究極?自作PC おもわず徹夜

この究極?自作PCシリーズは、今から約13年前の私が自作PCに憧れてはいたものの当時は貧乏で手にする事の出来なかったDUAL Socket7 マザーのATX586を、ある事が切っ掛けで約13年を経た今になって偶然手にした事からスタートしました。

で、掲題の通り、昨晩徹夜しましたw

昨日のIDE関連のトラブルの原因が判って少々気分が良かったのもあり、コンデンサを新しいのに交換したり、PCIの3.3V電源に付いて調べたりしていました。

コンデンサを交換した現在の状態(4個のタンタルはそのまま残してあります)
DSC00238.jpg

今回の改造点
DSC00237.jpg
青色:スイッチング素子が若干熱くなっていましたので、ヒートシンクを取り付けました。ちなみにコンデンサ交換前よりも交換後の方が温度自体は若干下がっていましたが、それでも結構な温度(60~70℃程度)でしたので冷やす必要が有ると思い付けました。取り付け後はCPUファンの恩恵もあり40℃以下をキープしています。
赤色:この8個のスルーホールは元はデュアル動作時のCPU電圧設定ジャンパが実装されていましたが、P55C(MMX Pentium)では全てOpen設定な事に加え、ヒートシンクのテンショナーを取り付ける時に非常に邪魔になり困難を極めた(テンショナーの取付に失敗するとCPUソケットの爪を折ってしまい修復不可能になってしまう)のでジャンパを取り外しました。
緑色:CPU電源の平滑コンです。中央の上2個(うち1個が空き)の部分がDC-DCの2次側です。この状態でオシロで出力波形を見ますと起動から高負荷状態まで異常発振などはしていませんでしたので、このままにしようと思います。容量的な問題はCPUの右側にあるバックアップコンデンサで十分補えておりますし、このドライバ(SC1150)のスイッチング周波数200kHzでの許容リプル電流は元の状態から比べて5倍程度に増えておりますので空きパターンが有っても問題ありません。また実際にコンデンサの発熱も有りません。

PCIの3.3V電源に付いては、どうやら似たような問題で動作しない等の調査をしている方々がいらっしゃるようで、そういった情報をいくつか拾いつつ色んな事が判ってきました。

この究極?自作PCの基幹をなすATX586マザーボードは、ちょっと変わったと言いますかAT互換からATX規格への移行過渡期の製品の様で、電源もATとATXの両対応しておりジャンパで電源の入力先をどちらかに設定する仕様に成っています。

で、AT電源のピンアサインを調べたところ3.3Vが無い事が判りました。

どうやら、AT互換機時代、ちょうどメーカーの技術者がATX586の設計などをしていたと思われる時期には、そもそも電源ユニットには3.3V出力が無く、更にPCIカードで3.3Vを必要としていた製品が少なかった事から、PCIスロットの3.3V電源ピンへの3.3V電源供給は省略されていたマザーボードが多かったようで、信号も電源も5Vで統一(但し±12Vがそれぞれ1ピンづつ有り音源ボードなどで利用)されていた様でした。

その昔、私が自作PCを始めた頃に、そういった情報を何処かで耳にしたか読んだかして記憶の片隅にあったものが、以前の記事で書いたPCIカードの相性が悪くて動作しないカードが多いのは、3.3Vが供給されてないのが原因では?と突然ヒラメキが有った事に関係していたのではないか?と言う気がしてきました。
もう既に10年以上前の事ですから、記憶も何も確かな物は無い訳ですが、なんとなく思い出してきた様な気がしてきました。
追記:その後更に思い出し、10年ちょっと前にPCIユニバーサル基板を使って簡単な工作をしていた事を思い出しました、ハハハ、そりゃ知ってて当たり前だよね、もっと明確に当時の事を覚えてればスムーズに進められたのにorz

また、ATX規格の電源ユニットには5Vsbと言うスタンバイ電源が有りますが、PCIの規格ではRev2.2から3.3Vauxという電圧こそ違えど同じくスタンバイ電源端子が追加仕様で策定されておりますので、これも5Vから3.3Vへの降圧DC-DCコンを経由してPCIスロットの該当ピンへ供給してあげた方が相性問題解決の為には良さそうです。

スタンバイ電源の3.3V生成方法は3端子レギュレータかスイッチングか迷う所ですが、元に成る5Vsbは出力が2Aや3Aといった程度の出力しかない電源ユニットがほとんどの様ですから3端子レギュレータ1個でも十分まかなえそうです。

これらの情報などを元にPCI Rev2.1の規格書が見つかり次第、ATX586のPCI相性問題解決の為の改造にとりかかろうと思います。

追記:
その後、前回購入した書籍の姉妹書「PCIデバイス設計入門」も購入しまして読んでいたところ、コラム欄に「PCI Rev2.1では5V仕様の場合に3.3V電源は必須ではなかったがRev2.2からは必須になった」といった趣旨の記載が曖昧な表現で記載されてました。曖昧な言い回しが如何にも日本人らしくて技術書には適さないのですが、まぁ、単純に3.3Vを当該ピンに供給してあげれば良さそうです。

但し気になる事として、Rev2.1以前とRev2.3以降で信号が異なるピンが2つ有る事も判りました。
その2つは互いにセットで利用されており、Rev2.1まではキャッシュコントロールに利用されており、それがRev2.2で廃止され、何を間違ったのかRev2.3からSMB(システムマネジメントバス)用の信号線に置き換わってしまっています。
別の場所にPCI規格の初期から予約だった空きのピンが有るのに、どうしてそれを使わなかったのか謎です。

この2つのピンの仕様が変わった事を除けば3.3Vの供給が必須で無かった事と、スタンバイ電源/スタンバイ復帰信号ピンがRev2.2で追加された事が(こちらも曖昧な表現で)記載されていましたので、まぁ、それを信じて改造を行ってみようと思います。
但し、ジャンク屋で先日入手した430TXのシングルソケットマザーに毒見役になってもらってからにしますw
有る意味でシングルソケット初挑戦wですが、PCとして完成させる予定はなく、あくまでRev2.2化改造の毒見役としてですが・・・(ちょっとカワイソウ;_;)

それと、以前、欲しい時に見つからなかったPOSTコードチェック用のPCIカードが出て来ましたが、なにげなく眺めていましたら、なんと5V/3.3Vの電源が来てるかLEDでチェック出来るようになっているではありませんかorz
気付いていたら、LED見てすぐに判ったじゃないかよと、この2~3日を無駄にしてきたような、いや無駄じゃなかったかも?・・・
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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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