PC Werkstatt Ausgabe 2000- P36 ppsx

Für ein Upgrade von einer 80286-CPU sind insbesondere die folgenden Varianten durch Kingston bekannt geworden, die zeigen, dass man sich selbst für eine derar-tig alte CPU recht pfiffige

Die Firma Intel hat zahlreiche weitere Overdrive-Sockel und -Typen definiert, die

jedoch teilweise nie erschienen sind, wie etwa der PentiumPro-Overdrive Gemein

ist diesen Lösungen jedoch der relativ hohe Preis, was auch teilweise auf die im Folgenden gezeigten Lösungen anderer Hersteller zutrifft Der Preis ist dabei in Relation zu einem neuen Mainboard plus neuer CPU im Gegensatz zum Upgrade-oder Overdrive-Prozessor zu sehen

Andererseits ist der Austausch des Prozessors weit einfacher durchzuführen als ein Tausch des Mainboards, was jedoch auch wieder den Vorteil haben kann, dass die-ses gleich weitere nützliche Neuerungen mit sich bringt wie beispielsweise On-Board-Schnittstellen und die BIOS-Unterstützung von aktuellen Laufwerkstypen (LS-120, ZIP) Es sollte daher genau abgewägt werden, welche der beiden Wege zu beschreiten sind

7.5.2 CPU-Upgrade-Module

Es hat im Laufe der Zeit – im Grunde ab der 80286-CPU – immer wieder spezielle Upgrade-CPUs und -Module gegeben, wobei die bekanntesten von den Firmen Kings-ton und Evergreen stammen, die im Grunde für (fast) jede CPU-Generation einen Upgrade-Pfad parat haben

CPU-Upgrade-Module

http://www.evertech.com

http://www.kingston.com/prod/procesor

Kingston verwendet bei den älteren Modellen keine Overdrive-Prozessoren, son-dern kleine Prozessorplatinen, die neben der CPU einige Peripherie-Bausteine, bei-spielsweise den Taktgenerator und gegebenenfalls einen Cache-Controller, beinhal-ten Es werden dabei unterschiedliche CPUs von Intel, AMD oder IBM verwendet Für ein Upgrade von einer 80286-CPU sind insbesondere die folgenden Varianten durch Kingston bekannt geworden, die zeigen, dass man sich selbst für eine derar-tig (alte) CPU recht pfiffige Lösungen hat einfallen lassen:

> Das Modul SLC/NOW! ist für IBM/PS2s mit MicroChannel-PCs und 286-CPU

vor-gesehen Der Original-Prozessor wird aus der Fassung herausgenommen und stattdessen das Modul (mit 386-kompatiblem Prozessor) eingesetzt

> Ein Modul mit 386SLC-Prozessor, 20 MHz oder 25 MHz Taktfrequenz und 8

Kbyte internem Cache Ein mathematischer Coprozessor (387SX) kann auf dem Modul nachgerüstet werden

> Ein Modul mit 486SLC2-50 MHz-Prozessor, der mit interner Taktverdoppelung

arbeitet und einen 16 Kbyte großen Cache besitzt Mit diesem Modul wird eine Verzehnfachung der Leistung (Landmark Speed Test) gegenüber der Original-286-CPU erreicht

Im Lieferumfang der Module befindet sich üblicherweise ein Aushebelwerkzeug für die alte CPU, ein gut gestaltetes Handbuch, das die Umrüstung detailliert beschreibt, sowie bei einigen Modellen auch eine Diskette mit Treiberprogrammen, wie etwa für Initialisierung des (speziellen) Cache-Speichers Der Treiber wird beispielsweise für DOS mit DEVICE=C:\SLCCARD.SYS in die CONFIG.SYS eingetragen

Bild 7.23: Die Firma Kingston ist insbesondere durch ihre speziellen CPU-Upgrade-Module bekannt

geworden, wobei es hier die unterschiedlichsten Module und Aufrüstwege gibt

Ab den 386-PCs bieten sich vielfältigere Möglichkeiten zum Aufrüsten der CPU als bei 286-Systemen an: Zum einen ebenfalls durch Kingston-Module, zum anderen durch MicroMaster-Einsteckkarten, was aber nur bei PS/2-Computern funktioniert, oder aber auch mit Hilfe von speziellen CPUs der Firma Cyrix Des Weiteren kann natürlich auch die Slot-CPU ausgetauscht werden, wenn der PC hierfür entspre-chend ausgelegt ist

Die Firma Cyrix ist in das CPU-Geschäft mit Upgrade-Prozessoren für 386SX und 386DX-Systeme eingestiegen Im Gegensatz zu den Kingston-Modulen, die für spe-zielle PC-Modelle vorgesehen sind, sind die Cyrix-Lösungen – zumindest theore-tisch – für beliebige 386SX- und 386DX-PCs geeignet

Theoretisch deshalb, weil die Umschaltung der A20-Leitung bei den verschiedenen Chipsätzen unterschiedlich gelöst ist und für Probleme sorgen kann Ob mit Schwie-rigkeiten zu rechnen ist, darüber gibt ein mitgeliefertes Testprogramm recht zu-verlässig Auskunft

Der Cyrix-Prozessor 486DLC ist zwar entgegen seiner Bezeichnung kein 486-Prozes-sor, denn er enthält keinen Coprozessor und lediglich einen 1 Kbyte großen Cache, ist aber pinkompatibel zum 386DX, was ihn als CPU-Upgrade für 386-Systeme emp-fiehlt Auf der Basis dieses Typs hat Cyrix verschiedene CPUs entwickelt, die intern mit einer Taktverdoppelung arbeiten Sie sind in der folgenden Tabelle angegeben

Eingebaute CPU Cyrix-Upgrade-CPU

Tabelle 7.13: Einige (ältere) Upgrade-Prozessoren der Firma Cyrix

Zu den Cyrix-Upgrade-CPUs gehört ein Aushebelwerkzeug für die CPU, eine Anlei-tung sowie, wie bei den Kingston-Modulen, Treiberprogramme für den Cache-Spei-cher Darüber hinaus wird ein Kühlkörper mitgeliefert, ohne den die taktver-doppelnden CPUs nicht auskommen Bevor man sich an das Upgrade macht, sollte man sicherheitshalber die Testfunktion der Software ausführen, und erscheint die Meldung »Your System is a candidate for Upgrade«, steht der Umrüstung nichts im Wege

Bild 7.24: Der Austausch einer CPU geht mit dem speziellen Blech zum Herausnehmen der CPU

einfach vonstatten; beim Einsetzen der neuen CPU muss man lediglich auf die Orientie-rung des Pin 1 achten und danach den Kühlkörper aufkleben

Für eingelötete 386SX-CPUs hat sich Cyrix eine besonders trickreiche Lösung ein-fallen lassen Die Cx486SRx2-CPU wird einfach auf die alte CPU aufgesteckt, die somit über den Float-Anschluss (FLT#, Pin Nr 28) einfach abgeschaltet wird Der Upgrade-Prozessor wird so aufgesetzt, dass seine Beschriftung in die gleiche Richtung zeigt wie die des alten Durch einen kräftigen, ruckartigen Druck rasten die speziellen Greifer ein und drücken die Kontakte auf die darunter liegenden der 386SX-CPU Man muss aber schon genau hinschauen, ob die Kontakte richtig sit-zen, sonst ist es möglicherweise um die neue CPU geschehen, wenn man danach den PC einschaltet

Hat die richtige Kontaktaufnahme nicht gleich geklappt, kann man das spezielle mitgelieferte Werkzeug ansetzen, das die Greifer bei einem relativ hohen Kraftauf-wand wieder spreizt und ein nochmaliges Ausrichten der CPU ermöglicht Danach ist hier ebenfalls der beiliegende Kühlkörper auf der CPU festzukleben

Bei Notebooks kann diese Aufrüstmöglichkeit aus Platzgründen oftmals leider nicht verwendet werden, da der aufgeschnappte Cx486SRx2 eine Höhe von ca 2,4 cm beansprucht Für gesockelte 386SX-CPUs kann der Cyrix-Cx486SRx2-Prozessor nicht verwendet werden, sondern hier ist stattdessen ein doppelgetakteter 486SLC2 vor-gesehen

Wichtig ist die korrekte Aktivierung des Cache-Speichers, für den verschiedene Treiberprogramme, wie für DOS, Windows und OS/2, im Kit mit dabei sind Die getroffenen Einstellungen werden in einer Konfigurationsdatei oder direkt in die CPU-Register geschrieben

Generell ist bei der Cache-Konfiguration der Kingston-Module und auch der Cyrix-Upgrade-CPUs an eine Besonderheit zu denken, die im Zusammenhang mit der oben erwähnten A20-Umschaltung steht, denn der Cache erhält keine Information darüber, wie die A20-Leitung geschaltet ist Der Cache und damit der PC kann völlig aus dem Tritt geraten, wenn diese Adressleitung umgeschaltet wird Die Cache-Treiber sollten daher erst dann geladen werden, wenn sich die CPU bereits

im Protected Mode befindet, was man durch das Laden eines Speichermanagers wie EMM386 oder Qemm erreicht, denn in diesem Fall ist die A20-Leitung freigeschaltet

Bild 7.25: Mit dem Make-it-Modul der Firma Texas Instruments können selbst 286- und

386-Sys-teme zu einem 486-PC mit einem CPU-Takt von 50 MHz aufgerüstet werden

Da es, wie erwähnt, mit den Bezeichnungen bei den 386- und den (vermeintlichen) 486-CPUs der verschiedenen Herstellern etwas durcheinander geht, zeigt die fol-gende Tabelle die wichtigsten Vertreter und zu welchen Typen sie jeweils pinkompatibel sind

Hersteller/Chip int Cache SMM pinkompatibel zu

AMD 486DX2 * 8 Kbyte – i486DX

Cyrix 486DR2 * 1 Kbyte – i386DX

Fortsetzung der Tabelle:

Hersteller/Chip int Cache SMM pinkompatibel zu

IBM 486SLC2 * 16 Kbyte Ja i386SX

IBM 486DLC3 * 16 Kbyte Ja AMD 386DXLV

INTEL 486DX4 * 16 Kbyte – 486DX

INTEL 486DX2SL* 8 Kbyte Ja 486DX

Tabelle 7.14: Gebräuchliche 386- und 486-CPUs der verschiedenen Hersteller, die jedoch mit

unter-schiedlichen Betriebsspannungen arbeiten, was beim CPU-Austausch unbedingt beach-tet werden muss; meist ist eine entsprechende Kennzeichnung auf der CPU-Ober- oder Unterseite aufgedruckt

Wie es Cyrix mit ihren 486-CPUs, die zu 386-CPUs pinkompatibel sind, bereits vor-exerziert hat, wurde dieses Prinzip, über die Bezeichnung eine höhere CPU-Leis-tungsklasse zu suggerieren, weitergeführt und eine 5x86 ist nicht etwa Pentium-, sondern 486-kompatibel, wie es das Beispiel im folgenden Bild zeigt

Bild 7.26: Dieses Upgrade-Kit mit Lüfter und Aushebelwerkzeug für die alte CPU ist für

486DX-Systeme vorgesehen, die keine 3,3 V-Unterstützung bieten, und unter der Cyrix-CPU befindet sich ein entsprechender Spannungsregler im Sockel; dieser CPU-Typ entspricht

im Prinzip einem 486DX4

7.5.3 Coprozessoren

Ab den 486DXs-Prozessoren ist ein mathematischer Coprozessor bereits in der CPU selbst integriert, so dass die Coprozessoren nur für die CPU-Vorgänger interessant sind Der Vollständigkeit halber soll dennoch kurz auf diese eingegangen werden Die Rechenleistung eines anderen PC-Typs, beispielsweise mit einem 8088-, 80286-oder 80386-Mikroprozessor, kann durch einfaches Hinzufügen eines entsprechen-den Coprozessors gesteigert werentsprechen-den In entsprechen-den meisten Fällen ist hierfür auf dem Mainboard ein Sockel vorgesehen, der den zusätzlichen Prozessor aufnimmt Ein Jumper ist in der Regel nur bei den älteren 8088/8086-Computern zu stecken, um dem BIOS die Anwesenheit des Coprozessors zu signalisieren Ab einem 286-Prozes-sor wird der Coprozes286-Prozes-sor automatisch detektiert, was man oftmals anhand der BIOS-Meldung nach dem Einschalten des PC erkennen kann

Selbstverständlich kann natürlich auch die normale CPU die Rechenarbeit überneh-men Dazu setzt sie die verschiedenen mathematischen Operationen in ganzzahlige Teilrechnungen um und berechnet dann Schritt für Schritt das Endergebnis, wäh-rend ein mathematischer Coprozessor bereits entsprechende Rechenfunktionen in

»Silizium gegossen« auf dem Chip enthält Er kann daher wesentlich schneller als die normale CPU, die lediglich eine Integer- statt einer Floating-Point-Einheit be-sitzt, Berechnungen durchführen

Es profitieren also nur diejenigen Programme vom zusätzlichen Prozessor, die in-tensive mathematische Berechnungen bewältigen Bei einer Textverarbeitung wird man daher keinen Geschwindigkeitsgewinn feststellen können, bei einem CAD-Programm (z.B AutoCAD) hingegen schon Einige CAD-CAD-Programme verweigern üb-rigens ohne Coprozessor von vornherein ihren Dienst Der Programmhersteller möchte den Kunden in diesen Fällen wohl keine relativ langen Wartezeiten zumuten, oder aber die Programmerstellung hat sich durch die Verwendung eines Coprozessors einfacher dargestellt

Wie hoch der Geschwindigkeitsgewinn ausfällt, kann leider nicht allgemein festge-stellt werden, denn es hängt im Wesentlichen vom Aufbau des jeweiligen Pro-gramms ab, inwieweit der Coprozessor ausgenutzt wird

Die Taktfrequenz der CPU bestimmt dabei ebenfalls die für den zusätzlichen Pro-zessor notwendige Frequenz Beim Höhertakten einer CPU – dem Betrieb der CPU mit höherer Taktrate, als spezifiziert – muss beachtet werden, dass der Coprozessor dann ebenfalls zu hoch getaktet wird, was diese Prozessoren weit weniger vertra-gen als die üblichen CPUs und dabei durchaus beschädigt werden können Die mathematischen Prozessoren sind von zahlreichen Herstellern wie natürlich Intel, AMD, Cyrix aber auch IBM, IIT oder Chips & Technologies entwickelt worden

In der Regel sind die Coprozessoren leicht zu identifizieren, da sie in ihrer Bezeich-nung eine »87« führen In der folgenden Tabelle ist angegeben, welcher Coprozessor-Typ zu welcher CPU passt Da einige IBM- und Cyrix-CPUs entgegen ihrer 486-Bezeichnung intern keinen Coprozessor besitzen und damit nicht der üblichen Bezeichnungsweise entsprechen, sind die wichtigsten Typen dieser beiden Firmen ebenfalls mit angeführt

CPU-Typ Coprozessor

Tabelle 7.15: Mathematische Coprozessoren für verschiedene CPUs in der Übersicht

Die Rechenleistung eines 486DX-Systems kann häufig durch einen zusätzlichen mathematischen Coprozessor der Firma Weitek (Typ 4167) gesteigert werden, für den auf vielen Mainboards noch ein entsprechender Sockel zusätzlich vorhanden ist Von dieser Möglichkeit wurde jedoch in den seltensten Fällen Gebrauch ge-macht, da er verhältnismäßig teuer war

7.5.4 Die Sockeltypen – ZIF –

Mit den 486DX2-Prozessoren wurde von Intel ein so genannter ZIF-Sockel, (Zero

Insertion Force, Nullkraft-Sockel) eingeführt, der sich dadurch auszeichnet, dass

die CPU hier im Gegensatz zu anderen Sockeltypen (z.B PGA) leicht ausgetauscht werden kann

Bild 7.27: Der Sockel Nummer 5 ist für die Aufnahme von Pentium-CPUs mit einem Takt von 75 bis

133 MHz geeignet

An der Seite des Sockels befindet sich ein Hebel, der beim Hochziehen die Kon-takte der CPU freigibt, so dass sie ohne ein Spezialwerkzeug leicht herauszuneh-men ist Im Laufe der Zeit sind eine ganze Reihe verschiedener ZIF-Sockeltypen für unterschiedliche CPUs von Intel definiert worden Die folgende Tabelle zeigt, wel-cher Sockeltyp – eine entsprechende Beschriftung findet man übliwel-cherweise am Rand des Sockels – jeweils für welche Prozessoren geeignet ist

Typ Pins Für CPU

Socket 1 169 487SX, DX2-Overdrive, SX2-Overdrive

Socket 2 238 486DX, 486DX2, Pentium-Overdrive (P24T)

Socket 3 237 wie für Socket 2, aber mit 3,3-V-Unterstützung für 486DX4 Socket 4 273 Pentium 60/66 MHz (5 V), Pentium-Overdrive

Socket 5 320 Pentium ab 75 MHz (3,3 V), Pentium-Pro-Overdrive, maximal

ist ein Takt von 133 MHz möglich, da hier nur ein BF-Jum-per vorhanden ist Es ist entweder ein Faktor von x1,5 oder x2 einstellbar

Socket 6 235 DX4, Pentium-Overdrive (wurde nie verwendet)

Socket 7 320 wie für Sockel 5 mit zweiter Versorgungsspannung

(MMX-CPUs) Socket 8 387 Pentium Pro

PGA 370 370 Celeron

Slot One 242 Pentium II, Celeron, Pentium III

Slot Two 330 Pentium II-XEON, Pentium III-XEON

Tabelle 7.16: Die verschiedenen Sockeltypen bieten eine Unterstützung für unterschiedliche

Prozesso-ren; der Vollständigkeit halber sind hier ebenfalls die Daten für die verschiedenen CPU-Slots, die nicht untereinander kompatibel sind, angegeben

Der am weitesten verbreitete Sockeltyp ist der Socket 7, der im Prinzip dem Typ 5

entspricht Dieser bietet jedoch nicht die für einige CPUs (Pentium MMX, K6) benö-tigte getrennte Spannungsversorgung für den CPU-Kern und die CPU-Ausgangs-treiber Allerdings kann man auch nicht automatisch davon ausgehen, dass ein Mainboard mit Sockel 7 beide Spannungen bietet

In einigen Fällen ist hier ein optionales Voltage Regulation Module – VRM – nötig,

das oftmals herstellerspezifisch ausgeführt ist und demnach nur vom betreffenden Mainboardhersteller zu beziehen ist

Bild 7.28: Der Sockel 7 (links) kann eine Reihe unterschiedlicher Pentium-CPUs aufnehmen,

wäh-rend der Sockel 8 (rechts) allein dem Pentium Pro vorbehalten ist

Da die Pentium-CPUs – abhängig vom jeweiligen Typ (siehe ab Kapitel 7.6) unter-schiedliche Spannungen benötigen, hat Intel auch hierfür eine Standardisierung

in der Bezeichnung definiert, die sich auf der Ober- oder Unterseite der CPU befin-den sollte, was leider weder von Intel noch befin-den anderen Firmen (AMD, Cyrix) kon-sequent gehandhabt wird

Spezifikation Bezeichnung Nennwert

Tabelle 7.17: Die Standards für die Kennzeichnung der benötigten CPU-Spannung

Nachdem sich Intel technologisch mit der Pentium-II-CPU vom Sockel 7 verab-schiedet hat, galt der Slot-One als die zukunftsweisende Mikroprozessor-Verbin-dung zum Mainboard – zumindest aus der Sicht Intels Nach einiger Zeit wurde jedoch aus Kostengründen wieder eine CPU für einen Sockel auf den Markt ge-bracht