2000/04/19

800MHzの壁 -Celeron566編-

メインマシンの「なんちゃってVAIO」のCPUをCoppermine550MHzに載せ替えて使っていますが、テレビチューナやビデオキャプチャ機能を持つ高機能グラフィックカードのALL IN WONDERが高FSBについていけず、このCPUの限界付近と思われる800MHz近辺でなかなか安定に動作できません。手持ちのG400にでも換装すれば、770MHzは安定するかもしれないのですが、それでは「なんちゃってVAIO」では無くなってしまいます。かといって、このCPUを733MHzで使っているのはなんとなくもったいない気がします。

Celeron566もちろんCoppermineコア

そこでCPUのスピードだけを速くして、AGPやメモリなどをオーバークロックしないという方法に切り替えました。FSB100MHzのCPUを133にオーバークロックするのではなく、FSB66のCPUを100MHzにオーバークロックするという手法です。この方法だと、CPU以外のコンポーネントは速くならないので、パフォーマンスから言えばあまりオイシイ方法とは言えませんが、安定性から言えばCPUだけに気を使えば良いので一番簡単です。

ロット番号

CPUは秋葉原でゲットしてきました。CoppermineコアのCeleron566です。ロット番号は上記の通り、SL46Tの13週ものです。まだ市場にも出回りはじめたばかりなので、情報も少ないのですがFSB66MHzで8.5倍というスペックですから850MHzの期待が持てます。

SOCKET-370アダプタはABITのものを購入しました。こちらはデュアルにも対応しているそうなので、あとからデュアロンにアップグレードすることがあったら役に立つかもしれません。

冷却は銅板とアルミフィンのヒートシンクを持ったCPUクーラー「これで銅だ」を使おうと思ったのですが、ソケットのレバーの軸の部分よりCPUコアの高さの方が低いためうまく取りつけられませんでした。そこで、新規にアルファのCPUクーラーを購入しました。このクーラーはヒートシンクの底面の4隅にコアの高さに調整する為の足がついており、熱伝導シートと組み合わせて使うことによりヒートシンクをCPUコアに密着させることが出来ます。これだけ大きなヒートシンクとFANなら、少々高めに電圧を設定しても大丈夫そうです。

クーラーはキットになっていて自分で組み立てる

Socket370アダプタ、CPU、クーラーを装着し、電圧を変えながら起動テストを行ってみます。CPU以外のハードは変更していません。

CPU Intel Celeron566
マザーボード ASUS P3B-F
メモリ1 HYUNDAI 6ns64MB
メモリ2 Mosel 8ns64MB
HDD1 Quantum FBCR4.3A
HDD2 Maxtor MXT-91792D7
グラフィックカード ATI All-In-Wonder128  16MB AGP

システム構成

起動テストの結果は以下のようになりました。なお、100MHz以上ではSocket370カードの設定でCPUを100MHzに設定しました。(AGPは2/3となる)FSB110ももう少しというところなのですが、これ以上電圧を上げてCPUを壊しても面白くないので、この辺で許してやりましょう。

FSB クロック コア電圧 メモリ SuperPI WinBench99 3Dmark99MAX
66 566 1.5V 2-2-2
75 637 1.5V 2-2-2
83 705 1.5V 2-2-2
100 850 1.7V 2-2-2
103 875 1.75V 2-2-2
105 892 1.8V 2-2-2
110 933 1.8V 2-2-2 × × ×

 ※933MHz/1.8VではWindowsの旗まで。

100MHz近辺のFSBではメモリの設定も2-2-2で余裕があります。ただ、8.5倍という高倍率になると、たった5MHzのFSBアップでもCPUの動作クロックは42.5MHzも上がってしまうので、限界クロックの調査は難しくなります。FSB106を設定できるマザーなら1.8Vで空冷900MHzもいけるのかもしれません。

SuperPI

SuperPIでは同じCoppermineでありながら、動作クロックの低いPentium3-733と770の間の結果となりました。いくらFSBが低いとはいえ、こちらはメモリを2-2-2FASTの最速設定にしているのに対して、Pentium3-733以上は3-3-3FASTまで落としています。それなりの結果が出ると思っていたのですが、予想に反して結果が良くないのでがっかりです。

  Celeron892 Pen3-733MHz Pen3-770MHz
104万桁 2分50秒 2分53秒 2分46秒
419万桁   13分43秒 13分10秒
1677万桁   1時間23分47秒 1時間19分54秒

Winbench99

CPUmark99でも動作クロックがPentium3-733や770より高いにも関わらずCeleronの方が遅くなっています。唯一、FPUだけはクロック相応の結果となっています。WEBの情報を集めてみると、L2キャッシュの容量だけでなくタイミングもPentium3と差をつけているらしいです。FPUのテストはL2の影響を受けにくく、動作クロックだけでスコアが決まってしまうのでしょう。

  Celeron892 733MHz 770MHz
CPUmark99 64.6 67 71
FPU WinMark 4750 3920 4130
Business Graphics 218 205 215
High-End Graphics 887 761 836
Business Disk 2760 2760 2320
High-End Disk 10700 9720 8340

3Dmark99 MAX

このテストでもPentium3-733より動作クロック高いにも関わらず、Synthetic CPU 3D Speed以外の項目は全て劣っています。

  Celeron892 733MHz 770MHz
3DMark Result 4060  4149
Synthetic CPU 3D Speed 12533  11271
Rasterizer Score 1134  1154
Game 1 -Race 40.3  40.7
Game 2 -First Person 40.9  42.3
Fill Rate 90.0  91.0
Fill Rate With Multi-Texturing 117.0  117.6
2MB Texture Rendering Speed 192.2  201.2
4MB Texture Rendering Speed 147.4  154.0
8MB Texture Rendering Speed 106.4  108.7
16MB Texture Rendering Speed 56.4  63.9
32MB Texture Rendering Speed 31.2  37.4
Bump Mapping Emboss, 3-pass 79.6  82.1
Bump Mapping Emboss, 2-pass 78.4  80.0
Bump Mapping Emboss, 1-pass 13.6  138.2

1.8Vなら892MHzで各種ベンチマークが完走します。このクロックなら安定に使えそうですが、余裕をみてもう少し電圧を下げて1.75VでFSB103の875MHzで等分使ってみようと思います。これなら現行最高クロックのPentium3-866を超えていますので、なんとか自分を納得させられます。(1GHzというのも出ているようですが、限定数出荷ということで実質的には866が最高クロックといってもいいでしょう)

このバージョンでは倍率やFSBのクロックが正しく表示されません


ということで、800MHzの壁はCPUの換装というまたもやズルイ手を使って実現してしまいました。CPUを水冷やペルチェなどで強制冷却すればもっとクロックを上げることは出来るのでしょうが、このサイトでは空冷による常用マシンを目指しているので、これ以上大掛かりな冷却は行いません。


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