ソフトウエアによる倍率変更 [ CrystalCPUID ]
CrystalCPUIDはCPUの詳細な情報を表示するソフトウエアですが、
さらにシステム起動後に動的に「倍率を変化させることができる」という特別な機能を持っています。
Geode NX, Athlon XP-Mにおけるソフトウエアによる倍率変更
画期的なことに、デスクトップ用のCPUでもL5 [2]をクローズの状態にしてMobileモード（モバイル化）にすることで、たとえ起動倍率がロックされたアスロンやセンプロンであっても、システム起動後に、ソフトウエアから倍率が変更できます。もちろん倍率変更が可能な従来のCPUも同様です。
Socket Aプロセッサにおいて、およそ2003年の秋以降に出荷されたデスクトップCPUでは起動倍率は変えられません。 しかし..... CrystalCPUIDなどの特別なソフトウエアを使うことで、システム起動後に倍率を変更をすることは可能です。 モバイルCPUのジオードNXやアスロンXP-Mではそのまま、デスクトップCPUのアスロンXP、センプロン及びデュロンではL5ブリッジを加工することで、それが可能になります。
ただし、これらの特別なソフトウエアの機能が使えるSocket Aマザーボードは限られています。 また、起動倍率が変更できないこと、についての詳細は倍率がロックされたアスロンを参照してください。 Geode NX、Sempronの専用ページもあります。
- 摘要できるCPU -
Geode NX, Athlon XP-M 及び、L5を加工したAthlon XP, Sempron, Duron 向けです。
この内容は コードネームBarton, Thoroughbred及びその派生製品のThorton, Applebred にそのまま適用できます。
より古いCPUのAthlon [Paromino]、Duron [Morgan]でも倍率変更が可能ですが、ブリッジの構成が違うため改造箇所が異なります。
CPUの区別はCPUガイド 及び OPN を御覧下さい。
はじめにお読みください：改造について
モバイルCPUの Geode NX, Athlon XP-M は多くのマザーでは5x か 6x で起動します。倍率変更機能のあるマザーボードでは、たいした問題ではありませんが、それ以外のマザーボードでは、これまで改造やCPUのブリッジ加工によりこの問題を解決してきました。しかし、今回紹介するソフトウエアの特殊な機能を使えば、これらの改造なしに倍率を変えることができます。また、マザーボードの倍率変更機能との併用も可能です。
倍率変更をサポートしているソフトウエア▼
-
- CrystalCPUID Crystal Dew World
倍率変更時のサンプル画像1（New window 20k）
- CPUMSR CPUHeat & CPUMSR
倍率変更時のサンプル画像2（New window 24k）
- CPUのモバイル化
- CrystalCPUID Crystal Dew World
- モバイル動作モードへの変更 L5 [2]
[注意] CrystalCPUIDで電圧を設定し電圧が変化しているように表示される場合でも、通常のマザーでは電圧は変化しません。なぜなら、このソフトウエアでコントロールしているCPUのモバイル用電圧制御ピンには、何も接続されていないからです。ただしノートPCではモバイルCPU用に設計されているため電圧が変更できます。（CPUHeat & CPUMSRも同様） でも...どうしても電圧を変化させたい
ソフトウエアによる倍率変更機能の実際
ソフトウエアによる倍率変更機能が使えるマザーボードは限られています。またモバイルCPU（またはモバイルモード）を使った場合に支障が起きないとも限りませんから、実際には試してみないとはっきりしませんが、幸いチップセット及びBIOSによってある程度予測ができ、およそ以下のような傾向があります。
■ 倍率変更機能の動作が期待できる
- VIA : KL133, KLE133, KT266A を含む、それ以降にリリースされたチップセット
（KM266,KM266pro,KM400,KM400A,KT333,KT400,KT600,KT880...など） - SiS : SiS735, SiS740, SiS745,SiS746,SiS746FX, SiS748...など
- ALi : MAGiK 1
- ATI : RADEON 320 IGP
- AMD : AMD761,760MP,760MPX（CrystalCPUID3.5以降）ただしDualマザーでの倍率変更機能は安定しない場合もある。
つまり、SocketA用の初期のチップセット（KT-133Aなど）とnVidia製のチップセット以外はおおむねOKのようです。 しかし、チップセットやBIOS、製造メーカーによって、その改造方法がおよそ次の二通りに分かれます。
- Type A (New Window)：起動倍率はL3 、倍率がロックされたCPUでは定格倍率
- これらの製品では、常にL3倍率、または定格倍率で起動するため、L5 [2]、L5 [1]の2つをクローズすれば最大倍率の24Xまで設定可能です。これらのほとんど製品には Phoenix-Award BIOS が使われています。
L5 [1]による上限倍率の変更
- Type B (New Window)：モバイル版（モバイル化を含む）を使った場合、起動倍率は常にL6
- 常にL6倍率で起動します（ロックされたCPUを含む）。最大倍率の変更はL6設定によって行いますが、それは同時に起動倍率を変更することにもなるわけですから注意が必要です。また、これらの製品の多くに共通するのは AMI BIOS が使われていること。
L6による上限倍率の変更
■ 倍率変更機能は使えない
- nVidia : nForce2 nForce2 IGPなどのすべてのチップセット
- VIA : KT133は不可、KT133A及びKM133は不明
- Type F (New Window)：起動倍率はL3 、倍率がロックされたCPUでは定格倍率
- モバイル版を載せた場合でも起動および通常の動作は可能です。しかしCrystal CPUIDなどのソフトウエアから倍率を変更しようとすると、その瞬間に...フリーズします。 このため倍率がロックされたCPUでは、nForce2系のオーバークロックはFSBの変更によって行うことになります。
Geode NX, Athlon XP-Mの倍率変更の手法（Mobile化したデスクトップCPUを含む）
これらのソフトウエアを使った倍率変更の手法は、モバイルプロセッサに対してソフトウエアから倍率変更のリクエストを出すようなものです。また、コア電圧の変更も同様にプロセッサに対して電圧変更のリクエストを発行しているだけ、のはずです。これがどう反映されるかはマザーボードに依存しますが、これらの変更はプロセッサ自身が保持しますので、これらのソフトウエアを終了しても電源を落とすまで、その状態は維持されます。
これに対し、従来のL3またはCPUの非公開ピンを使ったハードウエアによる倍率変更では、起動時にCPU自身が定格を取得しようとする時に、その認識をごまかすというのが基本です。コア電圧の変更にしてもマザーボードがCPUの電圧指定を単に無視できるようにすれば良いわけですから、そのプロセスが全く違います。
したがって、ソフトウエアによる倍率変更ではL1やL3ブリッジの影響を直接受けないため、起動倍率がロックされているCPUでもこのようなことが可能になっています。ただし、モバイルプロセッサ特有の機能を利用するため、デスクトップ用のCPUではブリッジ加工によりモバイルプロセッサと認識されるように改造（モバイル化）する必要があります。
設定可能な上限倍率の変更
ソフトウエアによって設定できる倍率の上限は、Geode NX, Athlon XP-Mを使った場合は定格倍率となります。
また、デスクトップ用のCPUを、L5加工により『モバイルCPU』として使った場合の上限は一律に11Xです。
これはどちらの場合でも、L6によって上限（定格）の倍率が認識されるため、と考えられます。
この上限を変えるにはL6ブリッジを変更をすれば良いことになります。
....しかし最近、よりスマートな解決方法があることがわかりました。それは、L5[1]をクローズすることでL6による認識が無効になり、モバイルCPUの上限倍率が解除され最大値（24X）として認識される、という非常に画期的な設定です。
これによりCrystalCPUIDなどで倍率を変更する時の上限が実質なくなり、倍率がロックされたCPUであってもMobile化とL5[1]変更により、ほぼすべての倍率が設定可能となります。
これは、倍率がロックされたAthlonn XP2500+を使い、L6はそのままでL5 [2]、L5 [1]を、ともにクローズした場合です。L5 [1]は L6 設定より優先され CrystalCPUIDの表示で"Multiplier / Max" が 24Xとなっていることに注目してください。
Athlon XP-Mのブリッジ [モバイルCPU用]
以下はこのページに関連するブリッジの詳細です、「Barton:ブリッジ」の記事と重複する箇所もありますが、 こちらは写真をベースにAthlon XP-M と起動倍率がロックされた Athlon XP 向けに再構成してあります。
- Reference -Reference 1: L5 動作モード
Athlonプロセッサが XPやXP-Mなどの、どの用途向けの製品であるかという認識は、このブリッジによって決まります。
CPUコア（ダイ）自体はXP,MP,Mobileの各機能をすべて備えていて、CPUパッケージ上のブリッジにより、どの機能を有効にするかを選択し、製品によって動作モードを切り替えて出荷している、とも考えることもできます。
▼製品の認識はブリッジにより以下のように変化します。
L5 [ 3 ] クローズ : Multiprocessing 可能
L5 [ 2 ] クローズ : Mobile モード
L5 [ 1 ] クローズ :
L6無効、SFIDを24xにセット
L5 [ 0 ] クローズ : SVIDを L8でセット
ソフトウエアによる倍率変更はL5 [2]がクローズになっている必要があります。 必要に応じて L5 [1]クローズも検討されると良いでしょう。また、このブリッジは倍率がロックされている、いないにかかわらず有効のようです。
図はL5 [2]、 L5 [1]を両方クローズする場合の参考画像（合成）です。実際にはクローズするための導電材料どうしが隣と接触していても問題ないはずです。
| OPN | L5[3:0] | Products | 認識 |
| AXDA2500DKV4D | :::C | Athlon XP 2500+,Barton | Desktop |
| AMSN2800DUT4C | C::C | Athlon MP 2800+,Barton | Multiprocessing |
| AXMS1400FWS3B | CC:C | Athlon XP-M 1400+,T-bred | Mobile |
| AXMH2500FQQ4C | CC:C | Athlon XP-M 2500+,Barton | Mobile |
| AXMH2500DKV4D | :C:C | Athlon XP 2500+,改造 | Mobile |
| AXMH2500DKV4D | :CCC | Athlon XP 2500+,改造 | Mobile & SFID=24X |
| AXMH2500DKV4D | CCCC | Athlon XP 2500+,改造 | Mobile & SFID=24X & MP |
Reference 2: L6ブリッジ SFID - Mobile
モバイルCPUでは、L6はPowerNow! などのソフトウエアから定格倍率を取得する場合に使われているようです。 これはモバイル版専用のFIDブリッジと考えられますが、通常のFIDと区別するため、こちらではL6-SFIDまたはSFIDと記述します。 ソフトウエアから倍率を変更する場合、CPUはこのブリッジの値を最大倍率として認識することがわかっています。
ただしL5[1]をクローズすると、このL6による認識はキャンセルされ、SFIDは常に最大倍率の24Xとして認識されます。この状態ではPowerNow! は動作できるはずがありませんから、おそらくテストモードか何か...なんでしょう。（このL5[1]設定で24Xで起動する製品の問題は別として、それ以外でも起動できない製品もあるようですから注意してください）
デスクトップ版のCPUではL6はすべてクローズとなっており使われていません。ただしL５によってモバイル化した場合は有効になり、11Xとして認識されます。
| 倍率 | Clock FSB133 | Clock FSB167 | L6[4:0] | Model# |
| 5.0x | 667 | 833 | CC:CC | - |
| 5.5x | 733 | 917 | CC:C: | - |
| 6.0x | 800 | 1000 | CC::C | - |
| 6.5x | 867 | 1083 | CC::: | - |
| 7.0x | 933 | 1167 | C:CCC | - |
| 7.5x | 1000 | 1250 | C:CC: | - |
| 8.0x | 1067 | 1333 | C:C:C | - |
| 8.5x | 1133 | 1417 | C:C:: | - |
| 9.0x | 1200 | 1500 | C::CC | - |
| 9.5x | 1267 | 1583 | C::C: | - |
| 10.0x | 1333 | 1667 | C:::C | - |
| 10.5x | 1400 | 1750 | C:::: | - |
| 11.0x | 1467 | 1833 | CCCCC | All XP's |
| 11.5x | 1533 | 1917 | CCCC: | 1800FVQ3C |
| 12.0x | 1600 | 2000 | CCC:C | 1900FLQ3C |
| 12.5x | 1667 | 2083 | CCC:: | 2000FLQ3C |
| 倍率 | Clock FSB133 | Clock FSB167 | L6[4:0] | Model# |
| 13.0x | 1733 | 2167 | :C:CC | - |
| 13.5x | 1800 | 2250 | :C:C: | 2400FQQ4C |
| 14.0x | 1867 | 2333 | :C::C | 2500FQQ4C |
| 21.0x | - | - | :C::: | - |
| 15.0x | 2000 | 2500 | ::CCC | 2600FQQ4C |
| 22.0x | - | - | ::CC: | - |
| 16.0x | 2133 | 2667 | ::C:C | - |
| 16.5x | 2200 | 2750 | ::C:: | - |
| 17.0x | 2267 | 2833 | :::CC | - |
| 18.0x | 2400 | 3000 | :::C: | - |
| 23.0x | - | - | ::::C | - |
| 24.0x | - | - | ::::: | - |
| 3.0x | 400 | 500 | :CCCC | - |
| 19.0x | - | - | :CCC: | - |
| 4.0x | 533 | 667 | :CC:C | - |
| 20.0x | - | - | :CC:: | - |
C = Closed , : = Open
Reference 3: L8ブリッジ SVID - Mobile
L8はモバイルCPUがソフトウエアによってコア電圧を変更しようとするときの上限（定格）として認識されるようです。
デスクトップ用のマザーボードでは、このソフトウエアによる電圧IDの出力先となるSVID(SOFTVID)ピンには何も接続されていないため、このソフトウエア上では電圧が変化したように表示されても、それは論理的な変化であり実際のコア電圧が変動するわけではありません。 また、デスクトップ版のCPUではL8ブリッジは使われていないためデフォルトは全てクローズです。このためL５によるモバイル化を行った場合には、このソフトウエアでは2.0Vとして認識されますが、表示されるだけで反映されるわけではありません。
ノートPCなどのモバイルCPU専用のマザーボードでは、このL8をコア電圧の上限と認識して、ソフトウエアによってコントロールされるSVIDの上限値に反映されます。当然PowerNow! やCrystalCPUIDなどによってコア電圧を変えるときの上限となりますが、もし、このブリッジを変更したとするとPowerNow!が動作できなくなる可能性もあるので注意してください。
SVIDはSOFTVIDを簡略化した書き方で同じ意味です→ Soft Voltage Identificationのこと
- 通常のデスクトップ用のマザーボードでCrystalCPUIDの電圧変更に対応するためには、VIDをこのSVIDに動作中に切り替えるためのマザーボードの改造が必要です。その内容はマザーボードごとに解析が必要ですが、その改造を試された以下の方のページを参考にしてください。
- Owletworks : SOFTVID制御でCPUコア電圧を可変にする Athlon M／Bの改造
- 白瀬健二の家 : デスクトップＰＣ モバイル化計画
ブリッジの加工について
ブリッジの役割がよく理解出来ない方は加工は避けたほうが無難です。またこちらではCPUの動作に支障が出ることも考えられますので基本的にブリッジの加工自体をお勧めしません。しかし、ロックされたCPUをなんとかするなど、ブリッジ加工以外では解決できない問題もあり、やむおえず加工する時には以下に注意されたほうが良いでしょう。
カットはカッターなどで浅く切るだけです(あらかじめカットされたブリッジを参考に)。しかし切り過ぎると内部パターンに影響しないとも限りません、また再接続の作業は面倒ですから作業は慎重に。クローズは２つの方法がありますがパッケージに応じて適切な方法を選択します。
２種類のクローズ方法
- 直接クローズ
- 溝を絶縁体で埋めずに、そのままクローズする方法です。
これはL5ブリッジなどでのクローズは結果的にブリッジをGNDに接続する作業であり、溝を絶縁しないまま溝をコンダクティブペンなどの導電材料で埋め、ブリッジの切断面を溝の奥にあるGNDパターンとショートさせてしまっても理論上問題がないからです。
この方法は、ブリッジの断面が小さいため難しいかもしれません。余計な所にコンダクティブペンなどが付着しないようにセロテープなどでマスキングした後、コンダクティブペンなどの導電材料を『ぼってりとたらす』のだそうです。一度で不安なら表面を拭き取り再度塗ると良いでしょう。また、なんとえんぴつで溝を埋めたらできたという報告もありますから、これも一つの方法でしょう。また、こちらでは『直接クローズ』という言葉以外に、単に『溝埋め』とか書いている場合もあります。 - 絶縁+クローズ
- オーガニック・パッケージのCPUでは、切断されているブリッジをクローズ(接続)する場合、ブリッジを切断している溝（レーザーピット）の奥のGNDパターンとのショートを防ぐため、この溝をボンドなどで埋めて絶縁してからクローズするというのが基本的な考え方です。 しかし倍率がロックされたCPUでは、この方法が必要なL3ブリッジの加工をしても効果がないことから、この方法の使い道は、ほとんどありません。
ブリッジのクローズ方法の使い分け
- 新 パッケージ（表面に配線が透けて見えるタイプ）
- パッケージの表面にブリッジは露出していないようなので、『絶縁+クローズ』の方法では、それをつなぐという作業自体が困難です。したがって、このパッケージでは『直接クローズ』が中心になります。 またブリッジ部分には金色の小さな点がありますが、これはブリッジではなく、この点の内側の暗い色の部分がブリッジのようです。
| ブリッジ | ブリッジをクローズ加工した場合(新パッケージ) | ||||
| L# | 機能 | GNDとの 接続状態 | 絶縁+ クローズ | 直接クローズ | クローズ方法の違いによる制限 |
| L1 | L3とBP_FID pinとの中継 | ナシ | - | - | クローズのまま出荷されているため、さわる必要はない。 |
| L2 | Level2 cache設定 | 1k抵抗 | 困難 | 可能（注） | 注：L2_control pinでキャッシュの認識をコントロールしないなら問題ない。倍率が固定されたCPUでは無効の可能性有 |
| L3 | 起動倍率 | 1k抵抗 | 困難 | 可能（注） | 起動倍率として使われる。（倍率変更機能の併用は不可） 倍率が固定されたCPUでは無効 |
| L5 | 動作モード | 直結 | - | 最適 | 製品自体の認識が変わる重要なブリッジ、今回はこのブリッジに注目 |
| L6 | FID -Mobile 定格倍率 | 直結 | - | 最適 | モバイルモードの時だけ認識可能。ソフトウエアから定格倍率として取得される。 |
| L8 | SVID 最大コア電圧 | 直結 | - | 最適 | モバイルモードの時だけ認識可能。通常のマザーボードではこのブリッジが実際のV_COREに反映されることはない。 |
| L9 | L2とL2control pinとの中継 | ナシ | 困難 | 不可（注） | 注：L2ブリッジとL2control pinとの中継が不能になるので意味がない。倍率が固定されたCPUでは無効の可能性有 |
| L11 | VID 起動コア電圧 | 直結 | - | 最適 | 特に支障はないが、コアの発熱量に直結するので注意が必要。 |
| L12 | FSBセンスピン設定 | 1k抵抗 | 困難 | 未確認（注） | 注：とりあえず支障はなさそうだが...。 倍率が固定されたCPUでは無効の可能性有 |
ノートPCでのブリッジ加工について
ノートPCではブリッジを変えたりすると、その認識と密接な関係にあるPowerNow! の動作に障害が起きるかもしれません。 PowerNow!は『電圧と倍率を動的に変更し消費電力を抑える』という機能を持っていますから、サポートするCPUを厳密に規定した上で動作させているはずです。 たとえばL6ブリッジの倍率はPowerNow!の最高倍率として使われますから、その引き上げは程度にもよりますが、起動不能になる可能性があります。またこれを避けるためにL8によってコア電圧SVIDを変えるというのもすぐに思い付くことでが、このような変更をした場合PowerNow!のサポート外のCPUとして認識される可能性が高い、ということに注意してください。
ブリッジの加工ではなく、より高い性能のMobileプロセッサに交換する方法もありますが、うまく動作した場合でもBIOSがそのCPUに対応していない時にはPowerNow!が『動作停止』となるはずですから、CrystalCPUIDのReal time Clockでクロックが変化しているかどうかを確認するとよいでしょう。
ノートPCでは消費電力の増大を抑えるため、低電圧耐性の良いCPUを改造して載せるなどの試みは、たいへん魅力的でもあります。一発、運試し的にやってみたら成功！というのなら、それはそれで結構なことなんですが、上記のようにPowerNow!の動作に問題が出る可能性が高いので、PowerNow!が使用できない場合には、その代替としてCrystal CPUIDによる倍率の動的変更機能を使うことを前提に改造したほうが良さそうです。
いっそ、PowerNow!やめますか、それとも改造やめますか（古っ）....。
reference
- Softwares
- CrystalCPUID Crystal Dew World
- CPUMSR CPUHeat & CPUMSR
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- CPUHeat & CPUMSR The Multiplier Adjustments on the fly...
- owletworks : 電圧変更対応改造、Multiplier Management設定
- 白瀬健二の家 : デスクトップＰＣ モバイル化計画
- Athlon64でCool'n'Quiet : Cool'n'Quietの対応状況
- PCWeb /特集記事 : Socket A ファイナルチューン
- CPUHeat & CPUMSR The Multiplier Adjustments on the fly...
- ガイド追加： 01/24/2007
- 細かな修整： 01/15/2005
- 対応リストを次のページへ： 11/14/2004
- 電圧に対する記述を追加： 05/23/2004
- SVID変更に対する記述を追加： 03/31/2004
- 作成：ソフトウエアによる倍率変更 02/07/2004
