PCIで頑張る3Dオンラインゲーム

このページは。。。
文字ばかりなので、最後まで読む気のある人だけで＾＾；
IntelのNorthwoodコア Pentium4、Celeronを対象にしています
AMDは基本は一緒だと思いますが、よく知りません、判りません
間違ってるかも知れません＾＾；

以下の項目が対応している必要があります。
* BIOS
* プロセッサ・ソケット形状
* 電源仕様 (プロセッサへの電源供給、Vcc Core 等）
* シャーシの放熱仕様

そして、Intelのプロセッサの仕様で使われる用語解説:コア電圧 / Vcc コアをお読み下さい。余力のある人は以下も参考に。
http://support.intel.co.jp/jp/support/processors/spec_term.htm#c_step
http://support.intel.co.jp/jp/support/processors/spec_term.htm#cpuid
http://support.intel.co.jp/jp/support/processors/spec_term.htm#c_volt

コアとステッピング

Northwoodコアなどのように長い期間製造が続けられているCPUは、同じように見えてもステッピングの変更が行われています。
参考記事
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2002/0827/hotrev177.htm
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/02/24/10.html

普通に動いている限り意識する事は無いですがCPUが動作するクロック数と電圧は、CPUIDとM/BのVRM、CPUごとのVID信号によって自動的にFSBとコア電圧が決定され、M/Bから供給される仕組みで機能しています。
このVIDはCPUの動作電圧を決める初期値であって、実際の電圧は動作電流と動作クロック数によってVIDの電圧値から幾らか差し引いた電圧になる（…らしい^^;;すみませんこれ以上詳しくありません）

CPUIDはCPUコアのバージョン Core Stepping コアステッピングによって異なります、製造方法や回路設計の変更、改良でより製造し易くなったり高性能を発揮出来る可能性が高くなるようにステッピングの変更が行われるのですが、同時にコア電圧が変わったりしてステッピングの異なるプロセッサは、動作電圧、発熱量など各種特性が微妙に異なる事が多いです。
したがって、単純にVIDが高いからダメとか低いからダメというものではないのですが、コアのステッピングによって初期値が違う場合があると言うことは、CPUを正しく認識出来ないと適正な電圧が供給されない可能性が高くなって、運が悪いと供給電圧が低すぎて動作しない、逆に高すぎて高発熱、冷却が間に合わないという事態も考えられます。

各種情報交換掲示板など色々なところで何度も出てきますが「そんな単純じゃない、動かないこともある」リスクを軽減するために事前の情報収集は手抜きしない方が良いと思われます。

換装候補の探し方

まず、CPUには外形やピン数の大きな違いから、Pentium4やCeleronといったブランド名称、クロック数、NorthwoodやPrescottといったコアの設計上の違い、C1やD1などのステッピング（バージョン）の違い、sSpec Numberと呼ばれる製造上の違いがあります。
外形やピン数はM/B側のソケット形状によって物理的に取り付けられないので話になりませんが、先に出てきたように、取り付けは出来るけど動かないという事を避けるために電圧などの動作特製の違いを調べる必要があります。

自作用などCPUを単体で箱に入っている状態で購入するのであれば基本的な情報はパッケージに記載されているのですが、すでに搭載されているCPUの詳細を調べるのにはインテルプロセッサ Identification ユーティリティやCPU-Z、CPUIDなどのシステム情報表示ツールを利用するのが簡単です。
交換作業の練習を兼ねて現物を確認するのも一つの手です、PCの筐体を開け、CPUクーラーとヒートシンクを外し（→やり方は本文参照）、CPUの表面に記載されている記号を読み取り、インテルCPUスペックファインダーで詳細を調べておきます。

当WebSiteで題材にしている NEC VALUESTAR L VL570/7D の搭載CPUは Celeron 2.4GHz 、私の購入した個体ではD1 Stepping の sSpec Number SL6VU が搭載されていました。
この情報を元にしてインテルCPUスペックファインダーで一覧表示の中から探すか条件検索が可能です、D1 SteppingであるCPUから換装出来そうな候補を調べてみましょう。

＼	Celeron	Pentium4	Pentium4	Pentium4	Celeron	Pentium4	Pentium4	Pentium4	Pentium4 HT
sSpec Number	SL6VU	SL6PM	SL6Q8	SL6PE	SL77V	SL7EY	SL6PF	SL6Q7	SL6P6
Processor Frequency	2.40 GHz	2.40 GHz	2.40 GHz	2.66 GHz	2.80 GHz	2.80 GHz	2.80 GHz	2.26 GHz	3.06 GHz
CPUID String	0F29h	0F29h	0F29h	0F29h	0F29h	0F29h	0F29h	0F29h	0F29
Core Voltage	1.25 - 1.525 V	1.53 V	1.53 V	1.53 V	1.25 - 1.525 V	1.475 - 1.550 V	1.525 V	1.53 V	1.550 V
Bus Speed	400 MHz	400 MHz	533 MHz	533 MHz	400 MHz	400 MHz	533 MHz	533 MHz	533 MHz
Thermal Guideline	59.8W	59.8W	59.8W	66.1W	68.4W	68.4W	68.4W	58.0W	81.8W
Core Stepping	D1	D1	D1	D1	D1	D1	D1	D1	D1
Thermal Spec	71-C	71-C	71-C	74-C	75-C	75-C	75-C	70-C	69-C
L2 Cache Size	128 KB	512 KB	512 KB	512 KB	128 KB	512 KB	512 KB	512 KB	512 KB
Bus/Core Ratio	24	24	18	20	28	28	21	17	23

これで全部ではありませんので表は参考程度に考えて下さい、同じD1ステッピングのCPUと言えども動作電圧や消費電力、設計熱容量などが違うことが分かると思います。
最初に出てきたように電力供給はM/B側の仕事です、消費電力に見合う供給能力がM/Bに無い、電源の能力が不足などの状況が起こりえることも考えられます。
また、発熱量を考えないとCPU冷却能力の不足もあり得るでしょう。

自作機ではこのような場合、大容量電源への交換、CPUクーラーの変更などで対応する事が簡単に行えますが、メーカー製PCの場合は同じ事をやろうとすると、そもそもの構成パーツの仕様が不明なことが多いので多くの労力と、それなりの出費も必要です。
こういった事を経験的に知っているか予測出来る人の多くが出した結論が、メーカー製PCのCPU交換は「難しい、出来ない、動かないこともある」ということになります。
よく分からず交換作業を行ってから、「動かない、どうして？助けて！」とあちこちに聞きまくる教えて君大量発生を防止しようとする意志も確かにありますが。。。

あまり大きな手間と費用をかけることになるなら、自分の目的にあった機種に買い換えた方が得策であることは何度も書いてあるとおりです。

ステッピングとBIOS

さて、搭載されているCPUのID、ステッピングの違いを認識するのはBIOSの仕事です。
当WebSiteで題材にしている NEC VALUESTAR L VL570/7D 搭載の Celeron 2.4GHz は幸いなことに D1 Stepping という新しい部類であったので、当然M/Bに搭載されているBIOSもD1ステッピングに対応したもののはずです。

あくまでも経験則ですが、BIOSは最新互換とでもいうのかNorthwoodコアD1に対応していればそれより古いC1やB0にも対応しているのが普通です、単体で売られているM/BのBIOSとCPUの対応は公表されているのでBIOSの更新の度に対応CPUが増えているような情報を得られます。
メーカー製PCでもBIOSは同じ仕組みという仮定に立てば、VALUESTAR L VL570/7D の旧モデルは末尾6D、5Dで同じSiS651マザーといったように、基本構成が同じような機種が過去に売られている場合などは搭載されていたCPUのステッピングより古いものは認識してくれるでしょう（保証は無い）。

＼	Celeron	Pentium4	Pentium4	Pentium4	Pentium4	Pentium4	Pentium4	Pentium4	Pentium4
sSpec Number	SL6VU	SL6D7	SL67Z	SL6RZ	SL6E9	SL79B	SL6EH	SL6K6	SL6SL
Processor Frequency	2.40 GHz	2.40 GHz	2.40 GHz	2.40 GHz	2.40 GHz	2.40 GHz	2.66 GHz	2.80 GHz	2.80 GHz
CPUID String	0F29h	0F24h	0F24h	0F27h	0F27h	0F25h	0F27h	0F27h	0F27h
Core Voltage	1.25 - 1.525 V	1.525 V	1.5 V	1.53 V	1.525 V	1.25 - 1.400 V	1.525 V	1.525 V	--- V
Bus Speed	400 MHz	533 MHz	533 MHz	533 MHz	400 MHz	533 MHz	533 MHz	533 MHz	533 MHz
Thermal Guideline	59.8W	57.8W	57.8W	59.8W	59.8W	59.8W	66.1w	68.4W	68.4W
Core Stepping	D1	B0	B0	C1	C1	M0	C1	C1	C1
Thermal Spec	71-C	70-C	70-C	71-C	71-C	71-C	73-C	73-C	75-C
L2 Cache Size	128 KB	512 KB	512 KB	512 KB	512 KB	512 KB	512 KB	512 KB	512 KB
Bus/Core Ratio	24	18	18	18	24	18	20	21	21

このようにNorthwoodコアでは、まるで別のCPUかのような変更があった昔のPentiumⅡ,Ⅲや、現在のPrescottコアのC0→E0で大幅に消費電力が減少している事に比べ、大騒ぎするほど動作特性が違う訳ではありません。
同じD1から選ぶよりも低発熱なため冷却能力からは良好な結果が得られそうなものもあるくらいです。

ここまででは、ステッピングごとの違いはあまり大きくない気がします。
しかし、先ほどの表で出てきたM0ステッピングは、Pentium4として出荷された時期もかなり遅く、元々のコアの素性が違う事もあってBIOSが認識しない可能性があります、ここで起きる問題は以下の通り。

BIOSとCPU

BIOS更新が大事ですよと言われる。 BIOSがそのCPUに対応しているのかを調べるのには、動作特性の他に一つ大きな意味があります。

CPUには既知の問題、エラッタ errata と呼ばれるいわゆるバグがあることが知られています、初代のPentiumプロセッサが浮動小数点計算のバグでリコール騒ぎがあったことは有名です。
昔のICのように単純な動作をするものに比べ、今のCPUは途方もない規模の集積回路です、設計段階のチェックで発見出来なかったエラーが一つもない、完璧なものを作るのは事実上無理だとも言われています。
そこで、Pentium Pro以降のCPUでは内部で修正プログラム（パッチ）をあてられる仕組みが用意されているのです。
BIOS内部にパッチが保持されていて、CPU起動時に読み取ったID（≒ステッピング）に対応する暗号化されたパッチデータをCPUへ転送するようになっている。

BIOS内部に保持されるパッチデータはCPUのID毎に管理されているため、出荷段階でBIOSに書き込まれているもの以降、M/BのBIOSのアップデータとして配布されるのをユーザーが入手するので、自作パーツとしてのM/Bでは新しいコアのCPUが出た時などBIOSの更新が割と頻繁に行われていて、CPUとBIOSの対応状況が公開されているのです。
BIOSとCPUが一緒になってパッチを当てているので、CPUとBIOSの対応が重要だという事になります。
BIOSの更新が殆ど無く、そもそも対応CPUの情報が公開されていないメーカー製PCでは、よく分からないままBIOSが正しく認識出来ないCPUを無理に載せると、電気的な特性がたまたま合って、一見動作しているように見えても正しく動作しているとは限らない。。。

再掲ですが、こういった事を経験的に知っているか予測出来る人の多くが出した結論が、作業自体は割と簡単なのに、メーカー製PCのCPU交換は「難しい、出来ない、動かないこともある」ということになります。
嘘や脅しで言っている訳ではないので、事前の情報収集だけは手を抜かないようにして下さい。

まとめ？

メーカー製PCのCPU交換について最初に出した
* BIOS
* プロセッサ・ソケット形状
* 電源仕様 (プロセッサへの電源供給、Vcc Core 等）
* シャーシの放熱仕様
をまとめてみます。

　BIOSの対応については上の説明の通り製造メーカーには期待出来ません、Web上に散らばる改造情報や動作報告を探しましょう。自己努力による情報収集と経験則による判断。当ページではこの部分を中心に説明したつもりです。
　プロセッサ・ソケット形状については説明してませんが物理的につかないので問題無いでしょう、ダメなものはダメって事です。
　電源仕様 (プロセッサへの電源供給、Vcc Core 等）は製造メーカーからM/Bの詳細仕様データが公表されていない限り不明。自作パーツ市場に出回っているM/Bでは同一CPUソケット形状でも電源供給能力の違いでM/B自体の仕様変更があります。CPUへの電源供給能力が不足する場合は事実上対応無理です。
　シャーシの放熱仕様もまったく不明です。CPUは一般的に高性能＝高消費電力＝高発熱です、ビデオカード追加で内部の発熱量は純増してます、メモリモジュールも微妙に発熱量多いです。PC内部のパーツが増えればその分通気性も悪くなります。改造後の発熱量を考えないで最高性能パーツを選んで組み込んでしまうと失敗する危険性が高まります。

－　目　次　－

・当ページ内容に関する質問/疑問/成功/失敗/要望など＞＞掲示板