получилось найти данную плату с необходимой ревизией и найти нужные компоненты(а замысел найти и собрать всё это, лег еще раньше ~2007). Статья не является собой плагиатом/переводом иностранных статей, хотя исследованием переделки занимались более компетентные люди, в том числе и с иностранных ресурсов(т.е. сразу же снимаю с себя авторство данного исследования и лишь подтверждаю на практике возможность данной реализации). В этой статье опишу сам процесс переделки, основные моменты на которые лучше всего обратить внимание, не делая ничего лишнего. Как успешная реализация переделки на долгосрочный период, добавлю, что плата с установленными всеми компонентами работает и по сей день!

ВВЕДЕНИЕ

       Материнская плата выпущена в конце прошлого столетия (примерно 1999 год), тогда представляла собой достаточно хорошее, а главное - дешевое(!) серверное решение под UNIX, Linux и Windows NT семейства операционных систем, в которых реализована поддержка нескольких процессоров. P2B-DS держит как однопроцессорную, так и двухпроцессорную конфигурацию, основанную на Pentium II, а в последствии и Pentium III решениях, в альтернативу дорогостоящим процессорам Xeon.

Статья представляет собой, скажем так, запоздалый русскоязычный вариант переделки данной платы, но прежде чем говорить о том, что и как будем переделывать и доделывать, рассмотрим характеристики(по умолчанию), что представляет и на, что способна данная плата:

1Гб ОЗУ для 1999 года, было достаточно много, сразу видно, что чипсет Intel 440BX создавался с запасом на будущее, правда дальнейшее развитие чипсетостроения нельзя назвать оптимистичным, т.к. с выпуском более-менее успешного чипсета под номером 815, он лишился поддержки данного объема памяти в 2 раза, да и её скорость слегка приуменьшилась, спасала только возможность чипсета работать на более высоких частотах аля 166 МГц и выше, что конечно же требовало очень хороших модулей памяти..., но мы кажется отвлеклись!

В общем, что имеем на борту, легендарный чипсет Intel 440BX, возможность установить много оперативной памяти, поддержка видеокарт с AGP разъёмом, так же нельзя не сказать о присутствии SCSI контроллера, который в скоростных характеристиках гораздо лучше чем UltraDMA 33, да и плюс установка 2х процессоров! В остальном плата не блещет какими либо особенностями, количество PCI слотов кому то покажется малым, всего 4 шт., шина всего 100-112 МГц, где установка процессоров с шиной по умолчанию 133 МГц, получаем более низкую частоту процессора, т.е. к примеру устанавливаем Pentium III 1000/133/1.7, где множитель 7,5*133=1000МГц, здесь же на выходе будет ~ 7,5*100=750МГц, т.е. для полноценных 1000 МГц, придется искать процессор с шиной 100МГц и множителем 10! Так же нельзя не сказать о заниженном напряжении на чипсет и память (VIO), вместо стандартных 3,33 вольта, он выдает примерно 3,22 вольта.

Итак, постановка задачи, что хотим получить на данной плате: 133 МГц системную шину и нормализация напряжения на VIO до 3,33 вольта(можно чуть и выше)! Далее как следствие, для перспективы, установка 1Гб ОЗУ и установка самых лучших процессоров серии Pentium III - Tualatin Pentum III-S 1400МГц!

Процесс в действии

1. Реализация шины 133 МГц

В общем, для реализации(выполнения задачи) появления FSB = 133МГц и выше на данной плате, в лучшем случае рекомендую найти данную плату с последней ревизией 1.06! Почему? Да потому, что нам необходим чип генератора частоты - ICS 9250CF-08, а на данной ревизии платы он гарантированно присутствует! В противном случае будем выполнять еще одну задачу, заключающуюся в перепайке данного чипа, донором которому могут послужить платы, к примеру, P2B и P3B! Почему именно данный чипсет? У этого чипа есть все нужные нам частоты в т.ч. и FSB133:

Что нам предлагает плата по умолчанию:

Как видим плате P2B-DS присутствуют перемычки только от FS0 до FS2, а FS3 даже на самой плате не разведена(т.е. отсутствует полностью, ни дорожек, ни контактов под распайку). Благодаря ресурсу http://tipperlinne.com/p2b-ds150.htm, дало хорошую пищу энтузиастам к действию, схема переделки следующая:

Теперь начинаем разжевывать: правая нога резистора R99 связан с 9 ногой чипсета ICS 9250CF-08, которая в свою очередь и является выходом для FS3. По предоставленной выше схеме, можно реализовать, нереализованную разработчиком данной платы, разводку для четвертой перемычки. Красным отмечено, что конкретно нужно соединить. Для того чтобы сигнал шел грамотно и составил необходимую нам единицу на FS3, соединение необходимо провести через резистор сопротивлением около 10КОм. Примерно вариант переделки выглядит следующим образом:

Теперь смело можно ставить 1 на FS3, и получим необходимую нам шину в 133МГц!

Заниженное VIO до 3,22 вольта, является малоприятным фактом для высокой частоты шины в 133МГц, как следствие память может работать с ошибками, так же память может не определиться полностью, при установке всех 4 модулей. За напряжение подаваемое как на процессор так и на остальные компоненты системы, будь то память или чипсет, отвечает микросхема HIP6019BCB, но нам интересна не она, а вот резистор который находится чуть выше её, подписанный R50, все это дело находится возле 1-го процессорного разъема.

Этот резистор и отвечает за необходимое нам напряжение на VIO. Он имеет сопротивление примерно 5КОм, для того чтобы повысить напряжение, нужно заменить этот резистор, на резистор с меньшим сопротивлением, ~4.7КОм, это уравновесит VIO до 3,34-3,4В, но лучше даже завысить напряжение вплоть до 3,5-3,6В, это только еще лучше может сказаться на стабильности памяти. Т.к. мне не получилось найти резистор с необходимым сопротивлением, решено было спаять последовательно 2 SMD резистора с сопротивлением 2,2КОм каждый, т.е. в сумме примерно получим 4,4КОм:

теперь в BIOSе в строчке +3.3V можно увидеть вместо 3.2 - нужное нам напряжение, у меня оно получилось примерно 3,5-3,6В:

Теперь за напряжение 3,3В и обвинений в его сторону о нестабильности, можно не опасаться, оно гарантированно завышено, осталось только подобрать подходящую память на материнскую плату! Желательно использовать память от одного производителя, т.к. при общении с данной платой находишь столько сюрпризов в её капризности, что порой лучше даже не рисковать используя разные модули! На моей системе использованы двусторонние(16 чиповые) модули Infenion по 256Мб каждый, PC-133, с таймингами 2.0-2-2, что все равно не обошлось без сюрпризов. Память только при определенном положении захотела определить весь гигабайт памяти, и то после выключения компьютера, все равно бывает, что определяет не весь гигабайт, после перезагрузки ALT+CTRL+Delete, память в новь в полном объеме. В общем в любом случае плата "капризничает", надеюсь у Вас уважаемые читатели этих замарочек не возникнет...!

3. Установка процессоров Pentium III-S в дуальном режиме!

Устанавливаемые нами процессоры используют интерфейс Socket 370, соответственно для установки их на данную плату, необходимо будет использовать переходники. Процессоры с ядром Tualatin требуют к себе очень чуткого подхода, т.к. для их установки нужен специализированный переходник, или переделка имеющегося переходника совместимого с ядром Coppermine т.е. FC-PGA, под FC-PGA2! Переделка следующая:

Описание: изолируем от разъема контакты AN3 AJ3 и AK4, на всякий случай так же удалить(как подсказывают эксперты - повредить точно недолжно) AF36, удаленный контакт AK4 надо соединить с AN11, соединить G35 и G37, напругу задавать лучше вручную(хотя смотрите сами, в данном случае замыкание VID-ов настроено на 1,55В).

Чтобы не сверлить сокетный разъем, не выдирать контакты с процессора, уже не один раз проводил данную практику по расширению отверстий в сокете и надеванию кембриков на процессорные ножки(я использовал провода от ушатаной мышки PS/2, они достаточно тонкие для этих целей). Соединение контактов AK4 и AN11 делал проводком, с тонко намотанной спиралькой на каждом конце проводка, кому то покажется данный способ ненадежным и опасным, но если сделать все аккуратно, то надежность будет гарантированна!

А вот теперь самое интересное, для работы в дуальном режиме, придется поискать переходники с чипом на борту. Гарантированно проверенные переходники, на которых собственно сам и сижу, фирменные ASUS S370-DL, как вариант можно попробовать переходники от MSI и Gigabyte, гарантии, правда, не даю. И как не странно их нужно в количестве двух штук!

Теперь о не менее важном, BIOS платы тоже должен поддерживать эти процессоры, поэтому позаботьтесь о его перепрошивке на самую последнюю ревизию. Как вариант можете скачать мной пропатченный БИОС!

Итак, BIOS перепрошили, переходники переделали, систему скомплектовали:

Включаем, смотрим, в начале загрузки система должна сообщить, что два процессора определены (2 Processor(s) Detected), как вариант таблица информации, если успеете нажать на паузу при загрузке: 

Собственно, что и требовалось доказать, 133 шина, 1Гб памяти, и двухпроцессорная конфигурация из Pentium III-S! Вот что отображает программа CPU-Z:

4. Тестирование(и в общем чего ожидать от платы)

Данный пункт добавляю в статью как бонус, хотя без него статья, наверно и не будет столь полной. Опишу основные моменты с которыми столкнулся лично. 

4.1. Использование SCSI интерфейса

Начнём с того, что если Вы не мега реаритетчик, то советую не приобретать SCSI жесткие диски, скорость конечно выше чем у имеющегося на борту IDE интерфейса, но во-первых, их стоимость и по сей день оставляет желать лучшего(причем б/у), во -вторых, они достаточно шумноваты, и в-третьих, скорость по сравнению с современными SATA HDD всё же отстаёт! Говорю это с учетом 1 HDD, т.к. RAID всё равно на данной плате не построить, интегрированный контроллер SCSI такого не позволяет делать, и лучше будет поискать нормальный контроллер SATA и использовать его с современным жестким диском. У меня остановился выбор на контроллере Espada VT6421-1A1E1IR:

но скорее всего потому, что в магазине выбор, за разумную цену, был не велик и самое интересное -  контроллер спокойно видится в DOS-е, хотя установка WindowsXP всё же требует наличие драйверов. Жесткий диск поставил Hitachi Deskstar 7K1000с 1Tb, что в объеме и акустическом комфорте никакой SCSI не сравниться. Учитывая, что контроллер использует интерфейс PCI, скорость передачи данных и будет ограниченна данным интерфейсом. В данным случае, при тестировании, жесткий диск показал скорость около 90Мб/с, что гораздо лучше тех SCSI 10 и 15 тысячников, которые не дотягивали и до 75Мб/с, хотя в скорости доступа они немного опережали. В подтверждении своих слов выкладываю тесты программы HDD Tune Pro v.3.50:

Итак скорость работы 3-х различных SCSI дисков. Для большего интереса использовал не интегрированный контроллер, а более продвинутый Adaptec 19160:

IBM 18Gb SCSI U160 10000rmp

Seagate 36Gb SCSI U160 15000rmp

Seagate 73Gb SCSI U320 10000rmp

Теперь глянем на тесты SATA жестких дисков на контроллере Espada VT6421-1A1E1IR:

Hitachi 1000Gb SATA2 7200rmp

Hitachi 2000Gb SATA2 7200rmp

Выводы: Небольшие провалы у 1Тб, скорее результат того, что он у меня стоит системным! Как можно видеть по результатам тестов, разница в скорости работы между SCSI и SATA очевидна, и идет не в пользу SCSI, и как писал выше: объем + ценовая и общая доступность + уровень шума, все говорит в пользу SATA! Личное впечатление - примерно с год использовал SCSI жесткие диски, отдал за них уйму универсального товара в виде маней, получил объем примерно 18+36+36+36+73=~200Гб(не уж то и много для хранения мультимедиа), использовал контроллер который описал выше Adaptec 19160, так же за счет увеличения количества нагревательных приборов получил общий подъем температуры в системнике, ну и + уровень шума, переход на SATA избавил от всех недостатков!

4.2. Видеоподсистема с AGP интерфейсом(что лучше поставить)

Плата использует графический интерфейс AGP 1.0, что уже ограничивает круг поиска среди мощных AGP видеокарт! Были испробованы несколько моделей Radeon 9800Pro, все они успешно стартовали и работали, но при условии состояния системной шины в 100 МГц! Вспоминаем, что установленный на плате чипсет Intel 440BX, не умеет делителя для AGP с FSB выше 100Мгц, т.е. он так и остается равным 2/3, т.е. 100*2/3=66,7Мгц, при FSB=133 получим 133*2/3=89Мгц, что еще больше сужает круг поиска, в общем, ни один из Radeon 9800Pro, не смог работать с завышенной частотой AGP! Так же среди nVidia, особенных карт 6-й серии, особенность которых заключалась в универсальном ключе на AGP разъеме(с двумя разрезами), что позволяло вставлять их куда угодно среди разновидностей AGP интерфейсов, были испробованы 6600 и 6600GT, из за того, что так и не смог найти подходящий драйвер на эти видеокарты (т.к. в сети есть отзывы о благополучном запуске подобных карт на BX чипсете, о котором узнал чуть позже, когда видеокарты уже были успешно проданы), посчитал их не совместимыми, ну или плохо совместимыми с данной платой. Драйвера ставились, в диспетчере задач видеокарта определялась, но говорила о непонятной ошибке, в общем система вела себя так, как будто драйвера и вовсе не установлены! Недавно была возможность приобрести 6800GT с универсальны разъемом, но эту возможность успешно про-фю-фюкал, видео карту успели продать! Возможно и запустилась бы, но не факт...! Короче остановился на купленной где то в начале 2009 и успешно себя зарекомендовавшей видео карте Gigabyte 5900XT 128Мб:

Стандартные частоты карты составляют GPU/Mem=390/350(700DDR), получилось подразогнать до 500/385(770DDR), что вполне прилично, по ядру ака 5900Ultra!

4.3. Тестирование производительности

Переходим к непосредственному тестированию, выбирал в основном приложения мультимедиа характера с поддержкой многопоточности. Тесты проводил как с включением многопоточности, так и с использованием одного процессора, для данной цели в некоторых программах через диспетчер задач ставилось "задать соответствие" на один процессор. Для сравнения в тесты добавил систему, основанную на более современной материнской плате, правда не многопроцессорной, но очень известную у оверклокеров - ASUS TUSL2-C, процессор был разогнан до 1680МГц, протестирован как в разгоне, так и без разгона!

4.3.1. Тестирование сжатия видео mpg

Программа TMPGEnc, v12a Betta, отлично работает с многопроцессорными системами, даже в опциях есть функция включения и выключения многопоточности:

для отключения многопоточности просто убираем галочку с пункта Use multithreading

остальные опции стояли следующие:

Смотрим результаты скорости пережатия:

Как видим в данном тесте, система основанная на чипсете i440BX более производительная, нежели на i815EP, разница в номинальной частоте составляет 13,83%, разгон процессора, как не странно, спасает положение. С использованием второго процессора, ролик пережался по времени на 47,71% быстрее, прирост производительности составляет примерно 91,3% т.е. почти в 2 раза быстрее. Ставим системе отличный зачёт по применению в данной области!

4.3.2. Тестирование в WinRAR

Здесь будем использовать интегрированную утилиту в саму программу WinRAR, "тест быстродействия и надежности аппаратуры". Будем использовать немного продвинутую версию программы 3.70 beta 8, способной работать в многопоточном режиме. При тестировании, функция многопоточности осуществляется с помощью галочки, предусмотренной разработчиками данной программы:

Смотрим результаты тестирования:

И опять наблюдаем архитектурное превосходство чипсета i440BX над i815EP, в данном случае с разницей в 8,7%, прирост же от использования второго процессора составил 36,16%, что вполне нормально. Смотрим, что даст реальное архивирование, использую все ту же папку с игрой NFS2, настройки стандартные:

Смотрим, что у нас получилось:

Смотрим разногласия системы i440BX и i815EP, и оно составляет 8,89% в пользу первой! Прирост от использования второго процессора совсем скромный и составляет всего 14,68%. 

4.3.3. Тестирование в 3D Mark 2006

Данной DirectX 3D тестер выбран не случайно, в тестировании процессора он очень хорошо оптимизирован под многопоточность, собственно, что и будем тестировать, а именно - выбираем опции только тестирования ЦПУ:

т.к. видеокарты у нас разные, скорости AGP тоже разные, поэтому будем проводить тест только с опцией процессора. Для начала рассмотрим тесты по отдельности:

Вот и раз, архитектуры уровнялись, споров между ними уже не возникает. Прирост от использования второго процессора составляет 94,94%, почти двукратный!

Ведать по нагрузке немного облегченный тест. Прирост от использования второго процессора составляет 92,83%. И общие очки по тесту ЦПУ:

Так получилось, что система на базе i440BX все же вырывает одного "попугая" , несмотря на то, что тесты вроде как шли с равными результатами... Прирост от использования второго процессора составляет 93,57%, что очень даже хорошо!

4.3.4. Тестирование Quake III Arena

Переходим к игровым тестам. Уже достаточно закрепившийся тестер Квака 3, кому то может показаться и странным(т.к. игра 1999 года), но поддерживает многопоточность, ведь чуть ли не до 2007 года, игр с поддержкой многопоточности  почти, что и не было, даже такие хиты как DoomIII, Half-Life2 и S.T.A.L.K.E.R. не обладали данной особенностью. Настройки игры стандартные, звук в системах был выключен. Для реализации поддержки мультипроцессорных систем используется команда r_smp 1, далее перезагружаем игру командой vid_restart. Правда с данной игрой связаны небольшие непонятности, если в конфигурации прописать r_smp, т.е. чтобы сразу запускалась с поддержкой SMP, то в большинстве случаев она просто зависала(не намертво, через диспетчер задач игру спокойно выгружал из процессов). Приходилось запускать игру без поддержки SMP, и уже руками её добивать, и опять же при следующем запуске игры, конфигурацию приходилось обнулять! Смотрим результаты тестирования:

Разницу между платформами i440BX и i815EP составляет аж целых 18fps или 8,81%, использование второго процессора добавляет 22,88% производительности, что, согласитесь, совсем скоромно, но это лучше результата, который получили при архивации файла!

4.3.5. Тестирование Quake 4

Уже более современная игра, использующая графический движок DoomIII, и что самое главное, поддерживает мультипроцессорность, в дополнительных опциях и есть такой пункт:

для выставления поддержки мультипроцессорности, просто выставляем в этом пункте "да"

если система однопроцессорная, этот пункт для редактирования вообще недоступен! Помимо приведенных выше дополнительных настроек, стояли еще и самые низкие настройки в основной опции, для максимального снятия зависимости системы от скорости видеокарты:

тестирование проходило с помощью команды PlayNetTimeDemo demo001, результаты следующие:

Ну вот системы i440BX и i815EP идут на равных, даже i815EP обходит на 0.9 fps, что очень непонятно, возможно съиграла роль более продвинутой видеокарты... итак разница между одно и двухпроцессорным тестированием составляет 37,13%, результат более впечатлителен в отличие от Quake III Arena, и заслуживает положительного впечатления от использования мультипроцессорной системы!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Материнская плата, выпущенная в 1999 году компанией ASUS с поддержкой двух процессоров, не представляла бы столь большого  внимания со стороны энтузиастов, если бы не "приколы" компании Intel с их бумажной несовместимостью новых процессоров Pentium III с предыдущим поколением этих же процессоров и материнских плат на них. В ряде тестов наглядно видно, чуть ли не двукратный прирост производительности от использования второго процессора. С доработками приведенными в этой статье, плата отлично служит альтернативой более дорогим  серверным платам, таких производителей как Supermicro и Tyan, да и плюс поддержка AGP, т.е. можно поискать профессиональную видеокарту nVidia Quadro, и заниматься созданием 3D анимаций. Конечно же переделка данной платы уже не может быть актуальной в эпоху таких процессоров как Core 2 Duo/Quadro и Core i5/i7, но тем не менее представляет достаточный интерес для энтузиастов, которым в те годы не представлялось возможности поколдовать с подобным железом! В конце 2008 года Pentium III-S 1400 мне обошелся в 1600 руб., в дальнейшем (конец 2009 года) нашёл источники, где их цена не превышала 500 руб., так что энтузиазм попробовать данный эксперимент только нарастал! Основной упор, по результатам тестирования, данной системе можно возложить как на кодирование видео, так и на обработку 3D анимаций, в играх же оптимизация многопоточности не представляет особого выигрыша, хотя определенно он есть, и не малый, но не сильно впечатлительный. Что касается однопроцессорной системы, то наша система в любом случае дает фору более современной плате, даже если процессор на ней разогнать. Как современный мультимедиа компьютер он тоже себя оправдывает, mkv видео в простом HD(720) качестве вытянуть способен, Full HD(1080) конечно, ему не по зубам, но это актуально только для особо гурманов!

Благодарности

Благодарю форум сайта ROM.by, за полезную информацию и особо благодарю пользователя этого сайта Root, за помощь и разъяснения по переделке материнской платы, а так же благодарю всех продавцов (материнской платы, переходников и процессоров в частности), что по стечению обстоятельств стало возможным найти данное железо.

Спасибо за внимание