Kapitel 5 · CPUs konfigurieren

5.2.1

Pentium- und Performance-Rating

Die CPU muss für denjenigen Takt gejumpert werden, für den sie spezifiziert ist. Die entsprechende Frequenzangabe ist entweder oben oder auch
unten auf dem Chipgehäuse aufgedruckt. Die Einstellung des Systemtaktes und die Festlegung des Multiplikationsfaktors sind hierfür zunächst
die beiden einfachen Schritte, wie es bereits erläutert wurde. Was oftmals
für Verwirrung sorgt, ist der Umstand, dass einige CPUs abweichend von
ihrer Bezeichnung zu jumpern sind.
Der Grund hierfür ist das Pentium-Rating oder kurz P-Rating. Zur Beurteilung und damit zum Vergleich der Leistungsfähigkeit diverser Mikroprozessoren gibt es verschiedene Benchmark-Programme (Maßstab), die
aus einer Sammlung typischer Applikationen bestehen, wie Textverarbeitung, Grafik, Tabellenkalkulation, Desktop-Publishing usw. AMD,
Cyrix, IBM und SGS haben sich gemeinsam auf ein Benchmark-Programm (Winstone von Ziff Davis) geeinigt, welches die Gleichrangigkeit
zum Original-Intel-Pentium bewertet und wonach sich die Bezeichnung
ergibt – das P-Rating. Beispielsweise soll dementsprechend der mit 250
MHz getaktete Cyrix-Prozessor MII-PR333 so leistungsfähig sein wie ein
Pentium von Intel, der mit 333 MHz getaktet wird.

Bild 5.27: Die Pentium-kompatiblen CPUs von Cyrix und IBM werden laut P-Rating (PR)
spezifiziert und daher abweichend von ihrer Typbezeichnung gejumpert.

Die Angaben des P-Ratings finden sich traditionell bei den Prozessoren
6x86 (Cyrix, IBM), 6x86MX (MMX-CPUs), M II (Cyrix, IBM) und dem
AMD-K5. Diese Typen verdienen daher besondere Aufmerksamkeit bei
der Jumperung.
Mit dem Athlon XP hat AMD das Prinzip des P-Ratings, welches nunmehr auch als Performance Rating oder auch Quanti Speed Technology
bezeichnet wird, wieder aufgegriffen, um hiermit eine vergleichbare Leistung zu einem Intel Pentium 4 auszuweisen. Ein Athlon XP 1500+ arbeitet
beispielsweise mit einem tatsächlichen Takt von 1,3 GHz und ein Athlon
XP 2200+ mit einem Takt von 1,8 GHz (siehe auch Tabelle 5.6). Im
Gegensatz zu den nicht immer stimmigen Leistungsgegenüberstellungen

bei den älteren CPUs mithilfe des P-Ratings kann man bei den Athlon XP
zu-Pentium 4-Ratings bisher von realistischen Angaben ausgehen, wobei
die jeweiligen Leistungsmessungen bei einigen Disziplinen – es sind ca. 30

181


Spannungseinstellungen

magnum

0

– einen Athlon und bei anderen wiederum einen Pentium 4 als Sieger hervorgehen lassen, sodass man im Grunde genommen hiermit auch nur die
»Rundumleistung« von Intel und AMD-Prozessoren gegenüberstellt.

5.3 Spannungseinstellungen
Die Pentium-Prozessoren mit MMX (Multi Media eXtension) benötigen
neben der Betriebsspannung von 3,3V eine weitere von 2,8V. Der CPUKern wird bei diesen Typen mit 2,8V, die CPU-Ausgangstreiber (I/O zum
Chipset) werden mit 3,3V betrieben. Mainboards mit einem Sockel
Nummer 7 verfügen in den meisten Fällen über eine Dual-Voltage-Versorgung. Ab Super- Sockel-7-Mainboards ist dies auf jeden Fall gegeben,
und demnach gilt dies auch für alle technologischen Nachfolger.
Die Betriebsspannung kann sich bei einem im Prinzip identischen CPUTyp von einer Fertigungscharge zur darauf folgenden durchaus geändert
haben, was nicht immer seinen entsprechenden Niederschlag in den Angaben (siehe Bild 5.26) zum jeweiligen Mainboard findet. Daher sind auf jeden Fall die Angaben auf der CPU und weniger die in den MainboardHandbüchern von Bedeutung. Eine allgemein gültige Kennzeichnung für
die Betriebsspannung gibt es nicht, und jeder CPU-Hersteller führt hier
gewissermaßen eine eigene Nomenklatur. In Bild 5.28 sind einige übliche
Kennzeichnungsmethoden für Sockel 7-Prozessoren angegeben, und mitunter ist die Spannung auch direkt oben auf das Prozessorgehäuse gedruckt.

Bild 5.28: Die Werte für die Betriebspannung werden bei verschiedenen Herstellern
unterschiedlich angegeben.


182


Kapitel 5 · CPUs konfigurieren

Die Problematik der richtigen Einstellung der CPU-Versorgungsspannung hat sich ab dem Pentium II entschärft, denn diese CPU kann erstmalig dem Chipsatz über spezielle Pins (VID[4:0], Voltage Identification)
ihre jeweils benötigte Versorgungsspannung signalisieren, und der Chipsatz schaltet diese daraufhin automatisch ein. Alle aktuellen CPUs verfügen über eine derartige Automatik, die der Chipset und das BIOS dementsprechend für die jeweilige CPU unterstützen können müssen.
Dabei muss das BIOS zunächst die CPU mit einer ungefährlichen Spannung starten, damit diese überhaupt reagieren kann und daraufhin die
richtige Einstellung zu aktivieren ist. Hier kann ein Problem zutage treten,
denn die Definition der passenden Startspannung kann sich bei den verschiedenen BIOS-Versionen durchaus voneinander unterscheiden, was
nicht unbedingt verwunderlich ist, wenn man bedenkt, dass es selbst
innerhalb einer bestimmten CPU-Familie (z.B. Pentium II, Pentium III,
Celeron) eine Vielzahl unterschiedlicher Typen gibt, die mit unterschiedlichen Spannungen betrieben werden wollen. Ein derartiges Problem kann
insbesondere also immer dann auftreten, wenn sich die CPU für das BIOS
als zu neu herausstellen sollte.
VID4

VID3

VID2

VID1

VID0

Vcc-Core

0


0

0

0

0

1,850V

0

0

0

0

1

1,825V

0

0

0

1


0

1,800V

0

0

0

1

1

1,775V

0

0

1

0

0

1,750V

0


0

1

0

1

1,725V

0

0

1

1

0

1,700V

0

0

1

1


1

1,675V

0

1

0

0

0

1,650V

0

1

0

0

1

1,625V

0


1

0

1

0

1,600V

0

1

0

1

1

1,575V

0

1

1

0


0

1,550V

0

1

1

0

1

1,525V

Tab. 5.4: Die VID-Signale für die Core-Spannung bei den sockelbasierten Athlons

183


magnum

Spannungseinstellungen
0

VID4

VID3


VID2

VID1

VID0

Vcc-Core

0

1

1

1

0

1,500V

0

1

1

1

1


1,475V

1

0

0

0

0

1,450V

1

0

0

0

1

1,425V

1

0


0

1

0

1,400V

1

0

0

1

1

1,375V

1

0

1

0

0


1,350V

1

0

1

0

1

1,325V

1

0

1

1

0

1,300V

1

0


1

1

1

1,275V

1

1

0

0

0

1,250V

1

1

0

0

1


1,225V

1

1

0

1

0

1,200V

1

1

0

1

1

1,175V

1

1


1

0

0

1,150V

1

1

1

0

1

1,125V

1

1

1

1

0


1,100V

1

1

1

1

1

keine CPU

Tab. 5.4: Die VID-Signale für die Core-Spannung bei den sockelbasierten Athlons

Die BIOS-Hersteller können (oder wollen vielleicht auch) nicht im Voraus wissen, mit welchen Daten eine CPU, die nach dem Erstellungsdatum
des BIOS erschienen ist, versorgt werden will. Ein BIOS-Update kann
dabei nicht einfach durchgeführt werden, wenn die CPU erst gar nicht
startet. Allerdings lassen sich in der Regel auch per Jumper oder auch im
CPU Soft Menu manuelle Einstellungen für die CPU-Core-Spannung
vornehmen, sodass man sich nicht allein auf eine funktionierende Automatik verlassen muss. In vielen Fällen kann auf dem Mainboard per DIPSchalter auf diese Automatik geschaltet werden, oder die Spannung lässt
sich genau vorgeben, wobei man mit einer falschen Einstellung die CPU
durchaus zerstören kann.

184


Kapitel 5 · CPUs konfigurieren


Die Einstellung der richtigen CPU-Spannung ist mit äußerster Sorgfalt
vorzunehmen, denn eine zu hohe Spannung kann die CPU durchaus
zerstören. Letztendlich sind die Daten relevant, die auf der CPU aufgedruckt sind, und daran muss man sich halten.

Bild 5.29: Die Festlegung der CPU-Spannung kann bei diesem Mainboard der Firma
ASUS für Athlon-CPUs mithilfe der Automatik-Stellung (rechts unten, alle
Jumper rechts gesetzt, CPU default) erfolgen, oder die Spannung wird
manuell vorgegeben.

Bei den meisten Mainboards lässt sich lediglich die Core-Spannung und
nicht die I/O-Spannung variieren, wobei diese – je nach CPU- und Chipset-Typ – entweder 3,3V oder auch 3,45V beträgt. Bei einigen älteren
Boards ist sie jedoch zwischen diesen beiden Werten per Jumper umzuschalten. Üblicherweise verbleibt dieser Jumper aber in der Default-Stellung, und nur falls die CPU übertaktet wird, ist eine derartige Spannungsveränderung mitunter notwendig, falls das System nicht stabil laufen
sollte. Aus diesem Umstand ergibt sich auch eine leicht veränderte CoreSpannung, wie es jeweils der zweite Wert bei den einzelnen Jumper-Stellungen in Bild 5.29 kennzeichnet.

185


magnum

Den richtigen CPU-Takt festlegen
0

5.4 Den richtigen CPU-Takt festlegen
Die Firma AMD hat für die Athlon-CPUs von vornherein auch für den
Faktor spezielle Pins (FID[3:0], Frequency Identification) vorgesehen, die
der Mainboard-Elektronik den jeweils notwendigen Multiplikator signalisieren. Dabei hat man als Maximum aber nur den Faktor x12,5 definiert, was demnach zu maximal 1,25 GHz bei einem Systemtakt von 100
MHz oder 1,66 GHz bei einem Systemtakt von 133 MHz führen würde.

Bild 5.30: Die Festlegung des Systemtaktes erfolgt bei vielen aktuellen Athlon-Mainboards per Jumper.


Auch wenn AMD den Systemtakt mittlerweile auf 166 MHz und für den
Athlon XP-3200 sogar auf 200 MHz erhöht hat, reicht dies bereits für
einige Modelle (ab Athlon XP-2100) nicht mehr aus. Aus diesem
Grunde, und weil man andernfalls einen weiteren CPU-Anschluss benötigen würde, hat AMD die mittlerweile als unwichtig erscheinende kleineren Multiplikatoren umdefiniert.
Dies ist also ein Prinzip, welches auch schon bei den alten PentiumMMX-Prozessoren angewendet wurde und das damit einhergeht, dass
bestimmte Faktoren von verschiedenen CPUs unterschiedlich interpretiert
werden, was immer wieder für Überraschungen sorgen kann, wenn die
Mainboard- und BIOS-Hersteller hier nicht laufend Anpassungen vornehmen.
FID3

FID2

FID1

FID0

Faktor

0

0

0

0

x11

0


0

0

1

x11,5

0

0

1

0

x12

0

0

1

1

x12,5

0


1

0

0

x5 (x13)*

Tab. 5.5: Die FID-Signale bei den Athlons bestimmen den jeweiligen Faktor.

186


Kapitel 5 · CPUs konfigurieren

FID3

FID2

FID1

FID0

Faktor

0

1

0


1

x5,5 (x13,5)*

0

1

1

0

x6 (x14)*

0

1

1

1

x6,5 (x14,5)*

1

0

0


0

x7 (x15)*

1

0

0

1

x7,5 (x15,5)*

1

0

1

0

x8 (x16)*

1

0

1


1

x8,5 (x16,5)*

1

1

0

0

x9 (x17)*

1

1

0

1

x9,5 (x17,5)*

1

1

1


0

x10 (x18)*

1

1

1

1

x10,5 (x18,5)*

Tab. 5.5: Die FID-Signale bei den Athlons bestimmen den jeweiligen Faktor. (Forts.)

In Tabelle 5.5 sind die Bedeutungen der FID-Signale für Athlon- und
Duron-CPUs angegeben, wobei die mit einem »*« gekennzeichneten Einstellungen für Athlon-XP-CPUs gelten, die einen höheren Faktor als x12
benötigen. Inwieweit ein Mainboard tatsächlich eine derartige Interpretation der »XP-Faktoren« vornimmt und ob auch tatsächlich eine vollständige Unterstützung bis zum Multiplikator von x18,5 gegeben ist, lässt sich
eigentlich nur beim Mainboard-Hersteller in Erfahrung bringen. Tabelle
5.6 zeigt die Einstellungsdaten für Athlon und Duron-CPUs auf einen
Blick.
Für Athlon-CPUs, die einen höheren Faktor als x12,5 benötigen, ist ein
Mainboard mit einem BIOS notwendig, welches die traditionellen FIDSignale umdefiniert.
Je nach BIOS-Version und Mainboard wird jedoch nicht die komplette
Palette an theoretisch einsetzbaren CPUs einer Familie unterstützt, sondern nur bestimmte, d.h., ein älteres Board kennt keine neueren CPUs,
was noch logisch erscheint. Ein neueres Board unterstützt möglicherweise
aber auch keine älteren CPUs einer CPU-Familie. Dies liegt nicht nur an
den unterschiedlichen Core-Spannungen, die das eine Board bieten kann,

das andere jedoch nicht, sondern auch an den jeweils einstellbaren Faktoren.

187


magnum

Den richtigen CPU-Takt festlegen
0

Prozessor-Typ

Mainboard
(Systemtakt)

interner
Takt

Faktor

CoreSpannung

Athlon 500 MHz

100 MHz

500 MHz

x5


1,6 V

Athlon 550 MHz

100 MHz

550 MHz

x5,5

1,6 V

Athlon 600 MHz

100 MHz

600 MHz

x6

1,6 V

Athlon 650 MHz

100 MHz

650 MHz

x6,5


1,6 V

Athlon 700 MHz

100 MHz

700 MHz

x7

1,6 V

Athlon 800 MHz

100 MHz

800 MHz

x8

1,6 V

Athlon 900 MHz

100 MHz

900 MHz

x9


1,75V

Athlon 1 GHz

100 MHz
133 MHz

1 GHz
1 GHz

x10
x7,5

1,75V

Athlon 1,3 GHz

133 MHz

1,3 GHz

x10

1,75V

Athlon 1,4 GHz

133 MHz

1,4 GHz


x10,5

1,75V

Athlon XP 1500+

133 MHz

1,33 GHz

x10

1,75V

Athlon XP 1600+

133 MHz

1,4 GHz

x10,5

1,75V

Athlon XP 1700+

133 MHz

1,46 GHz


x11

1,75V

Athlon XP 1800+

133 MHz

1,53 GHz

x11,5

1,75V

Athlon XP 1900+

133 MHz

1,66 GHz

x12

1,75V

Athlon XP 2000+

133 MHz

1,66 GHz


x12,5

1,75V

Athlon XP 2100+

133 MHz

1,73 GHz

x13

1,75V

Athlon XP 2200+

133 MHz

1,8 GHz

x13,5

1,65V

Athlon XP 2400+

133 MHz

2 GHz


x15

1,65V

Athlon XP 2500+

166 MHz

1,83 GHz

x11

1,65V

Athlon XP 2600+

133 MHz

2,08 GHz

x15,5

1,65V

Athlon XP 2700+

166 MHz

2,16 GHz


x13,5

1,65V

Athlon XP 2800+

166 MHz

2,08 GHz

x12,5

1,65V

Athlon XP 3000+

166 MHz

2,16 GHz

x13

1,775V

Athlon XP 3200+

200 MHz

2,2 GHz


x11

1,775V

Duron 600 MHz

100 MHz

600 MHz

x6

1,5V

Tab. 5.6: Einstellungsdaten für Athlon- und Duron-CPUs

188


Kapitel 5 · CPUs konfigurieren

Prozessor-Typ

Mainboard
(Systemtakt)

interner
Takt


Faktor

CoreSpannung

Duron 650 MHz

100 MHz

650 MHz

x6,5

1,5V

Duron 700 MHz

100 MHz

700 MHz

x7

1,5V

Duron 850 MHz

100 MHz

850 MHz


x8,5

1,75V

Duron 900 MHz

100 MHz

900 MHz

x9

1,75V

Duron 1 GHz

100 MHz

1 GHz

x10

1,75V

Duron 1,2 GHz

100 MHz

1,2 GHz


x12

1,75V

Duron 1,3 GHz

100 MHz

1,3 GHz

x13

1,75V

Tab. 5.6: Einstellungsdaten für Athlon- und Duron-CPUs (Forts.)

Ein Athlon benötigt mindestens einen Systemtakt von 100 MHz, der auf
beiden Taktflanken arbeitet, was als Double Data Rate (DDR) bezeichnet wird und somit 200 MHz aus der klassischen Sicht der Datenübertragung entspricht. Der Pentium 4 überträgt pro Takt gleich vier Datenpakete, was als Quad Data Rate (QDR) gekennzeichnet wird und bei
einem Systemtakt von 100 MHz dann oftmals zu der Angabe von 400
MHz führt.
Durch diese unterschiedliche Nomenklatur, die in den BIOS-Setups mitunter auch Anlass zur Verwirrung bietet, sollte man sich aber nicht
beirren lassen. Alle aktuellen CPUs verwenden einen Takt von 100 MHz,
133 MHz, 166 MHz (Athlon ab 2 GHz) oder auch 200 MHz, der gewissermaßen nur unterschiedlich interpretiert wird. Der Systembus wird
auch als Front Size Bus (FSB) bezeichnet und mit einer angehängten Zahl
versehen, die damit den jeweiligen Transfertakt – und nicht die tatsächliche Frequenz – ausweist, wie es in Tabelle 5.7 für aktuelle und gebräuchliche Prozessoren von Intel und AMD angegeben ist.
CPUs

Bezeichnung

Frequenz


AMD Athlon

FSB200, FSB266

100 MHz, 133 MHz

AMD Athlon XP

FSB266

133 MHz

AMD Athlon XP ab 2500+

FSB333

166 MHz

AMD Athlon XP ab 3200+

FSB400

200 MHz

AMD Duron

FSB200

100 MHz


Intel Celeron ab 1,6 GHz (P4)

FSB400

100 MHz

Tab. 5.7: Der Zusammenhang und die Bezeichnungen bei den Taktangaben

189


magnum

Den richtigen CPU-Takt festlegen
0

CPUs

Bezeichnung

Frequenz

Intel Celeron ab 800 MHz bis
1,6 GHz

FSB100

100 MHz


Intel Celeron bis 766 MHz

FSB66

66 MHz

Intel Pentium 4 ab 2,26 GHz

FSB400, FSB533

133 MHz

Intel Pentium 4 ab 3 GHz

FSB800

200 MHz

Intel Pentium 4 bis 2,2 GHz

FSB400

100 MHz

Intel Pentium II ab 350 MHz

FSB100

100 MHz


Intel Pentium II bis 333 MHz

FSB66

66 MHz

Intel Pentium III 1,13 GHz bis
1,4 GHz

FSB133

133 MHz

Intel Pentium III bis 1,1 GHz

FSB100, FSB133

100 MHz, 133 MHz

Tab. 5.7: Der Zusammenhang und die Bezeichnungen bei den Taktangaben (Forts.)

Ein Athlon mit 1,2 GHz kann entweder mit 100 MHz (DDR-Takt = 200
MHz) und dem Faktor 12 oder bevorzugt mit einem Systemtakt von 133
MHz verwendet werden, wofür ein Faktor von 9 festzulegen ist. Bei einem
Pentium 4 mit 1,4 GHz ist ebenfalls ein Systemtakt von 100 MHz (QDRTakt = 400 MHz) notwendig und ein Multiplikator von 14.
Bei den Intel-Pentium-4-CPUs sind keine FID-Pins vorgesehen, stattdessen ist der Multiplikator in der CPU fest eingestellt und kann nicht verändert werden, was bedeutet, dass vorhandene DIP-Schaltereinstellungen
oder auch BIOS-Festlegungen hierfür in der Regel nicht greifen. Allein
für die Variation des Systemtaktes sind beim Pentium 4 und den Vorläufern entsprechende Anschlüsse (BCLK[1:0]) vorhanden, die beim Mainboard möglicherweise auf Jumper gelegt worden sind.

Bild 5.31: Im BIOS-Setup sind hier die Festlegungen für den Pentium 4 grau hinterlegt und können demnach nicht vom Anwender manipuliert werden, was

ebenfalls für die Speicher gilt.

190