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PC-9821V166/V200パーフェクトマニュアル
マザーボード編


■PLLによるベースクロックの変更

 今回の作業はとても敷居の高いものになります。中途半端な知識、技術、気持ちでは貴方の大切なマシンを壊してしまう恐れがあります。

この文章を読んで作業内容が理解出来ない方は絶対にチャレンジしないで下さい。

仮に成功したとしても、安定してマシンを稼働させることは非常に困難です。しかし、この改造に成功すれば大きなアドバンテージとなるでしょう。リスクは大きいですが、それに対する見返りも大きいのです。


《予備知識》
ベースクロックとは何か? そしてその特徴は?

パソコンのベースクロックはクロック(周波数)の元となる水晶(クリスタル)の周波数を使い、PLLと呼ばれるICによって作られています。通常14.7546MHzを発信するクリスタルを元に66MHz・60MHz・50MHzなどの周波数が作られています。
また、CPUの動作クロックはこのベースクロックに倍率設定を掛けた値になっていることも併せて覚えておくと良いでしょう。

V166/V200は ベースクロックの1/2がPCIバスの動作クロック となっています。その為、クロックに追随できないデバイスは使用できなくなります。SD-RAMも品質のバラ付きによって使用できなくなる物が出てきます。

ベースクロックの高速化は、システム全体の高速化に繋がるのでその効果は絶大ですが、言い換えればシステム全体に多大な負荷を掛けていることにもなります。そのしわ寄せはメモリやPCIバスに顕著に現れてきます。実際、安定して動作させるのはかなり難しいようです。強制冷却が随所に必要になる場合も珍しくありません。


PLLの中には上記以外の周波数を作ることができる物もあります。幸か不幸かV166/V200に使われているPLLは75MHzが出力できます。
まずは自分のマシンがベースクロック75MHzに耐えられるかを調べましょう。この方法でまともに動作しなかった場合は、各種パーツの品質のバラ付きにも寄りますが、ベースクロックアップ耐性が無いと判断出来ます。動作しない場合でも簡単に元の状態に戻すことが出来ます。


《下準備》
ベースクロックアップ耐性を調べる

耐性を調べると言っても、特殊な機器は一切必要有りません
”つまようじ” と ”アルミホイル” があればOKです

1.体に溜まった静電気を放出するため、身近な金属物(ドアノブ等)に触れて下さい

静電気の電圧は数万Vと言われています。これだけの電圧がCPUや下駄に掛かると、CPUや下駄は一瞬にして破損します。静電気は半導体の大敵です。くれぐれも注意をしてください。(人間が静電気に感電しても 「痛い」 としか感じないのは、静電気の電流が微弱なためです)

2.PLLが見えるまで本体を分解します

まず、本体の電源を落とし、コンセントを抜きます。後面に接続されているケーブル類を外して下さい。(作業が行いやすいように出来るだけ広い場所へ移動されることをお奨めします) ルーフカバーを外すため、左右両脇と後面にあるネジを外します。ルーフカバーを一旦奥へ押し出してから上に引き上げると、ルーフカバーが外れます。
PLLはフロントパネル(FDDやCD-ROMの取り出せる方)を手前にしてCバスボックスの左手前の角の下にあります。さらにCバスボックスを取り外すと、「CY2264」と書かれたICが見えます。これがPLLです。

3.PLLにアルミ箔を巻き付けたつまようじを差し込みます

PLLの上に4隅のうちの1ヶ所だけ窪みがありますが、それが1番ピンを示しています。1番ピンからICの周りを反時計回りに1番・2番・3番という風にピンの番号が付いています。
このPLLは5番ピンに何も信号が流れていなければ66MHzを出力し、5番ピンに信号が流れると75MHzを出力するようになっています。75MHzを出力させるために、5番ピンになんでもいいので信号を流してやるといいのですが、ちょうど4番ピンがGNDなので4番ピンと5番ピンをショートさせるのが手っ取り早いでしょう。そこで4番ピンと5番ピンの間に、アルミ箔を巻き付けたつまようじを差し込みます。

振動などでつまようじが外れないように十分注意して下さい。つまようじが他の部分に触れてショートする恐れがあります。

4.仮組みをしてしばらく使ってみましょう

つまようじを挟んだら、一旦仮組みをしてWindowsを起動させてみて下さい。
実は、この時点で起動すらしないパソコンもあるのです。あくまでも個体差ですが、この時点でベースクロックアップは諦めて下さい。
幸か不幸かWindowsが無事に起動した方は、ベンチマークを取ってみると良いかもしれません。クロックアップ前とクロックアップ後を比べてみるのも良いでしょう。背負い込むリスクに割合わない結果が出ると思います。そこで、先ほど説明した危険性をもう一度思い出して下さい。


では具体的な作業内容を紹介します。


《実践》
PLLによるベースクロックアップの作業手順

1.体に溜まった静電気を放出するため、身近な金属物(ドアノブ等)に触れて下さい

静電気の電圧は数万Vと言われています。これだけの電圧がCPUや下駄に掛かると、CPUや下駄は一瞬にして破損します。静電気は半導体の大敵です。くれぐれも注意をしてください。(人間が静電気に感電しても 「痛い」 としか感じないのは、静電気の電流が微弱なためです)

2.本体を分解し、マザーボードを取り出します

まず、本体の電源を落とし、コンセントを抜きます。後面に接続されているケーブル類を外して下さい。(作業が行いやすいように出来るだけ広い場所へ移動されることをお奨めします) ルーフカバーを外すため、左右両脇と後面にあるネジを外します。ルーフカバーを一旦奥へ押し出してから上に引き上げると、ルーフカバーが外れます。
PLLはフロントパネル(FDDやCD-ROMの取り出せる方)を手前にしてCバスボックスの左手前の角の下にあります。さらにCバスボックスを取り外すと、「CY2264」と書かれたICが見えます。これがPLLです。
  
作業はマザーボードの裏にも及ぶことがあるため、ケースからマザーボードを外してしまいましょう。電源ボックスや各種コネクタ、拡張ボード類を外して、マザーボードの固定ネジを外せばマザーボードを取り出すことが出来ます。外したネジ等は無くさないようにして下さい。

3.PLLに半田ごてを入れます

PLLの上に4隅のうちの1ヶ所だけ窪みがありますが、それが1番ピンを示しています。1番ピンからICの周りを反時計回りに1番・2番・3番という風にピンの番号が付いています。
このPLLは5番ピンに何も信号が流れていなければ66MHzを出力し、5番ピンに信号が流れると75MHzを出力するようになっています。75MHzを出力させるために、5番ピンになんでもいいので信号を流してやるといいのですが、ちょうど4番ピンがGNDなので4番と5番をショートさせるのが手っ取り早いでしょう。作業に使用する半田ごてはステンレス製の先の細い物を使った方が良いでしょう。
ショートさせる際、上記の通り5番ピンには何も信号が流れないようになっている(どこにも繋がっていないと思われる)ので、そのまま繋げてもいいですが、念のために5番ピンは基盤から引き抜いておいた方がいいでしょう。
素直に4番と5番のピンをショートさせてもいいですが、4番と5番のピンに線を繋ぎ、スイッチを付けておくと何かあったときにすぐに66MHzに戻せて便利です。

4.元通りに組み立てましょう

まさか開けっ放して使う人も居ないでしょうから、筐体のルーフカバーを閉めておきましょう。異物が入り込んだりして思わぬトラブルの原因となります。
メーカー製マシンは筐体内部の空気の流れなどを計算して設計されているため、カバーを開けておいた方が冷却されるという考えは基本的に通用しません。むしろ閉めておいた方が良い場合もあります。中の空気をかき混ぜるファンを付けるなどするとより効果的でしょう。


注1:)V166/V200(TritonVX)ではPCIバスの動作クロックは、ベースクロックの1/2になっています。そのためベースクロックを上げると同時にPCIバスの動作クロックまで上がってしまいます。(33MHz→37.5MHz) そのために使えなくなるPCIボードが出る可能性があります。

コラム 「PLLとは?」
 水晶からの周波数を各デバイス(CPU、PCIバス、USBなど)に必要な周波数に調整してから出力するICのこと。CPU(マザーボード)に使われる周波数に関してはいくつかの周波数を出力できる物が大半です。

 

■源発乗っ取りによるベースクロックの変更

 

・・・ごめんなさい、書けませんでした・・・

 

■L2キャッシュを無効化する

 V166/V200/V233やV16、V20などの後期型のVALUESTARでは、L2キャッシュがマザーボードに 直付けになって取り外すことができず、安価な通常の下駄は使用することができません。

そこで多少は半田ごてを持ったことがある人を対象に L2キャッシュを無効化して、さらに起動後には任意に有効化できる方法を紹介します。

ただし、この方法でのK6-IIIの動作を保証するわけではありません。またマザーやパーツが損壊しても全て自己責任ということでお願いいたします。


 方法としてはL2を有効にしている配線の抵抗を外し、別の端子につなぐというものです。起動後にはINTELSATを使ってレジスタをずらしてやることで有効化できます。

 K6-IIIを搭載している場合にはL2キャッシュはL3キャッシュとして機能します。

 この方法でロンテックのPK-K6-IIIやMCUKのP55C-K6−S2など、俗に言う「L3魔法」のない下駄でもK6-III搭載で動作出来ます。


《用意するもの》

  ・適当に先の細い半田ごて
  ・ラジオペンチ
  ・リード線長さ4mm程度


《1》 マザーの確認

まず、全てのパーツを外してからマザーボードを筐体から外します。

図の左下の赤丸部分が改造する場所です。

ここでマザーの種類を確認してください。

 同じ型番でもマザーボードが異なる点に気をつけてください。タイプによって方法が異なります。下の図を参考に「1J2」があるタイプか、「11E6」があるタイプか確認してください。

 


《2-A 流星〜青札デスクトップのマザー場合》

ここでは主に流星〜青札デスクトップのマザーの紹介をします。

1 437VXの右下のほうにチップ素子が集まっていることを確認します。
シルク印刷で「1J2」と書かれたチップ抵抗があります。また、そのとなりに「1J4」というチップ抵抗があるのを確認してください

※図では便宜上1J2のチップ抵抗とシルク印刷は赤くなっていますが本当は違います
2 「1J2」を外します。

「1J2」の片端を半田ごてでしばらく暖めてから、逆端を半田ごての先で横に押してやると簡単にとれるはずです。

3 リード線を使って先ほど外した「1J2」の空いた端子を横の「1J4」の端に結んでください。リード線は先にはんだを少しつけておくと作業しやすいです。
4 起動後にINTELSATを使って「INTELSAT 52 41」とすれば再びL2キャッシュとして機能します。

《2-B 青札タワーのマザー場合》
ここでは主に青札デスクトップ〜青札タワーなどV3桁後期型のマザーの紹介をします。

1 437VXの右下のほうにチップ素子が集まっていることを確認します。
図の赤色の部分にシルク印刷で「11E6」と書かれたチップ抵抗があります。また、そのとなりに「11E5」という空きパターンがあるのを確認してください

※図でわかるとおりチップと印刷がICにはさまれて離れています
※図では便宜上11E6、11E5のチップ抵抗やシルク印刷に色をつけていますが本当は違います。

2 「11E6」を外します。

「11E6」の片端を半田ごてでしばらく暖めてから、逆端を半田ごての先で横に押してやると簡単にとれるはずです。

3 外した「11E6」のチップ抵抗を「11E5」へ移動してください。
4 起動後にINTELSATを使って「INTELSAT 52 41」とすれば再びL2キャッシュとして機能します。

  またこれらの方法はV16、V20でも適用可能なようです。


PC-9821V166/V200パーフェクトマニュアル - マザーボード編
執筆:AIの愛 仲鳥  修正:たーぼ  編集:しぶや@自宅 たーぼ 仲鳥 校正:KH   (順不同、敬称略)


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