Kapitel · CPUs konfigurieren 5.2.1 Pentium- und Performance-Rating Die CPU muss für denjenigen Takt gejumpert werden, für den sie spezifiziert ist Die entsprechende Frequenzangabe ist entweder oben oder auch unten auf dem Chipgehäuse aufgedruckt Die Einstellung des Systemtaktes und die Festlegung des Multiplikationsfaktors sind hierfür zunächst die beiden einfachen Schritte, wie es bereits erläutert wurde Was oftmals für Verwirrung sorgt, ist der Umstand, dass einige CPUs abweichend von ihrer Bezeichnung zu jumpern sind Der Grund hierfür ist das Pentium-Rating oder kurz P-Rating Zur Beurteilung und damit zum Vergleich der Leistungsfähigkeit diverser Mikroprozessoren gibt es verschiedene Benchmark-Programme (Maßstab), die aus einer Sammlung typischer Applikationen bestehen, wie Textverarbeitung, Grafik, Tabellenkalkulation, Desktop-Publishing usw AMD, Cyrix, IBM und SGS haben sich gemeinsam auf ein Benchmark-Programm (Winstone von Ziff Davis) geeinigt, welches die Gleichrangigkeit zum Original-Intel-Pentium bewertet und wonach sich die Bezeichnung ergibt – das P-Rating Beispielsweise soll dementsprechend der mit 250 MHz getaktete Cyrix-Prozessor MII-PR333 so leistungsfähig sein wie ein Pentium von Intel, der mit 333 MHz getaktet wird Bild 5.27: Die Pentium-kompatiblen CPUs von Cyrix und IBM werden laut P-Rating (PR) spezifiziert und daher abweichend von ihrer Typbezeichnung gejumpert Die Angaben des P-Ratings finden sich traditionell bei den Prozessoren 6x86 (Cyrix, IBM), 6x86MX (MMX-CPUs), M II (Cyrix, IBM) und dem AMD-K5 Diese Typen verdienen daher besondere Aufmerksamkeit bei der Jumperung Mit dem Athlon XP hat AMD das Prinzip des P-Ratings, welches nunmehr auch als Performance Rating oder auch Quanti Speed Technology bezeichnet wird, wieder aufgegriffen, um hiermit eine vergleichbare Leistung zu einem Intel Pentium auszuweisen Ein Athlon XP 1500+ arbeitet beispielsweise mit einem tatsächlichen Takt von 1,3 GHz und ein Athlon XP 2200+ mit einem Takt von 1,8 GHz (siehe auch Tabelle 5.6) Im Gegensatz zu den nicht immer stimmigen Leistungsgegenüberstellungen bei den älteren CPUs mithilfe des P-Ratings kann man bei den Athlon XP zu-Pentium 4-Ratings bisher von realistischen Angaben ausgehen, wobei die jeweiligen Leistungsmessungen bei einigen Disziplinen – es sind ca 30 181 Spannungseinstellungen magnum – einen Athlon und bei anderen wiederum einen Pentium als Sieger hervorgehen lassen, sodass man im Grunde genommen hiermit auch nur die »Rundumleistung« von Intel und AMD-Prozessoren gegenüberstellt 5.3 Spannungseinstellungen Die Pentium-Prozessoren mit MMX (Multi Media eXtension) benötigen neben der Betriebsspannung von 3,3V eine weitere von 2,8V Der CPUKern wird bei diesen Typen mit 2,8V, die CPU-Ausgangstreiber (I/O zum Chipset) werden mit 3,3V betrieben Mainboards mit einem Sockel Nummer verfügen in den meisten Fällen über eine Dual-Voltage-Versorgung Ab Super- Sockel-7-Mainboards ist dies auf jeden Fall gegeben, und demnach gilt dies auch für alle technologischen Nachfolger Die Betriebsspannung kann sich bei einem im Prinzip identischen CPUTyp von einer Fertigungscharge zur darauf folgenden durchaus geändert haben, was nicht immer seinen entsprechenden Niederschlag in den Angaben (siehe Bild 5.26) zum jeweiligen Mainboard findet Daher sind auf jeden Fall die Angaben auf der CPU und weniger die in den MainboardHandbüchern von Bedeutung Eine allgemein gültige Kennzeichnung für die Betriebsspannung gibt es nicht, und jeder CPU-Hersteller führt hier gewissermaßen eine eigene Nomenklatur In Bild 5.28 sind einige übliche Kennzeichnungsmethoden für Sockel 7-Prozessoren angegeben, und mitunter ist die Spannung auch direkt oben auf das Prozessorgehäuse gedruckt Bild 5.28: Die Werte für die Betriebspannung werden bei verschiedenen Herstellern unterschiedlich angegeben 182 Kapitel · CPUs konfigurieren Die Problematik der richtigen Einstellung der CPU-Versorgungsspannung hat sich ab dem Pentium II entschärft, denn diese CPU kann erstmalig dem Chipsatz über spezielle Pins (VID[4:0], Voltage Identification) ihre jeweils benötigte Versorgungsspannung signalisieren, und der Chipsatz schaltet diese daraufhin automatisch ein Alle aktuellen CPUs verfügen über eine derartige Automatik, die der Chipset und das BIOS dementsprechend für die jeweilige CPU unterstützen können müssen Dabei muss das BIOS zunächst die CPU mit einer ungefährlichen Spannung starten, damit diese überhaupt reagieren kann und daraufhin die richtige Einstellung zu aktivieren ist Hier kann ein Problem zutage treten, denn die Definition der passenden Startspannung kann sich bei den verschiedenen BIOS-Versionen durchaus voneinander unterscheiden, was nicht unbedingt verwunderlich ist, wenn man bedenkt, dass es selbst innerhalb einer bestimmten CPU-Familie (z.B Pentium II, Pentium III, Celeron) eine Vielzahl unterschiedlicher Typen gibt, die mit unterschiedlichen Spannungen betrieben werden wollen Ein derartiges Problem kann insbesondere also immer dann auftreten, wenn sich die CPU für das BIOS als zu neu herausstellen sollte VID4 VID3 VID2 VID1 VID0 Vcc-Core 0 0 1,850V 0 0 1,825V 0 1,800V 0 1 1,775V 0 0 1,750V 0 1 1,725V 0 1 1,700V 0 1 1,675V 0 1,650V 0 1,625V 1 1,600V 1 1,575V 1 0 1,550V 1 1,525V Tab 5.4: Die VID-Signale für die Core-Spannung bei den sockelbasierten Athlons 183 magnum Spannungseinstellungen VID4 VID3 VID2 VID1 VID0 Vcc-Core 1 1,500V 1 1 1,475V 0 0 1,450V 0 1,425V 0 1,400V 0 1 1,375V 1 0 1,350V 1 1,325V 1 1,300V 1 1 1,275V 1 0 1,250V 1 0 1,225V 1 1,200V 1 1 1,175V 1 0 1,150V 1 1 1,125V 1 1 1,100V 1 1 keine CPU Tab 5.4: Die VID-Signale für die Core-Spannung bei den sockelbasierten Athlons Die BIOS-Hersteller können (oder wollen vielleicht auch) nicht im Voraus wissen, mit welchen Daten eine CPU, die nach dem Erstellungsdatum des BIOS erschienen ist, versorgt werden will Ein BIOS-Update kann dabei nicht einfach durchgeführt werden, wenn die CPU erst gar nicht startet Allerdings lassen sich in der Regel auch per Jumper oder auch im CPU Soft Menu manuelle Einstellungen für die CPU-Core-Spannung vornehmen, sodass man sich nicht allein auf eine funktionierende Automatik verlassen muss In vielen Fällen kann auf dem Mainboard per DIPSchalter auf diese Automatik geschaltet werden, oder die Spannung lässt sich genau vorgeben, wobei man mit einer falschen Einstellung die CPU durchaus zerstören kann 184 Kapitel · CPUs konfigurieren Die Einstellung der richtigen CPU-Spannung ist mit äußerster Sorgfalt vorzunehmen, denn eine zu hohe Spannung kann die CPU durchaus zerstören Letztendlich sind die Daten relevant, die auf der CPU aufgedruckt sind, und daran muss man sich halten Bild 5.29: Die Festlegung der CPU-Spannung kann bei diesem Mainboard der Firma ASUS für Athlon-CPUs mithilfe der Automatik-Stellung (rechts unten, alle Jumper rechts gesetzt, CPU default) erfolgen, oder die Spannung wird manuell vorgegeben Bei den meisten Mainboards lässt sich lediglich die Core-Spannung und nicht die I/O-Spannung variieren, wobei diese – je nach CPU- und Chipset-Typ – entweder 3,3V oder auch 3,45V beträgt Bei einigen älteren Boards ist sie jedoch zwischen diesen beiden Werten per Jumper umzuschalten Üblicherweise verbleibt dieser Jumper aber in der Default-Stellung, und nur falls die CPU übertaktet wird, ist eine derartige Spannungsveränderung mitunter notwendig, falls das System nicht stabil laufen sollte Aus diesem Umstand ergibt sich auch eine leicht veränderte CoreSpannung, wie es jeweils der zweite Wert bei den einzelnen Jumper-Stellungen in Bild 5.29 kennzeichnet 185 magnum Den richtigen CPU-Takt festlegen 5.4 Den richtigen CPU-Takt festlegen Die Firma AMD hat für die Athlon-CPUs von vornherein auch für den Faktor spezielle Pins (FID[3:0], Frequency Identification) vorgesehen, die der Mainboard-Elektronik den jeweils notwendigen Multiplikator signalisieren Dabei hat man als Maximum aber nur den Faktor x12,5 definiert, was demnach zu maximal 1,25 GHz bei einem Systemtakt von 100 MHz oder 1,66 GHz bei einem Systemtakt von 133 MHz führen würde Bild 5.30: Die Festlegung des Systemtaktes erfolgt bei vielen aktuellen Athlon-Mainboards per Jumper Auch wenn AMD den Systemtakt mittlerweile auf 166 MHz und für den Athlon XP-3200 sogar auf 200 MHz erhöht hat, reicht dies bereits für einige Modelle (ab Athlon XP-2100) nicht mehr aus Aus diesem Grunde, und weil man andernfalls einen weiteren CPU-Anschluss benötigen würde, hat AMD die mittlerweile als unwichtig erscheinende kleineren Multiplikatoren umdefiniert Dies ist also ein Prinzip, welches auch schon bei den alten PentiumMMX-Prozessoren angewendet wurde und das damit einhergeht, dass bestimmte Faktoren von verschiedenen CPUs unterschiedlich interpretiert werden, was immer wieder für Überraschungen sorgen kann, wenn die Mainboard- und BIOS-Hersteller hier nicht laufend Anpassungen vornehmen FID3 FID2 FID1 FID0 Faktor 0 0 x11 0 x11,5 0 x12 0 1 x12,5 0 x5 (x13)* Tab 5.5: Die FID-Signale bei den Athlons bestimmen den jeweiligen Faktor 186 Kapitel · CPUs konfigurieren FID3 FID2 FID1 FID0 Faktor 1 x5,5 (x13,5)* 1 x6 (x14)* 1 x6,5 (x14,5)* 0 x7 (x15)* 0 x7,5 (x15,5)* 1 x8 (x16)* 1 x8,5 (x16,5)* 1 0 x9 (x17)* 1 x9,5 (x17,5)* 1 x10 (x18)* 1 1 x10,5 (x18,5)* Tab 5.5: Die FID-Signale bei den Athlons bestimmen den jeweiligen Faktor (Forts.) In Tabelle 5.5 sind die Bedeutungen der FID-Signale für Athlon- und Duron-CPUs angegeben, wobei die mit einem »*« gekennzeichneten Einstellungen für Athlon-XP-CPUs gelten, die einen höheren Faktor als x12 benötigen Inwieweit ein Mainboard tatsächlich eine derartige Interpretation der »XP-Faktoren« vornimmt und ob auch tatsächlich eine vollständige Unterstützung bis zum Multiplikator von x18,5 gegeben ist, lässt sich eigentlich nur beim Mainboard-Hersteller in Erfahrung bringen Tabelle 5.6 zeigt die Einstellungsdaten für Athlon und Duron-CPUs auf einen Blick Für Athlon-CPUs, die einen höheren Faktor als x12,5 benötigen, ist ein Mainboard mit einem BIOS notwendig, welches die traditionellen FIDSignale umdefiniert Je nach BIOS-Version und Mainboard wird jedoch nicht die komplette Palette an theoretisch einsetzbaren CPUs einer Familie unterstützt, sondern nur bestimmte, d.h., ein älteres Board kennt keine neueren CPUs, was noch logisch erscheint Ein neueres Board unterstützt möglicherweise aber auch keine älteren CPUs einer CPU-Familie Dies liegt nicht nur an den unterschiedlichen Core-Spannungen, die das eine Board bieten kann, das andere jedoch nicht, sondern auch an den jeweils einstellbaren Faktoren 187 magnum Den richtigen CPU-Takt festlegen Prozessor-Typ Mainboard (Systemtakt) interner Takt Faktor CoreSpannung Athlon 500 MHz 100 MHz 500 MHz x5 1,6 V Athlon 550 MHz 100 MHz 550 MHz x5,5 1,6 V Athlon 600 MHz 100 MHz 600 MHz x6 1,6 V Athlon 650 MHz 100 MHz 650 MHz x6,5 1,6 V Athlon 700 MHz 100 MHz 700 MHz x7 1,6 V Athlon 800 MHz 100 MHz 800 MHz x8 1,6 V Athlon 900 MHz 100 MHz 900 MHz x9 1,75V Athlon GHz 100 MHz 133 MHz GHz GHz x10 x7,5 1,75V Athlon 1,3 GHz 133 MHz 1,3 GHz x10 1,75V Athlon 1,4 GHz 133 MHz 1,4 GHz x10,5 1,75V Athlon XP 1500+ 133 MHz 1,33 GHz x10 1,75V Athlon XP 1600+ 133 MHz 1,4 GHz x10,5 1,75V Athlon XP 1700+ 133 MHz 1,46 GHz x11 1,75V Athlon XP 1800+ 133 MHz 1,53 GHz x11,5 1,75V Athlon XP 1900+ 133 MHz 1,66 GHz x12 1,75V Athlon XP 2000+ 133 MHz 1,66 GHz x12,5 1,75V Athlon XP 2100+ 133 MHz 1,73 GHz x13 1,75V Athlon XP 2200+ 133 MHz 1,8 GHz x13,5 1,65V Athlon XP 2400+ 133 MHz GHz x15 1,65V Athlon XP 2500+ 166 MHz 1,83 GHz x11 1,65V Athlon XP 2600+ 133 MHz 2,08 GHz x15,5 1,65V Athlon XP 2700+ 166 MHz 2,16 GHz x13,5 1,65V Athlon XP 2800+ 166 MHz 2,08 GHz x12,5 1,65V Athlon XP 3000+ 166 MHz 2,16 GHz x13 1,775V Athlon XP 3200+ 200 MHz 2,2 GHz x11 1,775V Duron 600 MHz 100 MHz 600 MHz x6 1,5V Tab 5.6: Einstellungsdaten für Athlon- und Duron-CPUs 188 Kapitel · CPUs konfigurieren Prozessor-Typ Mainboard (Systemtakt) interner Takt Faktor CoreSpannung Duron 650 MHz 100 MHz 650 MHz x6,5 1,5V Duron 700 MHz 100 MHz 700 MHz x7 1,5V Duron 850 MHz 100 MHz 850 MHz x8,5 1,75V Duron 900 MHz 100 MHz 900 MHz x9 1,75V Duron GHz 100 MHz GHz x10 1,75V Duron 1,2 GHz 100 MHz 1,2 GHz x12 1,75V Duron 1,3 GHz 100 MHz 1,3 GHz x13 1,75V Tab 5.6: Einstellungsdaten für Athlon- und Duron-CPUs (Forts.) Ein Athlon benötigt mindestens einen Systemtakt von 100 MHz, der auf beiden Taktflanken arbeitet, was als Double Data Rate (DDR) bezeichnet wird und somit 200 MHz aus der klassischen Sicht der Datenübertragung entspricht Der Pentium überträgt pro Takt gleich vier Datenpakete, was als Quad Data Rate (QDR) gekennzeichnet wird und bei einem Systemtakt von 100 MHz dann oftmals zu der Angabe von 400 MHz führt Durch diese unterschiedliche Nomenklatur, die in den BIOS-Setups mitunter auch Anlass zur Verwirrung bietet, sollte man sich aber nicht beirren lassen Alle aktuellen CPUs verwenden einen Takt von 100 MHz, 133 MHz, 166 MHz (Athlon ab GHz) oder auch 200 MHz, der gewissermaßen nur unterschiedlich interpretiert wird Der Systembus wird auch als Front Size Bus (FSB) bezeichnet und mit einer angehängten Zahl versehen, die damit den jeweiligen Transfertakt – und nicht die tatsächliche Frequenz – ausweist, wie es in Tabelle 5.7 für aktuelle und gebräuchliche Prozessoren von Intel und AMD angegeben ist CPUs Bezeichnung Frequenz AMD Athlon FSB200, FSB266 100 MHz, 133 MHz AMD Athlon XP FSB266 133 MHz AMD Athlon XP ab 2500+ FSB333 166 MHz AMD Athlon XP ab 3200+ FSB400 200 MHz AMD Duron FSB200 100 MHz Intel Celeron ab 1,6 GHz (P4) FSB400 100 MHz Tab 5.7: Der Zusammenhang und die Bezeichnungen bei den Taktangaben 189 magnum Den richtigen CPU-Takt festlegen CPUs Bezeichnung Frequenz Intel Celeron ab 800 MHz bis 1,6 GHz FSB100 100 MHz Intel Celeron bis 766 MHz FSB66 66 MHz Intel Pentium ab 2,26 GHz FSB400, FSB533 133 MHz Intel Pentium ab GHz FSB800 200 MHz Intel Pentium bis 2,2 GHz FSB400 100 MHz Intel Pentium II ab 350 MHz FSB100 100 MHz Intel Pentium II bis 333 MHz FSB66 66 MHz Intel Pentium III 1,13 GHz bis 1,4 GHz FSB133 133 MHz Intel Pentium III bis 1,1 GHz FSB100, FSB133 100 MHz, 133 MHz Tab 5.7: Der Zusammenhang und die Bezeichnungen bei den Taktangaben (Forts.) Ein Athlon mit 1,2 GHz kann entweder mit 100 MHz (DDR-Takt = 200 MHz) und dem Faktor 12 oder bevorzugt mit einem Systemtakt von 133 MHz verwendet werden, wofür ein Faktor von festzulegen ist Bei einem Pentium mit 1,4 GHz ist ebenfalls ein Systemtakt von 100 MHz (QDRTakt = 400 MHz) notwendig und ein Multiplikator von 14 Bei den Intel-Pentium-4-CPUs sind keine FID-Pins vorgesehen, stattdessen ist der Multiplikator in der CPU fest eingestellt und kann nicht verändert werden, was bedeutet, dass vorhandene DIP-Schaltereinstellungen oder auch BIOS-Festlegungen hierfür in der Regel nicht greifen Allein für die Variation des Systemtaktes sind beim Pentium und den Vorläufern entsprechende Anschlüsse (BCLK[1:0]) vorhanden, die beim Mainboard möglicherweise auf Jumper gelegt worden sind Bild 5.31: Im BIOS-Setup sind hier die Festlegungen für den Pentium grau hinterlegt und können demnach nicht vom Anwender manipuliert werden, was ebenfalls für die Speicher gilt 190 ... magnum – einen Athlon und bei anderen wiederum einen Pentium als Sieger hervorgehen lassen, sodass man im Grunde genommen hiermit auch nur die »Rundumleistung« von Intel und AMD-Prozessoren gegenüberstellt... Versorgungsspannung signalisieren, und der Chipsatz schaltet diese daraufhin automatisch ein Alle aktuellen CPUs verfügen über eine derartige Automatik, die der Chipset und das BIOS dementsprechend für... Die BIOS- Hersteller können (oder wollen vielleicht auch) nicht im Voraus wissen, mit welchen Daten eine CPU, die nach dem Erstellungsdatum des BIOS erschienen ist, versorgt werden will Ein BIOS- Update