Altri articoli sul numero 53 Articoli sullo stesso argomento I processori Motorola, con l'eccezione della serie HC e dell'ultimo nato MC68040V, hanno strutture circuitali "tarate" per una certa gamma di frequenze di funzionamento. Le versioni per differenti frequenze di clock sono realmente diverse tra loro e malfunzionano sia se alimentate con frequenze troppo basse che troppo alte. Spesso pero' si riesce a farli funzionare a frequenza leggermente maggiore, perche' generalmente il primo fenomeno che limita la frequenza di clock nei chip che contengono milioni di transistor e' l'aumento della potenza dissipata con conseguente aumento della temperatura oltre il limite massimo. Basta percio' garantire un raffreddamento efficiente per lavorare a frequenza maggiorata. I chip di contorno hanno limiti dati da altri fenomeni e, se non reggono l'aumento di frequenza, si ottiene poco anche congelandoli: non di rado la frequenza e' limitata proprio dalla qualita' del circuito stampato e dei chip ausiliari. In questo caso, alzando la tensione di alimentazione fino al massimo di 5,5 volt (ma e' meglio limitarsi a 5,3) si riesce a salire ancora in frequenza. L'"overclocking" ha sempre esito incerto, perche' a volte non e' la temperatura a limitare la frequenza, e spesso esaltanti accelerazioni ottenute nei mesi invernali si accompagnano ad ingloriosi "ripensamenti" durante l'estate: se in una stanza riscaldata a 20 gradi il chip a regime raggiunge i 60 gradi, quando la temperatura della stanza e' di 35 gradi sul chip se ne possono misurare circa 75. Possono anche innescarsi "fughe termiche", in cui la temperatura invece di stabilizzarsi attorno ad un valore continua impercettibilmente a salire, sinche' dopo ore di utilizzo continuo l'Amiga si blocca e bisogna lasciarla raffreddare prima di riaccenderla. MC68040 e' dotato di protezione termica, che in caso di surriscaldamento "rallenta" la CPU prima che si danneggi; gli altri processori quando si surriscaldano si limitano a malfunzionare per qualche minuto, poi si fondono i fili che connettono le piazzole del chip ai piedini del package: basta sostituire il processore con uno nuovo per proseguire la sperimentazione, ma questo modo di procedere non e' raccomandabile! Le temperature massime di funzionamento secondo Motorola sono di 70 gradi per tutti i processori eccetto il 68040 che funziona regolarmente sino a 80: sono temperature da ustione, quindi il dito non e' un buon indicatore. Superandole di poco il processore continua a funzionare, ma si innescano dei fenomeni fisici che approssimativamente ne dimezzano la vita per ogni 10 gradi di sovratemperatura. La temperatura va misurata al centro della faccia superiore dei contenitore, incollando (con colla per dissipatori) un termometro con il bulbo a 90 gradi rispetto alla superficie. Se e' presente un dissipatore, va forato in modo che il bulbo possa sempre essere in contatto con la superficie del contenitore; il coperchio di Amiga deve essere al suo posto durante la misura. La soluzione piu' pratica consiste nell'usare un'etichetta termometrica autoadesiva o una termocoppia. La verifica della temperatura raggiunta e' importante anche per mettere a punto eventuali sistemi di raffreddamento. Puo' essere sufficiente un dissipatore (da fissare con clips o con colla speciale), ma a volte e' necessaria una ventola, o addirittura lo speciale dissipatore con ventola incorporata (esiste solo della dimensione adatta al 68040). Il 486 misura circa 1 millimetro in meno per lato rispetto al 68040, percio' si possono usare i comuni kit di raffreddamento per 486 solo se non hanno un bordino rialzato tutt'intorno per innestarsi sulla CPU come una calotta. Prima di applicare il dissipatore bisogna spalmare sul processore un sottile strato di grasso al silicone. Aumentare lo scambio termico tra la CPU e l'aria dentro la scatola di Amiga serve a poco se non si garantisce una buona circolazione d'aria tra Amiga e l'esterno. Le "celle di Peltier", piastrine di semiconduttore che messe in tensione funzionano da pompa di calore, servono a poco o nulla. Assorbono molta corrente, che viene scaricata come calore sulla faccia calda sommandosi a quel poco che riescono ad asportare dalla faccia fredda. La temperatura dell'aria dentro la scatola cresce e di solito la differenza di temperatura che nasce tra le facce della cella e' completamente vanificata. Se invece l'areazione del computer e' buona, la temperatura della faccia fredda puo' scendere al punto che l'umidita' atmosferica condensa creando problemi di corrosione. Invece di praticare fori sulla scatola di Amiga e aggiungere ventole, e' sufficiente sostituire quella dell'alimentatore con una piu' potente, assicurandosi pero' che non ci siano ostruzioni (cavi, lamierini) lungo il percorso dell'aria. I normali ventilatori assiali infatti garantiscono il flusso d'aria nominale solo se la differenza di pressione tra le due facce e' bassa. Per esempio, il modello PAPST piu' potente citato nel numero scorso di questa rubrica garantisce quando e' nuovo un flusso di aria di 50 metri cubi all'ora se alimentato a 9.5 volt e 72 se alimentato a 14 volt, ma se un'ostruzione determina una caduta di pressione superiore a 2 millimetri d'acqua tra le sue facce, con un brusco ginocchio la curva della portata cala a 20 metri cubi all'ora (se alimentato a 14 volt, regge 3 millimetri prima di calare a 30 metri cubi all'ora). Alcuni "overclocking" sono di uso comune, ad esempio i processori 68040 a 25 Mhz si possono facilmente portare a 28 o 30 Mhz. Per il modo particolare in cui funziona il 68040 e' necessario usare "quarzi" a frequenza doppia (a differenza degli altri Motorola), percio' e' praticamente impossibile aumentare il clock delle versioni a 33 e 40 Mhz: i quarzi necessari sono irreperibili. Nei sistemi con 68030 o 68020 e' possibile alimentare il coprocessore matematico con un clock separato. L'overclocking del coprocessore ha successo quasi sempre, ma e' possibile trovare frequenze per cui si ha un malfunzionamento parziale: tutto sembra regolare, tranne che ogni tanto qualche cifra dei risultati e' sbagliata. In un rendering si puo' forse accettare di avere qualche pixel spurio qua e la', ma e' meno accettabile in un CAD o un simulatore circuitale. Aumentando il clock del 68030 o 68020 il problema non si pone perche' un bit sbagliato in un registro e' l'anticamera del blocco di sistema, ma in casi particolarmente sfortunati puo' accadere che Amiga faccia a tempo a scrivere dati sbagliati sull'hard disk. Se il clock della CPU viene utilizzato come riferimento per altri chip, non e' possibile l'overclocking della CPU a causa dello stravolgimento di temporizzazioni che si verrebbe a creare: e' il caso ad esempio di A1200. L'aumento di velocita' ottenibile con il quarzo "maggiorato" e' particolarmente significatico nelle schede in cui la memoria e' strettamente accoppiata alla CPU, infatti serve poco avere una CPU piu' veloce se poi deve attendere i dati provenienti da un bus esterno per piu' tempo. La scatoletta metallica a 4 piedini comunemente chiamata "quarzo" e' in realta' un oscillatore ibrido che contiene anche una parte elettronica necessaria per squadrare il segnale. Non tutti generano un segnale con la stessa forma, e una distorsione dell'impulso di clock puo' causare malfunzionamenti erroneamente imputati all'aver "osato troppo". Lo spigolo vivo su un angolo dell'oscillatore serve per individuare l'orientamento, inserendolo al contrario generalmente si brucia, a differenza dei quarzi veri (a due terminali) che non hanno polarita'.