バックサイドキャッシュ酷使編

iMac(つーかPPC G3)はバックサイドキャッシュのスピードがソフトウェアで上が るらしーのだ。 G3 Cashe Control 1.3なんて ツールがある。

指定方法はCPUクロックに対する整数分周比みたいなので (デフォルトのCPUクロック:キャッシュクロック = 2:1)、 この次に速いのは3:2である。 するとiMacはCPUが233MHzだから155MHz、デフォルトの約33%増しとなる。

試してみると、確かに動く。だが RC5などは全然速くならない (当たり前だ。1次キャッシュに収まる程度のコードサイズだからだ)。 その割に、日中25度Cを超える室内で運転したまま出かけると、 帰ってきたときお亡くなりになっていることが多くなった。 こりゃだめだ、デフォルトに戻そう。

クロックアップ編

ここからは他人の相撲でふんどしを取ります((c) 菅沼孝三)。

まず、ベースクロックを66MHz→70MHzとする改造をします。 これは借金 toshさんのページにありました。 これでノーマルのままだと、 245MHzとなります。

次に、倍率を3.5倍→4倍とします。 こちらはTakさん のページを参考にしました。

とまあ合計で233MHz→280MHz (約20%アップ)となるわけです。 これだけの改造ならほほいのほいですし(チップ抵抗を1箇所ずらして 2箇所付ける)、他の方のページで紹介されているのでここであえて 書く必要はないのですが……。 前章の件で、私は放熱に疑問を持っていました。 したがってこの改造は、次に挙げる放熱の改善を行なってから(つーか 同時に)行ないました。

現在RC5クライアントの 終夜運転もしていますが(900Kkeys/sec以上出てます。ノーマルで750Kkyes/sec)、 全然安定して動いています。 いや、アプリケーションレベルで 挙動不審な落ち方をすることが、クロックアップ前より減ったような 気がします。

強烈に冷却する

この章の改造結果は客観的証拠がありません。 温度測定をしてからやればよかったのですが、 ペットにサーミスタ温度計を取られてしまってい る(笑)ので、あしからず。 また、クロックアップの余裕度については個体差もあるので、 必ずしもこの通りやっても安定して動くとは限りません。

さて、iMacのCPUはやみくもに冷却すればよいというものではありません。 温度センサがCPU直上に付いていて、ヒートシンクを効率化すると 可変速ファン が「あ、冷やさなくていーんだな」と勘違いして かえって温度が上昇するという報告があります。

そこで

と推測して、CPUはヒートシンクの熱容量はそのまま、ただし放熱の方向を 変えました。さらにバックサイドキャッシュの放熱を良くしました。

とはいっても キャッシュにヒートシンクをかます余地はほとんどない(表面は CPUヒートシンクが邪魔、裏面はマザーボードとの距離がほとんど ない)というわけで

  1. ドータボードを覆っている鳥かごを除去(んー、これでCPUの ヒートシンクの熱容量がちょっとだけ落ちるかな?)
  2. CPUのヒートシンクを、CPUに接している部分を中心に180度 回転
  3. 隣に表面キャッシュのヒートシンク(『アクセラレータ用』として 売っていた1''角くらいの)をつける
  4. 裏面キャッシュは曲げて表面を絶縁した銅板をつける
1. get rid of ``bird cage'' 2. CPU heat sink rotated and 3. mini heat sink for foreside cache 4. copper boad for heat sink of back side cache

2.、3.、4. は、ヒートシンクを軽く接着しました(爆)。 ほとんど点状または線状にエポキシ系接着剤をつけて、残りの 部分はシリコングリスで密着させました。 上の写真の絶縁は、透明なスプレーラッカーです。電子部品に接触する 恐れがない部分には施していません。 下の写真で白いのがシリコングリス、透明なのが2液式エポキシ接着剤 (推定耐熱温度80度C)です。

ところで話は変わりますが(変わりすぎ)、女性の下着で『シール式ブラ』っての があるのをご存じでしょうか。いや〜私ぁ初めてあれ見たときびっくらこき ましたねぇ。 ニプレス(※ 突端部のみのシール)も似たような構造なんですが、 ニプレスではのーぶらだってことが 一目瞭然に歩くとたるんたるんして……ってそんなこたどうでもいいんですが、 肝心の部分には糊が付いていません。もし付いていると、一日が終わって さあ剥がそうというときに、想像するだに痛い想いをすることになるのでしょう。

というわけで(どこが)CPUは、万一ヒートシンクが ひっぱられたときのことを考えて、コア(CPUダイ)部は接着してはだめです。

glue and silicon paste for cache glue and silicon paste for CPU

余った鳥かごは何に使おうかな(笑)。これって目的はノイズ対策 だけなんですよねほとんど。えーとこの改造は自己責任ってのは言わなくても 当たり前ですが、あとFCC違反(電波障害を周りの機器に及ぼす)になるかも しれないことも考慮して下さい。特にリビングで使おうってしと。

ところでこの改造をしてしまうと、鳥かごによる保護がないため、 本体にLBモジュールを収納するときにあっちこっちにガッコンガッコン ぶつけないようにしないといけません。せっかく取り付けた放熱板が もげます(運が悪ければ乳首も←もういいってば)。

backside view of daughter board fixed up daughter board on LB module

さて今まで3日連続運転していますが、アプリケーションが原因以外で 落ちていません。

clockup result
おまけ
my monster machine uses huge fan

うちのもんすたーましん君です。10000rpmのHDDとPentium II 400MHzが すぐに過熱するので(特に後者は温度センサが付いていて、 表面温度が75度C以上になるとピポピポ鳴ってうるさい)、 24時間扇風機で冷却しています。

こっちはデザイン重視でないので手っ取り早く冷却(笑)。