Tuning an SGI Indigo²

 General Information

Introduction

This guide explains how to get a 200MHz Octane R10000 CPU work in an Indigo². This has been done and documented by Andre Schäfer. Currently only a german Version is available.

Umbau eines Indigo2 R10k/175MHz CPU Moduls zu einem R10k/200MHz

Haftungsausschluss

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Ein paar Grundlagen

Wie bei vielen anderen CPUs auch, ist auch bei der R10000 CPU das Verhältnis von externem Systemtakt zum internen einstellbar. Das Indigo2 CPU Modul erzeugt den Systemtakt selbst, bei dem 175 MHz Modul sind es 50 MHz, das Verhältnis beträgt also 3.5. Tauscht man die CPU gegen ein 200 MHz Exemplar aus (meines stammt z.B. aus einem 195 MHz Octane CPU Modul), muß man nur den Taktmultiplikator auf 4 erhöhen.

Bei der R10000 CPU geschieht dies über die Mode Bits. Wer mehr darüber wissen möchte, sollte im MIPS R10000 Microprocessor User’s Manual, Version 2.0 ab S.164 nachlesen. Bei der Indigo2 sind die Mode Bits relativ einfach einstellbar. Anscheinend sind U7, U8, U12, U14 mit den umgebenden Widerständen dafür zuständig (nachgeprüft habe ich es jedoch nur für Bit 9).

Bit 9 .. 12 interessant, da diese den Taktmultiplikator einstellen. Diese Bits kann man mit den Widerständen um U12 einstellen. Um den Multiplikator von 3.5 auf 4 zu erhöhen, muß nur Bit 9 auf 1 gesetzt werden. Bei dem 175 MHz Modul ist Bit 9 durch R643 (33R) auf der Unterseite der Platine auf 0 gesetzt. Dieser Widerstand muß entfernt und R43 (4k7) auf der Oberseite bestückt werden.

Übrigens wird anschließend auch der 2nd Level Cache höher getaktet, da das Verhältnis bei ¾ des internen CPU Taktes bleibt. Die benutzten SRAMs haben aber die gleiche Zugriffszeit wie die auf dem Octane 195 MHz CPU Modul. Also sollten die RAMs mit dem höheren Takt umgehen können.

Umbau

Man sollte gut wissen, wie man einen Lötkolben hält, um das zu tun. Das ist aber noch nicht alles. Man sollte mehr können, als nur einen P4 in seinen Sockel zu stecken. Selbst das erfolgreiche Anbringen eines Athlon – Kühlers halte ich noch für eine mangelhafte Qualifikation. Kurz gesagt: Man muß R643 auslöten (siehe Abbildung 1 und 2) und R43 (siehe Abbildung 3 und 4), ein 4k7 Widerstand, einlöten.

Jetzt nach und nach.

  1. Zum Ausbau des CPU Moduls muß man die vier Schrauben an den Ecken des Kühlkörpers lösen und die beiden Schrauben oben an der Platine. Beim Herausziehen des Moduls sollte man dieses nicht verkanten, um den Steckverbinder nicht zu beschädigen. Der Steckverbinder sitzt unten rechts am Modul (wenn die Indigo2 normal vor einem steht).
  2. Nun den Lüfterstecker abziehen und die Kunststoffschraube am Spannungsregler seitlich des Lüfters lösen. Der Spannungsregler klebte bei mir mit dem Silikonpad hartnäckig am Kühlkörper, man darf das Pad aber nicht beschädigen, der Regler muß vom Kühlkörper isoliert sein.
  3. Um den Lüfter sind vier Inbusschrauben. Alle vier abschrauben. Unter den Schrauben sind vier Federn.
  4. Jetzt kann man vorsichtig versuchen, den oberen und den unteren Kühlkörper abzunehmen. Eventuell klebt auch der an Silikonpads, mit denen die Cache RAMs wärmeleitend mit den Kühlkörpern verbunden sind.
  5. Ist die CPU noch auf der Platine (und klebt nicht am Kühlkörper, wie bei mir) und das Wärmeleitpad ist noch drauf, sollte man dieses wie ein rohes Ei behandeln. Es bröselt gerne, wird aber noch gebraucht. Die CPU dann herausnehmen und antistatisch lagern. Klebt die CPU am Kühlkörper, kann man sie durch vorsichtiges hin- und herdrehen abnehmen. Nicht mit dem Schraubendreher abhebeln und Ecken abbrechen, abgebrochene Ecken sollten den Athlons vorbehalten bleiben.
  6. Legt man die Platine mit der Unterseite nach oben vor sich hin, sollte man in der Lage sein, mit (oder ohne) Abbildung 1 und 2 R643 zu finden. Der muß weg. Am besten mit dem Lötkolben noch ein bischen Lötzinn auf die Pads aufbringen, dann beide Pads gleichzeitig erwärmen und den Widerstand mit der Lötspitze abnehmen. Überflüssiges Lötzinn kann man mit der gereinigten Lötspitze (nasser Schwamm) abnehmen. Es darf keine Lötbrücke bleiben!
  7. Nun zur Oberseite. Hier R43 suchen (Abbildung 3 und 4). Ich hatte keinen SMD Widerstand in der passenden Bauform, also habe ich so ein fettes Exemplar genommen. Den kann man wie gezeigt einlöten. Angelötet ist er am U12 zugewandten R43 Pad, keinesfalls an beiden, dann kann man den Widerstand gleich weglassen! (Könnte auch funktionieren, vielleicht aber auch nicht. Ich werde es nicht ausprobieren.) Man muß den Widerstand sehr flach einlöten, zwischen Platine und Kühlkörper ist wenig Platz!
  8. Jetzt muß man die 200 MHz CPU einsetzen. Richtig herum. Die Schräge Ecke an CPU und Sockel beachten. Das Wärmeleitpad sollte auch noch irgendwo kleben, entweder an CPU oder Kühlkörper.
  9. Noch mal gut nachsehen ob alles richtig ist. Dann alles wieder zusammenbauen. Die Federn unter den Inbusschrauben nicht vergessen, und vor allem nicht nur eine Schraube festdrehen, sondern nach und nach jeweils zwei diagonal gegenüber. Nichts verkanten. Die Schraube für den Spannungsregler (ist das Silikonpad noch da?) und den Lüfterstecker auch nicht vergessen.
  10. Jetzt kann man das Modul wieder einbauen und testen. Hoffentlich bootet die Indigo2. „hinv“ sollte jetzt irgendwo 200 MHz anzeigen.

Bilder


Abbildung 1: Unterseite des CPU Moduls


Abbildung 2: Ausschnittsvergrößerung mit entferntem R643


Abbildung 3: Oberseite der Platine des CPU Moduls

Abbildung 4: Ausschnittsvergrößerung mit neuem R43
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