Guide Overclocking AMD Athlon & Duron Socket A

Du Slot au Socket ...

Suivant le chemin emprunté par Intel un an auparavant, AMD a intégré le cache de second niveau de son processeur de septième génération, l´Athlon, au sein même du core. De par la présence d´une seule et unique puce, le format Slot (qui était nécessaire lors de l´usage de puces de cache externes au core) ne se justifie donc plus. Le surplus de bande passante que permet cette intégration semble donc marquer la fin de ce format Slot chez les constructeurs, plus coûteux et devenu inutile.

Duron et Athlon

Afin de proposer une alternative à la gamme Intel composée des Pentium III et Celeron, AMD décline aujourd´hui sa gamme de CPU Socket A en deux modèles : l´Athlon et le Duron. Même si ces deux processeurs sont tous les deux basés sur l´architecture K7 et utilisent un bus EV6 d´origine Alpha, ils diffèrent des premiers Athlon apparus en 1999 par le type et la quantité de cache qu´ils embarquent. En effet, l´Athlon Socket A possède 256ko de cache de second niveau (en sus des 128ko de cache L1 liés à l´architecture K7), et le Duron 64ko. Si cela peut paraître assez peu, remarquons que ce cache fonctionne à la pleine vitesse du processeur et non pas à 1/2, 2/5 ou 1/3 de sa vitesse comme ce fût le cas pour les 512ko des Athlon Slot A. De plus ce cache de second niveau est de type exclusif et non-associatif, ainsi les informations du cache L1 ne nécessitent pas d´être dupliquées dans le cache L2. Ce cache plus petit mais néanmoins bien plus rapide permet aux Duron et Athlon Socket A d´offrir respectivement des performances à peine inférieures et supérieures à celle des Athlon Slot A, même si le gain obtenu par cette intégration est bien inférieur à celui obtenu par Intel lors du passage au cache on-die sur les P3-E.

L´Athlon Socket A (nom de code Thunderbird) emploie, pour la première fois sur un processeur x86, une technologie de gravure 0.18µ avec interconnexions en cuivre, sortie de la flambant neuve usine allemande de Dresden. Cependant, les Thunderbird ne profitent pas tous de cette nouvelle technologie. Ceux-ci sont, en effet, conjointement gravés dans cette nouvelle unité de fabrication mais aussi à Austin (Texas) ou l´on utilise la plus classique technologie aluminium 0.18µ. Les AMD Duron quant à eux sont exclusivement gravés à Austin en technologie aluminium. Cependant, cette dernière doit répondre à une très forte demande en Duron, et on peut affirmer sans trop de risques, qu’aujourd’hui, la quasi totalité des Athlon est fabriquée à Dresden et possèdent des interconnexions cuivre.

On se souvient que sur les Athlon de première génération, c´était souvent les puces de cache de second niveau qui limitaient l´overclocking. Le potentiel d´overclocking du core quant à lui, n´avait rien à envier à celui des opposants d’Intel. Même si atteindre des fréquences supérieures à 1 Ghz pouvait s´avérer difficile du fait d´un dégagement calorifique et d´une consommation électrique très largement supérieure à la concurrence, on peut dire qu´intrinsèquement, les core des Athlon AMD supportaient bien mieux et bien plus facilement les très hautes fréquences. Les Duron/Thunderbird étant basés sur le même core auquel on a simplement ajouté le cache de second niveau semblaient donc promettre de belles perspectives d´overclocking.

Modification du coefficient

Comme toujours il y´a deux possibilités d´overclocking : augmenter la fréquence du FSB, ou augmenter le coefficient multiplicateur. A l’image de ce qui s’était passé chez Intel, l’overclocking par augmentation du FSB n’est devenu sérieusement envisageable qu’au moment de la sortie de chipsets supportant officiellement les processeurs avec FSB de 133 Mhz. En effet, les premières versions du chipset le plus répandu pour plate-forme Socket A, le KT133 de VIA, ne supportaient officiellement que les Athlon à FSB de 100Mhz (DDR). Leur marge d’overclocking était assez réduite, et il était assez exceptionnel de dépasser 110Mhz sur la plupart des cartes mère (hormis l’Abit KT7 qui permettait parfois d’atteindre 120Mhz). Cette situation obligea la majorité des power user en quête de Mhz à changer le coefficient multiplicateur du CPU… cependant AMD a instauré un blocage de ce coefficient, mais qui peut être contourné.

L´architecture K7 prévoit que le coefficient multiplicateur utilisé est défini en externe lors de la procédure de Boot. Comme on s´en souvient, sur l´Athlon Slot A, celui-ci était modifiable, soit en changeant la combinaison de résistances prévues à cet effet sur la carte processeur, ou en utilisant une carte dédiée sur le connecteur prévu sur le processeur.

De la même manière, sur les CPU Socket A, celui-ci est défini par la carte mère. Lors du Boot, le CPU envoie une combinaison binaire par les broches FID à la carte mère. Cette combinaison est définie par l´état des 4 ponts L6 présents sur le CPU (ayant le même rôle que les résistances des modèles Slot A). Les ponts L6 servent donc à l´identification du CPU. Le CPU alors "identifié", le pont Nord du chipset crée le signal d´initialisation SIP. Mais voilà, exactement comme cela se passait avec l´emploi de cartes dédiées sur Slot A (Gold Finger Device), certains constructeurs de cartes mères (Asus en premier avec l´A7V, puis Abit avec la KT7) proposent d´intercepter le signal d´identification sortant par les pins FID et ainsi de le « truquer », d´en forcer un autre. Le pont Nord alors "bluffé", définit le coefficient multiplicateur correspondant à l´identification truquée du CPU lors de l´initialisation. Ce coefficient multiplicateur est envoyé au processeur par les pins BP_FID.

Aujourd’hui, la grande majorité des cartes mère permettent d’altérer ce coefficient multiplicateur, soit par une série de switchs ou directement via le Bios.

Attention cependant, votre CPU doit avoir ses ponts L1 liés, sans quoi, il sera impossible de modifier ce coefficient. En effet, dans un second temps, AMD a décidé de les couper, ce qui rend toute modification de coefficient impossible.

Il suffit simplement de reconnecter ces ponts L1 un à un pour contourner cette protection, au moyen d´un stylo à encre conductrice ou plus simplement d´un crayon à papier. Utilisez une pointe très fine et évitez absolument de court-circuiter deux ponts voisins.

Etant donné que les ponts L1 ne sont utilisés qu´au démarrage et que l´intensité du courant les traversant est assez faible, le graphite des mines de crayon a papier devrait en effet suffire pour assurer la connexion des ponts pendants quelques centaines de boot. Dans le pire des cas, il suffira de refaire les connexions quand elles ne seront plus actives (un coup de gomme et c´est reparti). Reste que si vous n´êtes pas à 200 Frs près, les connexions faites avec un crayon à encre conductrice, que l´on trouve dans les boutiques d´électronique, seront bien plus fiables, et surtout définitives. Si l’opération s’avère infructueuse, essayez de gratter ou poncer légèrement ces ponts qui sont parfois recouverts d’une sorte de vernis « invisible ». Si vous avez bien effectué la manipulation, vous devez pouvoir changer le coefficient multiplicateur de votre CPU. Il n’existe pas de CPU bloqués. Si celui-ci refuse obstinément de changer de coefficient, c’est que vous avez mal lié les ponts. Réitérez l’opération.


Si votre carte ne possède de dispositifs de sélection de coefficient multiplicateur et que vous n’avez pas peur de perdre les 500FF de votre Duron, il reste possible d´intervenir directement sur les ponts du CPU... mais cette méthode est très fortement déconseillée car elle annule la garantie et est très difficile à mettre en œuvre de par la solidité importante de ces ponts. Cependant si vous restez décidés, je vous conseille de lire cet article  sur l´overclocking par altération directe des ponts. La difficulté réside à la fois dans la coupure des ponts (le perçage est nécessaire), et dans leur re-connexion (il faut utiliser un stylo à encre conductrice). Le voltage est pour sa part défini par les ponts L7, mais celui-ci peut néanmoins être modifié par jumpers et Bios sur bien des cartes. Il est limité à 1.85v et aucune carte mère en proposera plus. Néanmoins, le voltage obtenu est souvent supérieur d’environ 5% à celui sélectionné et il arrive souvent d’observer des voltages d’environ 1.89-1.91v lorsque vous sélectionnez un voltage de base de 1.85v.