DFI G5M100-N : Pentium M Mini-ITX

Maintenant que nous avons vu en détails les performances du Pentium M, nous allons pouvoir nous amuser un peu avec les MSRs. Il convient tout d'abord d'expliquer ce qu'est un MSR en détails. MSR signifie "Model Specific Register", il s'agit donc d'un registre destiné un modèle spécifique (de processeur). En fait, les MSR sont au CPU ce que les registres de configurations classiques sont au chipset : un moyen de les configurer. En effet, un processeur dispose de centaines de paramètres de configuration qui permettent, par exemple, d'activer ou de désactiver le cache, de mettre à jour le microcode du processeur ou encore de contrôler les options de management en énergie. C'est justement à ces fonctions que nous allons nous intéresser. En effet, comme tous les Pentium Mobile, le Pentium M supporte l'EIST, l'Enhanced Intel SpeedStep Technology, c'est à dire des options avancées de gestion de l'énergie.

Ces options agissent sur la fréquence finale et sur la tension appliquée au processeur. La modification de la fréquence finale du processeur est faite simplement par une modification du coefficient multiplicateur, exactement comme le Cool 'n Quiet d'AMD. Voyons par exemple les fréquences possibles en mode EIST officiel d'un Dothan 2 GHz et d'un Banias 1.5 GHz :

Comme on le voit, un Dothan 2 GHz nécessite 1.324V pour fonctionner à 2 GHz, mais seulement 0.988V pour fonctionner en mode réduit, à 600 MHz. Comme on le voit, la précision est extrême puisque nous somme ici au millième de Volt. Partant du principe d'un contrôle précis du SpeedStep offrirait d'excellentes possibilités d'overclocking (contrôle précis de la tension et du multiplicateur !), nous avons cherché comment les transitions d'état EIST était réalisées. La réponse est simple : Par MSR !

En recherchant dans les datasheets d'Intel, nous avons trouvé un passage indiquant comment activer l'EIST par MSR :

Ceci est normalement fait par le BIOS dans un portable, mais dans le cas de carte Desktop, on peut avoir à l'activer manuellement. Dans le cas de la G5M100-N, DFI a pensé à tout puisque le BIOS active le SpeedStep par défaut, même si aucune transition n'est initiée, et donc que le CPU reste tout le temps à sa fréquence maximale. Bref, une fois le bit activé, nous avons chercher comment initier les transitions. La réponse se trouve dans les MSR 0x198 et 0x199 :

Le MSR 0x198 indique l'état actuel du mode EIST du Pentium M alors qu'une écriture dans le MSR 0x199 permet d'initier un changement d'état. Reste maintenant à déchiffrer les bits en questions. Les manipulations de MSR sont possibles sous Windows à condition de disposer du soft adéquat. Pour les modifications de MSR, Franck a programmé un petit programme sous DOS qui permet quelques manipulations de base. Bref, en mode 1.7 GHz, un Dothan donne :

Les bits d'états actuels étant les bits 0 à 15, on a, pour un Dothan 1.7 GHz : MSR198[15:0] = 0x1128. Cette valeur est à décliner de la sorte : Les bits 8:15 sont tout simplement le coefficient multiplicateur à appliquer. 11 en hexadécimal correspond bien à 17. Quant au bit 0:7, ils correspondent au voltage à appliquer au processeur. Il se calcule avec la formule suivante :

Ainsi, dans notre cas, 0x28 correspond à 40. La tension appliquée est donc de 40*16+700 = 1340 mV, la tension requise pour un Dothan 1.7 Volts. Nous allons donc tenter d'établir une transition vers une fréquence de 1400 MHz via un multiplicateur de 14x. Nous allons donc changer le 0x11 (17x) en 0x0E (14x) et tenter l'écriture dans le MSR 0x199. Voici le résultat :

Comme on le constate, le changement fonctionne parfaitement à la volée ! Nous avons ensuite tenté tous les autres coefficients pour savoir si il était possible de définir un coefficient différents des seuls "officiels" d'intel. Le résultat est sans appel :

Le seul coefficient qui semble inaccessible est 7x, pour une raison inconnue. On passe ainsi directement de 800 MHz à 600 MHz lorsqu'on sélectionne 07 comme coefficient. Quoi qu'il en soit, le multiplicateur est donc complètement modifiable de 6x à 17x pour un Dothan 1.7 GHz. Voyons maintenant ce qu'il en est de la modification de la tension à la volée. Nous avons donc tenté l'expérience avec le Dothan clocké à 600 MHz. Le but de la manœuvre étant de faire passer la tension de 1.340V à 1.004V :

Bref, le contrôle du SpeedStep par MSR fonctionne parfaitement et on peut facilement imaginer les applications possibles de ce genre de manipulation. Pour l'overclocking, ce genre de modification peut etre intéressante pour augmenter le FSB faible des Pentium M, mais elle l'est encore plus pour les adeptes de PC silencieux. Continuons sur la page suivante...