名称不明品の強制再起動阻止

タイトルだけですと何を言ってんの?と思われてしまいそうですが、名称不明品とはコレ↓の事です。
IMG00537.jpg

以前、PCI-X 66MHz スロットで試した時に自動シャットダウンが出来ずに元電源強制OFFしていたのですが、下記のPME#ピンのカットでシャットダウン出来る様になるという情報を読者の方から頂きました。

カットする場所は、たぶんココです。(後ほど私も試してみます)
IMG00534k2.jpg

後付けで薀蓄述べるのもなんですが・・・

このPME#信号はPCI Rev2.2で追加になったパワーマネージメント信号ピンで、PCI Rev2.1まではReserved(予約)ピンでしたので、従って古いカードはオープンですから、パターンカットで多くの場合問題なしと思います。

規格上はオープンドレイン(つまりMOSFETのドレイン信号)を引き出すべきところ、写真の通りバイポーラトランジスタらしきEとCが印字された半導体の恐らくコレクタ信号(つまりオープンコレクタ)を引き出しているのが動作不良の原因かもしれません。この信号はアクティブLOWですから、アクティブな時にGNDの0V電位に落とされるように期待されています。

5V-TTL信号系ではなく3.3V以下のCMOS信号しか受け付けないPCI-Xスロットで使う場合にはオープンコレクタではなくオープンドレインとして実装されてないと動作不良を起こす可能性がありそうです。といいますか、名称不明品はカードエッジが5V/3.3Vユニバーサルなのですから、全ての信号ピンをCMOS信号で実装してなきゃだめだと思います。ユニバーサルカードの場合は確か全部CMOS信号で実装しないといけないはず。

ここに付いてる問題の小型トランジスタをMOSFETに交換すれば期待通りの本来の機能になるのかもしれません・・・けど肝心のPCIe側は信号ピンが未実装(省略されている)だったからなぁ・・・いづれにしろ名称不明品に省電力機能とかWOL的な動作を期待しちゃ駄目だと思います。

クオリティーチェックのシールが貼ってありますが、仮にチェックしていたとしても、5V/3.3Vユニバーサルの動作チェックではなく、古いマザーの5Vスロットだけでチェックしているのでしょう。たぶん・・・
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PCI to PCIe 変換基板のガチンコ対決 #2

昨日玉砕した筆者ですが、改造後に改めてGTX580でリベンジしました。

補助電源改造後の下駄
DSC01024.jpg
写真上、名称不明品(改)PCI TO PCIe Bridge Card ?eBay 約2400円:送料無料
写真下、玄人志向PCIEX1-PCI(改)(StarTeck PCI1PEX1)Amazon 約3600円:送料無料
※アフィリじゃないですよw
※筆者は自分用のみ業者から直接購入しています。仲介や再販などはしておりません。

改造に至る経緯は昨日の記事に詳しく書いてあります。

そして、昨日出来なかったガチンコ対決です。

GTX580を使いCUDA+OpenCLでCPU⇔GPU間のメモリ間転送帯域を計測しました。

PCI-X 66MHz + 名称不明品 + GTX580
NANASHI_GTX580_BAND.jpg

PCI-X 66MHz + 玄人志向PCIEX1-PCI + GTX580
KUROUTO_GTX580_BAND.jpg

筆者が予想していなかった結果が出ました。

予想外の結果1
過去にGTX460を使った時と異なる傾向で、かつ昨日のUSB3.0+X25-Mの時の傾向とも異なりますので、恐らくGTX580との相性かもしれませんが、玄人志向PCIEX1-PCI + GTX580の時だけCPU -> GPU間の転送帯域が1/3程度に激減しています(3回計測して3回とも同程度の計測値でした)。ですが逆方向の転送は正常値と言えそうです・・・理由は不明ですが・・・とは言え、この状態でもフルHD動画が何ら支障無く視聴出来ました。

予想外の結果2
名称不明品 + GTX580の場合のみ、ディスプレイドライバ270.61がグラボをGTX580と認識出来ず、何度やってもドライバインストールが出来ませんでした。266以前のドライバは問題無くインストール出来ました。

PCI to PCIe 変換基板のガチンコ対決

マザーボードの PCI スロットを PCI-Express スロットに変換する基板(というかPCI-ExpressカードをPCIカードとして利用するとも言える)のガチンコ対決です。

写真上、名称不明品PCI TO PCIe Bridge Card ?eBay 約2400円:送料無料
写真下、玄人志向PCIEX1-PCIStarTeck PCI1PEX1Amazon 約3600円:送料無料
※アフィリじゃないですよw
※筆者は自分用のみ業者から直接購入しています。仲介や再販などはしておりません。
DSC01006.jpg

予め断っておきますが、両方ともキワモノ扱いです

編集を重ねてごちゃごちゃになりましたので、まとめ表を冒頭にもってきました。
クリックで拡大します。
PCIPCIXtoPCIE3.png


そして、予め結論①から書いておきますが、PCIe x1 以外のカード、具体的には x16 のグラボで利用するのは危険かもしれません。理由は規格上、PCIスロット経由での12V給電がMAX500mAなのに対し、PCIe x16スロット経由での12V給電はMAX5.5A要求するので、マザーボード側も道連れに過電流となる可能性が有るからです。ですが、両者ともに・・・と言いますか玄人志向PCIEX1-PCIはそもそもx1ロープロ仕様で規格上も12V給電は最大500mAでOKとなり無改造で利用するぶんには問題無しです・・・と言うか、それを前提にx1スロット仕様なのだと思われます、逆に名称不明品は元々のx16仕様に無理が有ると言えそうです

そこで、12V補助電源改造を行いたいと思います。て言うか、初めから補助電源付けてくれよ!!!
※お決まりの文章ですが、改造は個人の責任で行ってください。ここに記載された情報は間違いを含んでいる可能性が有り、それを元に製作や改造などをして失敗しても筆者は一切責任持てませんので悪しからず。
DSC01014.jpg
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注意:パターンカットを忘れずに行う事と、黄色のケーブルは6A以上流せる仕様の物を選択して下さい。ハンダ付け後に他の部分にブリッジしていないかテスター等でチェックも忘れずに。

で、両方改造しました。
DSC01024.jpg

無改造でGTX580を接続しましたら名称不明品死亡補助電源改造で復活しましたので完全に死んだ訳ではなく何らかの保護回路が働いた可能性がありますが、その際に劣化した可能性も否定できませんし、他のグラボでも死亡するかもしれませんので御注意下さい。上の改造写真は予備で買った2個目ですが、死亡したと思っていた物も同様の改造で現在は復活しています。

そして、改造後にGTX580を接続しましたら両方とも正常起動しました。

PCI/PCIeの電源仕様に付いて比較表を作りました。画像クリックで拡大します。
PCIPCIEPOWER.png
信号幅ではなく、スロット形状が基準になります。

PCIスロットは5Vが5AですがPCI-Expressスロットには5Vが不要ですから、高効率DC-DCコンバータでPCIの5Vを12V昇圧すれば、ちょうどx16 LowProfileの12V仕様と同じ2.1Aに成ります。というか、それを基準に2.1Aという半端な値が規格書に掲載されているという可能性も・・・そして、その回路が組んであれば補助電源無しでも名称不明品は製品として無理な仕様ではないと思いますが、残念ながら、それに相当する回路が無い状態ですから、名称不明品はPCI-Express x16に準拠した製品とは言い難く、規格適合マークも掲載されていないのではないかと思います(逆に規格適合マークが箱に掲載されていた場合、少なくとも日本国内では虚偽掲載として違法な商品となりかねません)。
「キワモノ人柱」かつ「ジョーク商品ですよ」的な記載が大きく書いて有れば別ですが・・・




以下、経緯などです・・・

まず名称不明品ですが、筆者は例によって2個購入しました。eBayで落札というか購入しましたらこんな状態で搬送されてきましたので、この写真の様にブラケットがヨレヨレ、クオリティチェックも信用出来ませんが、残渣が無いだけマシです。
とは言え(筆者自身は未体験ですが)購入ルートによっては箱入りのケースも有る様です。
DSC01002.jpg

そして玄人志向PCIEX1-PCIですが、こんな状態でx1以外で利用するには改造が必要です。
DSC00522.jpg

と、普通では有り得ない様なマイナス要素を先頭に書きましたので、ここまで付いて来れた方々だけが、筆者と同じく変態として(一緒にするなと云われそうですが・・・)PCIスロットで色々楽しむ事が出来ますw

結線状況など

表面
DSC01019.jpg
写真上、名称不明品は赤矢印のSMBus系信号結線が省略されていて、かつ紫矢印の3.3Vスタンバイ電源も省略されていますが、写真下の玄人志向PCIEX1-PCIは対照的に両方とも結線されています。この結線は規格上オプション扱いですから未実装でも基本的な動作はしますが、ACPIを使った省電力やスタンバイ機能は名称不明品は未結線なので全く機能しないはずです。逆に玄人志向PCIEX1-PCIは組み合わせ次第では省電力機能が正しく動作しそうな感じです。
関連して、このマザー名称不明品の組み合わせでは自動シャットダウンが機能せず必ずリブートしてしまう為、強制電源OFFが必要でした->読者の方に対処方法を教えて頂きました
玄人志向PCIEX1-PCIでは、その様な事は起きませんでした。
ブリッジチップ用の電源は両者とも恐らく3.3V以下の低電圧が必要で、名称不明品は小型のスイッチングコンバータ、玄人志向PCIEX1-PCIは三端子レギュレータ(シリーズレギュレータ)を使って生成している様です。

裏面
DSC01020.jpg
BGA (Ball grid array) と QFP (Quad Flat Package) の違いも関係していそうですが、それにしても部品点数がかなり違いますね。
ブリッジチップ用電源の生成方法も含め、基板の製造技術的には1~2世代くらいの差が有りそうですが、省電力機能を省略している事なども含め最低限の部品にしているのかもしれません。

ガチンコ対決
対決環境:
 
14号機のPCI-X 66MHzスロット及び一般的なPCI 33MHzスロット
  CPU:XEON LV 2.0GHz(Yonah世代)2-Core/2-CPU
  M/B:Super● X6DLP
  MEM:DDR2 ECC Registerd 1GB x 4枚
  X6DLP-BlockDiagramColor.jpg
1:GTX580によるCUDAを使ったGPU-CPUメモリ間の転送帯域測定
 最初からツマヅキましたorz
 どうやら名称不明品死亡した模様です補助電源改造で復活しましたので完全に死んだ訳ではなく何らかの保護回路が働いた可能性があります。

 その後、冒頭の補助電源改造でリベンジし、成功(成功した時の記事を参照下さい)しました。

 以下は、改造前の状況です。

 PCIスロット側12Vの過電流でマザーボード側の保護回路が働いたかもしれません。
 BIOS画面は当初は正常表示し、OS起動中に黒画面となり、その後BIOSさえ拝めませんでした。
 原因は恐らく下記に由来しそうですが、それだけでも無さそうです。
  PCIe x1 給電上限 10W(LowProfile) or 25W
  PCIe x4/x8 給電上限 25W
  PCIe x16 給電上限 25W(LowProfile) or 75W
 後ほど詳しく基板上のMOS-FETの出力上限など調べてみますが・・・
  PCIバスの12Vは規格上の最大が500mAですが、PCIe x16の12Vは最大5.5Aロープロ仕様であっても2.1A4~10倍の差が有ります。
 変換基板自体はPCIスロットの12Vピンと3.3VピンをそれぞれPCIeの電力ラインへ直結しているだけでしたので12Vは規格上は6Wしか出せません

 とは言え仮にここが壊れたとしても、強化(75W以上に対応)しつつ修復可能だと思いたいです。
 要は、変換基板上に12V補助電源を追加する改造をすれば良いであろうという予測です。逆にもう復活不能かもしれませんが・・・

2:HD6970によるATI-Streamを使ったGPU-CPUメモリ間の転送帯域測定
 測定予定でしたが・・・
 冒頭の12V補助電源改造済みを使いOS起動まで出来ましたが、ドライバをインストールするとログイン画面から先に進めなくなってしまいましたorz HD4870では問題なくログイン出来ましたのでHD6970との組み合わせによるものと思われます。

3:Areca ARC-1680ix-12 4G-Cache + ラピュタ3台を使ったストレージ帯域測定
 測定予定でしたが、上記の経緯から中止しました。

4:USB3.0とX25-Mを使ったUSB3.0データ転送帯域測定
 USB3X25M.jpg
 スクリーンショット上は、名称不明品で、下が玄人志向PCIEX1-PCIです。左がPCI-X66MHzスロット、右がPCI33MHzスロットですが、名称不明品は、このマザーのPCI33MHzスロットでは動作しませんでした。

 帯域的には、この程度の負荷では差が出ませんでした。
 過去にCUDAで計測した時の様に理論値上限くらいまで使って試したかったのですが、今回はUSB3.0での計測がやっとで、もう少し試行錯誤が必要です。

相性問題
 重要な事は、両者共にブリッジチップを搭載しておりますので、最低限 PCI Rev2.1 に準拠したマザーボードが必須に成ります。具体的にはソケット7の途中からという事に成り、チップセットでは430TXからとなります。Super7や440BX世代以降は概ねチップセット及びBIOSが対応していると思われます。
 加えまして、PCIスロットへの3.3V電源の給電が必要になり、100%ではありませんがソケット7は壊滅的で利用するにはPCIスロットへの3.3V電源供給改造が必要ですが、PCI Rev2.2に準拠したマザーでしたら3.3Vが必ず供給されているはずですので、問題無く無改造で利用出来る可能性が飛躍的に高まります。
 これを通過した先に待っている相性問題として、I/F系や音源などは比較的問題が少ないと思われますが、グラボで使う場合はBIOSやチップセットによるグラボ認識問題が有ります。グラボはBIOS初期化の本当の初期段階で初期化されますので、他の拡張カードよりも相性がシビアで、この点で玄人志向PCIEX1-PCIは相性が出まくります。原因はブリッジチップの仕様にある様ですが、この点では名称不明品に使われているブリッジチップの方が筆者が試した範囲では相性問題が少ないです。
 それと、すでに何度か書きましたが名称不明品はACPI関係の配線が省略されている為、それが原因で電源管理関係の機能が全く動作しません。具体的には省電力機能や電源のON/OFF制御などで期待通りには動かない可能性が非常に高いです。逆に玄人志向PCIEX1-PCIはACPI関係(SMBusと3.3Vsb)が実装されていますのでACPIの機能が期待通りに機能する可能性が高いです。

国内サポート
 これは書くまでもありませんが、国内正規ルートで箱入り販売されている品と、某国から箱無し封筒入り国際郵便で届く品では、初期不良交換などの点で差が出ると思われます。

まとめ
クリックすると拡大します。
PCIPCIXtoPCIE3.png
PCIPCIEPOWER.png

キワモノだけど、動くと結構イイですよ。

この数日間、色々な事が有りましたが、玄人志向PCIEX1-PCIはキワモノだけど動けば結構イイっていうのが筆者の感想です。

こちらで類似品との比較なども行っています。

玄人志向PCIEX1-PCIで得られた成果:
①:440BXマザーでUSB3.0が動作しました。
②:440BXマザーでGTX460が動作しました。
③:66MHz PCIスロットでGTX460が動作しました



紆余曲折の最大の原因は、見た目がハンダブリッジしまくっているように見え、尚且つ最初に出くわした初期不良からくる起動不全に加え、交換品までが見た目からくる不安で挫折しそうになりましたが、頭の片隅に無洗浄フラックスを使ったハンダ付け後の基板洗浄に付いて、どこかで読んだ記憶が有り、それなら大丈夫かもしれないという自分の中でのわずかな望みに賭けてみました。

基板洗浄:
最近の無洗浄フラックスを使ったハンダ付けでは、無洗浄フラックス故にハンダ付け後に洗浄しない方が良いとされる場面もあるようで、更にこの無洗浄フラックスは乾燥すると白くなり、その結果、この様にハンダがブリッジしてしまっている様に見えるようです。
DSC00502.jpg

それを、あえて洗浄(イソプロピルアルコール系の基板洗浄剤)してみましたら、この様にキレイに成りました。
DSC00536.jpg
但し、ICチップがズレて隣の回路パターンと接触しそうな位置でハンダ付けされていたりと、洗浄前はわからなかった事が判りました。

実は、頭の中では、出荷まで洗浄しなかったのには理由が有るのではないか?だったら自分で洗浄してしまってはマズイのではないか?とか、動作確認する前に自分で洗浄して壊したら動作確認にならないしなぁ~、でも洗浄してブリッジしてない事を確認してからでないと動作確認するのが怖いよなぁ~などと、数時間ループしてましたw

結局、2枚とも動作確認後に自分で洗浄しまして、キレイになってから再度の動作確認を行い、ちゃんと動作しています。改造も2枚とも成功しまして、GTX460での動作確認も出来ました。

この後、ATX586でも試してみようと思います。上手く動けばGT430かQuadro600あたりを入れてみようかなぁ・・・などと考えておりますw

玄人志向PCIEX1-PCI は66MHzのPCIスロットで動作するか?

今朝のネタ 440BXマザーでGTX460は動くのか? に引き続き玄人志向PCIEX1-PCIネタです。

こちらで類似品との比較なども行っています。

例によって結論から先に書きますと、
66MHz PCI での正常動作を確認出来ました
(但しグラボで使う場合には相性がキツイかもしれません)
構成次第では66MHz PCIの理論値に近い200MB/s(1600Mbit/s)程度の帯域が実測値として計測されました。

--------------------------------
動作に成功した構成①
M/B:Tyan TigerMPX-4M(3番目のリビジョン
C/S:760MPX
CPU:AthronMP 2800+ x2個
MEM:2GB
AGP:無し
64Bit/66MHz PCI#0:EVGA GTX460 1G + 玄人志向PCIEX1-PCI 下駄
64Bit/66MHz PCI#1:無し
PCI#0:無し
PCI#1:無し
PCI#2:無し
PCI#3:無し
Primary Master IDE:Deskstar 80GB
Secondary Master IDE:DVD Drive
OS:WindowsXP Professional SP3

CUDAでの帯域計測
 CPU→GPU 155MB/s
 GPU→CPU 175MB/s

※若干遅い気がしますが、GeForce9500-PCI版でも同様の数値でしたのでAMD-760MPXチップセット側の問題の可能性も有ります。

--------------------------------
動作に成功した構成②
M/B:SuperMicro P3DRE
C/S:i840
CPU:PentiumIII 800MHz x2個
MEM:1GB
AGP:無し
PCI#1:EVGA GeForce8400GS-PCI(BIOS表示用)
PCI#2:無し
PCI#3:無し
PCI#4:無し
64Bit/66MHz PCI#0:EVGA GTX460 1G + 玄人志向PCIEX1-PCI 下駄
64Bit/66MHz PCI#1:無し
Primary Master IDE:Deskstar 80GB
Secondary Master IDE:DVD Drive
OS:WindowsXP Professional SP2

CUDAでの帯域計測
 CPU→GPU 140MB/s
 GPU→CPU 200MB/s

※グラボとして使うには肝心のCPU⇒GPUの帯域が遅い傾向ですが原因は判りません。数回計測して誤差程度の差しかありませんでした。GeForce8600-PCI版でも同様の数値でしたのでi840チップセット又は、このマザー特有の傾向かもしれません。

参考1
構成②で、ゆめりあベンチをやってみました。
結果、解像度や画質に関係なく13200~13300程度の結果でした。

参考2
構成②で、3DMark06をやってみました。
結果、完走しましたが結果表示が出来ませんでした(ネットにつないで無い為w)


--------------------------------
以下、成功に至る経緯と詳細です・・・

今回は7号機の保守予備的な位置付けで保管してあったIwill DP-400マザーで失敗し、次に、解体して保管してあった9号機のIwill HDAMDマザーで失敗し、最後に5号機の保守予備的な位置づけで保管してあったTyan TigerMPX-4M(3番目のリビジョン)を使って64Bit/66MHzスロットで初めて成功、加えて6号機の保守予備的な位置づけで保管してあったSuperMicro P3DREでも成功しました。


Iwill DP-400での結果、
①BIOSの表示が正常に出来ました。
②OS(WinXP + SP3)のインストールが出来ました。
③グラフィックドライバのインストールは完了しますが、動作しません。
 (VGA Save というセーフモード用ドライバになってしまいます)
④グラボ2枚挿しなど試しましたが、ドライバが正常に動作する構成を見つける事が出来ませんでした。
 後ほど、別のマザーで試してみます。

構成
M/B:IWill DP-400
C/S:i840
CPU:XEON 3.0GHz x2個
MEM:2GB
AGP:無し
PCI#0:無し
PCI#1:無し
64Bit/66MHz PCI#0:EVGA GTX460 1G + 玄人志向PCIEX1-PCI 下駄
64Bit/66MHz PCI#1:無し
PCI#2:無し
Primary Master IDE:Deskstar 80GB
Secondary Master IDE:DVD Drive


Iwill HDAMDでの結果、
①POSTの途中で停止しBIOS表示までたどり着けません。
②AGPに別のグラボを挿すと、AGP側でBIOSの表示が出来ました。
③OS(WinXP + SP3)のインストール途中でフリーズ。
④BIOSの設定を色々変更してみましたがOSのインストール途中でフリーズします。

構成
M/B:IWill HDAMD
C/S:nForce3 Pro250
CPU:Opteron280 x2個
MEM:2GB
AGP:GeForce 6200A / Quadro NVS280 / Matrox G400 DH
PCI:POSTカード
PCI-X 133 #1:無し
PCI-X 133 #2:無し
PCI-X 66 #1:EVGA GTX460 1G + 玄人志向PCIEX1-PCI 下駄
PCI-X 66 #2:無し
Primary Master IDE:Deskstar 80GB
Secondary Master IDE:DVD Drive


Tyan TigerMPX-4M(3番目のリビジョン)での結果、
①BIOSの表示が正常に出来ました。
②OS(WinXP + SP3)のインストールが出来ました。
③グラフィックドライバ258.96が正常に動作しました。
④CUDAでの帯域計測
 CPU→GPU 155MB/s
 GPU→CPU 175MB/s
 ※若干遅い気がしますが、GeForce9500-PCI版でも同様の数値でした
  のでチップセット側の問題と思われます。

構成
この記事の冒頭を参照下さい。


Super●Micro P3DREでの結果、
①BIOSの表示が出来ませんで、POSTの途中で停止しました。
440BXで試した時と同じようにグラボ2枚挿しでBIOSが表示出来ました。
②OS(WinXP + SP2)のインストールが出来ました。
③グラフィックドライバ258.96が正常に動作しました。
④CUDAでの帯域計測
 CPU→GPU 140MB/s
 GPU→CPU 200MB/s
 ※CPU→GPU側が遅いのですが、GeForce8600-PCI版でも同様の数値でした
  のでチップセット側もしくはマザーボードの問題と思われます。

構成
この記事の冒頭を参照下さい。
プロフィール

DualSocketTheWorld

Author:DualSocketTheWorld
自作を始めて20台目くらいになりますが、最初からデュアルソケット限定(始めた当時はデュアルスロット)で自作しており、近年になってAMD K6を試したくなりSocket7でK6-2+のシングル構成で組んだのがシングル初です。

シングルマザー(含:シングルソケットマルチコア)や4ソケット以上の自作は基本的にしませんし、メーカー製PCの改造も基本的にはしません(ノートPCのSSD化くらいはしますが・・・)

基本路線はワークステーションと呼ばれる分野での自作で、OSもWindows系であればProfesionalが主な対象に成ります。

ゲーマーの様なOverClockは行わず、WS路線としてハイエンドCPUとハイエンドGPUの組み合わせで定格或いはDownClockで発熱を抑えつつ、その時のアーキテクチャに置いて爆速かつ静音を目指し、30年以上の長期に渡り稼動状態をキープする事を目指します。

※基本的にリンクフリーです。どこでも自由にどうぞ。

※画像は時々変ります。

※お決まりの文章ですが、改造は個人の責任で行ってください。ここに記載された情報は間違いを含んでいる可能性が有り、それを元に製作や改造などをして失敗しても筆者は一切責任持てませんので悪しからず。

筆者略歴:
小学生時代にゴミ捨て場で拾ったジャンクテレビ数台を分解して部品を取り出し真空管アンプを自作、中学生時代にPC8801mkⅡsrでZ80アセンブラを始める。社会人になって初のプログラムは弾道計算、後に医療系・金融系プログラマ~SEを経て100~200人規模プロジェクトのジェネラルマネジャを数年経験、独立して起業。現在は不動産所得で半引退生活。
(人物特定を避ける目的で一部経歴を変更しています)

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