Выжимаем все из старичка или модификация охлаждения и вольтмод Ati Radeon 9500@9700

13 января 2006, пятница 13:37
для раздела Блоги
Эта карта производства Power Color была приобретена мной чуть больше года назад и в тот момент меня вполне устраивала по производительности, но требования к видеосистеме постоянно растут. Поэтому все началось с обычного разгона, карта разогналась до 358Mhz по чипу и 570Mhz по памяти, средне по чипу и очень мало по памяти, что не удивительно, потому что на карте установлены чипы памяти Infineon со временем выборки 3.6нс.


(кликните по картинке для увеличения)

Фото карты до модификаций

Но, как известно разгона никогда не бывает много, поэтому были проведены следующие модификации карты, описанные в хронологическом порядке их проведения:

Модификация BIOS и таймингов памяти

Для начала техника безопасности при работе с BIOS видеокарты
1) обязательно сначала необходимо сохранить оригинальный BIOS карты, также желательно сразу же создать аварийную дискетку для прошивки BIOS автоматически, если вдруг что-то пойдет не так или иметь под рукой PCI видеокарту.
2) все модифицированные BIOS дополнительно проверять с помощью программы rambios.
3) так же весьма желательно прочитать 2 статьи посвященные модификации BIOS видеокарт Radeon 9x00 опубликованные на сайте http://www.modlabs.net это:
BIOS для видеокарт ATI R3x0. Часть 1, ознакомительная.
http://www.modlabs.net/index.php?location=articles&url=r3x0bios
BIOS для видеокарт ATI R3x0. Часть 2, практическая.
http://www.modlabs.net/index.php?location=articles&url=r3x0bios2

Для сохранения и прошивки BIOS я пользовался программой ATI flashrom 2.37. Для просмотра и модификации BIOS своей карты я использовал программу RaBit, написанную Евгением Азаровым aka JAZ.

Модификацию своей карты я начал с поисков в интернете BIOS других карт с аналогичной памятью для сравнения таймингов в процессе, которого был найден BIOS от Sapphire 9500 nonpro 128Mb, а также несколько BIOS от 9700 nonpro. После беглого просмотра этих BIOS я остановился на BIOS от Sapphire 9500 и начал сравнивать его с BIOS своей карты. Сразу же бросился в глаза тот факт, что тайминги памяти заметно отличаются в большую сторону от тамингов памяти моей карты. После недолгих раздумий я решил прошить этот BIOS в свою карту и посмотреть, как измениться разгон памяти и производительность. Прошивка прошла успешно и я начал искать максимальную частоту памяти она оказалась 590Mhz, но, начав тестировать карту в 3Dmark 2001, а конкретнее в тесте Nature я обратил внимание на падение производительности примерно на 5-7% несмотря на большую частоту памяти. Это меня не устроило, и был обратно прошит оригинальный BIOS, после чего я начал исследовать тайминги памяти более детально опираясь на статьи с www.modlabs.net и BIOS от Sapphire 9500.

В итоге мной были изменены следующие тайминги
tRAS 8 -> 12 изменение это тайминга дало прирост частоты памяти в 10Mhz немного, но хоть что-то.
tRFC 22 -> 18
MemRR 20 -> 32
Остальные 2 тайминга немного улучшили производительность карты.

После чего оригинальный BIOS был модифицирован, также штатные частоты с 275/540 были изменены на 275/550 для синхронности работы чипа и памяти.

Модификация системы охлаждения

Следующей модификацией стала модификация системы охлаждения, потому что карта, несмотря на обдув двумя 80мм вентиляторами весьма сильно грелась особенно в разгоне.
Выбирая кулер на замену штатному я остановился на низкопрофильном кулере Titan CU7TB предназначенному для охлаждения Р4. Этот выбор обусловлен тем, что кулер полностью медный, имеет небольшие размеры и высокую эффективность.

Для начала снимем штатную систему охлаждения.


(кликните по картинке для увеличения)

Карта со снятой системой охлаждения

Штатный кулер имеет отвратительное качество обработки основания радиатора.


(кликните по картинке для увеличения)

Основание штатного кулера

Теперь сравним новый кулер со старым


(кликните по картинке для увеличения)

Новый и старый кулеры рядом

У кулера Titan CU7TB качество обработки основания отменное


(кликните по картинке для увеличения)

основание радиатора Titan

Естественно, что в исходном состоянии новый кулер невозможно установить, поэтому придется взять в руки пилу и отпилить часть ребер. Также решено было использовать для крепления кулера к карте одно из готовых отверстий с нарезанной резьбой изначально предназначавшееся для крепления вентилятора. Исходя из этого радиатор был размечен и распилен. Самое главное не допустить повреждения ребер кулера.


(кликните по картинке для увеличения)

Радиатор Titan после распилки

Во время процесса распилки радиатора подошва, несмотря на специальные прокладки, немного пострадала, поэтому было решено дополнительно отполировать ее с помощью пасты ГОИ.


(кликните по картинке для увеличения)

Основание кулера после полировки

Осталось просверлить второе отверстие нарезать резьбу и установить радиатор на карту. Но перед этим надо убедиться, что отверстия находятся в нужных метах, а также в том, что радиатор плотно прилегает к чипу. Для этого необходимо намазать чип тонким слоем термопасты плотно прижать радиатор к чипу и посмотреть на отпечаток термопасты оставшийся на радиаторе, если он повторяет форму чипа, значит все в порядке. Если все в порядке как было и в моем случае можно приступать к креплению радиатора на карту. Радиатор был закреплен 2 винтами с резьбой М3, с обратной стороны платы были подложены шайбы, чтобы не повредить плату, и были использованы пружины, чтобы исключить возможный перекос радиатора.


(кликните по картинке для увеличения)

Карта с модифицированной системой охлаждения

На памяти уже стояли радиаторы установленные прежним владельцем карты. Модификацию охлаждения микросхем находящихся под теплораспределительной пластинкой было решено не проводить, потому что при попытке снять ее существует большая вероятность оторвать вместе с ней и одну из микросхем находящихся под ней и приклеенных к ней термоклеем.
Установив карту в компьютер, я начал тестирование, установив частоту чипа в 360Mhz я начал гонять тесты результаты меня порадовали после примерно 1,5 часов под нагрузкой в 3D чип с обратной стороны карты был чуть теплым, а радиатор обдуваемый 80мм вентилятором был комнатной температуры. После этого я установил частоту чипа в 370Mhz и начал тестировать 3Dmark 2001, но тут меня ждало разочарование, потому что тест завис в итоге стабильная частота чипа оказалась всего 365Mhz, прирост всего в 7Mhz частоты меня разочаровал притом, что карта стала заметно более холодной. Поэтому было решено делать вольтмод карты.

Вольтмоддинг карты

Вольтмод – это попытка увеличения разгонного потенциала карты путем изменения ее рабочих напряжений, которое чаще всего сводиться к припаиванию дополнительного сопротивления в цепь обратной связи микросхемы регулирующей напряжение на необходимом элементе.
Также следует помнить, что вольтмоддинг при обнаружении его следов полностью отменяет все гарантийные обязательства.

Простое и понятное руководство по вольтмоддингу своей карты я нашел здесь http://igor-pro.hotbox.ru/Radeon9500-9700-9700Pro_Voltmods.htm

В этом руководстве приведены 4 модификации карты vgpu – модификация напряжения чипа, vdd – модификация напряжения памяти, vddq – модификация напряжения входных/выходных цепей памяти, vref – модификация опорного напряжения

Сначала я хотел сделать только вольтмод чипа, потому что, память производства Infineon практически не реагирует на изменение напряжения, но потом все же решил сделать и вольтмод памяти.

Вольтмод чипа

За напряжение на чипе отвечает импульсный контроллер SC1175CSW производства Semtech. Стандартное напряжение равно 1,5В

Для изменения напряжения необходимо между 18 ногой (вывод обратной связи) и 20 ногой (земля) припаять подстроечный резистор с номиналом в 10кОм предварительно выкрученный на максимальное сопротивление. Желательно использовать проволочные резисторы из-за малого шага регулировки сопротивления. Уменьшая сопротивление этого резистора мы повышаем напряжение чипа. Для мониторинга напряжения к 16 ноге (+выходных каскадов преобразователя) припаяем провод для удобства подключения мультиметра.

В моем случае сопротивление выкрученного на максимальное сопротивление резистора составило 9,75кОм. Резистор был приклеен термоклеем к теплораспределительной пластинке единственному удобному месту.


(кликните по картинке для увеличения)

Фото выполненного вольтмода чипа на моей карте

После припайки резистора номинальное напряжение на чипе при выкрученном на максимум резисторе увеличилось до 1,59В. Исследуем разгонный потенциал чипа при различных напряжениях, а критерием стабильной работы будет полный проход теста 3Dmark 2001SE


(кликните по картинке для увеличения)

Зависимость максимальной частоты от напряжения на чипе

Дальнейшее повышение напряжения вплоть до 1,95В не привело к устойчивой работе чипа на частоте 435Mhz.

Но даже при напряжении в 1,95В модифицированное охлаждение прекрасно справлялось с охлаждением чипа. Еще была замечена такая особенность под нагрузкой напряжение чипа увеличивалось на 0,01-0,015В

Достигнутая максимальная частота чипа для различных тестов оказалась неодинаковой, и разброс оказался примерно в 10Mhz. Прирост частоты чипа по отношению к номинальной частоте составил 51-55%.

Вольтмод памяти

Напряжение внутренних цепей памяти регулируется импульсным контроллером ISL6522 производства Intersil. Номинальное напряжение памяти может колебаться в пределах 2.7-2.9В в моем случае напряжение памяти было 2.9В.

Для мода я использовал проволочный резистор номиналом в 22кОм, в моем случае его максимальное сопротивление составило 21,5кОм.

Резистор необходимо припаять к 5 (вывод обратной связи) и 7 (земля) ногам контроллера. И конечно его сначала необходимо выкрутить на максимальное сопротивление. Мониторинг напряжения производиться с ноги конденсатора расположенного рядом с контроллером к нему также стоит для удобства припаять провод. К сожалению, найти рядом с контроллером место для приклеивания резистора не удалось и в итоге пришлось его разместить на теплораспеределительной пластине рядом с резистором, регулирующим напряжение на чипе.


(кликните по картинке для увеличения)

Фото выполненного вольтмода памяти на моей карте

После припайки резистора номинальное напряжение на памяти увеличилось до 3,08В. Максимальное безопасное напряжение для памяти составляет 3,2-3,3В, в моем случае я остановился на 3,28В.

Исследуем зависимость максимальной частоты памяти от напряжения, критерием будет 3х кратных проход и отсутствие артефактов в тесте Nature из 3Dmark 2001


(кликните по картинке для увеличения)

Зависимость максимальной частоты от напряжения памяти

Как и в случае с чипом для разных тестов максимальная стабильная частота работы памяти оказалась разной ее колебание составило 12Mhz.
Прирост частоты памяти по отношению к номинальной частоте составил 11-13%.


(кликните по картинке для увеличения)

Фото модифицированной карты с обратной стороны

Тестирование производительности

Итак, перейдем к тестированию производительности модифицированной карты. Из-за ограниченности во времени была протестирована производительность в синтетических тестах 3Dmark 2001/2003/2005 и в тесте, основанном на реальной игре Aqumark 3.

Окончательные полностью стабильные частоты видеокарты оказались для 3Dmark 2001 426/606, 3Dmark 2003 415/606, 3Dmark 2005 420/612, Aquamark 420/600.

Тестирование проводилось на открытом стенде следующей конфигурации:
Материнская плата: Epox 8RDA+ rev 2.2
Процессор: AMD AthlonXP 1800+ разогнанный до 2300Mhz (200x11,5) vcore=1,75v
Система охлаждения: Igloo 2510Pro
Оперативная память: 2x512 Samsung UCCC 2,5-7-3-3 vddr=2,8v

Видеокарта обдувается 2 80мм вентиляторами по одному с каждой стороны.

Используемое ПО:
Операционная система: Microsoft Windows 2000 SP4
DirectX 9.0c
Драйвер материнской платы: nForce 5.10 WHQL
Драйвер видеокарты: Forsage 4.7 настройки на максимальную производительность
3DMark 2001 – build 330, 1024 x 768, default settings
3DMark 2003 – build 3.6.0, 1024 x 768, default settings
3DMark 2005 – build 1.2.0, 1024 x 768, default settings
Aquamark 3 - 1024 x 768, default settings

Стоит также добавить, что ОС специально на максимальное быстродействие не настраивалась.

Результаты тестов:

3Dmark 2001


(кликните по картинке для увеличения)

Результаты теста 3Dmark 2001

Результаты приведены только для 2х частот видеокарты по причине большой зависимости результатов теста от процессора

По результатам теста рост производительности составил 13,5%


(кликните по картинке для увеличения)

Результаты теста Nature на разных частотах видеокарты.

По результатам теста Nature напрямую зависящего от скорости видеокарты рост производительности составил 29,7%

3Dmark 2003


(кликните по картинке для увеличения)

Результаты теста 3Dmark 2003

По результатам теста рост производительности составил 28,5%

Рассмотрим производительность в каждом из тестов подробнее


(кликните по картинке для увеличения)

3Dmark 2003 Game Test 1


(кликните по картинке для увеличения)

3Dmark 2003 Game Test 2,3,4

Рост производительности составил:
Wings Of Fury: 9%
Battle Of Proxycon: 31,5%
Troll’s Lair: 30%
Mother Nature: 45,6%

3Dmark 2005


(кликните по картинке для увеличения)

Результаты теста 3Dmark 2005

По результатам теста рост производительности составил 38,2%

Рассмотрим производительность в каждом из тестов подробнее


(кликните по картинке для увеличения)

3Dmark 2005 Game Test 1,2,3

Рост производительности составил:
Return To Proxycon: 32,5%
Firefly Forest: 44,9%
Canyon Flight: 38,7%

Aquamark 3


(кликните по картинке для увеличения)

Результаты теста Aquamark 3

Рост производительности составил: 24%


Выводы:

В итоге всех проведенных модификаций частоты карты выросли на 55% по чипу и на 13% по памяти. Рост производительности составил от 24 до 38% причем, чем более требователен к скорости видеокарты тест, тем больший рост производительности был получен. Также во время проведения всех этих модификаций мной было прочитано множество статей и форумов, посвященных модификациям видеокарт, получено значительное количество знаний и опыта.

Хочется в конце поблагодарить тех без кого этих модификаций и собственно статьи не было это: Charlez за технические консультации по вопросам вольтмоддинга и Василия Горна за вольтмоддинг карты
Cпасибо вам большое еще раз.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают