home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ARM Club 3 / TheARMClub_PDCD3.iso / hensa / documentation / documents / a252fast < prev    next >
Text File  |  1999-04-27  |  48KB  |  981 lines

  1.  
  2. ****************************************************************************
  3. TITLE           Report on speeding up an Acorn A5000 computer
  4. AUTHORS         Nick Smith <nas20@cus.cam.ac.uk> & contributors
  5. REVISION        0.07
  6. DATE            17-Mar-93
  7. DISTRIBUTION    Electronic only - UseNet news
  8. COPYRIGHT       (c) Nick Smith, 1993
  9. ****************************************************************************
  10.  
  11. SUMMARY
  12.  
  13. This is the initial version of my 'Guide to turbo A5000s', a detailed
  14. description on how to get an extra 5 MIPS speed out of a standard A5000 for
  15. peanuts (well ...) This document will eventually published in Archive
  16. magazine (I hope) but for now should be distributed in electronic form only
  17. - I want to get some feedback &  correct some technical errors before paper
  18. distribution.
  19.  
  20. It also contains a whole load of general RISCOS configuration advice, and
  21. possible hardware add-ons (speed related), which could be useful to owners of
  22. other Acorn computers.
  23.  
  24. This document consists of ;     SUMMARY
  25.                                 INTRODUCTION
  26.                                 PARTS & TOOLS
  27.                                 HARDWARE MODIFICATIONS
  28.                                 SCREWING & SOLDERING
  29.                                 SOFTWARE CHANGES
  30.                                 MORE SPEED?
  31.                                 SPEED RESULTS
  32.                                 USEFUL SOFTWARE
  33.                                 FINAL COMMENTS
  34.                                 SUPPLIERS
  35.  
  36. INTRODUCTION
  37.  
  38. With a 25MHz ARM3 and 12MHz RAM, the A5000 is a powerful computer (clocking
  39. about 13.5 MIPS - Million Instructions Per Second), but it is quite possible
  40. to increase this speed substantially without vast amounts of arcane
  41. knowledge & hardware skill. Before I describe some simple hardware &
  42. software modifications, you can have the obligatory warning :
  43.  
  44. Certain of the (hardware) modifications described below are potentially
  45. dangerous to your machine, and they will a) certainly INVALIDATE YOUR
  46. MACHINE WARRANTY, and b) cause EXPENSIVE DAMAGE if not performed correctly.
  47. I except no responsibility for any damage or losses caused. This document is
  48. presented in good faith, and is subject to change without notice [read: full
  49. of mistakes]
  50.  
  51. I honestly don't advise performing any of the hardware modifications unless
  52. you have used a soldering iron on a computer PCB before.
  53.  
  54. Below I go into a fair amount of detail for those readers who (like me ;-)
  55. are not real hardware techies. For the dedicated hardware buff, here is the
  56. concise description of the hardware mods :
  57.  
  58.         1. Desolder XTAL OSC 36MHz CMOS DIL [X2]
  59.         2. Desolder XTAL OSC 50MHz 14/0.3 DIL [X6]
  60.         3. Buy a selection of 38-72MHz replacement Oscillators
  61.         4. Buy 3 or 4 suitable IC heatsinks - fit to ARM3 [IC54], VIDC [IC9]
  62.            and MEMC [IC41]
  63.         5. Try crystals in 38-60MHz range for [X2] until machine fails self-
  64.            test
  65.         6. Try crystals in 52-72MHz range for [X6] until data aborts/address
  66.            exceptions start occurring
  67.  
  68. This gives a good speed improvement - possibly increasing the speed to over 
  69. 18 MIPS.
  70.  
  71. A good place for more detail on the A5000 internals is the 'A5000 Technical
  72. Reference Manual', which contains A0 size diagrams of the circuit board,
  73. lists all the parts, and discusses in depth practically everything
  74. hardware-wise about the A5000. At L65 it is expensive though.
  75.  
  76. PARTS & TOOLS
  77.  
  78. Tools that you will need for this job are few ;
  79. ---------------------------------------------
  80.  
  81.         1. Small Phillips cross-head screwdriver (to get case off!)
  82.         2. Medium cross-head & flat screwdrivers (maybe)
  83.         3. Soldering iron (10-20W)
  84.         4. A solder-sucking tool
  85.         5. A steady hand, and (optionally) a friend to help out.
  86.  
  87. Parts for this job ;
  88. ------------------
  89.  
  90. Parts suppliers are listed at the end of the document.
  91.  
  92.         1. 8 IC 'ferrules'
  93.            I can't find these in the Farnell catalogue, but 2 of a 14 way
  94.            0.3" row spacing DIL socket should do as well.
  95.            These are available from Farnell - [179-913] are 11p each.
  96.         2. 3 or 4 IC Heatsinks (4 if you want/have an FPA chip)
  97.            A good passive heatsink is available from Farnell Electronics
  98.            [175-006] at L1.82 each
  99.         3. Heat conductive adhesive
  100.            Farnell [HTC10S] L1.45 for a 10ml syringe
  101.         4. Range of replacement Can Oscillators
  102.            Advanced Crystal Technology supply standard and custom speed
  103.            oscillators. You need 14 pin DIL, 0.3" spacing Crystal
  104.            oscillators in the range 38-60MHz to increase the memory speed,
  105.            and crystals in the 52-72MHz range for the ARM3 processor speed.
  106.            ACT supply 40,42,45,47,48,50,54,56,57.14,60,64,66,72 MHz crystals
  107.            at L3.00 each, and just about any other speed you could want at
  108.            L12.00 (made to order)
  109.            The exact number of crystals you buy is up to you - see below for
  110.            advice on which ones to get, and remember that you will end up
  111.            using only 2 !
  112.  
  113. HARDWARE MODIFICATIONS
  114.  
  115. The way different parts of the A5000 are controlled is quite involved.
  116. Below, Owen Smith (formally of Acorn Computers Ltd, now at SJ Research Ltd)
  117. details the timing system :
  118.  
  119. Article 152 of comp.sys.acorn.tech:
  120. From: osmith@acorn.co.uk (Owen Smith)
  121. Newsgroups: comp.sys.acorn.tech
  122. Subject: Re: Hi res modes
  123.  
  124. "On the A540 and all newer machines, the IO system runs at 8MHz and the
  125. memory runs at 12MHz. There are some synchronisation state machines to
  126. handle communications between the two, so you can vary the memory speed
  127. without varying the IO speed. The state machines just accommodate for the
  128. difference. You can run the memory at basically whatever speed you like
  129. within reason (providing it doesn't keel over and die) because the IO system
  130. is still running at 8MHz and the synchronisation logic adapts. Of course
  131. turning the memory clock up runs the RAM chips out of spec (and possibly
  132. some of the other components) so don't be surprised if your machine becomes
  133. unreliable.
  134.  
  135. "The synchronisation logic is in the big bank of PALs on the A540 and issue
  136. 1 A5000s, it's in the IOEB chip in issue 2 A5000s and the A4, and it's in
  137. the ARM250 (along with the rest of the IOEB) on the A3010/A3020/A4000.
  138.  
  139. "Where the IO and Memory clocks are derived from is a different issue. On
  140. the A5000 the Memory clock happens to share the 36MHz VIDC clock and the IO
  141. clock happens to share the 24MHz VIDC clock (both divided by three). On the
  142. A3010/A3020/A4000 all the clocks are derived from one master 72 MHz
  143. oscillator (except the 25.175 MHz VGA VIDC clock) so you can't change the
  144. memory speed without changing the IO speed. On the A540 I think the 12 MHz
  145. memory clock comes from a 72MHz oscillator, which is separate to the three
  146. VIDC clocks (but I may be wrong here). On the A4 everything comes from one
  147. master clock, because there isn't enough board space for anything else.
  148.  
  149. "Fiddling around with these clocks is not advisable. It will invalidate your
  150. warranty and it may make your machine unreliable or break it completely. The
  151. above is provided as information to the curious only.
  152.  
  153. Owen.
  154.  
  155. The views expressed are my own and are not necessarily those of Acorn."
  156.  
  157. Everything Owen points out is perfectly true - it WILL invalidate your
  158. warranty. I started hacking up my machine innards just before the warranty
  159. ran out ...
  160.  
  161. So there are 2 main clocks we can alter - the ARM3 speed (which has its own
  162. 50MHz crystal, divide by 2 to give 25MHz), and the memory system which
  163. shares a 36MHz crystal with the video system. The I/O system is driven by a
  164. 24MHz crystal (also used by the video) and this shouldn't be altered !
  165.  
  166. Changing the 36MHz crystal for a faster one will have a number of effects ;
  167.  
  168. * Speeds up the machine overall (faster memory)
  169. * Increases the refresh rate of screen modes using the 36MHz crystal
  170.   (less flicker on display)
  171. * Can mess up the timing of the rare (modern) game which uses a
  172.   36MHz mode, so the game would go slightly faster.
  173.  
  174. If you increase the crystal sufficiently, then Mode 0 (and a few other low
  175. memory modes) will not display  correctly on the monitor. Why this is is not
  176. clear, but it has been suggested that it is an obscure bug with VIDC.
  177.  
  178. It is easy for me fix this because I have a PCATS graphics enhancer card,
  179. fitted with 24, 25.175, 32, 36, 40, 42, 45, & 47MHz crystals, and so I can
  180. software-select a PCATS crystal to override the altered crystal on the
  181. motherboard. If you have a PCATS card, then there is code inside my
  182. 'IconSwitch' module which provides this facility.
  183.  
  184. A solution to this problem for non-PCATS owners would be to redefine  bad
  185. system modes (0, 1, 4, 5 & 6) with a mode designer application to use the
  186. 25.175MHz crystal.
  187.  
  188. In addition to redefining system modes, it is possible to software-switch
  189. the current system crystal by writing directly to the Video Control Latch.
  190. This is documented in the A5000 Technical Reference manual, and involves 
  191. writing to address &3350048. The lower 4 bits of that byte hold the 
  192. following data ;
  193.  
  194.         bit 0   VC0    } Clock speed, 0=24, 1=25.175, 2=36, 3=reserved
  195.         bit 1   VC1    }
  196.         bit 2   SP0      Horizontal sync polarity (0 +ve, 1 -ve)
  197.         bit 3   SP1      Vertical sync polarity (0 +ve, 1 -ve)
  198.  
  199. A5000 owners with an issue 2 PCB (which has an IOEB chip) can read from
  200. this address to get the existing state, while issue 1 PCB owners can only
  201. write to this address. A simple *MemoryA command can be used to write to
  202. the address and switch the system clock.
  203.  
  204. A useful option for non-PCATS owners is to replace the 25.175MHz  oscillator
  205. as well (used for VGA compatible modes) with a 36MHz oscillator (you can use
  206. the one you removed for the memory system). To actually make use of this
  207. oscillator, a modified version of Owen Smith's VIDCClock module (see USEFUL
  208. SOFTWARE) is required to select the (replaced) 25.175MHz oscillator whenever
  209. a 36MHz mode is used. Note that issue 2 PCB A5000s have a 2 pin crystal
  210. providing 25.175MHz (some have 25MHz) rather than a can oscillator. These
  211. can be desoldered and replaced with a 36MHz  crystal, but must not be
  212. socketed (ie, they must be soldered straight on) because of the signal
  213. losses involved in a socket.
  214.  
  215. The A5000 (at least mine - an issue 1 PCB) has 70ns RAMs fitted on the main
  216. board. However, most RAM upgrade cards use cheaper 80ns RAMs, and when I
  217. increased my memory system speed from 12MHz to 16.6MHz I found that the 2MB
  218. RAM card that I had from Craddock Computer Systems (now bankrupt) could not
  219. keep up. Because the chips were surface mounted there was little chance of
  220. me replacing them with faster chips, so I sold my existing card and got in
  221. touch with Simtec Electronics, who were only too happy to talk about high
  222. speed RAM cards. NOTE that I have no information about RAM card products
  223. from Simtec - this was purely a custom job that they did for me, and you
  224. should get in touch with them with your own requirements.
  225.  
  226. I initially contacted IFEL Ltd about high speed RAM cards because of their
  227. higher profile (I had never heard of SimTec until someone on the net 
  228. mentioned them in connection with combined ARM3/FPA upgrades). I must say
  229. that they were not particularly friendly, or indeed helpful - suggesting
  230. that 70 or 80ns would be 'quite suitable for my needs' when it was obviously
  231. not what I wanted. They do, however, sell A5000 RAM upgrade cards without
  232. RAM chips fitted.
  233.  
  234. For various reasons to do with supplies of particular sizes of chip, I ended
  235. up with a vertically mounting RAM upgrade card from SimTec which actually
  236. contained 4MB of 60ns RAM chips ! By setting links appropriately, the card
  237. by-passes the 2MB of 70ns RAM on the motherboard. This cost very little more
  238. than a standard card and I am delighted with the  results. Of course, if
  239. your 70ns RAMs can perform to the speed you want, it would be more
  240. economical to get a 2MB upgrade rather than a full 4MB of chips. Recently,
  241. Simtec have been in touch with me, and apparently they use high quality
  242. 70ns RAMs on their standard 2MB upgrade cards which can do 16.66MHz.
  243.  
  244. I don't know how fast this card can go - there are a number of possible
  245. 'bottlenecks' - not just the raw speed of the RAM chips. In particular, the
  246. RAM card socket apparently gives an extra 5ns or so delay, and then there is
  247. the MEMC, and a whole host of other components. I don't have any suitable
  248. crystals over 16.66MHz to try in the memory at the moment. I have heard
  249. reports of standard 70ns RAM in an A5000 running at over 20MHz !
  250.  
  251. Here is an important warning on increasing the memory speed (from a contributor
  252. who wishes to remain anonymous) ;
  253.  
  254. To: nas20@uk.ac.cam.phx
  255. Subject: Re: ARM3 speeds on a 12MHz memory system
  256.  
  257. "One warning I would give: back up your hard disc first, especially if
  258. you're messing with the RAM speed. You may find that the rest of your
  259. machine runs fine, but your IDE or SCSI interface doesn't correctly latch
  260. the data from the rest of the machine, and trashes the data on your disc.
  261. This happened to me when I was tweaking my 540; I lost the free space map,
  262. boot block, and root directory - as well as other bits - which made it kind
  263. of hard to reconstruct the disc. Fortunately I'd had the sense to make a
  264. backup...
  265.  
  266. >Do you mean it could happen randomly with the machine running at a higher
  267. >speed, or is it due to the ARM3 falling over when it over heats ?
  268.  
  269. "It's caused by raising the speed of the interface between the computer's
  270. memory and disc interface to the stage where the disc interface can no
  271. longer correctly latch the data it is being fed. The result is that it
  272. writes garbage to the disc. As I said in my earlier reply, if this corrupts
  273. vital parts of your disc's structure such as the free space map, boot block
  274. or root directory it means big trouble.
  275.  
  276. "If you're running your machine outside spec something's got to give first.
  277. In the case of my machine it was this interface. I was running my memory at
  278. 16MHz, and had a machine that was seemingly perfect until I wrote to my SCSI
  279. disc. The problem was consistent, not intermittent, and had nothing to do
  280. with heat, or with the ARM3 falling over. It was just that the SCSI
  281. interface couldn't cope with the speed at which it was receiving data from
  282. my otherwise perfectly functional souped-up machine.
  283.  
  284. "The moral is, if you increase the memory speed of your machine, watch out
  285. for disc corruption. In my case, bringing it down to 14MHz solved the
  286. problem.
  287.  
  288. "If you want to try it good luck; but if it goes wrong, you've been warned.
  289. And there's plenty of things that can go wrong other than the disc interface
  290. packing in..."
  291.  
  292. Now, in fact I have an Acorn SCSI card in use daily with an IBM MD3125A
  293. 128MB Magneto-Optical drive (fitted internally !) and have had none of these
  294. nasty corruption problems - it may be that running at exactly 16MHz can
  295. cause memory/IO synchronisation problems , or perhaps I have a  particularly
  296. good SCSI card ... all these things are pretty much a 'Black Art' and you
  297. should be careful.
  298.  
  299. SCREWING & SOLDERING
  300.  
  301. To the actual job ... 
  302.  
  303. First take whatever static precautions you feel sensible - just touching the
  304. machine casing (when plugged in) should discharge any static, but you may
  305. want to use anti-static wrist straps, etc. 
  306.  
  307. Unplug all cables attached to the base unit, and clear yourself a level
  308. working area. Take off the case, and remove any podules & blanking plates
  309. from the machine.
  310.  
  311. Removing the podule backplane (at the front of the machine, holding the
  312. harddrive and the floppy drive) is probably the trickiest part of the
  313. disassembly, so go slowly. First, a single retaining screw must be undone.
  314. This is located right near the front of the machine, to the right of the
  315. harddrive (looking down from the front & top).
  316.  
  317. Next, unplug the cables leading to the harddrive and the floppy drive. The
  318. IDC data cables (the wide, grey ones) can be 'wiggled out' by  gripping the
  319. sides of the black connectors and gently moving from side to side whilst
  320. pulling out steadily. Don't yank on the cable  itself ! Make a note of which
  321. way around the cable went in before letting go - they have a thin red stripe
  322. on one edge to help. One of the most frequent mistakes that friends and I
  323. have made in the past is putting cables in the wrong way around!
  324.  
  325. Before the backplane can be removed, one of the power cables to the main PCB
  326. must be pulled out (or at least in helps) There are a whole bunch of thick
  327. cables running out of the power supply - you want the red cable nearest to
  328. the backplane. It just pops off the top of the PCB by pulling gently
  329. upwards.
  330.  
  331. The backplane is now lifted up - make sure you place your hands on the
  332. metalwork, and not on the hard or floppy drives. It may take a fair bit of
  333. force, and it can be helpful to have that friend hold the rest of the
  334. machine. Once removed, but it somewhere safe - you won't be doing any work
  335. on that part of the machine.
  336.  
  337. Have a good look at the main PCB now, and do a quick sketch - identify the
  338. important chips ;
  339.  
  340. * ARM3 CPU - square chip near the front of the machine. It has a crystal
  341.   oscillator marked '50MHz' near it.
  342.  
  343. * VIDC video controller - to the rear of the machine and on the left
  344.   hand side.
  345.  
  346. * MEMC memory controller - to the right of the machine, near the
  347.   backplane socket.
  348.  
  349. * Bank of 3 crystal oscillators  - 24, 25.175 and 36MHz - near the centre
  350.   of the PCB.
  351.  
  352. Also, make a note of every connector that leads to the PCB, its colour and
  353. where it connects - now remove all the leads so that the PCB can be slid
  354. out. There should be the 6 power leads from the power supply, the power/HD
  355. leds and the speaker line. There are also quite a few screws that need
  356. undoing, and then the whole PCB slides out of the back of the machine.
  357.  
  358. Now for the desoldering - hold the PCB vertically, and desolder the
  359. appropriate oscillators from the PCB. This is best done by have one person
  360. on the soldering iron, and the other gently pulling the oscillator out of
  361. the hole as the solder is heated up. The oscillators to be removed would be
  362. the 50MHz, 36MHz and the 25.175MHz (if you want to socket it for trying
  363. different video speeds for instance). ** Note the orientation of the
  364. crystals before you remove them. **
  365.  
  366. Make sure that the holes are free of solder by using the solder sucker: one
  367. person heats the hole with the soldering iron, whilst the other gets ready
  368. to suck out the solder from the other side.
  369.  
  370. Next - fitting the ferrules or crystal sockets. This should be relatively
  371. easy, just solder them in as any other component - just be very careful
  372. where the solder goes !
  373.  
  374. Once you have successfully soldered in the ferrules/sockets, then replace
  375. the old oscillators (if you managed to avoid burning their legs off!), and
  376. rebuild the machine. It is rather annoying that the podule backplane/ hard
  377. drive get in the way of the ARM3 oscillator, so leave that off - the machine
  378. will still run. Also, don't attach any expansion cards (RAM or otherwise) -
  379. just put enough of the machine together so that you can load speed trial
  380. software off the floppy drive (eg, !ArmSI - see USEFUL SOFTWARE)
  381.  
  382. Do a quick check of the leads to make sure everything seems connected
  383. correctly, and you are ready to switch on. Hopefully everything will work
  384. fine as before - the computer will probably complain about the lack of a
  385. hard drive, etc. but you should be able to go into the  desktop and run
  386. software off the floppy drive.
  387.  
  388. If things DON'T work, then the first thing you should look for is the
  389. power-on test failing. Below is a brief summary of what can happen (taken
  390. from the comp.sys.acorn FAQ list, maintained by Philip Banks).
  391.  
  392. Subject: Comp.Sys.Acorn FAQ List Posting (Automatic)
  393. Date: Mon, 1 Mar 1993 00:00:21 +1300
  394. From: banksie@khantazi.welly.gen.nz (Philip R. Banks)
  395.  
  396.    "The purple screen at power on indicates that the self-test has begun.  A
  397. brief ROM, RAM, VIDC and IOC test is performed and then the screen colour
  398. changes to blue and a full memory test is performed, along with a second
  399. test of the VIDC and IOC.  When the screen returns to purple, the machine is
  400. testing for an ARM3.  At the end of this sequence the screen colour is set
  401. to green (for pass) or red (for fail).  If the tests have all passed then
  402. the machine starts to boot and the RISC OS 3 welcome screen is displayed.
  403.  
  404.    "If any test fails, the screen will remain red and the disc drive light
  405. will blink a fault code.  A short flash is used to indicate a binary '0' and
  406. a long flash indicates a binary '1'.  The bits are grouped into eight
  407. nibbles (blocks of four bits) with the most significant bit first.
  408.  
  409.    "The lowest seven bits are a status word.  The meaning of each bit is
  410. given below in hex :-
  411.  
  412. 00000001   Self-test due to power on
  413. 00000002   Self-test due to interface hardware
  414. 00000004   Self-test due to test link
  415. 00000008   Long memory test performed
  416. 00000010   ARM 3 fitted
  417. 00000020   Long memory test disabled
  418. 00000040   PC-style IO world detected
  419.  
  420.    "Bits 8-31 indicate the fault code and are described below.  Not all the
  421. bits are used.
  422.  
  423. 00000200   ROM failed checksum test
  424. 00000400   MEMC CAM mapping failed
  425. 00000800   MEMC protection failed
  426. 00004000   VIDC Virq (video interrupt) timing failed
  427. 00008000   VIDC Sirq (sound interrupt) timing failed
  428. 00020000   RAM control line failure
  429. 00040000   Long RAM test failure
  430.  
  431. If nothing happens to the screen or drive light, then switch off, and check
  432. leads again. If nothing seems to fix your problem, then consult with an
  433. expert (not me!)
  434.  
  435. Assuming everything has gone well, then you can now experiment at different
  436. speeds. The way I did it, was to purchase a range of standard oscillators,
  437. and starting from the standard system speed, increase in 2MHz jumps until a
  438. self-test failure occurred. You may like to take speed measurements at  each
  439. stage using something like !ArmSI. As practical guide, you should be able to
  440. run your RAM at 16-20Mhz (x3 = 48-60MHz oscillator) and the ARM3 at 30-36MHz
  441. (60-72MHz oscillator).
  442.  
  443. As far as failure modes go - it is generally fairly obvious when you are
  444. running the chips too fast. With memory, if you over-do it, the machine will
  445. fail its selftest when you switch it on (flashing floppy drive light, or
  446. nothing at all). Switch off *immediately* - certainly within 15 secs of
  447. power on. When you are right on the edge of the possible performance, then
  448. things may start to overheat - you can check with some sort of thermometer
  449. probe - good multimeters can measure temperatures, or you could use adhesive
  450. temperature indicator strips. An expensive solution is to use 'Spectratherm'
  451. fluid such as Farnell [175-644] at L23 for a bottle of the fluid which can
  452. be painted onto a surface and changes colour with temperature.
  453.  
  454. The failure modes of an ARM3 chip are more tricky - it will fail to startup
  455. if going too fast of course, but right on the edge it will give rise to
  456. 'random' address exceptions or data aborts. I found that with no heatsink
  457. fitted, I got an unexplained (non-fatal) crash once an hour at 30MHz, and
  458. every 5 minutes or so at 32MHz. Fitting the heatsink meant I could run at
  459. 32MHz with no crashes. It you are worried about damaging the ARM3 by running
  460. it too fast - a) check the temperature over a couple of hours, making it
  461. sure it isn't overheating, and b) run a couple of MHz *below* what you think
  462. it runs reliably at. For me, that would mean using the 30MHz crystal rather
  463. than the 32MHz one - just to be on the safe side.
  464.  
  465. SOFTWARE CHANGES
  466.  
  467. Tuning the most speed out a system takes quite a lot of effort - it depends
  468. greatly on the system setup in question, and what it is used for.
  469.  
  470. System startup - so who hates the length of time it takes to get from 
  471. switch on to the desktop? Well, there are a number of things that can be
  472. done - it helps if you have a hard drive of course.
  473.  
  474. A new setting in the CMOS RAM lets you disable some of the more lengthy
  475. tests performed at system startup (the 'self test'). It is best to leave
  476. these enabled until you have a completely stable system - if you have dodgy
  477. RAM you want to know about it!
  478.  
  479. Bit 7 (0-7) of byte &BC is 'Hardware test disable' and when set to 1 will
  480. disable long tests at power up. Because this CMOS byte has other uses, it
  481. is important to set it correctly with an OS_Byte call. eg,
  482.  
  483.    REM Toggle state of Hardware test disable bit in CMOS
  484.  
  485.    REM Read byte
  486.    SYS "OS_Byte",161,&BC TO ,,byte%
  487.    REM EOR byte with mask for bit 7
  488.    byte% = byte% EOR 1<<7
  489.    REM Write byte back again
  490.    SYS "OS_Byte",162,&BC,byte%
  491.    END
  492.  
  493. Another source of annoyance is the Acorn 'RISC OS 3.1' screen. Apart  from
  494. getting heartily sick of seeing it day after day for months, it takes a
  495. second or two to display - especially if you don't have a font cache setup.
  496. During starting up, the desktop broadcasts a service call message;
  497.  
  498. Service_DesktopWelcome (&7C)
  499. On exit, R1=0 to claim and stop startup screen from appearing.
  500. It should be claimed if you want to replace the startup screen, or to
  501. prevent it from appearing.
  502.  
  503. A small PD module called 'Startup' written by Brian Brunswick claims  this
  504. service call. Below is a UUencoded copy of the module, which can be decoding
  505. using '!UUDecode' or '!SparkFS', eg.
  506.  
  507. --
  508. table
  509.  !"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?
  510. @ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_
  511. begin 644 Startup
  512. MV    )0   "\    P    !P    D    1P   %-T87)T=7  4W1A<G1U< D)a
  513. M,2XP,2 H,S @3V-T(#$Y.3$I(&)Y($)$0@!3=&%R='5P  #,            a
  514. M  !D         "I3=&%R='5P('!R979E;G1S('1H92!2:7-C3W,@,R!S=&%Ra
  515. M='5P('-C<F5E;BX   ! +>D ()SD   RXP,  !H& *#C!#"@XQX  N\ ((SDa
  516. H L"@X0" O>@.\*#A?  QXP 0H ,.\*#A $ MZ0# G.0 @+WH$0  [^\ a
  517.  a
  518. end
  519. --
  520.  
  521. If (for some perverse reason!) you like the Acorn startup screen, then
  522. configuring a 32Kb font cache, plus pre-caching the fonts will give a useful
  523. speed up. RISC OS 3 has *SaveFontCache and *LoadFontCache commands, which
  524. can be used to save your most commonly used fonts (for instance the ones
  525. used in the  TaskManager 'Info' dialogue box and startup screen) into a
  526. single file. You load this in your hard disc !Boot file before entering the
  527. desktop to speed things up a little.
  528.  
  529. Opening directories - directories with many applications takes ages to open
  530. - even with a fast hard drive. To speed things up, you can stop the
  531. applications from filer booting (and hence from loading their !Sprites
  532. files) by holding down the CTRL key before entering the directory. Also,
  533. correctly partitioning your applications into a logical hierarchy - Apps1,
  534. Apps2, Music, Tools, etc. is always  recommended. You shouldn't really have
  535. more than 20 apps in a single directory.
  536.  
  537. Miscellaneous - all the usual speedups - configuring a bigger ADFS/IDE/ SCSI
  538. buffers & dircache setting, using a lower res mode with fewer colours, etc.
  539. all speed things up. Many magazines have carried articles on how to go about
  540. all this.
  541.  
  542. ROM access speed - if you have the RAM to spare, then *RMFaster'ing
  543. important modules such as WindowManager and BASIC are worth while because
  544. they run faster in RAM than from ROM.
  545.  
  546. The MEMC chip in the A5000 has 4 ROM access speed settings. When switched
  547. on, the operating system picks one (rather pessimistically) based on memory
  548. speed (eg, 12MHz). You can override the ROM access speed to run things
  549. faster using the following program;
  550.  
  551.   REM Speed up ROM access
  552.  
  553.   REM speed%=3 is the fastest, 0 the slowest. NB speed%=3 is likely
  554.   REM to cause a machine crash with RISC OS 3 ROMs.
  555.   speed%=2
  556.   SYS "OS_UpdateMEMC",speed%<<6,&C0
  557.   END
  558.  
  559. When you are trying this, make sure you have dismounted any discs, etc. and
  560. have no unsaved work. Running ROMs too fast will crash the machine, but not
  561. do any harm - just reboot. 
  562.  
  563. MORE SPEED?
  564.  
  565. If the speed achieved is not sufficient to satisfy (!) there are of course
  566. always additional hacks - some rather expensive. First, the processor:
  567.  
  568. The A5000 has a 25MHz ARM3 CPU in a plastic quad flat pack (PQFP). As has 
  569. already been mentioned, VLSI Tech. do not speed select their chips, and  so
  570. it is always possible to get the chips to go faster than specced. For  more
  571. speed, the passive heatsink described above could be replaced with some
  572. active device that gives better cooling.
  573.  
  574. An example active 'heat pump' are thermoelectric modules (as sold by Farnell
  575. [105-941]) that work on the Peltier effect to pump heat from a hot surface
  576. (CPU) to a cold surface (machine casing ?) These require a power supply
  577. which could be taken from the Arc's internal power, and some heat conductive
  578. glue such as epoxy bonding or heatsink compound. These are very effective,
  579. but start at L10 and require a fair current  (0.5 - 1A).
  580.  
  581. Another solution is to mount another fan inside the A5000, blowing across 
  582. the CPU to aid in cooling (perhaps in conjunction with the passive heatsink)
  583. A 40mm low voltage DC fan (suitable for driving from Arc power supply) such
  584. as Farnell [151-073] is L15.95
  585.  
  586. For experimentation, a freezing aerosol (Ozone friendly of course!) which
  587. cools components to below -50C is useful to see how fast a chip can be
  588. driven is sufficiently cool enough. WARNING: I don't think running chips
  589. *way* over their spec is a particularly smart move - especially as the  ARM3
  590. on the A5000 in surface mount, and so cannot be simply replaced if it is
  591. damaged. VLSI give the absolute maximum temperature rating of the ARM3 to
  592. be: -10C to 80C running, and -65C to 150C storage.
  593.  
  594. Matthias Sattler <@uni-kl.de:m_sattle@poker.informatik.uni-kl.de> in
  595. Article 10 of comp.sys.acorn.tech, says:
  596.  
  597. "I used 60 Mhz VIDC frequency in my A5000 and it worked quite well with
  598. 1024x768x16x60Hz. And even the normal A5000 monitor did it. But I have one
  599. BIG problem, the VIDC is too slow for that. Meaning I have to cool it all
  600. the time using cooling-spray ("Kaeltespray" in german but I think you'll
  601. understand what I mean) because the silicon based microchips are fastest at
  602. about 0C." 
  603.  
  604. He also says that cooling the VIDC chip increased performance, but the ARM3
  605. could not be speeded-up even with cooling-spray. I found that a simple
  606. passive heatsink *did* allow a worthwhile increase in ARM3  clock speed.
  607.  
  608. One of the problems with the A5000 ARM3 is that it is in a plastic package -
  609. bad for heat conduction. Apparently, there were an early run of some 400
  610. ARM3s which were in ceramic packaging and specced to run at 35MHz !
  611. Unfortunately, Acorn never used these in production machines.
  612.  
  613. Paul Gee in Article 1850 of comp.sys.acorn, says:
  614.  
  615. "The 36Mhz ARM 3's are being produced by Ground Control Electronics. The
  616. story goes that Acorn once ordered a batch of 35Mhz ARM 3's from VLSI and
  617. then changed their mind. Hence roughly 400 35Mhz ARMs were made. Ground
  618. Control have got their hands on about 200 of them and are running them at
  619. 36Mhz."
  620.  
  621. Robert Voisey <r_voisey@csd.uwe.ac.uk> in Article 1879 of comp.sys.acorn,
  622. replies:
  623.  
  624. "Ground Control strongly implied that the chips would 'probably' run much
  625. faster than their rated 36Mhz.  Speeds of up to 40 or even 42Mhz were
  626. suggested.."
  627.  
  628. Speaking to the engineer at Simtec Electronics, he said it was entirely
  629. possible to desolder the existing ARM3 in an A5000, and socket one of the
  630. ceramic ARM3s in its place. Of course, this costs money - probably over L100
  631. (with the cost of a ceramic ARM3 on top of that), and you have to find a
  632. source of a ceramic chip too - Ground Control may well have sold out by the
  633. time you read this.
  634.  
  635. Another possibility is to replace the ARM3 with another chip entirely -
  636. namely the ARM600 from ARM Ltd. Atomwide/Aleph One announced in a 1992 issue
  637. of BBC Acorn User magazine that they intended to produce a plug in card with
  638. an ARM600 chip on it - to replace an existing ARM3 or ARM2 CPU. This would
  639. give a good speed increase for ARM2 owners (with 8Mhz memory) because the
  640. ARM600 contains a write-buffer to effectively increase  memory speeds, but
  641. is unlikely to give major performance gains over an ARM3. There are also
  642. significant incompatibility problems with the ARM600 and RISC OS 2.00/3.10.
  643. It will not be a cheap or simple upgrade to produce (IMHO).
  644.  
  645. A more promising hardware upgrade for A5000 owners is the much talked-about
  646. FPA (Floating Point Accelerator) chip upgrade.
  647.  
  648. John O'Malley <J.Herbert1@lut.ac.uk> in Article 2104 of comp.sys.acorn, says:
  649.  
  650. "ARM Ltd made an official statement to the Electronics Times (or so the
  651. article said). It made no promises for silicon but said that it would be
  652. available  'early in 1993'.
  653.  
  654. They also said that the chips would cost about #40 going down to around #30
  655. for thousand orders. This means that for A5000 and A540 owners, they should
  656. be quite cheap as all that it needed is the chip + a software patch. This is
  657. also true about owners of the new ARM3 + FPA socket upgrades."
  658.  
  659. The A5000 has a socket waiting for the FPA chip, and so all is required is
  660. the chip itself, and some support software (which will no doubt be available
  661. from Acorn in some way) So a price of L50 - L100 for the upgrade could be
  662. imagined - giving fantastic performance increases in floating point
  663. operations, from about 80 KFLOPS (Thousand floating point operations per
  664. second) to over 3 MFLOPS (Million FLOPS) ! Of course, many applications will
  665. not benefit from such an upgrade since they use almost no FP ops.
  666.  
  667. High bandwidth screen modes are quite a drain on even a 16MHz memory A5000.
  668. At the 1992 BAU Show, a number of companies announced their graphics
  669. enhancer cards which speeded up and enhanced the A5000's graphics
  670. performance. As  well as providing more colours, higher resolutions and a
  671. decent palette, the important thing that some cards offered was on board
  672. video RAM.
  673.  
  674. For instance, the Computer Concepts 'ColourCard' contains 512K of dual
  675. ported video RAM directly mapped into the Acorn video memory. An on-board
  676. Inmos video controller outputs video from the card at 60Hz or 70Hz - giving
  677. a flicker free display, even if the 'real' refresh rate by MEMC is only
  678. 10Hz. In this way very high resolution modes can be used with hardly any
  679. drain on the A5000 data bus (like running software in Mode 0) - giving 
  680. impressive speed increases.
  681.  
  682. These cards tend to cost at least L200.
  683.  
  684. On the far horizon (at the time of writing), are upgrade boards which use
  685. the new ARM Ltd VIDC20 chip. An upgrade using one of these chips to its full
  686. use would far outperform any of the existing video cards for the  Archimedes
  687. at a realistic price. Some of the VIDC20's specs ;
  688.  
  689. * Full compatibility with VIDC1 video & sound modes
  690. * 1,2,4,8,16 & 32 bits/pixel modes (24 millions colours)
  691. * hires mono modes at 400MHz pixel rates
  692. * colour modes at 80MHz, 80MBytes/s bandwidth
  693. * CD compatible IIS serial interface (eg, 16-bit stereo sound at 44KHz)
  694.  
  695. Some example modes (with on board video RAM) would be 1024x768 at 16bpp
  696. (65,000 colours) or 800x600 at 24bpp (24 million colours).
  697.  
  698. Also, since Acorn are looking at integrated these chips in 'future 
  699. products' there is going to be some real support in future operating
  700. systems.
  701.  
  702. If you remember, in an earlier section, Owen Smith mentioned some
  703. 'synchronisation state machines' to deal with the memory and IO running at
  704. different speeds. It has been suggested by a couple of people that  the
  705. logic used is not the most efficient possible in the case of memory at 16MHz
  706. and IO at 8MHz. If the synchronisation logic could be reprogrammed then a
  707. large increase in IO performance (SCSI disc speeds for instance ?) could be
  708. obtained. This would only be possible in issue 1 A5000s and A540s where the
  709. logic is contained in PALs rather than the custom IOEB chip used in later
  710. machines. This particular speedup is highly speculative and I have heard of
  711. no one who has tried it !
  712.  
  713. SPEED RESULTS
  714.  
  715. Below are some brief speed results, obtained using my !ArmSI application,
  716. for more detailed results, have a look in the 'Examples' directory supplied
  717. with the application.
  718.  
  719. Don't read *too* much into the figures below - I haven't specified whether
  720. there was any video DMA, or the ROM speed, etc. Look at the files
  721. themselves.
  722.  
  723. File           Description                             MIPS    FLOPS   Dhrys
  724. ============================================================================
  725. A310           Original 1MB A310, RISC OS 2.00         4.76    22506   5988
  726. A440/1_std     A440/1, RO3.10                          4.83    16463   4500
  727. A440/1_287     A440/1, RO3.10, RMFaster FPE 2.87       4.83    22228   4496
  728. A440/1_280     A440/1, RO3.10, RMLoad FPE 2.80         4.83    24427   4500
  729. A3020          4MB A3020, RISC OS 3.10                 7.23    34724   8390
  730. A500           A500, RO3.1, 20MHz ARM3, 12MHz RAM      11.44   69177   16556
  731. A4             A4 portable, RO3.1                      12.85   77303   18181
  732. A5000          A5000, RO3.1                            13.73   80446   19084      
  733. A5000s         Tests with RAM MHz/ARM Mhz/Video|NoVideo
  734. ============================================================================
  735. A5000i         A5000, RO3.1, 32MHz ARM3, 16.6MHz RAM   18.01   108663  25252
  736.  
  737. USEFUL SOFTWARE
  738.  
  739. Some useful software to have when doing speed trials is (from the Newcastle
  740. info-server) ;
  741.  
  742. 30/Apr/91     2 memc_roms           speedup rom access 
  743. 03/Mar/92     9 vidclock            software control of turbo VIDC hardware 
  744. 22/Jan/92    38 si                  arc speed indexer 
  745. 19/May/92    20 startup             multitasking boot-up, v0.04 
  746. 27/Nov/92   140 armsi               ARM speed indexer v3.31H
  747. 15/Feb/93    14 iconswitch          low/high res icon utility v 1.00 
  748.  
  749. I would particularly recommend !ArmSI (because I wrote most of it!) as a new
  750. and much enhanced version of !SI which gives you lots of helpful speed
  751. indices for processor, video, floating point, BASIC, etc.
  752.  
  753. FINAL COMMENTS
  754.  
  755. Don't be too put off by all the warnings and horror stories above !!!! You
  756. have to be careful, yes, but if you really feel you have to have that extra
  757. speed ... I have run my machine happily (touch wood) for about five months
  758. now without any ugly problems occurring. Matthias Sattler has also run his
  759. machine out of spec for over 10 months with no problems.
  760.  
  761. I would greatly appreciate any comments/corrections/improvements that you
  762. can add. In particular, if you carry out the mods, some scanned photos or
  763. drawfile diagrams would be great, as I want to put together a nice
  764. Impression document version of this.
  765.  
  766. Oh - and GOOD LUCK !
  767.  
  768. SUPPLIERS
  769.  
  770. Farnell Electronic Components Ltd
  771. Canal Road, Leeds, Yorkshire. LS12 2TU
  772. Tel 0532 636311 Fax 0532 633411
  773.  
  774. Farnell require you to set up an account before ordering (can be done at the
  775. same time as ordering I believe - contact them for more details)
  776.  
  777. Advanced Crystal Technology
  778. Unit 9 Kingfisher Court, Hambridge Road, Newbury, Berkshire. RG14 5SJ
  779. Tel 0635 528520 Fax 0635 528443
  780.  
  781. ACT have a minimum order of L25.
  782.  
  783. Simtec Electronics Ltd
  784. Avondale Drive, Tarleton, Lancs. PR4 6AX
  785. Tel 0772 812863 Fax 0772 816426
  786.  
  787. Norwich Computer Services
  788. 96a Vauxhall Street, Norwich. NR2 2SD
  789. Tel 0603 766592 Fax 0603 764011
  790.  
  791. NCS generally require you to subscribe to their magazine before selling you
  792. anything! Well worth the money of course - you recover the cost of the subs
  793. in discounted prices, and the magazine itself is pretty good !
  794.  
  795. Computer Concepts Ltd
  796. Gaddesden Place, Hemel Hempstead, Herts. HP2 6EX
  797. Tel 0442 63933 Fax 0442 231632
  798.  
  799. Ground Control Electronics Ltd
  800. Unit 7, Kingfisher Court, Hambridge Road, Newbury, Berkshire. RG14 5SJ
  801. Tel 0635 524008 Fax 0635 528115
  802.  
  803. IFEL Ltd
  804. 34 Culver Road, Saltash, Cornwall. PL12 4DR
  805. Tel 0752 847286 Fax 0752 840029
  806. -
  807. Nick Smith, Rm.226, Churchill College, Cambridge XOX Email: nas20@cus.cam.ac.uk
  808. Intel? Watashi o warawasenaide kudasi ...        OXO    or: nas20@uk.ac.cam.phx
  809. -
  810. DISLCAIMER: All views expressed are my own (or those quoted) and not
  811. necessarily those of any organisations that we work for or have worked for
  812. in the past. I have no direct connection with any of the companies mentioned
  813. in this document.
  814.  
  815.  
  816.  
  817.  
  818.  
  819. From: rogersh@ccs.mt.nec.co.jp (Rogers Huw)
  820. Newsgroups: comp.sys.acorn
  821. Subject: 30MHz A5000 - How to do it
  822. Date: 18 Mar 93 03:24:22 GMT
  823.  
  824. Well yesterday I wandered into Akihabara and picked up a 60MHz
  825. crystal for 800 yen (4.50 pounds), deciding to replace the 50MHz ARM3
  826. crystal with the 60MHz one. (The ARM3 is clocked via a divide-by-2 IC.)
  827. You need a standard 4 pin crystal.
  828.  
  829. BTW Originally all ARM3s were rated at 30MHz. Due to VLSI deciding rather
  830. arbitrarily that the fabrication yield at 30MHz was a few % too low (they
  831. were chucking too much silicon back into the process), they downrated it to
  832. 25MHz. Fact is they probably would of made more money by leaving the ARM3's
  833. MIPS rating higher and accepting the lower yield - however that's
  834. another story.
  835.  
  836. Thus the first few A5000s were shipped with 60MHz crystals, and 90+% of
  837. ARM3s will work without any problem at 30MHz.
  838.  
  839. Well the actual replacement operation is not simple. For those
  840. interested in doing this, here is what I did. For newbies who aren't
  841. used to hacking the internals of their valuable consumer durables,
  842. I've included various precautions which all the _real_ _hackers_ (tm)
  843. out there can ignore... ;-) Note you need (obviously) screwdrivers,
  844. pliers, wire clippers (maybe a thin bladed scissors - see later),
  845. soldering iron, and solder.
  846.  
  847. First get a large sheet of kitchen foil, put it over your work
  848. surface, solder some green earth mains cable to it, and attach the
  849. other end to the earth pin from a UK mains plug. Plug this earth pin
  850. into the mains earth. Alternatively use a croc clip on the cable to
  851. attach it to a large steel desk/radiator. This is to earth everything
  852. (including you) and prevent static electricity damage.
  853.  
  854. Place the machine to one side of this cover. While you work on the
  855. machine, regularly touch the foil. The last thing you want is static
  856. damage. Ensure you have enough space for three machines on the foil.
  857. Put the machine at one side of the space with the rear facing inwards.
  858.  
  859. First you have to completely disassemble the machine. I.e. remove the
  860. case, any expansion cards, and backplane - keep them all on the foil.
  861.  
  862. Then unplug all cables leading to the motherboard. I.e. the PSU cables,
  863. and the LEDs. Then unscrew the motherboard's connector plane from the rear
  864. of the machine and slide the whole board out the back. If you have a
  865. 4/8Mb upgrade you will need to remove the blanking plate above the
  866. motherboard's connectors in order to get it through the gap.
  867.  
  868. Place the motherboard somewhere well lit and easy to access. If you
  869. have a memory upgrade fitted (especially if you have 8Mb), then
  870. place a support under the PCB where the upgrade connectors are. When
  871. refitting the upgrade it can require some force to insert the connectors
  872. and you don't want to flex the PCB unnecessarily - alternatively you
  873. could remove the spacers from the underside of the motherboard.
  874.  
  875. I have the Atomwide 8Mb upgrade and this plugs into a MEMC socket as
  876. well as the standard connector. Be aware that unplugging the Atomwide
  877. memory upgrade involves violating your warranty.
  878.  
  879. The crystal you need to remove is on the bottom edge of the motherboard's
  880. PCB and is marked 50.000 MHz. Unfortunately it is soldered flush with the
  881. PCB and it is very difficult to get at the legs with wire clippers. The
  882. solution I used was to use a pair of thin bladed scissors and a pair of
  883. pliers - slide the blades under the xtal to either side of each leg. Then
  884. apply the pliers to the portions of the blades not under the component
  885. to squeeze them together and cut the leg. You need to do this for all
  886. four legs.
  887.  
  888. Once removed, place your new 60MHz crystal where the old one was. Do not
  889. clip the legs! It makes it much easier to solder if it is standing
  890. well clear of the PCB. Even tall legs will not cause problems with
  891. the memory upgrade (which sits quite some distance above the PCB).
  892. The orientation of the crystal is important. The dot on the crystal has
  893. to be at the same end as the indentation on the PCB drawing.
  894.  
  895. Don't try to place the legs directly on top of the existing solder
  896. spots. Place the component so it is standing balanced on all four legs,
  897. with all the legs adjoining the solder spots.
  898.  
  899. Now solder the legs to the PCB. This should be done quickly as excessive
  900. heat may damage adjoining components. The solder should flow nicely from
  901. the legs to the solder spots.
  902.  
  903. Once the new crystal is installed, reassemble the machine to the minimum
  904. state necessary to boot it successfully. I.e. reassemble memory upgrade,
  905. backplane, and PSU cables. Then perform a test boot. If all is ok (run
  906. a few programs), power down and reassemble the rest. If the machine
  907. doesn't work any more, check your soldering and the orientation of the
  908. crystal. If it still doesn't work, go back to 50 MHz. If it still
  909. doesn't work - panic 'cause you screwed up somewhere along the line.
  910. In case you didn't take note when disassembling, the PSU cables are color
  911. coded as follows: Y - 12V, R - 5V, B - 0V.
  912.  
  913. When fully reassembled, enjoy your 20% increase in CPU performance!
  914.  
  915.  
  916. From: rogersh@ccs.mt.nec.co.jp (Rogers Huw)
  917. Subject: 30MHz A5000 - How to do it - Supplement
  918. Date: 18 Mar 93 08:16:31 GMT
  919.  
  920. >Once the new crystal is installed, reassemble the machine to the minimum
  921. >state necessary to boot it successfully. I.e. reassemble memory upgrade,
  922. >backplane, and PSU cables. Then perform a test boot. If all is ok (run
  923. >a few programs), power down and reassemble the rest. If the machine
  924. >doesn't work any more, check your soldering and the orientation of the
  925. >crystal. If it still doesn't work, go back to 50 MHz. If it still
  926. >doesn't work - panic 'cause you screwed up somewhere along the line.
  927.  
  928. It just occurs to me that there is another possibility here. Try spraying
  929. all connectors you have detached with contact cleaner and then reinserting
  930. them. Liberal spraying of contact cleaner is, in any case, always a good
  931. idea and can never do any harm. It's worth ensuring that the memory upgrade's
  932. connectors are thoroughly clean, especially if you had to touch them. Sweat
  933. and grime can be very effective current inhibitors.
  934.  
  935.             _     _   _     _   _     _
  936.             \_    \_  \_    \_  \_    \_
  937.     _ _ _    \_ _ _\_  \_    \_  \_    \_
  938.     \ \ \     \_\ \ \_  \_    \_  \_  _ \_
  939.                \_    \_  \_ _ _\_  \_ \  \_
  940.                 \     \   \ \ \ \   \     \
  941.  
  942. [ Huw Rogers  Communications Software Engineer, NEC Corporation, Tokyo, Japan ]
  943. [ Email: rogersh@ccs.mt.nec.co.jp  Fax: +81-3-5476-1005  Tel: +81-3-5476-1096 ]
  944. [                                                                             ]
  945. [        Disclaimer: This has nothing to do with NEC. Nothing at all.         ]
  946.  
  947.  
  948.  
  949. From: pgut1@cs.aukuni.ac.nz (PeterClaus          Gutmann        )
  950. Subject: Re: Turbo A5000 posting (long)
  951. Date: 20 Mar 93 09:22:41 GMT
  952.  
  953. >Does anyone actually know what speed specifications the chips are
  954. >actually designed to run at, ie. by how much is running them at 12MHz
  955. >pushing them past their designed limits?
  956.  
  957. (This is actually more relevant to the previous posting about speeding up
  958. your system by changing the clock crystal)
  959.  
  960. There is a reason why manufacturers don't run the machines at this speed,
  961. and that is that the hardware simply isn't meant to run at that speed.
  962. It's not just a case of "Hmm, it runs at 40MHz instead of 33, OK let's call 
  963. it a '40 instead of '33" - the system may run fine at that speed for a while,
  964. but it's being pushed beyond the manufacturers ratings.  There is a reason
  965. for these ratings - you may be increasing the thermal stress on sections of
  966. the chip, for example, thus lowering the chip life (this was a major problem
  967. for Intel when they designed the 66MHz Pentium(c)(tm)(r) - it worked fine at
  968. lower speeds but localised thermal stress at 66Mhz would fry the silicon).
  969. Be very careful when you increase the speed like this....
  970.  
  971. BTW the way many n-MHz CPU's are made is that the manufacturer builds a whole
  972. batch of, say, 66MHz CPU's.  The ones which fail at 66MHz are tested at 50
  973. and sold as such if possible, otherwise they're tested at 33, then at 25, and
  974. if they fail that they're encased in plastic and presented to employees as a
  975. memento.  So by running your n-MHz system at n+m MHz you're running it in a
  976. state which the manufacturer has implicitly branded as being unstable....
  977.  
  978. Peter. 
  979.  
  980.  
  981.