PC-9821Ra300/D40のCPU改造・PentiumIII編

（１）PentiumIIとPentiumIIIの違い
現在主流のPentiumIIIですが、実は450/500/550/600MHｚまでは拡張命令SSEが付いたことと、コアが変わったほかはPentiumIIとその差を通常使用において見出すことができません。しかしコアが600MHｚまでのKatmaiからCoppermineに変わったことによりL2などに変更が加えられています。

（２）「通常の」KatmaiコアPentiumIII(CPUID：6-7-ｘ）は使えない
Ra300/333/40/43では「通常の」のKatmaiは使えません。搭載しても、CacheErrorを表示して止まります。Ra266ではPentiumIII550までは使えたのに、なぜかRa300以降ではつかえなくなっています。しかしなぜかES版Katmaiは使えるという不思議な話です。ES版Katmai600だと8倍が存在し、FSB66MHｚｘ8＝533MHz動作が可能です。これがMATE-RではL2容量とクロックの点から最強クラスとなるんですが、消費電力/電流が馬鹿でかいことと、ES版Katmai600の入手困難さからあまり現実解とはいえません。
ところが偶然ES版Katmai600を入手したので、FSB66MHｚｘ8＝533MHｚ動作のときのベンチ結果を示しておきます。

★ ★ ★ HDBENCH Ver 3.22 (C)EP82改/かず ★ ★ ★
M/B Name PC-9821Ra300/D40
Processor Pentium III 532.79MHz[GenuineIntel family 6 model 7 step 3]（ES版PentiumIII600）
Cache L1_Data:[16K] L1_Instruction:[16K] L2:[512K]

533MHｚ動作のままだとVRMへの負荷が大きすぎる（定格を超えている）ので、普段はFSB66MHzｘ7＝466MHｚ動作です。ところでこのES版Katmaiを搭載したところ、マシンが挙動不審になりました。おかしいな、と調べたところ電源不足に陥っていることが分かりました。Xv13/Wについていた電源に取り替えたら安定するようになりましたが、Katmaiを搭載する場合は電源にも注意を払う必要があります。
ちなみにこのES版Katmai600、２倍〜８倍まで設定できます。Ra300において最も使われるであろう7/7.5/8倍の設定は以下の通りです。

（３）Ra300におけるCoppermineコアPentiumIII（CPUID：6-8-ｘ）の動作
今回SECC2版PentiumIII700MHzを借りることができたのでRa300に乗せてみました。リテールファンがリテンションにぶつかるため、これを外す必要があります。で、結果はあまりにあっさりと動いてしまい拍子抜けしてしまいました。また、ASUSのS370-133+FC-PGA版PentiumIII700も同様にあっさりと起動します。恒例のベンチ結果です。装備はUIDE98M+Memory128MB+GA-VDB16/PCIです。

★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★
使用機種 PC-9821Ra300/D40
Processor Pentium II 466.2MHz [GenuineIntel family 6 model 8 step 1]（PentiumIII700)
解像度 1024x768 65536色(16Bit)
Display [X]PC-9821 TGUI968x,Cyber938x,Providia9685 (Trident)
Display GA-VDB16シリーズ
Memory 130,420Kbyte
OS Windows 98 4.10 (Build: 1998)
Date 2000/ 2/16 17:48

SCSI = ICM IF-2769 SCSI-2 Board
HDC = I-O DATA Ultra ATA Bus Mastering Controller

ABC = FUJITSU MPC3043AT Rev 6018
D = nEC DSE2100S Rev 0306
E = GENERIC NEC FLOPPY DISK
F = OLYMPUS MOS331 Rev 1.90
Q = SONY CD-ROM CDU701 Rev 7.0s

これだけ見るとCeleron500より下ですが、SSE対応の3DMARK99MAX/2000などはCeleron500やPentiumII366など相手にならない値を出します。3DMARK99MAXのGame1/2のフレームレートなどは10fps以上向上するという上がりぶりです。また、同じCoppermineコアのCeleron667をも引き離す結果を出します。予算さえ許せば、Coppermineコアの高クロック版PentiumIII(800/850/1.0/1.1）とMATE-Rというのは性能的にはよい組み合わせなのではないかと思います。
体感速度に大きな変化はありませんが、Celeron500のときよりも各動作の切れが良いような感じがします。MATE-Rのようなメモリアクセスが遅い機種には、CPUの内部クロックよりもL2容量の方が重要であることがわかります。

おまけですが、FC-PGA版PentiumIII800(CPUID：6-8-3）も動作しました。下駄は例によってASUS・S370-133です。
マシン環境はGA-S2K32/PCI＋IFC-USUP-TX+Memory256MBです。HDBENCH3.22/2.61で計測しています。

★ ★ ★ HDBENCH Ver 3.22 (C)EP82改/かず ★ ★ ★ 
M/B Name  PC-9821Ra300/D40
Processor Pentium III 532.79MHz[GenuineIntel family 6 model 8 step 3] 
Cache L1_Data:[16K] L1_Instruction:[16K] L2:[256K]
VideoCard GA-S2K32/PCI Display Driver for Windows9x 
Resolution 1024x768 (32Bit color) 
Memory 260,376 KByte 
OS Windows 98 4.10 (Build: 1998) 
Date 2001/01/17 23:13 

SCSI = MELCO Ultra SCSI IFC-USP
HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ

ABC = FUJITSU MPC3043AT Rev 6018
D = GENERIC NEC FLOPPY DISK 
E = GENERIC NEC FLOPPY DISK 
F = Virtual CD-ROM Drive 
Q = SONY CD-ROM CDU701 Rev 7.0s

★ ★ ★ HDBENCH Ver 2.610 ★ ★ ★ 
使用機種  PC-9821Ra300/D40
Processor Pentium II 533.3MHz [GenuineIntel family 6 model 8 step 3] (PentiumIII800)
解像度 1024x768 1677万色(32Bit) 
Display [X]スタンダード ディスプレイ アダプタ (9821 シリーズ)
Display [X]PC-9821 TGUI968x,Cyber938x,Providia9685 (Trident)
Display GA-S2K32/PCI Display Driver for Windows9x
Memory 260,376Kbyte
OS Windows 98 4.10 (Build: 1998) 
Date 2001/ 1/17 23:13

SCSI = MELCO Ultra SCSI IFC-USP
HDC = スタンダード IDE ハード ディスク コントローラ

ABC = FUJITSU MPC3043AT Rev 6018
D = GENERIC NEC FLOPPY DISK 
E = GENERIC NEC FLOPPY DISK 
F = Virtual CD-ROM Drive 
Q = SONY CD-ROM CDU701 Rev 7.0s

（４）CoppermineコアPentiumIIIを使う上での注意
Ra300以降ではCoppermineコアPentiumIII（以下PentiumIII）を使うことは「ITF的には」可能ですが、ハードウェアレベルで使えなかったり、使えても不都合が生じることがあります。そこで、注意点をいくつか挙げておきます。

[1]マザーボードに搭載されている電圧レギュレータが1.75V以下の電圧を生成できないものになっていることがある（HIP6004CBなら生成可能、HIP6004ACBなら生成不可能）この場合、PowerLeapのPL-iP3を使えば定格電圧でFC-PGA版PentiumIIIを使用可能

[2]FC-PGA版を使う場合、Slot1->Socket370下駄によっては黄色文字で「CACHE RAM ERROR」を表示してL1が切れて起動したり、またはメモリチェック画面すら出なかったり（ABITのSlotKETIIIなど）することがある

[3]SECC2版の場合、マザーボード上の電圧レギュレータは1.75V以下を生成できても、起動できないものがある（BSELピンのFSBクロックの扱いによる；CPUIDが6-8-3以降のものは起動不可とのこと）

[4]GA-VDB16/PCI（IOデータ）をWin95/98環境下で使用していると、突然描画速度が極端に落ち込んだりすることがある。また同環境下の場合、3DMARK99MAX/2000が完走できず、ベンチマークの途中でハングアップすることがある（ドライバのバージョンアップで直っているとの情報）

[5]MATE-RのFSBクロックは基本的には66MHzであるため、PentiumIIIを乗せても定格クロックの３分の２でしか動作しない（PentiumIII700/750/800/850/1.0/1.1ならそれぞれ466/500/533/566/667/733MHｚ動作となる）

以上の点を踏まえた上で、PentiumIII導入を行えばよいかと思います。

余談ですが、PentiumIII800＠533よりもES版Katmai600＠500のほうが、多くのゲームにおいてフレームレートが安定しています。PC98においては、L2の速度よりもL2容量のほうが重要であることをここでも示されたことになります。いかに低速なメインメモリにアクセスさせないかが重要ですなあ。

（５）Tualatin（CPUID：6-B-x）は・・・
Tualatin->FCPGA下駄及びTualatin->SC242下駄が存在しないため、MATE-Rは愚か815E/EP（B-Step）以前のP6向けチップセットは全滅です。PowerLeapが前述２つの下駄を開発しているようですが・・・

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last modified on 26th,September,2001. 
written by 98.