Tuning, VTT, GTL REF, MCH, NB, PLL. Mik is ezek a feszültségek a valóságban és mit szabályoznak?
A legutóbbi cikkem után többen feltették ezt a kérdést, valamint a különböző fórumokon is számtalanszor elhangzik. Természetesen a neten számos leírást lehet találni a GTL szabvány (találmány) leírásáról azonban ezek vagy túl bonyolult és átlag ember számára nem érthető leírások, vagy pl. külföldi fórumokon sokszor nem a valóságot fedő magyarázatok próbálkozások. Azonban az eredeti alapelvhez közelálló és könnyen érthető magyarázatot nem nagyon lehet találni. Ezért döntöttem ezen cikk megírása mellett. Az eddigi szokásomhoz híven igyekszem úgy megfogalmazni, hogy lehetőleg a szakmai pontosság megtartása mellett, de az elektronikához és a számítógéphez kicsit is értő emberek számára könnyen megérthető legyen.
Először kezdjük a VTT és a GTL magyarázatával, mivel ezek szorosan összetartoznak.
A Gunning Transceiver Logic vagy GTL, egy logikai jelazonosító és továbbító valamint illesztő rendszer, amely alapelvének feltalálója William F. Gunning. Napjainkig többször továbbfejlesztették, módosították felépítését működését, mivel a rendszerekkel szemben támasztott folyamatosan növekvő teljesítmény és sebesség igények ezt szükségessé tették. Létezik a GTL, GTL+, AGTL és AGTL+ szabvány. Ezek között jelentős eltérés az egy órajel alatt elérhető adatátvitelek számának növelése ezáltal növekszik rendszerünk sebessége. Ezt az áramköri megoldást használják a processzormagok egymás közötti és a memóriával történő kommunikációjánál, adat és címbuszoknál.
A rendszer előnyei: Egy korlátozott nagyságú jelfeszültség mely kíméli az alkatrészeket a túlzottan nagy feszültségtől (óvja a károsodástól), valamint ezáltal csökkenti a teljesítményfelvételt. Gondoskodik a nagyfrekvenciás jel megfelelő nagyságú impedanciával (váltakozó áramú ellenállás) történő lezárásáról. Jelentősen növeli a logikai jelek azonosításának biztonságát magasabb frekvenciák esetében is, ezáltal nő az elérhető max. órajel valamint teljesítmény.
Az FSB termination voltage rövidítése VTT jelentése FSB végződés feszültség.
Mint már hozzászokhattunk, hogy a számítógépeknél egy négyszögjel sohasem szabályos főleg az igen magas frekvenciák miatt. Nem kivételek ez alól a jelsorozatok feszültségei sem. Jelen esetben ennek oka, hogy a nagyon magas frekvencia miatt számottevő hatással bírnak az alkatrészekbe (CPU FSB NB MCH memória) integrált áramköri elemek tranzisztorok járulékos „szórt” kapacitásai induktivitásai, valamint (sokkal inkább zavaró jelenség) ezen hardver elemeket összekötő nyomtatott áramköri vezető sávoknál fellépő soros induktivitás valamint párhuzamos kapacitás zavaró hatása. Melyek hatására jelentősebb feszültség vagy áramerősség változásnál egy csökkenő amlitúdójú hullámzás „zaj” kerül a hasznos jelre.
A különböző hardvereket összekötő adat és cím buszok nyomtatott áramköri vezetősávok elektromos szemszögből tulajdonképpen egy nagyfrekvenciás tápvonalnak tekinthetők. Ezeknek a tápvonalaknak van egy adott frekvenciára jellemző impedanciájuk (amelyeket a fentebb említett járulékos induktivitások és kapacitások) valamint a valós ohmos ellenállások együttesen határoznak meg. Ezek bemutatására számításuk módjára részletesen nem térek ki. Akit komolyabban érdekel számos részletes leírást találhat pillanatok alatt a neten.
A tápvonalaknak viszont van egy olyan igényük, hogy mind a bemeneti mind a kimeneti oldalon illesztett csatlakozást, azaz az impedanciával megegyező lezárást igényelnek. Ellenkező esetben jelvisszaverődések állóhullámok keletkezhetnek, melyek fázisuktól függően teljesen megvátoztathatják értelmezhetetlenné tehetik az eredeti jelet. Ezen segítenek az állítható végződésellenállások, amelyeket jellemzően úgy határoznak meg, hogy a feszültségérték beállítása mellett ezt a feltételt is optimálisan biztosítsa. Ez az említett technológia egyik előnyös tulajdonsága.
Az ábrán látható jelalak kerül, az un. I/O (input output) pufferek bemenetére. A VTT és Vo korlátozott nagyságú jelfeszültség fog megjelenni az áramkör kimenetén, amely feszültséget egy precíziós ellenállásosztóval un. végződés ellenállásokkal valósítanak meg. Ennek az értékét állítjuk a biosban, amikor a VTT feszültségét szabályozzuk. A VTT jellemző nagysága (a szabv. Szerint) 1,2V a Vo=0,4V (1/3 VTT) a GTL REF pedig a VTT 67%-a tehát 0,8V.
A bemeneten a GTL REF feszültséget használják a logikai jel azonosítására mégpedig oly módon, hogy ha a jel nagysága meghaladja a GTL REF-et illetve U1 vagy annál nagyobb feszültségű akkor megfelel a magas logikai szintnek >1, ha a jel nagysága a GTL REF alatti illetve U2 vagy annál kisebb feszültségű akkor az alacsony logikai értéket azaz 0-át jelent. U1 és U2 értéke megközelítőleg 0,1V.
Uu és U1 között valamint Uo és U2 között szükség van egy un. biztonsági zajmargó kialakítására mert ( főleg feszültség és frekvencia változtatások hatására) Uu és Uo feszültségek nagysága megnőhet és amennyiben beleérne az U1 U2-vel jelzett értékekbe az hibás jelértelmezést okozna azaz fagyás rendszerösszeomlás > sikertelen tuning beállítás.
A GTL REF értékének állíthatósága még nagyobb jelentősséggel bír a 4magos CPU-k esetében, mivel egyes alaplapoknál külön lehet állítani a különböző magok REF értékeit is. Így ha stabilitás ellenőrző programot futtatunk és látjuk, hogy melyik mag hibázott lehetőségünk van az arra a magra vonatkozó GTL REF értéket külön állítani és így esetleg megoldani a hibát. Ezzel jelentősen megnő az esélye, hogy nagyobb frekvencián is stabillá tegyük rendszerünket ezzel kiküszöbölve a több mag nagyobb eltéréseiből adódó hátrányokat.
A következő feszültségek lényegesen egyszerűbbek és ismertebbek.
Az NB voltage a North bridge vagyis az északi híd feszültségét állítja.
Az MCH voltage a memory controller hub azaz az északi hídban lévő memórivezérlő feszültségét állítja.
Végül egy szintén egyszerű feszültségről lesz szó. Amire azonban magyarázatot találni, hogy tulajdonképpen mit is csinál akár a neten vagy bárhol szinte lehetetlen. Ez pedig a CPU pll voltage.
A PLL a Phase Locked Loop azaz fázis zárt hurok kifejezés rövidítése, mely a kimeneti jel bemenetre való visszavezetésére és azzal való összehehasonlítására utal.
A pll áramkörök egy igen nagy pontosságú frekvenciák előállítására szolgáló frekvencia szintézerek, melyeket egy nagy stabilitású alap (referencia) frekvenciából történő szorzással előállított az alap órajel pontosságával megegyező és tetszőleges szorzójú magasabb frekvenciák előállítására használunk. A kimeneti többszörös frekvenciájú jelet egy (a ki és bemeneti frekv. hányadosának megfelelő) osztón keresztül visszavezetjük a bemenetre és ezt a jelet hasonlítja össze a ref. frekvenciával. Ha különbség van a kettő között, létrejön egy hibafeszültség, ami a kimenő frekvenciát szabályozza, amíg ez a visszavezetett jel nem egyezik pontosan a bemenővel.
Erre az áramkörre azért van szükség, mert ilyen nagy (Ghz-es) frekvenciát más áramkörökkel ekkora pontosság mellett nem lehet előállítani. Analóg RLC áramkörök pontatlanok. A quarc oszcillátorok igen pontosak azonban ekkora frekvencia előállítására képtelenek, azonban leginkább azokat használják, az ezeket az áramköröket meghajtó referencia órajel előállítására.
És hogy mi is ez az áramkör a gépünkben?: Ez a pll áramkör állítja elő a CPU belső órajelét az FSB alap órajelből a szorzó segítségével. Szóval a CPU PLL voltage ennek az áramkörnek a feszültségét állítja melynek emelésével stabilabbá tudjuk tenni ennek az áramkörnek illetve processzorunknak a működését. Főleg jelentősebben emelt frekvencián.
Mint a fentebb leírtakból is kiderül ezek a feszültségértékek, sokszor összetartoznak egymással közvetlen, vagy közvetett kapcsolatban vannak ezért nem akkor jó egy tuningbeállítás ha mindet az egekbe emeljük. Figyelembe kell venni, hogy hogyan is működnek mi a hatásuk és meg kell találnunk közöttük az összhangot. Minden egyes processzor chipset alaplap különböző tulajdonságokkal bír a gyártási folyamat során keletkezett eltérésekből adódóan. Ezért is van szükség ezek egyedi állításának lehetőségére, hogy ezeket a különbségeket és a megnövelt frekvencia miatti változásokat ki tudjuk egyenlíteni. PL: a VTT növelésével egyenes arányosságban növekszik az abból származtatott GTL REF feszültség is. Előadódhat olyan helyzet is, hogy a megfelelő jelértelmezés érdekében ennek a feszültségnek a %-ban meghatározott értékét estlegesen csökkenteni kell.
A további feszültségekre kijelenthető, hogy bizonyos mértékben növelni kell őket tuningoláskor. Az NB feszültség minimális általában 0,1 max 0,2 V-os növelésére szükség lehet igen nagy fsb növelésnél főleg ha memória hiba jelentkezik vagy játékoknál jelentkező hibázások fagyások jelentkeznek feltehetően a proci tuning következtében. NE KEVERJÜK ide a videókártya tuning miatt fellépő hibákat!!! Sem a memóriamodulok tápfeszültség elégtelenségéből eredő hibákat. Azokat külön szintén be kell állítani a stabil működéshez szükséges értékre. Az MCH memvezérlő hasonló szintén minimális emelésére magas fsb érték mellett szintén szükség lehet a stabil memória működés biztosítására.
A VTT, CPU PLL feszültségek emelése egyértelműen segíti a nagyobb fsb elérését, viszont túlzott mértékű emelés káros hatással lehet a processzorra (meghibásodás) valamint bizonytalan működést is okozhat.
A lényeg, hogy meg kell találni minden egyes fsb növelésre a megfelelő értéket, az egyes feszültségek és az fsb között az összhangot. Azaz ha változtatunk egy feszültséget lehet, hogy szükség lesz egy másik fesz. minimális változtatására is. És ez vonatkozik az fsb frekvenciára is. Tehát ha valóban egy biztonságos feszültségértékek melletti stabil maximum frekvenciát szeretnénk beállítani, muszáj lesz türemmel többször körbejárni a feszültségbeállítási procedúrát. Kész biztos "recept" sajnos nincs, mindössze kiindulási támpontként vehetjük figyelembe mások tapasztalatát.
A különböző alaplapok a GTL REF beállításánál eltérő módszert alkalmaznak. Az egyik megoldás mikor az említett VTT feszültség százalékaként jelölik általában 60-70 között.
A másik megoldás mikor egy lényegesen szélesebb skálán mozgó arányszámok jelölnek egy adott VTT feszhez tartozó konkrét értéket. Ennek pontos értékeléséhez szükség lehet egy táblázatra A táblázatban az adott VTT feszültséghez tartozó 67% alapérték van színesen jelölve. Ennek a beállítási módnak a segítségével kisseb lépcsőkben szabályozhatunk, azonban beállítása nehézkesebb mintha konkrét százalékban lenne megadva.
Sokan szidják az említett extra beállítással rendelkező alaplapokat (GTL REF, CPU PLL NB REF), mert olyan eredményeket sem tudnak elérni mint kisebb tudású lapokkal, vagy csak alapos hosszas kínlódás után. Valóban igaz, hogy nem könnyű eligazodni és helyesen beállítani ezeket a feszültségeket. Könnyen el is lehet rontani („összezutyulni öket”) elveszünk a sok beállítási lehetőségben. Azonban kellő megfontolások alapján alapos türelemmel végzett beállítások, próbálkozások után, egy lényegesen jobb tuningeredményt (magasabb órajelen való stabil működést) kaphatunk „ajándékba” akár alacsonyabb (a processzorunkat magasabb értéken veszélyeztető) feszültségértékek mellett is. Tehát azoknak érdemes ezekkel a tulajdonságokkal rendelkező alaplapot választani akik ezeket a dolgokat tudomásul veszik.
Remélem sokaknak tudtam segíteni az adott feszültségek szerepének és hatásainak megértésében, tuningnál való használatukban.
SIKERES TUNINGOT! :)
Tisztelettel: SZ. ZS. Azaz kroky3!
