2003/06/17 更新
ここでは Ls150 のオーバークロック方法について解説します。具体的には 166MHz 化、ベースクロックの 80MHz 化、倍率の変更方法、原発乗っ取りについて説明します。
注意 半田付けの経験は必須です。ない人は出直してきましょう。
まずは Ls150 のオーソドックスな(?)オーバークロック方法である、166MHz 化から説明します。
Ls150 は、ベースクロック 60MHz となっており、これを CPU 内部で 2.5倍にすることで 150MHz で動作しています。このベースクロックを 66MHz に変更することで 166MHz にオーバークロックできます。そして、ベースクロックは SC484 というクロックジェネレータが 14.318MHz の水晶発振子を元にして作り出していて、これが 66MHz を出力するように設定を変更すればよいというわけです。
実際の作業の説明に移ります。まず SC484 を見つけましょう。SC484 はマザーボードのほぼ中心にあります。黒い絶縁用のシートの下になっていますのでそれを取る必要があります。SC484 のすぐ下にチップ抵抗が３つ並んでいます。さらにそのすぐ下にもランドが３つ並んでおり、真ん中だけチップ抵抗がついています。右端のランドを半田でショートすれば、166MHz 化は完了です。簡単ですね。
写真付きで説明が見たい方はPC-9821 Note 改造リンク集を参照してください。
参考 この方法を Ls12 に使えば、133MHz で動作させることができます。
補足 機種によっては３つ並んでいるランドのうち、真ん中だけでなく左端にもチップ抵抗が付いている場合がありますが、どちらの場合も右端のランドをショートさせればベースクロックが 66MHz になります。(2001/09/30)
ベースクロックを 80MHz に変更して 80 * 2.5 = 200MHz で動作させようということです。が、よほど運が良くない限り動きません。起動時のピポッという音さえしなかったという例や Windows の起動時にハングしてしまったという例を聞いたことがあります。（中には CPU が壊れてしまった人もいるらしい！？） 私の場合はそれなりに運が良かったのか、Windows は普通に起動できました。しかし、スーパーπの計算は途中でエラーが発生してしまいました。そんな状態でも MP3 の再生などはできたのですが、25分程度連続で使っていたら例外が発生してハングアップしてしまいました。放熱をよくするために Ls150 内部に銅板を入れてみましたが、35分程度でハングしてしまいました。
以上のことをふまえて、作業の説明に移ります。まず前述の方法でベースクロックを 66MHz に変更しておいてください。次に SC484 の 11pin を足上げしてください。SC484 のピッチはかなり狭いですから注意してください。以上でベースクロックの 80MHz 化は完了です。
注意 SC484 の 11pin の足上げは慎重に行いましょう。ピンを折ってしまったら、ベースクロックを 60/66MHz に戻すことはできなくなってしまいます。またピンを何度も上げ下げしないようにしましょう。２度目に上げたら折れたという話をいくつか聞いたことがあります。
注意 IC のピンの数え方がわからない人や足上げの意味が分からない人は出直してきましょう。
80 * 2.5 = 200MHz ではよほど運が良くない限り動きませんが、80 * 2 = 160MHz ならば、かなりの確率で動くのではないかと思います。160MHz だと、前述の 166MHz に比べて CPU の速度は若干落ちますが、逆に HDD のアクセスやグラフィックアクセラレータの描画速度などが向上します。使い方にもよりますが、総合的には 160MHz の方が若干パフォーマンスがよいようです。
というわけで倍率を 2.5倍から 2倍に変更する方法を説明します。まず、マザーボードにつながっているコネクタ類をすべて取り外して、マザーボードを本体から取り外してしまいます。マザーボードを裏から見ると次の図のようになっています。
CPU の周辺を拡大すると次に図のようになっています。（かなり省略しています。） 大きい方の黒い長方形はチップコンデンサー、小さい方の黒い長方形はチップ抵抗です。白い長方形はシルク印刷はされているが部品はついていない部分です。
図中に赤丸で示した 0Ω抵抗を取り外すと倍率が 2.5倍から 2倍になります。倍率の変更はなかなか面倒ですね。（ちなみにこの 0Ω抵抗は CPU の BF1 (185pin) に接続されています。）
参考 Ls12/13 の場合は逆に赤丸の部分を半田でショートさせれば、150/166MHz で動作させることができるかもしれません。
(1999/10/21) この方法で Ls13 を 166MHz 動作させることに成功したというメールをいただきました。
補足 1 3倍にする方法はまだ分かりません。分かれば 66 * 3 = 200MHz なども試してみたいのですが。（Mobile Pentium では 3倍にできないという話も聞いたことがあるのですが資料を入手していないので・・・。）
Ls150 では、BF0 (186pin) は直接 GND に接続されているため 3倍にすることはできません。また、Mobile MMX Pentium (133〜166MHz) のデータシートには、3倍の設定はサポートしていないとの記述があります。仮に BF0 を足上げ(!)するなどして 3倍設定にしても、実際に 3倍で動く可能性は低いと思われます。
補足 2 図中に赤丸で示した 0Ω抵抗を取り外す代わりに、その隣の 0Ω抵抗を取り外せば、3倍になるかもしれないという情報を nokenoke さんからいただきました。私自身はまだ試していませんが、気が向いたらやってみようと思います。(2000/02/23)
赤丸の 0Ω抵抗の隣の抵抗は 0Ωではありません。
クロックジェネレータの基準発振用の水晶発振子を別の周波数のものに交換することを俗に「原発乗っ取り」といいます。
SC484 のすぐそばに 14.318MHz の水晶発振子がありますが、これをさらに高速なものに交換するわけです。私の場合は 16MHz に交換してみました。現在私の Ls150 は、(80 * 16 / 14.318) * 2 = 178MHz で動作しています。ベースクロックが定格の 1.5倍となった効果はやはり大きく、HDD の転送速度もほぼそれに比例して向上するため、速くなったことが体感できます。ただ、さすがにちょっと無理があるのか、長時間使っていると DOS 画面にノイズが出ることもあります。また、チップセットもかなり発熱しますので、これの放熱対策も必要と思われます。
実際の作業方法は・・・説明するまでもありませんね。
データシート: sc484.pdf (93,845bytes)
このデータシートは IMI の Tech Support からダウンロードしたものですが、現在はダウンロードできません。
以下は Ls150 をオーバークロックする際に参考となるデータを、データシートから抜粋したものです。
 SC484 のピン配置 |
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HDBENCH Ver 2.300 での結果と Ver 2.610 での結果が混在していますので注意してください。
ちなみに 178MHz で Superπ 104万桁は 11分 33秒でした。
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.300 ★ ★ ★ 使用機種 Processor Pentium(MMX) 150MHz 解像度 800×600 65536色 Display PC-9821 Ls12/150,La13 (Cirrus) Memory 81,324Kbyte OS Windows 95 4.0 (Build: 1111) Date 1998/10/ 4 SCSI = PCSC-F UltraSMIT PCMCIA SCSI Card for PC-98 HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ AB = GENERIC IDE DISK TYPE00 C = GENERIC NEC FLOPPY DISK D = KONICA OMD-7061 Rev 3.02 Q = TOSHIBA CD-ROM XM-1502B Rev 3058 ALL 浮 整 矩 円 Text Scroll DD Read Write Cache Drive 6434 8665 9267 9524 2130 4486 74 59 3072 3454 17241 A:10MB
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.300 ★ ★ ★ 使用機種 Processor Pentium(MMX) 166MHz 解像度 800×600 65536色 Display PC-9821 Ls12/150,La13 (Cirrus) Memory 81,324Kbyte OS Windows 95 4.0 (Build: 1111) Date 1998/10/ 5 SCSI = PCSC-F UltraSMIT PCMCIA SCSI Card for PC-98 HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ AB = GENERIC IDE DISK TYPE00 C = GENERIC NEC FLOPPY DISK D = KONICA OMD-7061 Rev 3.02 Q = TOSHIBA CD-ROM XM-1502B Rev 3058 ALL 浮 整 矩 円 Text Scroll DD Read Write Cache Drive 6892 9542 10238 9445 2376 4538 74 59 3255 3872 18691 A:10MB
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★ 使用機種 Processor Pentium(MMX) 166.7MHz [GenuineIntel family 5 model 4 step 4] 解像度 800x600 65536色(16Bit) Display [X]スタンダード ディスプレイ アダプタ (9821 シリーズ) Display PC-9821 Ls12/150,La13 (Cirrus) Memory 81,324Kbyte OS Windows 95 4.0 (Build: 1111) B Date 1999/10/ 7 14:22 SCSI = Adaptec APA-1460/A SCSI Host Adapter HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ ABC = GENERIC IDE DISK TYPE00 D = GENERIC NEC FLOPPY DISK E = KONICA OMD-7061 Rev 3.02 Q = TOSHIBA CD-ROM XM-1502B Rev 3058 ALL 浮 整 矩 円 Text Scroll DD Read Write Memory Drive 5379 9790 10218 9560 2372 4583 74 4 2998 3438 9812 A:10MB
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★ 使用機種 Processor Pentium(MMX) 159.4MHz [GenuineIntel family 5 model 4 step 4] 解像度 800x600 65536色(16Bit) Display [X]スタンダード ディスプレイ アダプタ (9821 シリーズ) Display PC-9821 Ls12/150,La13 (Cirrus) Memory 81,324Kbyte OS Windows 95 4.0 (Build: 1111) B Date 1999/10/ 7 21:54 SCSI = Adaptec APA-1460/A SCSI Host Adapter HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ ABC = GENERIC IDE DISK TYPE00 D = GENERIC NEC FLOPPY DISK E = KONICA OMD-7061 Rev 3.02 Q = TOSHIBA CD-ROM XM-1502B Rev 3058 ALL 浮 整 矩 円 Text Scroll DD Read Write Memory Drive 5413 9384 9791 9562 2416 4605 74 4 3410 4063 9487 A:10MB
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★ 使用機種 Processor Pentium(MMX) 199.2MHz [GenuineIntel family 5 model 4 step 4] 解像度 800x600 65536色(16Bit) Display [X]スタンダード ディスプレイ アダプタ (9821 シリーズ) Display PC-9821 Ls12/150,La13 (Cirrus) Memory 81,324Kbyte OS Windows 95 4.0 (Build: 1111) B Date 1999/10/ 8 23:15 SCSI = Adaptec APA-1460/A SCSI Host Adapter HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ ABC = GENERIC IDE DISK TYPE00 D = GENERIC NEC FLOPPY DISK E = KONICA OMD-7061 Rev 3.02 Q = TOSHIBA CD-ROM XM-1502B Rev 3058 ALL 浮 整 矩 円 Text Scroll DD Read Write Memory Drive 6131 11741 12252 9596 2817 4713 74 4 3748 4107 11790 A:10MB
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★ 使用機種 Processor Pentium(MMX) 178.0MHz [GenuineIntel family 5 model 4 step 4] 解像度 800x600 65536色(16Bit) Display [X]スタンダード ディスプレイ アダプタ (9821 シリーズ) Display PC-9821 Ls12/150,La13 (Cirrus) Memory 81,324Kbyte OS Windows 95 4.0 (Build: 1111) B Date 1999/10/22 14: 9 SCSI = Adaptec APA-1460/A SCSI Host Adapter HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ ABC = GENERIC IDE DISK TYPE00 D = GENERIC NEC FLOPPY DISK E = KONICA OMD-7061 Rev 3.02 Q = TOSHIBA CD-ROM XM-1502B Rev 3058 ALL 浮 整 矩 円 Text Scroll DD Read Write Memory Drive 6100 10498 10954 10715 2715 5161 83 5 4155 4518 10650 A:10MB
★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.300 ★ ★ ★ 使用機種 Processor Pentium(MMX) 解像度 800×600 65536色 Display PC-9821 Ls12/150,La13 (Cirrus) Memory 31,156Kbyte OS Windows 95 4.0 (Build: 1111) Date 1999/10/10 SCSI = Adaptec APA-1460/A SCSI Host Adapter HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ ABC = GENERIC IDE DISK TYPE00 D = GENERIC NEC FLOPPY DISK Q = TOSHIBA CD-ROM XM-1502B Rev 3058 ALL 浮 整 矩 円 Text Scroll DD Read Write Cache Drive 7887 10193 11091 10691 2715 5147 83 66 4122 4214 22726 A:10MB