【2019年9月】

更にCPUを換装してみた

このエピソードの続き。

CPUを換装してみた
CPUをオーバークロックしてみた
システムクロックで大ハマリ

先にCPUの換装をしたPCに、更にCPUの換装をトライしてみた。
前回まででは、Pentium M 730 1.6GHz を 770 2.13GHzに換装し、更にオーバークロックをして2.56GHzまでパワーアップした。

Pentium M シリーズには、更に高速な 780 2.26GHz が存在するが、前回までのCPU換装では、

①マザーボード(AOpen i915GMm-HFS)が 780 に対応しているかわからない
②おそらく 780 は手頃な価格では手に入らないだろう

という理由で、770を選択して換装した。
しかし、いろいろ調べてみると、

①については、このマザーボードに 780 を搭載した実績があるらしい
②については、Aliexpressで手頃な価格で手に入りそう

である事から、新たに 780 を調達して、更なるパワーアップを試みることにした。

まずCPUを調達。
Aliexpress で購入。18.70ドル。

Pentium M 780 2.26GHz

更に今回は、CPU冷却ファンも交換する事にした。
CPUのパワーは元々の1.7倍程度になると予想していて、発熱量もそれなりに増えるであろうと思われるが、CPUが発熱で壊れてしまう様な辞退は避けたい。
とは言え、冷却ファンをどの程度パワーアップをしたらいいのか明確な何かがあるわけではなく、現状の状態で、BIOS画面でCPUの温度を見ていても、CPUが逝ってしまうような温度になっているわけではないようなので、現在の冷却ファンで十分冷やせるような気はするが、念のため、冷却ファンもパワーアップしておこうと思う。
CPUパワーの増強と同じく、冷却ファンも1.7倍程度パワーアップしておけばいいか、くらいの勢いだけで冷却ファンを探してみる。
元々の冷却ファンは型式「RDL6025S」で、0.07A、13.02CFM。
いろいろ探して、購入した冷却ファンはこちら。0.18A、20.28CFM。
こちらも Aliexpress で購入。3.49ドル。

左が元々の冷却ファン、右が購入した冷却ファン。

CPUファン

さて、交換。
手順は前回と同じ。

冷却ファン、カバー、ヒートシンクを取り外す。

ファン、カバー、フィンを取り外す

ケースからマザーボードを取り外し、マザーボードの裏側のネジを回して台座を取り外す。

台座を取り外す

770を取り外す。

770を取り外す 770を取り外す

780 を取り付ける。

780を取り付ける 780を取り付ける

CPUに熱伝導グリスを塗る。

CPUに熱伝導グリスを塗る CPUに熱伝導グリスを塗る

台座を掃除する。

台座を掃除する

マザーボードの裏面からネジを通して台座を取り付け、マザーボードもケースに取り付ける。

台座を取り付ける

ヒートシンクの裏側を掃除し、熱伝導グリスを塗る。

フィンの裏側を掃除する フィンの裏側に熱伝導グリスを塗る

台座の上に、ヒートシンク、カバー、冷却ファンを乗せる。

フィンを乗せる ファンを乗せる

ヒートシンク、カバー、冷却ファンを固定する。

ファンを固定する

電源を入れる。緊張の一瞬だ。
「ピッ」っという正常起動音が鳴ってブートした。
OKだ。

BIOS画面

CentOS7 が起動したので、OSが認識しているCPUを確認する。
「2.26GHz」と表示されているので、780 として認識している。
OKだ。

$ cat /proc/cpuinfo | grep "model name"
model name : Intel(R) Pentium(R) M processor 2.26GHz
$

更に、オーバークロックもトライする。
前回と同様の方法で、安定して動作すると思われる周波数までオーバークロックを試みる。結果、2.57GHzまでオーバークロックさせる事ができた。

オーバークロック

続いて、UnixBenchでベンチマークを取ってみる。

一番最初の 730 1.60GHz でのベンチマークは以下の通り。

1回目:System Benchmarks Index Score 455.9
2回目:System Benchmarks Index Score 455.6
3回目:System Benchmarks Index Score 458.4

平均は 456.6。

780 に換装し、2.57GHzまでオーバークロックした状態でのベンチマークは以下の通り。

1回目:System Benchmarks Index Score 797.0
2回目:System Benchmarks Index Score 797.8
3回目:System Benchmarks Index Score 795.8

平均は 796.9。

今回も概ね、CPUの動作周波数がアップした分、そのままベンチマークのスコアがアップしている。

2.57GHz / 1.60GHz = 1.61倍
796.9 / 456.6  = 1.75倍

OKでしょう。(^^)

ついでに、もうひとつ調整。
冷却ファンの交換に伴い、若干なりとも消費電力が増えたので、BIOSを調整して省電力化を図る。
BIOSのデフォルト設定では、冷却ファンの回転は「Full Speed」となっていて、常に全開で回るように設定されているが、この設定を変更して、冷却ファンが必要な時に回るように変更してみた。
少しだけエコ。

冷却ファンの設定を変更

いろいろ試行錯誤しながら(いや、迷走しながらか (^^;)のパワーアップだったけれど、経過は以下の通り。

① Pentium M 730 1.60GHz
② Pentium M 770 2.13GHz ×1.31倍
③ Pentium M 770+OC 2.56GHz ×1.57倍
④ Pentium M 780+OC 2.57GHz ×1.75倍(今回)

これでしばらく運用してみる。

 

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システムクロックで大ハマリ

このエピソードの続き。

CPUを換装してみた
CPUをオーバークロックしてみた

このPCに CentOS7 をインストールして動かしているのだけれど、どうにもシステムクロックが思うように動いてくれない。

システムクロックで大ハマリ

システムクロックの進みが異常に遅く、1分で30秒も遅れてしまう。
あっという間に時刻が大きくズレていく。

この動画は、時刻がズレていく様子。上が正常な時刻、下がこのPCの時刻。
動画の開始から終了までで、上は30秒進んでいるが、下は15秒しか進んでいない。

これくらいの大きなズレがあると、chrony でも、ntp でも、まったく同期が行われない。
また、nfsマウントしてコピーなどを行うと、コピー途中でOSがクラッシュしてしまう。

仕方なしに、かなり強引だけれども、cronで次のような設定をして1分間隔で強制的に時刻調整を行うようにしてみた。

# EDITOR=cat crontab -e | grep ntpdate
* * * * * /sbin/ntpdate (ntpサーバ) > /dev/null 2>&1
#

この状態であれば、ある程度は正しい時刻を保ってくれるが、時刻を再設定するまでの1分の間に30秒も遅れてしまうので、シビアに時刻管理をしていると思われるnfsマウントは正常に動作せず、やはりコピー途中でOSがクラッシュしてしまう。
また、この方法では、さまざま負荷が大きい。

もう少し負荷を軽くするならば、ハードウェアクロックの値を拾ってシステムクロックを調整するという事も考えられる。
しかし、この方法では、1分の間に30秒遅れてしまう事に変わりはないし、ハードウェアクロックを基準に時刻を調整するなんて、本末転倒なおかしな話である。
この方法では、根本的に何も解決されない。

何か時刻の進み具合をコントロールする方法はないものだろうか。
WEBを漁ってみると、VMWare や VirtualBox などの仮想環境上に構築したゲストOSで時刻が遅れる場合があり、その対処として、OS起動時のカーネルのパラメータに「clock=pit」を設定すると回避できるという記述がけっこう見られる。
試しに、OS起動時にこのパラメータを手動でセットして起動してみる。
起動時に「e」を押して編集モードに入ってパラメータ「clock=pit」を追加し、「Ctrl+x」で起動させる。

clock=pit clock=pit

しかし、この方法では問題は解消されなかった。
相変わらずシステムクロックは遅れていく。

更に探す。
時刻を刻むための基準となる何かがあるはずだ。
マザーボードの水晶振動子か、CPUの動作周波数か、CPUのFSB絡みか、メモリとの同期周波数などか...
このPCは、CPUを換装し、更にオーバークロックもしているので、このあたりが原因としてあり得そうだが...
このあたりに関連するキーワードを含めながら、更に探してみる。
探す...探す...探す...
あった!

カーネルにおけるタイマー事情 ~第4回 タイマーハードウェアの抽象化~

Linux上で時刻を刻むための情報に「clocksource」という情報があるらしい。
むむむ、「clocksource」とは、そのままのズバリの名称ではないか。(^^;

確認してみる。

# cd /sys/devices/system/clocksource/clocksource0
# cat available_clocksource
tsc acpi_pm
#

このPCで利用可能な設定は「tsc」「acpi_pm」の2種類という事らしい。

現在の設定はどうか。

# cat current_clocksource
tsc
#

「tsc」が設定されている。

試しに、設定を「acpi_pm」に変更してみる。

# echo "acpi_pm" > current_clocksource
# cat current_clocksource
acpi_pm
#

この状態で時刻をウォッチしてみると...
おぉ! 時刻が遅れなくなった!
上が正常な時刻、下がこのPCの時刻。

しかし、この設定は、サーバを再起動すると元の「tsc」戻ってしまうようなので、「acpi_pm」を常態設定にする必要がある。
お手軽に設定するなら、/etc/rc.local などで、以下のような設定をしてもいいとは思うのだけれど…

# cat /etc/rc.local | grep acpi_pm
echo "acpi_pm" > /sys/devices/system/clocksource/clocksource0/current_clocksource
#

ここは、起動時のカーネルオプションの設定を変更する事にする。

# cd /etc/default
# vi grub
GRUB_CMDLINE_LINUX="(既存の設定) clocksource=acpi_pm"
# cd /boot/grub2
# grub2-mkconfig -o grub.cfg

PCを再起動し、狙い通りに設定されているか確認する。
起動オプションに「clocksource=acpi_pm」が設定されている。
OKだ。

起動設定

念のため、CentOS起動後の設定を確認する。
「acpi_pm」が設定されている。
OKだ。

$ cd /sys/devices/system/clocksource/clocksource0
$ cat current_clocksource
acpi_pm
$

chrony の同期状況を確認する。
ntpサーバの頭に「*」が付いており、同期されている。
OKだ。

$ chronyc sources
210 Number of sources = 1
MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample
===============================================================================
^* (ntpサーバ)                   3   8   377   150    -41us[  -46us] +/-   70ms
$

更に、nfsマウントを設定し、大量/大容量のファイルをnfs経由でコピーしてみる。
システムクロックがおかしい状態では、数GBをコピーするとOSがクラッシュしてしまったが、システムクロック調整後は、何十GBコピーしても問題なくコピーが続く。
OKだ。

やっと予定通りの運用ができるようになった。
まだまだ知らない事がたくさんあるな。
まだまだ勉強が必要だ。

 

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