Mit AMD K6/2+ und Linux alte Motherboards beschleunigen

In manchem nicht mehr ganz taufrischen Rechner fristet noch ein Sockel-7-Mainboard sein Dasein. Diese Boards sind ausgezeichnet geeignet für eine ganze Reihe von Prozessoren, die teilweise nicht mehr hergestellt werden und recht preiswert auf dem Gebrauchtmarkt zu bekommen sind.

Die meisten dieser CPUs sind auch wirklich nicht mehr zeitgemäß - ein Intel Pentium 233 MMX oder Cyrix 6x86 P166 bietet nicht mehr die ultimative Leistung, außer vielleicht für kleine Serverdienste im Hintergrund, die nicht allzu viel Rechnerleistung benötigen, etwa Mail, News und Firewall.

Als Arbeitsrechner braucht es heute leider auch unter Linux etwas mehr Pferdestärken - und da liegt es nahe, sein altes Sockel-7-Board mit einem der aktuelleren AMD-Mobile-Prozessoren [1] zu veredeln. Konkret geht's hier um das Motherboard Tyan Trinity 100AT. Mit etwas Geschick und Mut zum Übertakten sind immerhin 600 MHz Taktfrequenz drin (vorausgesetzt, der Front Side Bus läuft mit 100 MHz). Diese CPUs haben einen Level-2-Cache von 128 KByte (K6/2+) oder gar 256 KByte (K6/III+), der mit voller Core-Frequenz läuft.

Tatsächlich beherbergt der K6/2+ einen K6/III+-Kern und hat lediglich den kleineren L2-Cache (siehe die Ausgabe von "cat /proc/cpuinfo" in Listing 2). Der Cache des Mainboards wird damit zum Level-3-Cache.

Ultima Ratio für Sockel 7

Nur der K6/III+ wird noch gefertigt, er ist jedoch kaum einzeln erhältlich, weil AMD ihn normalerweise nur an OEMs von Notebooks verkauft. Der K6/2+ ist nicht mehr im offiziellen Handel, aber gelegentlich bei Internetauktionen für vergleichsweise wenig Geld zu bekommen, jedenfalls ist er erheblich preiswerter als der K6/III+.

Abbildung 1: Der AMD K6/2+ / 500 lässt sich bei ausreichender Kühlung auf manchen Boards bis 600 MHz übertakten.

Wohl gemerkt, für einen ähnlichen Preis bekommt man auch einen AMD Duron mit höherer Taktrate, aber der läuft natürlich nicht in einem Sockel-7-Board. In dem Fall wäre gleich der Austausch des Boards erforderlich, was nicht nur mehr kostet, sondern möglicherweise auch den Tausch von Peripheriekarten nach sich zieht, weil es beispielsweise keine ISA-Slots mehr hat.

Höchstwahrscheinlich billiger ist daher die Anschaffung eines solchen Notebook-Prozessors, um den irgendwann allerdings doch unvermeidlichen Totalumbau noch so weit wie möglich hinauszuschieben.

processor       : 0
vendor_id       : AuthenticAMD
cpu family      : 5
model           : 13
model name      : AMD-K6(tm)-III Processor
stepping        : 4
cpu MHz         : 551.254
cache size      : 128 KB
fdiv_bug        : no
hlt_bug         : no
f00f_bug        : no
coma_bug        : no
fpu             : yes
fpu_exception   : yes
cpuid level     : 1
wp              : yes
flags           : fpu vme de pse tsc msr mce cx8 pge mmx syscall 3dnowext 3dnow k6_mtrr
bogomips        : 1101.00

Die Wahl fiel für den hier beschriebenen Umbau auf einen AMD K6/2+. Diesen Typ bekommt man relativ leicht in der 500- oder gar 550-MHz-Version, während der K6/III+ nur bis 500 MHz gefertigt wird. Da sich der K6/2+ außerdem wegen des kleineren Caches etwas besser übertakten lässt, ist ein K6/2+ mit 550 oder gar 600 MHz mindestens genauso schnell wie ein K6/III+ bei 500 oder 550 MHz - und das bei ungefähr halbem Preis.

Diese CPUs fertigt(e) AMD übrigens in der 0.18-µ-Technik, sie sind speziell auf möglichst niedrigen Energieverbrauch ausgelegt. Auch bei moderatem Übertakten werden sie daher nicht wärmer als die normalen K6/2 bei ihrer nominalen Taktrate, da sie rund ein Drittel weniger Leistung brauchen. Dennoch bleibt es selbstverständlich, dass man bei der Kühlung keineswegs spart und dem Paar CPU und Kühlkörper noch etwas Wärmeleitpaste spendiert!

Übertakten auf eigenes Risiko

Es soll hier niemand zum Übertakten animiert werden - der Betrieb außerhalb der Spezifikation geschieht immer auf eigenes Risiko. Wie weit sich ein Gespann aus CPU und Mainboard hochtakten lässt, muss die Praxis zeigen. Am besten tastet man sich schrittweise an die Grenze heran und stresst den Rechner immer ein wenig, indem man etwa testweise einen Kernel übersetzt. Wird es knapp, fängt der GCC an, "SIG11"-Fehler zu werfen oder die Pipe zum Assembler stirbt ab und an. So instabil sollte der Rechner nicht laufen! Dann lieber einen Gang zurückschalten.

Die BIOS-Versionen älterer Boards kennen freilich diese Prozessoren nicht. Für die optimale Nutzung der CPU unter Linux (MTRR et cetera) spielt das keine Rolle, aber es sieht schon besser aus, wenn der Rechner beim Booten den korrekten Typ anzeigt. Von den Herstellern ist hier keine Hilfe zu erwarten, aber wie immer helfen Kollegen im Internet. Jan Steunebrink aus Holland hält auf seiner Webseite [2] speziell gepatchte BIOSse für alle möglichen Boards bereit. Auch wenn er natürlich keine Garantie geben kann, für mein Board funktioniert's.

Die meisten Sockel-7-Boards können den Multiplikationsfaktor für den Core-Takt von 2.0 bis 5.5 einstellen; moderne AMD-CPUs mit CXT-Kern (AMD-Codename Sharptooth) interpretieren hierbei die Einstellung "2.0" als "6.0". Welche das sind, lässt sich anhand der Markierungen [6] erkennen - hier ist gerade beim Gebrauchtkauf Vorsicht geboten, dass man keinen Ladenhüter angedreht bekommt.