Celeronプロセッサのリテールパッケージ3品

　Akiba2GO!を読むと原稿執筆時点におけるデスクトップPC向けインテル・プロセッサは、Pentium 4-2.53GHzを筆頭に533MHz版、400MHz版それぞれの製品ラインナップが整い、市場では「対応マザーボードの発売ラッシュがひと段落」と言ったところだろうか。その一方で、こちらとこちらのレポートを見てみるとローエンドプロセッサが話題になっている。「ローエンド」と言えども動作クロックは1GHzをはるかに超えて1.4GHzや1.7GHzという高クロックの製品。ここ数年間、向上するプロセッサの動作クロックとつき合ってきた者として、これら1GHzオーバーで動作するプロセッサが1万円少々の予算でゲットできるなんてとっても素敵な時代だと思ってしまう。少なくとも筆者の懐具合(現時点)だとPentium 4シリーズの最速プロセッサは、おいそれとレジに運べないがCeleronなら最速品でも何とかなりそうなプライスである(CPUの価格に関しては【サハロフ佐藤のアキバ定点観測】6月1日調査分や5月25日調査分を参照 )

●2タイプのCeleronプロセッサ

　さて、前述のレポートでも分かる通り、現時点でCeleronにはSocket370タイプのTualatinコア版とSocket478タイプWillametteコア版が存在しており、それぞれ1.4GHz品と1.7GHz品がショップの店頭に並んでいる(原稿執筆時点でCeleron-1.8GHzのバルク品は一部で確認されているがリテールパッケージは未登場)。今さら説明するまでもないのだが、両者の主だったスペックを【表1】に書き出してみるとネーミングは同じ“Celeron”であるものの異なっている。ちなみにどちらのCeleronを選ぶのかは、個々のユーザーの都合に大きく影響するだろう。

　例えば、既存または余っているメモリやマザーボードの都合でSocket370環境がそこそこ整っている場合に最小必要限度の投資で済まそうとするなら、Socket370タイプのCeleronを選択すれば手元のパーツ資産を有効に活用できる。あるいは、Tualatinコア版Celeronの消費電力が比較的(圧倒的)少ない点に注目すれば、最近話題の小型キューブベアボーンPCに向くデバイスだとも言える。はたまた、一気に「Pentium 4-2.53GHz」と行きたいところだが当座の予算が厳しい場合には、将来性を重視して最新のSocket478マザーボードと手頃なメモリをとりあえず確保しSocket478タイプのCeleronで完成させておけば、いつでも狙いの高クロックPentium 4プロセッサへアップグレード可能である。ただ、こうした場合に気になるのが、Celeronプロセッサを使って組み上げるパソコンのパフォーマンスだ。それともうひとつの要素として、どの程度のオーバークロック耐性を示すのか興味を持つユーザーも多いことだろう。
　そこで今回の課題は、この2点についてSocket370タイプのTualatinコア版Celeron-1.4GHzとSocket478タイプWillametteコア版Celeron-1.7GHz及び1.8GHzを用意し、そのパフォーマンスを探ってみた。

●今回のテスト環境について

	Abit製「Siluro GF4 Ti 4600」(GeForce4 Ti4600)

　Socket370タイプのTualatinコア版Celeron-1.4GHzは、こちらでテストした環境の基本部分をそのまま流用した。つまりCPUを「PentiumIII-S-1.13GHz」から「Celeron-1.4GHz」に交換。そしてビデオカードも組み替えてテストに臨んだ訳である。なお、この組み合わせにおいてとても興味深い現象が確認できた(詳しくは後述する)。次にSocket478タイプWillametteコア版Celeron-1.7GHz及び1.8GHzは、チップセットにi845Eを搭載する533MHz版Socket478マザーボードを用意してテストに備えた。それと今回は、ビデオカードに「GeForce4 Ti4600」というGeForce4ファミリーでは最速のカードを組み込んで贅沢なテストマシンに仕立てた。

　一方、ベンチマーク・テストについて、今回から従来のテストメニューを少々変更しているので説明しておこう。まず、主にプロセッサの整数演算能力を知る上でベンチマークテスト代わりにSuperπを走らせているが、これは今まで通りで変更はない。次に3Dグラフィック系のテストだが、これまで「3D mark2000 Rev1.1」と「3D mark2001」を併用してきた。これを、先ごろ登場した「3D mark2001 Second Edition」一本に絞った。そしてもう一点、MadOnion.comが最近リリースした「PC mark 2002」を追加し「Superπ」「3D mark2001 Second Edition」「PC mark 2002」の3つのベンチマーク・テストを用いてテストマシンのパフォーマンスを探ることにする。ちなみに「PC mark 2002」は、大きく分類してプロセッサ性能、メモリ性能、ハードディスク性能をテストするプログラムだ。性能チェックは、【表3】に示した複数のテストを実行して個々のテスト結果をもとに「CPU score」「Memory score」「HDD score」の3つに分けてスコアーが示される。なお、3D mark 2001 Second Edition及びPC mark 2002は、WindowsXP(日本語バージョン)環境だとスタート直後にキャンセルされてしまう。対策としては、「地域と言語のオプション」の詳細設定ページにて「Unicode対応でないプログラムの言語」を英語(米国)に設定変更すれば無難に動作するようになる。ただし、Superπを実行するためには元に戻す必要性がある。さらに設定毎に再起動を求められるので面倒と言えば面倒だ。

●Socket370タイプのTualatinコア版Celeron-1.4GHzを動作させてみる

	Socket370タイプTualatinコア版Celeron-1.4GHz

　前項でも少しふれたが、このCPUを動作させる環境は前回のテスト機器がそのまま使えそうなので、CPUとビデオカードを入れ替えてテストすることにした。ただ、セットアップ直後に興味深い現象を確認している。それは、これまで試したTualatinコア版CPU(PentiumIII-S-1.13GHz及びCeleron-1AGHz)においてマザーボードあるいはゲタに搭載された電源回路は、一貫してCPU本来の規定コア電圧を出力しなかった(いずれも規定電圧より低い値を出力した)。ところが今回のCeleron-1.4GHzでは、一転して規定コア電圧よりも高い値を出力したのである。今回、テストした環境は、前回のレポートでお伝えした通り、コア電圧を操作する改造を施したままである。したがって、もしも「PentiumIII-S-1.13GHz」をテストした時と同じ理屈で電源回路が動作するなら、コア電圧は1.40Vを出力するハズなのだ。ところがBIOS SETUPのPC Health Statusをチェックしてみるとコア電圧は1.60Vを示していた(当然、マザーボードのコア電圧設定機能は操作していない)。

この状況を分析してみると

(1)PentiumIII-S-1.13GHzを装着した前回のテストの場合、マザーボードのコア電圧電源回路は、装着したCPU本来の規定コア電圧値より低い電圧を出力した。

(2)これは、正確にCPUのVIDパラメータを読めないところに原因があると推定した。このときマザーボードのコア電圧電源回路が認識したVIDパラメータはVIDコード(25mV 3：0)で示すと01111である。

(3)続行したオーバークロックテストでは、VIDラインに物理的な改造を施して(VID1ピンとVSSピン間に1kオームの抵抗でブリッジ)マザーボードのコア電圧電源回路に1.40Vを出力させた。この時点のVIDパラメータはVIDコード(25mV 3：0)で示すと01101となる。

(4)今回、(3)の改造を施したままCPUをCeleron-1.4GHzに組み替えて動作させたところマザーボードのコア電圧電源回路が1.60Vを出力した訳だが、その1.60Vを出力するために必要なVIDパラメータを導き出すとVIDコード(25mV 3：0)では01001になる。

(5)ちなみにこのCeleron-1.4GHzの規定コア電圧は1.50Vである。VIDコード(25mV 3：0)で示すと01011だ。ここで(3)で施した改造パラメータ01101との論理積(AND)を(4)で得た1.60VのVIDコード01001と比較するとピッタリ合致する。

つまり、VIDコード01011を持つCPUのVID1ピンを強制的に「0」に操作した結果がそのままマザーボードの電源回路に伝わって1.60Vを出力したものと考えると自然なのだ。

以上の状況から、どうやらマザーボードのコア電圧電源回路は、このCeleron-1.4GHzのVIDコードを正確に認識しているものと確信できた。その証明として(3)で施した改造部分を元に戻した状態では、写真3に示した通りCeleron-1.4GHz本来の規定コア電圧1.50Vの近似値を示したのである。さらに、このCeleron-1.4GHzを非改造の状態に戻したPL-iP3/T(Slot1→Socket370変換ゲタ)に装着してPL-iP3/Tの電源回路が出力するコア電圧を測定したところ、思った通りテスターは1.5Vを示した。

PC Health Statusでコア電圧をチェックしてみると実測値1.52Vを示した

　このように、これまでTualatinコア版CPUのコア電圧が規定通りに出力されなかった現象について思い浮かべてみると、どうしてもCPUのバラツキによって引き起こされていた可能性を強く感じてしまう。しかし、考え方によっては、もともと動作保証された環境でTualatinコア版CPUを使用した訳ではない。したがって今回のテストでCeleron-1.4GHzの規定コア電圧を得られた現象は、とりあえずCPUメーカーからのプレゼントだと思っておこう。さらにこちらのレポートから、もう1社の姿勢がうかがえる。ともあれ「Tualatinコア版CPUのコア電圧が規定通りに出力されない現象」については、改善策が用意され収束方向にあると言っても良さそうだ。

	コア電圧電源回路のMOS-FETにヒートシンクを追加してオーバーヒートに対処した

　それでは、規定通りのコア電圧を得られたCeleron-1.4GHzのオーバークロック耐性を調べてみよう。調査方法は従来通り、特定のコア電圧をセットしておきベンチマークテスト代わりにSuperπを走らせる。無難に104万桁の計算を終了できたなら順次FSB設定クロックを高くしていく。もしも、起動困難やSuperπがエラーを告げたなら、計算が終了できた直近の動作クロックをその時のコア電圧値における動作限界とする。そしてコア電圧を0.05V高くセットし再度Superπで円周率を計算をさせ、結果的に規定コア電圧＋0.25Vまで繰り返した。言うまでもなく、このテストではメモリのアクセスタイミングを最も遅くして実行した。なお、このテスト環境(マザーボードEP-3SPA3の機能)で操作可能な最高コア電圧は、規定コア電圧＋0.35Vである。ところが規定コア電圧より0.25V高い1.75Vのテスト中にどことなく若干ではあるが異臭を感じた。その発生源を調べてみると、どうやらマザーボード上のコア電圧電源回路付近からの異臭と断定できた。具体的には、電源回路の入力側コンデンサと終段出力MOS-FETが触れないほど高温になっている。考えてみれば、1.75Vのコア電圧で1.4GHzオーバーの動作要求は、CPUのデータシートに記載されている22.6Aの定格値を確実に超える電流を供給しなければならない。ところがEP-3SPA3は、FC-PGA PentiumIII-1GHzまでのマザーボードなので供給電流値は20.2A付近がサポート限界と言うことになる。つまり、電源回路がオーバーヒートしても当然な成り行きだ。その後のテストでは、発熱するMOS-FETに小さなヒートシンクをはり付けてファンで電源回路全体を冷却しながら続行した。ただし、電源回路の負担を考慮して1.75V以上のコア電圧操作におけるオーバークロックテストは割愛した。そして最終的にグラフに示した通りのオーバークロック耐性結果を得たが、コア電圧1.65V以上で動作クロックが伸び悩んだ。やはり、電源回路のキャパ不足が関係しているのかも知れない。それとスピード重視で設定したパフォーマンステストで全てのベンチマークが最後まで動作する条件とするならCPUの動作クロックを1.7GHzより高くできなかった（ベンチマーク結果は文末のグラフを参照のこと）。

●Socket478タイプWillametteコア版Celeron-1.7GHz及び1.8GHzを動作させてみる。

	Abit製のi845E搭載「BD7II」

　Socket478タイプWillametteコア版Celeronのテストには、Abit製のi845E搭載「BD7II」を選んだ。「400MHz版のCeleronにi845Eマザーボードとは贅沢な？」と思われるかも知れないが、BIOSサポートの関係(特にセカンドキャッシュの容量が正しく認識されるのか？が気がかり)もあって万全を期した。加えて、充実したBD7IIのオーバークロック装備も魅力的だ。その装備内容の詳細は表を参照していただくとして、さっそくWillametteコア版Celeronを動作させてみた。

Socket478タイプWillametteコア版Celeron-1.7GHz	Socket478タイプWillametteコア版Celeron-1.8GHz
システムは、128KBのセカンドキャッシュを無難に認識した	IntelのWebサイトから調達してきたCPU IDを表示するユーティリティー(現在の動作周波数を表示している)
こちらのページでCPUの詳細情報が得られる

　まず、気がかりなのは、セカンドキャッシュだ。正しく認識してくれるだろうか。ブート直前に表示されるSystem Configurationをチェックしてみると、システムはセカンドキャッシュを無難に正しい容量で認識している。テストの準備は、トラブルを抱えることもなくWindowsXPのインストールを完了。いつものようにベンチマークテストやツールの類を整えた。今回、目新しいCPUということでもあり、CPU ID（特にセカンドキャッシュ）を認識するユーティリティーは、IntelのWebサイトから調達してきた。さし当たって必要なデータは、これで得られるだろう。

　さて、Celeron-1.7GHzとCeleron-1.8GHzのオーバークロック耐性だが、グラフに示した通り、Celeron-1.8GHzの方が良い伸び率を示した。ただし、Tualatinコア版Celeron-1.4GHzも含めて、これらCPUのオーバークロック耐性は全てが同じ特性とは限らない。あくまでも1つのデータとして参考にしていただけると幸いである。
　そして、メモリタイミングを詰めてベストパフォーマンスを求めたテスト結果は最後のページに掲載したが、各CPUにおけるFSB設定クロック100MHzで取得したデータを基準にグラフ化してみた。なお、FSB設定クロック121MHzは、Celeron-1.4GHzが全てのベンチマークテストを完了できる最高の数値である。比較する意味もあってCeleron-1.7GHz及び1.8GHzでも同じFSB設定クロックで測定してみた。ところが、この後にSocket478マシンで思わぬトラブルを抱えてしまった。原因が現時点で不明なのだが、どうやらビデオ系に問題が発生したようで、ベンチマークテストをスタートさせるとシステムがフリーズするのだ。これは、全ての設定項目を規定、つまりデフォルトに戻しても再現する。したがってCeleron-1.7GHzとCeleron-1.8GHzの限界付近(特に後者)におけるパフォーマンス・データが取得できていない(Celeron-1.7GHzは、このクロックでほぼ限界に近い)。このトラブルの原因が判明しデータの取得に至れば次の機会にでも報告するとしよう。

　なお、結論として「Celeron-1.7GHzとCeleron-1.8GHzのどちらか一方を」と迷った場合は、予算が許すなら後者をお薦めする(オーバークロック動作を前提にして)。一方、Celeron-1.4GHzをチョイスする場合は、コア電圧を供給する電源回路に十分な余裕を持つ環境を整える事が重要である事を覚えていてほしい。

Willametteコア版Celeron-1.7GHz及び1.8GHzのコア電圧対動作クロック図

ベンチマーク結果

Superπベンチマーク結果

3D mark2001 Second Editionベンチマーク結果

PC mark 2002ベンチマーク結果(Memory Scoreの結果をみるとSDRベースで動作させたCeleron1.4GHzは、DDRベースで動作させたモデルのほぼ1/2でしかなくメモリの特性を如実に示している)

◎注意
メーカーが定めた周波数以上の動作は、CPUやメモリを含めてその他の関連機器を破損したり、寿命を縮める可能性があります。また、各電圧を高く設定する場合においても同様のリスクがあり、それらの結果によるいかなる損害についても、筆者およびAkiba2GO!編集部、製造メーカー、販売店はその責を負いません。オーバークロック設定・改造・BIOSの書き替え等は自己の責任において行って下さい。なお、この記事中の内容は筆者の環境でテストした結果であり、記事中の結果を筆者およびAkiba2GO!編集部が保証するものではありません。この記事についての個別のご質問・お問い合わせにお答えすることはできませんので、あらかじめご了承ください。

【筆者プロフィール】鈴池 和久氏。オーバークロック歴は1995年登場のTritonチップセットの頃から。マザーボードの回路解析やハンダごてを使ってオーバークロック改造を施すのが得意。1998年出版の「パソコン改造スーパーテクニック」を初めPC改造に関する著書を複数執筆。現在は当ページのオーバークロック研究室コラム記事を執筆中。ハンドル名は「ＫＡＺ’」。1957年生まれ大阪府在住。