I processori Pentium III Coppermine sono basati sul Core Katmai delle cpu Pentium III, dal quale differiscono per via della cache L2 che, similmente alle cpu Intel Celeron, è stata integrata all'interno del Core del processore e opera alla frequenza di clock di quest'ultimo (nelle cpu Pentium III la cache L2 è esterna, montata sul PCB del processore, e opera alla metà della frequenza di clock della cpu); anche il quantitativo di cache L2 è variato, essendo pari a 256 Kbytes contro i 512Kbytes del Pentium III e i 128 Kbytes della cpu Celeron.
I Pentium III Coppermine sono disponibili in due differenti formati, proprio come è accaduto per le cpu Celeron:

• Formato SECC-II: il package è lo stesso adottato per le cpu Pentium III pertanto utilizza lo Slot 1; essendo stata rimossa la cache L2 esterna questa soluzione è da un punto di vista economico poco redditizia: la basetta di PCB sulla quale è montata la cpu è infatti quasi del tutto inutilizzata, dato che manca la cache esterna, e per ragioni di costo è preferibile adottare una soluzione su Socket;

• Formato FC-PGA: il package è molto simile a quello dei processori Celeron PPGA e viene utilizzato il Socket 370. Esiste un problema di compatibilità piuttosto serio con le motherboard Socket 370 basate sui chipset Intel 440BX e 440ZX: il processore Coppermine FC-PGA utilizza lo stesso numero di piedini del processore Celeron ma quelli utilizzati per l'alimentazione del processore sono differenti rispetto a quelli di quest'ultimo processore. Intel ha appositamente sviluppato la specifica VRM 8.4 per specificare i requisiti di corretta alimentazione di queste cpu e per questo motivo le motherboard prodotte prima del rilascio della specifica VRM 8.4 non possono supportare i processori Coppermine FC-PGA. Questo problema non si presenta con la versione SECC-II del processore.

Altre caratteristiche tecniche delle cpu Pentium III Coppermine sono l'utilizzo del processo produttivo a 0.18 micron (Pentium III e Celeron utilizzano un processo a 0.25 micron) e il voltaggio di alimentazione Core di 1.6V oppure 1.65V a seconda delle versioni.

Qui a lato sono riprodotte le sigle identificative della cpu Intel Pentium III Coppermine FC-PGA 500 Mhz; la fabbrica di produzione è quella della Malesia (Malay) mentre lo stepping produttivo è l'SL3R2. La settimana produttiva di questa cpu è la 47-esima del 1999, individuabile nell'ultima riga da sinistra: Q947 Il numero 9 indica l'anno (1999) mentre il numero 47 è la settimana produttiva.

Similmente a quanto è accaduto circa un anno fa con i Celeron PPGA, anche per i processori Pentium III Coppermine FC-PGA sono disponibili dei convertitori Slot 1 - Socket 370 che permettono il montaggio di queste ultime cpu su motherboard Slot 1; è necessario prestare attenzione nella scelta di questi convertitori in quanto devono essere compatibili con i processori Coppermine e fornire la corretta alimentazione, secondo le specifiche VRM 8.4.

Una volta chiarita la differenza tra i due formati con i quali vengono venduti i processori Pentium III Coppermine è necessario specificare quali versioni siano disponibili sul mercato:

La stragrande maggioranza dei processori Pentium III Coppermine attualmente disponibile sul mercato è basata su Slot 1, ciò nonostante sono le versioni su Package FC-PGA (cioè basate su Socket 370) quelle ad essere più interessanti in prospettiva di overclock. Le sigle E e B servono per distinguere questi processori dalle cpu Pentium III: la lettera E indica l'impiego del Core Coppermine, basato su processo produttivo a 0.18 micron e con dotazione di cache L2 di 256 Kbytes, integrata all'interno del Core del processore e operante alla frequenza di clock. La sigla B, invece, indica l'impiego della frequenza di bus di 133 Mhz.

I margini di overcloccabilità delle cpu Pentium III Coppermine sono piuttosto variabili; in primo luogo è necessario ricordare che questi processori hanno moltiplicatore di frequenza bloccato sia verso l'alto che verso il basso pertanto l'unico modo con il quale poterne aumentare la frequenza di funzionamento è quello di alzare la frequenza di bus. Prerequisito indispensabile è, allora, quello di dotarsi di una motherboard che permetta di variare manualmente, possibilmente con un ampio raggio, le frequenze di bus.

L'analisi dell'overcloccabilità di queste cpu è rivolta in particolare ai modelli FC-PGA 500 Mhz e 550 Mhz in quanto sono quelli più economici e, allo stesso tempo, l'impiego di un basso moltiplicatore di frequenza e della frequenza di bus di 100 Mhz lascia spazio, in teoria, a margini di overcloccabilità molto elevati. Il primo passo possibile è quello di utilizzare la frequenza di bus di 133 Mhz: si ottengono frequenze di clock di, rispettivamente, 667 Mhz e 733 Mhz e utilizzando un chipset dotato di supporto ufficiale alla frequenza di bus di 133 Mhz anche un funzionamento in specifica di tutte le periferiche, cpu esclusa naturalmente. Qui di seguito vengono illustrate tutte le frequenze di funzionamento dei bus di sistema quando si procede a questo tipo di overclock:

Il processo produttivo a 0.18 micron adottato per queste cpu permette in genere elevati margini di overcloccabilità; per raggiungere un funzionamento stabile a queste frequenze di clock è in genere sufficiente curare il raffreddamento ed, eventualmente, aumentare di 0.05V oppure di 0.1V il voltaggio di alimentazione Core (da ricordare che di default le versioni con frequenza di clock da 650 Mhz in poi della cpu Pentium III Coppermine utilizzano il voltaggio di 1.65V, contro quello di 1.6V dei modelli a frequenza inferiore).

Aumentando ulterioremente la frequenza di bus si possono ottenere risultati ancor più interessanti; le più recenti motherboard Slot 1 sono dotate di settaggi perle frequenze di 140 Mhz e 150 Mhz (molti modelli anche di frequenze intermedie a queste due), impiegando le quali si ottengono i seguenti risultati:

Si nota chiaramente come alle frequenze di bus di 140 Mhz e 150 Mhz i bus AGP e PCI operino fuori specifica; la variazione rispetto alle frequenze di default di, rispettivamente, 66 Mhz e 33 Mhz è però talmente limitata che è pressochè impossibile che si verifichino problemi di incompatibilità e/o stabilità operativa con queste periferiche a tali frequenze di clock.

I Pentium III Coppermine in package FC-PGA hanno un'altezza complessiva inferiore a quella delle cpu Intel Celeron, nonché a quelle delle cpu AMD K6-2 e K6-III; per questo motivo è necessario prestare la massima attenzione al dissipatore di calore utilizzato. La leva plastica che serra il dissipatore al Socket 370 potrebbe, infatti, essere troppo larga, così da non garantire un perfetto contatto tra dissipatore e cpu, con il rischio di far aumentare eccessivamente la temperatura d'esercizio del processore e, pertanto, ottenere un funzionamento non stabile.
Oltre a questo, il Core dei Pentium III Coppermine in package FC-PGA ha una superficie molto più piccola di quella delle cpu Celeron, K6-2 e K6-III; per questo motivo è necessario montare il dissipatore in posizione perfettamente centrata: è sufficiente che il dissipatore sia un poco spostato su un lato perché non vi sia tutta la superficie del Core della cpu a contatto con quest'ultimo, ottenendo una dissipazione del calore parziale e di conseguenza una temperatura d'esercizio più elevata.
Da non dimenticare, infine, che l'overclock porta sempre con se un aumento della temperatura d'esercizio, proporzionale alla crescita della frequenza di clock e al possibile overvolt (cioè all'aumento del voltaggio di alimentazione del processore).

Situazione attuale dei chipset per motherboard Slot 1

L'introduzione delle cpu Pentium III Coppermine ha portato alla disponibilità di numerose motherboard basate su chipset dotate di supporto ufficiale alla frequenza di bus di 133 Mhz; poco fa si è analizzata l'overcloccabilità delle cpu Pentium III Coppermine in package FC-PGA utilizzando una motherboard con supporto ufficiale alla frequenza di bus di 133 Mhz. Al momento attuale sono disponibili diversi chipset dotati di questa caratteristica:

• Intel i810E: chipset di taglio economico, ha sottosistema video integrato (chip Intel i752) ed è pensato per motherboard all in one, con audio e video integrati; utilizza memorie SDRAM e non può utilizzare schede video AGP esterne in quanto sprovvisto di Slot AGP. Anche utilizzando la frequenza di bus di 133 Mhz la memoria SDRAM continua ad utilizzare la frequenza di lavoro di 100 Mhz, in quanto le memorie PC133 sono state introdotte per la prima volta da Via e Intel non intende utilzizare queste ultime come standard.

• Intel i820: presentato come evoluzione del chipset Intel 440BX, è nato per utilizzare le memorie Rambus ma la scarsa diffusione di queste ultime, nonché il loro costo elevato, ha fatto si che questo chipset venisse utilizzato congiuntamente al convertitore MTH per poter fornire supporto alle memorie SDRAM. Anche utilizzando la frequenza di bus di 133 Mhz la memoria SDRAM continua ad utilizzare la frequenza di lavoro di 100 Mhz.

• Via Apollo PRO 133: chipset dotato di supporto alle memorie SDRAM e ai 133 Mhz di bus; vanta un costo d'acquisto particolarmente ridotto ed è compatibile pin to pin cojn il chipset Intel 440BX, fattori che ne hanno decretato il successo commerciale dato che è utilizzato in motherboard di pressoché tutti i principali produttori.

• Via Apollo PRO 133A: evoluzione dell'Apollo PRO 133, a differenza di quest'ultimo ha supporto all'AGP 4x ma il suo north bridge non è compatibile con quello del chipset Intel 440BX come numero di pin, motivo per il quale è necessario progettare motherboard ex novo per il suo impiego (fatto che da una parte incide sul costo ma che dall'altra fa presupporre superiore qualità costruttiva e prestazioni).

Il chipset Intel 440BX, diffusissimo tra gli attuali possessori di sistemi Slot 1, non è dotato di supporto ufficiale alla frequenza di bus di 133 Mhz, anche se la maggioranza delle motherboard Slot 1 attualmente in commercio permette di selezionare frequenze di bus di 133 Mhz e oltre.

Utilizzare frequenze di bus così elevate come 133 Mhz, 140 Mhz e 150 Mhz può far pensare di richiedere per forza di cose memorie SDRAM PC133; questo non è vero in quanto:

• il chipset Intel i810E alla frequenza di bus di 133 Mhz fa funzionare la memoria di sistema a 100 Mhz; a 140 Mhz e 150 Mhz di bus la frequenza di lavoro della memoria è sempre di 100 Mhz;

• il chipset Intel i820, quando si utilizzano memorie SDRAM, si comporta similmente all'i810E.

• i chipset Via Apollo PRO 133 e Apollo PRO 133A possono selezionare la frequrenza di lavoro della memoria come pari a quella di bus, oppure 33 Mhz inferiore a quest'ultima; questo permette di far operare a 100 Mhz la memoria quando la frequenza di bus è impostata a 133 Mhz, così da non avere problemi di stabilità della memoria a 133 Mhz di bus quando quest'ultima non è del tipo PC133.

Utilizzando il chipset Intel 440BX a queste frequenze di bus la memoria opera sempre alla frequenza di bus, pertanto è indispensabile utilizzare memoria PC133 (o memoria PC100 capace di reggere stabilmente il funzionamento a 133 Mhz di frequenza).

L'analisi sin qui condotta presupponeva l'impiego di motherboard basate su chipset Intel I810E, Intel i820, Via Apollo PRO 133 e Via Apollo PRO 133A, gli unici cioè che al momento attuale sono dotati di supporto ufficiale alla frequenza di bus di 133 Mhz; questo permette di utilizzare le periferiche AGP e PCI alle frequenze di specifica, grazie al supporto dei divisori 1/2 ed 1/4 necessari per il corretto funzionamento alla frequenza di bus di 133 Mhz.
Se si utilizzano chipset dotati di supporto ufficiale alla sola frequenza di bus di 100 Mhz, come ad esempio le "vecchie" motherboard basate sul chipset Intel 440BX, la situazione si complica notevolmente; vediamo nella tabella sottostante il comportamento delle due cpu FC-PGA a 500 Mhz e 550 Mhz utilizzando un chipset Intel 440BX alla frequenza di bus di 133 Mhz:

Il chipset 440BX permette di selezionare il divisore 1/4 per il bus PCI, con una frequenza di clock corrispondente di 33 Mhz pertanto perfettamente in specifica; l'impossibilità di utilizzare il divisore 1/2 per il bus AGP, invece, impedisce di fatto a queste motherboard di utilizzare in specifica le schede video AGP quando si utilizza il bus a 133 Mhz: la frequenza finale di 88.6 Mhz è infatti abbontantemente oltre i 66 Mhz di default, con la conseguenza che si rischiano malfunzionamenti della scheda video se non l'impossibilità di utilizzare del tutto il sistema. C'è la seria eventualità che non sia possibile utilizzare frequenze di bus maggiori di 124 Mhz con le motherboard basate sul chipset 440BX, fatto che limiterebbe parecchio i margini di overcloccabilità soprattutto della versione a 500 Mhz di clock:

A 124 Mhz di bus la frequenza di lavoro del bus AGP è di 83 Mhz, valore molto elevato ma che in genere viene tollerato dalla maggioranza delle schede video in commerio; il bus AGP opera a 41.5 Mhz per via del divisore 1/3, valore che può creare problemi di funzionamento con alcuni hard disk per via dell'elevata frequenza di funzionamento del controller EIDE integrato nel chipset.

Esistono casi di sistemi basati sul chipset 440BX capaci di un funzionamento stabile a frequenze di bus di 133 Mhz e anche superiori; purtroppo non è possibile generalizzare il discorso in quanto le frequenze di bus sono troppo fuori specifica e la stabilità, o meno, dell'intero sistema è funzione. Il mio personale suggerimento è quello di non aspettarsi stabilità operativa da sistemi basati su chipset 440BX oltre la frequenza di bus di 133 Mhz; in numerosi casi, soprattutto lavorando sulla modalità AGP (ad esempio forzando la modalità 1x al posto di quella 2x, oppure disabilitando il sideband addressing), è possibile ottenere un funzionamento stabile del sistema anche a 133 mhz di bus ma oltre è molto difficile che la scheda video regga le frequenze di funzionamento del bus AGP corrispondenti.

Ipotizziamo di poter utilizzare le frequenze di bus di 140 e 150 Mhz con una motherboard basata su chipset 440BX:

Le frequenze di funzionamento raggiunte dal bus AGP sono così elevate che è pressoché impossibile trovare una scheda video che operi stabilmente; questo rappresenta un limite invalicabile (a meno che non si scelga di utilizzare una scheda video PCI) all'overclock delle cpu Pentium III Coppermine FC-PGA utilizzando schede basate sui chipset Intel 440BX.

La stragrande maggioranza delle motherboard basate su chipset 440BX può utilizzare i processori della serie Pentium III Coppermine; i requisiti indispensabili sono la possibilità di selezionare i voltaggi di alimentazione di 1.6V e 1.65V, a seconda del tipo di processore montato, e un bios capace di riconoscere correttamente questi nuovi processori.
I produttori di motherboard più famosi hanno pubblicato, sui loro siti web, alcune liste di compatibilità tra le loro motherboard e i processori Coppermine; in alcuni casi è stato provato sul campo che motherboard non dichiarate compatibili con i processori Pentium III Coppermine risultano funzionare correttamente (ad esempio, la motherboard Abit BH6 revision 1.0 che ho potuto provare personalmente). Presumibilmente questi elenchi di compatibilità sono stati redatti dai produttori di motherboard alla luce dei requisiti di alimentazione di questi processori, nonché degli alimentatori montati sulle loro motherboard; l'unico modo per verificare che la propria motherboard BX supporti la cpu Pentium III Coppermine, fermi restando i requisiti di voltaggio di alimentazione e di bios aggiornato, è quello di provare di persona la cpu.

A questo indirizzo la pagina tecnica di Asus sulla compatibiltà delle sue motherboard con le cpu Coppermine:
http://www.asus.com.tw/products/techref/Cpu/Coppermine/index.html

A questo indirizzo la pagina tecnica di Abit sulla compatibiltà della sua motherboard BH6 e BX6 con le cpu Coppermine:
http://www.abit.com.tw/english/faq/bx6.htm

Conclusioni

Le cpu Pentium III Coppermine FC-PGA hanno dimostrato di avere elevati margini di overcloccabilità; l'unico vero limite è da segnalare nella necessità di utilizzare una motherboard dotata di supporto ufficiale alla frequenza di bus di 133 Mhz, per via dei limiti propri del chipset Intel 440BX nel gestire la frequenza di lavoro del bus AGP quando si utilizzano frequenze di bus maggiori di 100 Mhz. La combinazione Pentium III Coppermine FC-PGA con motherbard dotate dei chipset Intel i820, Via Apollo PRO 133 oppure Apollo PRO 133A permette di raggiungere senza problemi la frequenza di bus di 133 Mhz, con ottime probabilità di potersi spingere anche oltre (sempre che la propria motherboard sia dotata di settaggi per frequenze di bus superiori e sia possibile intervenire in qualche modo sul voltaggio di alimentazione Core).

Purtroppo le cpu Pentium III Coppermine FC-PGA non sono la "versione moderna" di quello che, 1 anno e mezzo fa, sono stati i Celeron 300A @ 450 Mhz: i limiti propri del chipset Intel 440BX impediscono di raggiungere elevate frequenze di clock con questi processori, frequenze che invece risultano essere stabili con chipset pensati per il supporto alla frequenza di bus di 133 Mhz.

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