唐突ですが GIGABYTE GA-586DX Rev.3B (改弐) のベンチマークです

注意:性能に付いて良い方向で期待しないで下さい(苦笑)

M/B:GIGABYTE GA-586DX Rev.3B(改弐)
CPU:Intel Pentium w MMX 233MHz DUAL *1 *2
MEM:72pin FPM SIMM w Parity 128MB ×4 = 512MB
PCI#4:USB 1.1
PCI#3:nVidia GeForce 6200A (ZOTAC ZT-62APH2N-HSL)
PCI#2:Intel PRO/1000 MT Desktop Adapter
PCI#1:RD2 PC Geiger
IDE P:2.5Inch HDD 30GB (IC25N030ATMR04-0)
IDE S:NEC ND-3500A DVD-R/RW
ISA#2:Creative SoundBlaster16 ISA
OS:Windows 2000 SP4 / Windows XP SP3

DSC01713.jpg
GA-586DX-Mem.png
GA-586DX-Bench.png
HDDはPCIスロットに挿したSil-3512経由でWD Raptorの結果です。マザーのIDEコネクタは「マルチワードDMA モード2」が最高なので16MB/sしか出ません。しかし3COMのEtherLinkIII(ISA NIC)がXPで使えなかったので仕方なくPCIスロット側にNICを挿し、HDDはマザー直のIDEにしました。その為、現状は1/3程度の性能しか出ません。
D2Dの結果が、このクラスとしても低いですが、理由は単純明快でDirectX9.0cをインストールしてないからです。というかDirectX8以降をインストールするとNV4_DISP.DLLでBSODに成ってしまうのです。DX9を入れて3Dを無効化するかDX7にするかの二択です。
GA-586DX-Prime95.png
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GA-586DX(MMX 233MHz)を実用レベルに仕上げる

以前の改造後、色々試した結果、安定して動作する(ベンチ及び一日中使い続けて問題なし)に成ったので、構成やOSインストール手順を記録として残しておきます。(つまり自分用メモです)
比較的軽い掲示板やSNSやブログ、メール程度なら問題無く使えます。画面が大きいのでスマホより便利な場面もあります。
あとは、ソリティアとかも問題なし。但し動画を大画面で楽しむのは難しいですし3D関係も無理ですね。

OSのインストールですが、その前に・・・
前回はこうでしたが
DSC01676.jpg
3.3VラインをCPU-Vioに追加しました。
DSC01799s.jpg

その他に、V-Core生成用のVRMを電圧降下を考慮して2.85Vに変更し、VRM基板とマザーを接続するケーブルを太い物(電動ラジコン用の太いシリコンケーブル)に変更しました。

GA-586DXはオリジナルの状態ではVioとVcoreが両方とも3.5Vですから、それより低電圧の3.3Vや2.8Vで長期安定するとは限りません。

接続したPCIカードも認識はしても動作が若干不安定に成る事があり、まぁ、この時代はPCIの初期ですから、33MHzでさえ安定した信号のアイパターンを保つのが難しかった時代かもしれません。

GA-586DX への Windows2000 インストール手順

1:BIOS設定は別途画像を参照
2:インストール初期の構成
  PCI#4:
  PCI#3:GeForce 6200A (ZOTAC ZT-62APH2N-HSL)
  PCI#2:SATA&IDEカード (ACARD AEC-6293) -> 光学ドライブ
  PCI#1:--- このスロットは動作不安定 ---
  ISA#4:3Com EtherlinkIII
  ISA#3:
  ISA#2:Creative SoundBlaster 16 PRO
  ISA#1:
  IDE#1:SATA変換(玄人志向 SATAX2D-IDE) -> SSD (Intel X25-M) HDD
  IDE#2:
  追記:稀に不調に成る事が有りイベントビューワを見ましたらSSDへのアクセスエラーが同じタイミングで発生している事に気付きました。HDDでは今のところ問題が出ない事からSSDのアクセス速度が速すぎて当時のチップセットでは追い付けないのではないかと予想します。
3:マザーのオンボードIDEはBIOSに32GBの壁が有りBOOTは32GB以下の領域に限定
  予め、別マシンで先頭32GB以下の位置と容量のパーティションでフォーマットした
  物を用意する。
  フォーマットの際に、ドライブを割り当てない事が重要。割り当てるとセキュリティ
  関連の情報が書き込まれてしまうので後にWin2000のインストールに失敗する。
  32GB以上の領域に別のパーティションを作成し、グラボのドライバやDirectXや
  電源ドライバ(APMシャットダウン)を入れておくと後で便利。
4:マザーのディップスイッチでFSBを50MHz設定に変更
  AEC-6293はPCI33MHz状態のGA-586DXだと動作が不安定になる
  そこでFSBを下げてPCIクロックを30MHz以下にする。
  AEC-6293を使う理由は、INT13BIOSを更新しCD-ROMでのBOOTを確実にする
  為で、AEC-6293にSSDをつなげば上記の理由で32GBの壁も超えられるが同時に
  PCI33MHzでの動作が不安定に成るので、別のINT13BIOSを持ちGA-586DXと
  相性の良いカードを探すべき。
  というか、オンボードSCSIを使うのが一番安定するのかもしれない。
5:Windows2000SP4 インストールCD-ROMから起動
6:インストーラ起動直後にF6キー連打
7:AEC-6293のWin2000用のドライバをフロッピーより読み込む
8:上記で予めフォーマット済みのパーティションにインストールを完了させる
9:PCI#2:SATA/IDE (ACARD AEC-6293)のドライバを削除し、シャットダウン
10:PCI#2:SATA/IDE (ACARD AEC-6293)を外す
11:マザーのディップスイッチでFSBを66MHz設定に戻す
12:GeForce 6200A 用のドライバをインストール(100番台のドライバ、例:197.45)
  ZOTAC GeForce6200A PCI は 上記のAEC-6293とは逆にPCIクロックが
  33MHz以上でないとドライバインストール後に不安定に成る(画面が化ける)

13:DirectX9.0cをインストールdxdiagを起動しディスプレイのでAGPと3Dを[無効]
  Direct3DのうちDX8以上のファンクションを使うと必ずBSODが発生する為、
  現時点では無効化が必須(DX7は軽快に動作するので惜しい…)
  他に回避策が無いか探る予定。
14:IE6SP1 をインストール
15:Windows Update を実行し、全てインストール
16:PCI#2にUSB1.1を挿す、この時点での構成はこうなる(変更箇所は赤字)
  PCI#4:
  PCI#3:GeForce 6200A (ZOTAC ZT-62APH2N-HSL)
  PCI#2:USB1.1 (inland PRO PCI TO USB)
  PCI#1:--- このスロットは動作不安定 ---
  ISA#4:3Com EtherlinkIII
  ISA#3:
  ISA#2:Creative SoundBlaster 16 PRO
  ISA#1:
  IDE#1:SATA変換(玄人志向 SATAX2D-IDE) -> SSD (Intel X25-M)
  IDE#2:光学ドライブ
17:セキュリティソフト(NOD32は2012年時点でWin2000対応)をインストール
  NOD32の最新版はWin2000での動作要件が400MHz以上ですが、本機は
  233MHzとは言えDualなので、なんとか使えるように動作してくれます。

注意事項:
3Com EtherlinkIII ISA はWinXPではドライバが入らないので別のNICを使う必要あり
SiI系のSATAコントローラはPCI#4に挿すのが最も相性良いが、稀にフリーズする
USBに機器(USBメモリやUSB-HDD)を接続した状態で起動すると異様に時間がかかる
USB2.0の様なマルチファンクションカードはオリジナルのBIOSでは利用不可
IEEE1394はシングルファンクションなので利用可、高速な外付けHDDには有利

BIOS設定
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※:上図のIRQ15をPnP設定にして下図のPCI Slot IDE 2nd ChannelをEnableにするとPCI#4に挿したSATAカードにIRQ#15が割り当てられる事を(SiI-3512で)確認済み。
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GIGABYTE GA-586DX Rev.3B の改造

改造後
DSC01713.jpg
構成
M/B:GIGABYTE GA-586DX Rev.3B(改弐)
CPU:Intel Pentium w MMX 233MHz DUAL
MEM:72pin FPM SIMM w Parity 128MB ×4 = 512MB
PCI#1:nVidia GeForce 6200A PCI (Zotac品)
PCI#2:Intel PRO/1000 MT Disktop Adapter
PCI#3:LSI OHCI IEEE1394 (後ほどUSB1.1に変更予定)
PCI#4:VICS RD2 PCガイガー
ISA#1:
ISA#2:
ISA#3:Creative SoundBlaster 16
ISA#4:

以前、同じ板のRev.2AをMMX233MHz対応に改造しましたが、今回はRev.3BをRev.2Aの時より更にMMX233MHzに適合する(と筆者が思う)改造を行いました。

まずRev.2Aの時と同じくコア電圧2.8V対応改造を行います。改造と言っても未実装ジャンパを結線するだけです。(後ほどVRM自体の改造で不要になりますが、とりあえずMMX Pentium(P55C)用のVcoreが無いとCPUを焼く可能性が有る為、筆者自身がうっかり焼いてしまうのを防止する目的でやっておきます。後ほどの改造で不要に成りますが戻す必要が無いので改造したまま放置します)
DSC00948.jpg

次に、BF0(クロック3.5倍設定)対応改造です。GA-586DXは倍率設定がMMX233の3.5倍設定が出来ない板ですが、このBF0改造で3.5倍=233MHz動作します
下の写真はRev.2Aを改造した時にVcc3をBF0に直結した写真ですが、その後色々調査を進めIntel発行のデータシートを参考に2KΩでプルアップするのが良いと結論付けました。結線する位置はRev.2Aの時と全く同じです。
DSC00966.jpg
上がRev.2Aで行ったVcc3ジャンパ線直結改造、下がRev.3Bの2KΩプルアップ改造
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※繰り返しになりますが、直結するより2KΩ抵抗でつなげた方が良いと思います。

ここまでの改造は基本的にはRev.2Aの時と同じです。

以下、Rev.3Bで新たに行った改造です。

GA-586DX の Rev.2A から Rev.3B に成ったことによる一番大きな変更点は電源がAT電源からATX電源に変わった事で、その結果、電源のON/OFF方式が機械式スイッチによる強制的なON/OFFからAPMによるソフト的なコントロールが可能に成りました。(その他にSCSI-RAID対応スロットが追加されていますが、筆者は使わないので割愛)

ですが、GA-586DX Rev.3B は電源がATからATXに変わったにもかかわらず、ATX電源で新たに追加に成った3.3Vを全く使わずにマザーボード上の3端子レギュレータ(シリーズレギュレータ)を使って5Vから3.3Vを生成していまして、これが無駄な熱源に成っています。

更に、P54CまでのPentiumでは大きな問題ではないのですが、MMX 233MHzでは飛躍的に消費電力が増えた結果、V-Coreを生成している2個のシリーズレギュレータが爆熱に成り、6畳くらいの部屋なら暖房器具として機能するくらいの熱源に成ります。

全体を見渡すと、この板には3個の3端子レギュレータと、1個のツェナーダイオード、それと5個のショットキーバリアらしきダイオードが有り、これらを使って各ICやLSIの電源電圧をコントロールしている様です。

下の写真はマザーボード上の電源の島の様子とシリーズレギュレータ及びバックアップコンデンサの配置の様子です。右上のオレンジの四角でマーキングした3端子レギュレータが5Vから3.3Vを生成しています。
(島の形は適当に線を引いたので実際とは若干違います)
DSC01617.jpg
:5V(CPUソケット~ノースブリッジ周辺を除き基板全体を覆っています)
:3.3V(5V電源から3端子3Aレギュレータで降圧)
:Vcc2(V-Core電圧 2.8~3.5V)
:Vcc3(V-I/O電圧 3.0~3.5V)

全ての電解コンデンサを調べた結果、全て電源とGND間のデカップリング(バックアップ)コンデンサでした。
※Rev.2AからRev.3Bへの細かな変更としてV-Core電圧生成3端子レギュレータの入力側に330μFの電解コンデンサが追加に成っています。CPUの負荷変動に迅速に対応する為の修正と思われますが、もしかしたらSIMMへの悪影響を避ける目的もあるかもしれません。SIMMメモリは5V電源の様です。

この板の特徴はMMX-Pentiumの2電源(Vcc2=VcoreとVcc3=V-I/Oが別電圧、それ以前のPentiumでは同じ電圧)を前提に設計されてはいるものの、MMX-Pentiumで動作させる為の電圧設定ジャンパと倍率設定プルアップ抵抗のみを未実装のまま発売しているという特徴があります。(その結果、冒頭の2つの写真で示した非常に簡単な改造でMMX233対応できます)
オリジナルのまま無改造ですと、上の写真でVcc2(V-Core電圧)Vcc3(V-I/O電圧)が両方とも3.5Vになっています。
時代背景的にはPentiumProやPentiumIIとの200MHz平行販売期でもあり政治的・販売戦略的な意図からこの様な寸止め仕様なのだと思われます。

上の写真で向かって右側にオレンジ色の四角で塗った3端子3A(Rev.2A SEMTECH EZ1085 / Rev.3B LINFINITY LX8385)レギュレータが3.3V( Vref 1.25 × (1 + R2-165Ω ÷ R1-100Ω) = 3.31V )を生成し、これがノースブリッジやPB-SRAMの電源に成り、CPUのV-I/Oにもつながっています。ですが、MMX233は他のPentiumより消費電力が高くV-I/Oを700mA以上使うため、2個で1500mA以上となり発熱の原因に成り若干不安です。そこで、Rev.3Bではこの3端子レギュレータを取り除き、代わりにATX電源からの3.3Vを直結する改造をしました。
DSC01621.jpg
これに伴い電源との距離が伸びましたので電解コンデンサを330μFから470μF品に容量UPしています。
余談ですが、電解コンデンサの経年劣化による寿命は10年程度と言われていますが、この板は既に20年経過しているにも関わらず取り外した電解コンデンサの容量/ESRともに問題なしでした。この時代のアナログ電子部品は今より良品が多かったのかもしれません。
使われていたのは2種類あり、計測するとどちらも定格容量330μFが実測340~350μFでESRが0.01Ω↓@100kHzで固体電解コンデンサ並みの超低ESRで計測機器の誤測定か?と思うくらい高スペックを示しています。
2012032911480000.jpg
ラベルを読むと-40℃~105℃と書いてあり寒冷地でも利用出来そうな高性能品です。
これを5Vの島にはnichicon LGの低背品で10V耐圧560μF、3.3Vの島とCPU周辺にはニッケミ PSCの低背品で6.3V耐圧470μFに変えました。低背を選択した理由は、後ほどの改造で追加するVRMを二階建て構造にする為でもあります。

容量バランスは、ATX12V Rev2.3電源の規格上の容量性負荷(Capacitive Load)を元に、
 12V 10,000μF(世代により3,000~20,000μF)
 5V 10,000μF(世代により6,000~10,000μF)
 3.3V 10,000μF(世代により6,000~10,000μF)
これに対して今回設置した電解コンデンサ
 12V (耐圧16V)470μF × 4個 = 1,880μF
 5V (耐圧10V)560μF × 16個 = 8,960μF
 3.3V (耐圧6.3V)470μF × 11個 = 5,170μF (電解9個、タンタル2個)
これに積層セラミックの容量等が若干加算される訳ですが、規格上の容量性負荷を下回っているので、よほど悪い電源でないかぎり大丈夫ではないかと?

電源仕様の容量性負荷 ( Capacitive load ) は、本来はCMOS回路の微細な配線経路間に生じる寄生容量の合計値を示しているのかもしれません。CMOS論理回路の稼働クロックが高まれば、それだけ容量性負荷による電力消費が増え電源に瞬発力を要求する事になるかと思います。バックアップコンデンサは、それを中和してなだらかな負荷に変換する役割ですから、むしろ増やしてもよいと思いますが、電源投入時の突入電流は増大します。

さて、各CPUソケット下にある2個の3端子レギュレータ(Rev.2A ALPHA AS2880 8A / Rev.3B LINFINITY LX8383 7.5A)はジャンパ切り替えで3.5V/3.3V又は2.8Vを生成出来る様に作られていますが、そのジャンパが未実装で3.5V固定に成っています。上記の3.3VとVcc3はショットキーバリヤでつながっていて、3.5Vが逆流する事はないけれども、Vccが二つに別れ2.8Vの時はVcc3側にのみ3.3V(実際には電圧降下で3.0V)が供給される作りになっています。

それに加え、未実装ジャンパを実装して繋ぐと、ショットキーバリヤを迂回してVcc3へ3.3Vを直結出来る様に成っている事にも気付きました。従いまして、ここを直結してVcc3(V-I/O)にもATX電源から来る3.3Vを直接流し込む様にしました。
DSC01625.jpg

ここまで改造した結果、
DSC01619.jpg
DSC01618.jpg

そして最大の問題に成っているVcc2(V-Core)を生成している3端子レギュレータが爆熱に成る問題ですが、スイッチング方式のDC-DCモジュールを導入して、各CPUあたり12Aまで供給可能な余裕のある状態に改造します。
爆熱の原因はMMX233がV-Core 2.8Vを6.5A消費するのに対し、シリーズレギュレータ方式の7.5A品で降圧している為にギリギリの設計に成ってしまっているからです。このマザーが製造された当時は未だスイッチング方式は主流ではなくノイズ源として排除する活動さえ有った様で、過渡期であったのだと思われます。

今回利用する予定のDC-DCは村田製作所のコレです。
最近の主流に成っている12Vからの降圧で、これを使って2.8Vを生成します。
DSC01594.jpg
(写真にはファンコネクタも写っていますが、ファンコネクタはマザーボードから専用結線し、別系統にします)

このDC-DCモジュールのデータシートによりますと、入力側12Vに大容量バックアップコンデンサを導入して応答性を向上する事と、出力側にリプル対策で47μF以上の積層セラミックコンデンサを取り付けろと書いてあります。
つまり自社製の大容量積層セラミックを買ってくれと言う訳ですが・・・仕方ないので購入しました(写真右上)

ディップスイッチは電圧設定を切り替えられる様にする予定で購入しましたが、色々面倒なので今回は使いません。

チップ抵抗は電圧設定用の抵抗、リード線付きの抵抗は冒頭の2番目の写真でジャンパ線の代わりに入れた2KΩのプルアップ抵抗です。

DC-DCモジュールは、下図の基板に設置して元々の3端子レギュレータを固定している2本のボルトを使って浮いた位置に固定する予定です。
DC-DC版下V2

Vcore 2.8V用 自作VRM基板 ↓
DC-DC版下説明
チップ抵抗で電圧設定をします。当初の計画では複数のチップ抵抗とディップスイッチを組み合わせて電圧設定出来る仕様でしたが、MMX233でしか利用しない為 2.8V固定に仕様変更しました。
 
Vaux(PCIスロットの3.3V待機電力)生成用 自作VRM基板↓
DC-DC版下Vaux
こちらは、先ほどの写真には写っていませんがTI社のDC-DCモジュールを使って5Vsbから3.3Vauxを生成させる予定です。
以前はATX586用にISAユニバーサル基板と3端子レギュレータを使って作りましたが、今回はスイッチングレギュレータを使ってみようという訳です。
規格上はPCI-Rev2.2以上のオプション(PCI省電力)機能を搭載している場合のみ供給すべき物ですが、これが無いとRAIDカードを挿した時にリセットやリブートなどの動作でキャッシュが消えてしまうので、その対策です。

感光基板を使って、露光とエッジングを近日中に行う予定です。=>エッジングまでやりました。
DSC01648.jpg
ソルダーレジスト加工が出来れば良いのですが、とりあえず錆防止目的で無洗浄RMAフラックスを全面に塗っておきました。 

穴あけ&カット
DSC01656.jpg
カットは全てリューターを使ってフリーハンドでやってしまいましたので直線が若干波うってます・・・
穴あけは固定用の大きな穴を除き全てピンバイスでやったので握力が・・・

ハンダ付け
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ブリッジ追加
DSC01664.jpg

VRM出来上がり
DSC01657.jpg
Vcore 2.8V用のVRMに負荷抵抗を取り付けて3A~8Aまで流してみました。結果、負荷を上げるにつれて電圧降下で最大2.73Vまで下がってしまいましたがMMX233MHzの最大負荷6.5Aでは2.74~2.75Vくらいでした。定格電圧2.7V~2.9Vの範囲なので大丈夫でしょう。リモートセンス端子を別配線すれば良いのだとは思いますが面倒なのでやめときました。これでもし正常動作しなかったら電圧設定抵抗を変更して出力2.85Vで電圧降下で2.78~2.82Vくらいに変更するかもしれません。
8A流しても若干暖かくなる程度で現状の爆熱状態は回避出来そうです。
DC-DCモジュールのキャパシティブロード(Max)が1,000μFでしたので、Vcore側の電解コンデンサは470μF品を2個にしてあり、空きパターンが2ヶ所(合計4ヶ所)出来ました。これ以外に47μFの積層セラミックがDC-DC出力の根元に付いていますので、ギリギリの容量です。

M/Bへの取り付け
まず三端子レギュレータを取り外し
DSC01665.jpg

DSC01667.jpg
カラーを固定
DSC01671.jpg
その上にVRMを搭載
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組み上げて起動・・・OK!!!
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しかもPrime95で2スレッド高負荷を掛け続けて改造前は60℃以上で冷却フィンに触れなかったのが35℃をキープしています。スゲー!!!
目論見達成!!!

負荷を掛けてマザー全体を計測しましたら、サウスブリッジとオンボードSCSI(Adaptec AIC-7880)が最も熱く45~50℃程度、ノースブリッジが40℃程度でした。オンボードSCSIは利用していないのに発熱する点でどうにかしたいです。Disableにするジャンパが未実装ですが、Close:Enable SCSIと書いたシルク印刷と裏面プリントパターンが結線された状態ですから、これを切断すればSCSIがキャンセル出来るかもしれません。

以前作ったフレキシブル基板を流用してPCIバスの3.3V電源供給改造も行いました。
DSC01668.jpg

こんな感じで、以前ATX586でやった加工もしました。
DSC01641.jpg
DSC01642.jpg

ATX電源から来る5Vsbを使ってPCIスロットの待機電力3.3Vauxも作りました。
写真中央下の赤丸部分
電解コンデンサの容量がRev2.2以前のATX12V電源の5Vsbの容量性負荷(Capacitive Load)350μFより若干大きいのを付けてしまいましたので、後ほど変更するかもしれません。
DSC01678.jpg
裏面
DSC01676.jpg
最後にPCIスロット側の3.3Vバックアップコンデンサとしてチップタンタルを追加しました。
DSC01681.jpg
チップタンタルの仕様は470μF/ESR 0.01Ω/耐圧6.3Vで表に実装した固体電解コンデンサに出来るだけ近い特性の物を選択しました。
3.3Vaux側に1個、3.3V側に2個付けています。3.3Vaux側は3,000μFまで大丈夫なので余裕ですが、3.3V側は表側にある電解コンデンサと合わせるとATX12V電源のキャパシティブロードの関係で2~3個が限界です。

結果・・・
1:Intel PRO/1000 MT ServerAdapter (PCI-X 133 対応品)
 正常動作しました。この品は64Bit PCI-X133仕様ですから、なかなかの結果です。
 Windows Update も実施、MMX233にしては軽快なネット接続が出来ました。

2:Intel PRO/1000 MT DesktopAdapter (PCI 32Bit)
 正常動作しました。この品は上記の製品のシュリンク版で低発熱です。

3:ZOTAC GeForce 6200A ZT-62APH2N-HSL
 正常動作しました。但しDirectX 8世代のアプリがNV4_DISP.DLLでBSODします。

4:LSI OHCI IEEE1394
 正常動作しました。

5:CENTURY CIF-U2P5 USB2.0 PCI
 デバイスは認識されますが、恐らくBIOSの問題でOSがリソース割り当てに失敗します。

6:Areca ARC-1110 (PCI-X 133 対応品)
 残念ながらAreca ARC-1110は[PCI bus test failed. Error = 0x0002.]でPOSTの途中でエラーになりました。
 ATX586では動作したので残念です。
 Error = 0x0002の意味が判らない事が残念です、マニュアル等を探ってみます。
 DSC01697.jpg
 ARCシリーズ専用LCD(ARC-1009)を取り付けてみた所、ARC-1110内部カーネルは正常起動している様で、GA-586DXとのPCI-I/Fの部分がつまづいているだけの様です。
 下はAreca ARC-1110のPCIエッジとマザー側のピンアサインの対比です。色つきの部分はマザーが未結線の部分の機能名ですが、オレンジの3.3Vとの3.3Vauxは今回の改造で結線済みです。
CCCs.jpg
 の5本はJTAGバウンダリスキャンと言って、ハードウエアのデバッグ用ですが、マザー/カード共に未結線(Open)です。TDIはGNDにプルダウン出来る様にパターンが引いてありますがプルダウン抵抗が未実装の為、結果的にJTAGバウンダリスキャン関連は全て未結線です。規格上はオプションなのでこれらの信号ピンは未結線で問題無しです。
 のPME#はパワーマネジメントですが、マザー/カード共に未結線です。同様にオプションなのでこの信号ピンは問題無しです。
 のSDONE/SBO#はマザー側が結線されていますが、カード側が未結線です。カード側は世代的にこのピンはSMBですが未結線かつオプションなので同様にこれらの信号ピンは未結線で問題無しのハズです。
 水色のACK64#/REQ64#は64Bit動作の時に使われるもので、マザー側が未結線(つまりOpen)です。これもオプションなのでマザーがOpenでも動くはずで、かつ先述のIntel PRO/1000も64Bitでありながら正常動作したので、問題ないと思われます・・・ただ、Lアクティブなのでマザー側がOpenではなくプルアップした方が良いのでは?とも思い、Intel PRO/1000を調べましたらカード側で1MΩのプルアップ抵抗を使って5Vccに接続されていましたが、Areca ARC-1110にはそれが有りません、後ほど冒頭で利用した2KΩを使って試してみます=>試してみましたが状況変わらずでしたorz。という事でソフト的な問題(コンフィギュレーションレジスタ関連)か?
 ソフト面では、ARC-1110が動作したATX586の時はBIOS Patcherをあててあったので、後程同様にパッチをあててみます。=>パッチをあててみましたらPOSTの途中で止まってしまいましたorz 後程もう少し詳しく調べてみようと思います。
幸いにもマニュアルにメモリマップの記載が有りましたので、調査の時に参照します。

デバイスのリソース割り当て状況
Resource.png
サポートされないデバイスが2個ありますが、SoundBlaster 16 ISA に搭載されたIDEの残骸の様です。従いましてこのままでOKです。

他に、改造ではありませんが、Win2000/XPで電源OFFが自動で出来ない問題がありましたが、以前、読者の方に教えて頂いた方法で解決しました。ATX586では機能しませんでしたが、こんな時に役立ちました。改めまして感謝です。

なかなかの安定動作で、WindowsXP環境にマルウエア対策ソフトを導入した状態でこのブログの編集などが問題無く出来ます。
 

L2 (2MBit PB-SRAM) のマザーボードからの取り外し

この記事で書きました様に、筆者所有のGA-586DXはマザーボード上のL2キャッシュが恐らく壊れているだろうという推測の元、とりあえず取り外す事にしました。

この手のICを取り外す時、筆者は低温ハンダを使います。(と言いますか、読者の方のコメントで気付いたのですが、低温ハンダと呼ぶより低融点ハンダと言った方が良いのではないかと言う気がしてきました。理由は低温ハンダですと温度が低いハンダとなり意味がちょっと違うのでは?と思うからです・・・がグーグル先生によると低温ハンダ14万ヒット、低融点ハンダ4万ヒットで、低温ハンダの方が一般的なのかも?何故でしょう???)

余談はさておき、いつも撮影をすっとばしてしまう筆者ですが、今回は念入りに手順毎に撮影してみましたw

1.まず、低温ハンダ専用のフラックスを多めに付けます。
DSC01050.jpg

2.ハンダを盛り、融点以上をキープします。融点キープには軽く一周撫でるだけでOKで、コテの温度設定は250℃で十分です。
DSC01053.jpg

3.融点以上をキープすると、ピンセット等で簡単にICが剥がれます。
DSC01054.jpg
DSC01055.jpg
予断ですがジャンクマザーで練習してる時にコテ先でICを移動しようとして左手の親指をコテ先に思いっきり付けてしまい火傷しましたorz 彫刻するときの感覚でやってしまった訳ですが、そんな事せずとも、コテ先でICを一周軽く撫でた後にピンセットで摘むだけで簡単に剥がれます。

4.最初に使った低温ハンダ専用フラックスを、吸い取り線に染み込ませつつ、低温ハンダを可能な限り吸い取ります。
DSC01056.jpg
ここで綺麗に吸い取っておかないと、部品を取り付けた後にクラック(ひび割れ)の発生や、ちょっとした発熱でハンダが融解してしまうなどの事故につながりかねませんので、念入りに吸い取り掃除しておくのが良いと思います。

5.最後にフラックスリムーバ等のフラックス洗浄液で洗浄して終了です。
DSC01057.jpg

※低温ハンダを使う時は、コテ先やコテ先のクリーニング関係を低温作業用
 と通常作業用で別けた方が、低温ハンダの混入を防ぐ意味で良さそうです

・・・・・と、ここまでにする予定が、取り外したら、取り付けてみたい衝動にとりつかれてしまいまして・・・

ジャンクマザーから取り外した、同じメーカ、同じ容量のSRAMチップ
PB-SRAM.jpg
このSRAMは、不動ジャンクマザーから取り外していますので、動作可否は不明です・・・
しかも、元々付いていたSRAMとはメーカと容量とパッケージ形状が同じとは言え、型番末尾が6と7で異なりますので仕様が異なる可能性が有ります。
そこでデータシートを探して型番末尾の違いに付いて調べようとしたのですが、データシートを見付ける事が出来ませんでしたorz こんな事は初めてです・・・このSRAMはASUSのソケット7マザーにも多用されていますのでメジャーだと思ったのですが・・・まぁ年代的にPDFで保存されている事を期待してはいけないのかもしれませんが・・・

そう言いながらも付けちゃいました(え?)
DSC01059.jpg
DSC01061.jpg

そこそこ綺麗にハンダが付きました。利用した半田は高密度集積基板用 goot SE-06003 RMA と言う60%スズ/40%鉛の融点190℃、直径0.3mmの極細品で、これを300℃設定の細コテで手早く取り付けました。本当は温度を250℃設定にしたかったのですが、コテ先が細いので対象物に触れた瞬間に温度が下がってしまう為、融点とのバランスで300℃を選択しました。
DSC01065.jpg

取り付け後、BIOSは正常起動しmemtest86+も動作しましたが、肝心のL2は有効になりませんでしたorz

型番違いで仕様が異なるのか、ジャンクの時点で壊れていたのか、それとも筆者が取り外しや取り付けの際に壊してしまったのか、それは何とも結論付けられませんが・・・にしてもデータシートが欲しいところですね・・・

元々付いていたUM61L3264F-7は、ネットで探しますと今現在も台湾や香港の電子パーツ小売店には在庫がある様ですから、同一型番を何とかして新品で5~6個ほど入手しようと思っています。とは言え土地柄からジャンクから取り外した物や、酷い保存状態の物を新品と言って売っていそうな気がしてなりません・・・当たり外れも有りそうですし・・・
複数のバイヤーから3~4個づつ購入して、見た目で一番保存状態の良さげな物を選別して利用という事に成りそうな予感がしてます。普通ソケット7マザーにそこまでするか?と思われるかもしれませんが、なぜやっちゃうんでしょうね?

memtest86+ でDRAM以外の場所が原因の厄介なエラーを検出

先日、海外から取り寄せた128MB SIMMでエラーが発生している記事を書きましたが、
DSC00933.jpg

昨日のMMX-Pentium 233MHz対応(改)で順調にGA-586DXが始動し始めた為、改造後のチェック目的で一晩memtest86+を走らせていたのですが・・・
(上の写真が改造前で下の写真が改造後ですので、エラーの原因は改造した事と直接の因果関係は無いと思われます。)
DSC00980.jpg
この様に一見すると不特定箇所で偶発的・散発的にエラーが起きている様に見えます。

ですが、エラー内容をよく見ますと、傾向というか共通している点として、
1:Test #7 (乱数を使ったテスト)にて発生する
2:アドレスの末尾20Bitが0x8f670
3:エラービットは0x00400000
4:エラーデータは当該ビットが本来ゼロの筈が1に化けている
5:memtest86+を一巡する間に0~2回程度の発生頻度

この傾向から、筆者は原因がSIMMではなく、L2キャッシュではないかと推測しました。

GA-586DXは512KBのPB-SRAMをL2としてマザーボード上に装備していますが、512KBをアドレスで表現しますと19ビットになり、エラーに共通する下位アドレスの20ビット(うち1ビットは偶然の一致ではないか?)が一致する事と、必ず同じビットがゼロから1に化ける事=メモリチップ上の特定の物理セルが劣化によりデータ化けが起きる程にリーク電流(いわゆるCPUのリーク電流とは若干意味合いが異なります)が発生しているのではないか?と思った訳です。確証は有りませんが・・・

そこで、試しにBIOSでL2(EXTERNAL CACHE)をDISABLEに設定して1日程度memtest86+を走らせる計画で既に開始しています。

L2をDISABLEにする前の発生頻度は、数時間に1回程度の割合で、1日に3~4回程度の発生率でしたので、L2をDISABLEにして1日継続後にエラーが無ければ、筆者の推測どおりL2という事に成りそうです。

その場合、L2を張り替えるか、それともL2をDISABLEにして使うか、迷うところですが・・・たぶん張り替えてしまうと思いますw

追記:
L2をDISABLEにすると、エラー無しで3回パスしました。やはりL2の特定のメモリセルが原因ではないでしょうか?
メモリ帯域が144MB/sから91MB/sに落ちていますが、PB-SRAMの新品チップが入手出来るまではL2無しの状態で利用しようと思います。
DSC00986.jpg
この後、PCIスロットへの3.3V給電改造とコア電圧生成3端子レギュレータの発熱対策をする予定です。

追記2:
メモリを全部交換(他のマザーでエラー無し品に交換)してL2を有効にしつつ同様にチェックしましたら、全く同じ症状でした。
DSC01044.jpg
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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