超强--Ti4400改造Quadro4 900XGL的前后 -pc6资讯

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超强--Ti4400改造Quadro4 900XGL的前后 时间：2004/10/8 15:33:00来源：本站整理作者：蓝点我要评论(0)

Nvidia Ti系列无论是从它的性能还是市场的角度上来说，都是非常成功的。 Geforce4 Ti采用了nfiniteFX II和LMA II。nfiniteFX II引擎完全支持DX8.1，具有可编程的pixel shaders和vertex shaders。LMA II引擎则可以提高显存带宽的利用率。Geforce4 Ti具有Accuview多采样硬件全屏抗锯齿技术，nView多显示器支持，Quadro4 900 XGL就是基于Geforce4 Ti核心的针对专业市场的产品。

Quadro4系列的推出，在CG专业卡领域是个里程碑式的，以相对低的价格实现了强大的性能。Quadro4专业图形卡包括了Quadro4 XGL系列和Quadro4 NVS系列。Quadro4 XGL可用于电脑辅助设计（CAD）和数字内容生成（DCC）等应用。

Quadro4 XGL支持先进的shader（顶点遮蔽和像素遮蔽程序）操作。重要的是它针对OpenGL进行了优化设计，而在DirectX方面和Geforce一样。现在我们以Ti4400来探讨一下关于硬件改造quadro4 900XGL的可行性。

我们分两个步骤来进行实验。第一是将Ti4400识别为Quadro 900XGL以及如何进行OC；第二是尝试打开显卡的专业openGL管线。以实现其屏蔽的专业性能。

第一部分

关于显卡的识别

如上图，Ti4400的BIOS芯片为PLCC封装的32pin的ATMEL芯片，编号为AT49BV512，以前该芯片长期被使用于各大显卡厂商的显卡产品上，从数年之前的Voodoo3到现在的Geforce4，应用广泛。（因为信片结构复杂，体积大，对布线布局有影响而且频率不高，将逐渐被8pin的SOIC封装的串行芯片代替。现在多看到的是SOIC芯片）

pin13，pin14，pin15,pin17,pin18,pin19,pin20用于传输并行数据，pin16为ground pin， pinA0到A15为寻址数据通道，实现16位的并行芯片功能。Pin1，pin2，pin30为nc。Pin32为vcc。pin22，pin24 ，Pin31分别为CE，OE，WE。负责参考电压、计数方波等各种功能。
BIOS通过chip ID pins的高低电平来生成相应的Device ID（硬件识别号）。对于nv25的Gefroce4 Ti和Quadro4显卡， Ti4600的ID号是0250，Ti4400的ID号是0251，Ti4200的ID号是0253；Quadro4 900XGL的ID号是0258；Quadro4 750XGL的ID号是0259，Quadro4 700XGL的ID号是025B。

从ID号分析：中间两位（25）是核心的代号即nv25，最后一位0、1、3对应nv25中的三款显卡。换算成二进制为00，01，11。最后一位为8，9，B对应nv25GL中的三款显卡。

Chip ID pins的高低电平是通过电压的高低来定义的，管脚为＋3.3V代表1，0V代表0。这样显卡的身份便由chip ID pins的状态来决定。每个管脚对应两个电阻位置，移动电阻到另外一个空焊处即可改变该管脚状态。我们从PCB上可以通过查电阻编号来找对应的电阻，一般来说，这两个电阻的编号是相邻的。可以通过移动电阻的位置来改变电位状态。一般的方法就是焊电阻。由于10k的电阻非常小，这个方法实际操作上难度很大，并且影响显卡的保修。这里我们不采用这个方法。

通过实际测量针脚电压。得出如下结果
(横是32个pin，下面对应的是在900XGL，Ti4600，Ti4400的电压。由于实验过程中万用表的误差，实验数据记录的原则为：显示为0，记录为0；如显示为小数点后三位，则只保留一位)

从以上数据可以看出，pin2（nc）被定义为quadro识别pin，看来nvidia在Ti4系列改变了以前用以前pin18，pin19来定义ID pins。当pin2为低电平时，为quadro；当pin2为高电平时，为Ti。pin23为Ti4600和TI4400的ID pin。当pin23为低电平时，为Ti4600（quadro是基与Ti4600，除了pin2外，其他的都相同）；为高电平时，为Ti4400。

可以看出，我们可以通过改变pin2和pin23的电位来改变Device ID。达到把Ti4400从识别上改造成为quadro4 900XGL。

PCB简单分析--如图。

每一个pin对应的2个编号相临的电阻。我们从Ti4400的PCB上分析可以得知。从功能上简单分4个部分。

1，供电部分。采用了大量的SANYO的OS-CON固态电解电容和大容量TEAPO电容以及大量的Rubycon 1000uF的滤波电容，IOR的28-pin Plastic SOIC封装的IRU3007CW PWM(脉宽调制)集成电路，MOSFET管，扼流线圈等。

2，主芯片NV25及其控制电路部分，这是我们要找的。

3，显存周围的电路部分，包括终结电阻，贴片电容等。

4， BIOS芯片和VIVO功能等的其他芯片。

通过电路分析， R900-999这个区间分布的10K的电阻控制着芯片的电路部分。（分布在PCB正反2面）。下面就从这部分电阻入手开始我的改造。

从电路分析和pin2 Device ID对应的电阻为R962，R963；和pin23 Device ID对应的电阻为R957，R958。
如果电阻在R962上，R963为空焊，对应到pin2就为高电平；反之，则为低电平。如果电阻在R957上，R958为空焊，对应到pin23为高电平；反之则为低电平。

实际电路改造。

工具：导电胶水

原理：焊接电阻的目的是为了让电流改变路径，我们现在可以采用等效的方法。用导电胶水连接2个对应电阻的空焊的位置。这样电流从电阻小的连接处流过，相当与把电阻改焊到另外的对应电阻位。

实际操作：10K的电阻位置有一个白色的小方框，我们正好可以用针尖沾导电胶水把他涂满。操作要干净，不能把导电胶水弄到其他地方，防止短路烧毁其他元件。另外胶水涂的要饱满，防止接触不良。同时，习惯性的给显存加了散热片。把GPU的风扇拆下。去掉了那层导热胶，涂了含银硅脂。去掉了那2个塑料钉，改用了小螺栓和小螺母，垫了纸垫圈。

电路改动如下图

开机测试。

OS提示有新的VGA控制器QUADRO4 900XGL，安装雷管驱动后，如下图

改写BIOS

以上看到的是ELSA的GLORIA 900XGL，其实这就是一个普通的TI4400，下面我们用NVIDIA BIOS Editor来改写一下BIOS。首先从用nvflash备份BIOS为fatu,.rom。然后用nvidia bios editor把fatu.rom导入.

开始修改:

修改内容包括以下几个方面：

1. 常规选项。

　 A设备ID。把原来的开机显示字符"Geforce4 TI4400 "改为"quadro4 900XGL"

　 B显卡的ID。第一ID号，显然应该由0251改为0258，第二显卡厂商ID，随意改为Elsa等，第三子设备ID，改为相应厂商的子设备号；
C开机画面显示信息。开机显示信息是系统启动显示的信息，最多可显示80个字符。
如图

2．初始化设置。

A "起用STRAP覆写"，可以通过"Strap Register"去升级显卡。如果没有选中，则会影响AGP边带寻址和其他一些功能。

B"禁用AGP边带寻址"选项。"AGP边带寻址"是高级显卡的一个功能，具有此项功能的显卡在性能上比没有的要高出许多。如果选择后系统不稳定，就打勾。

C"禁用快写"选项。如果这一项被选中，说明该显卡是在测试中的新硬件。正常情况下必选择。

D GPU、显存时钟频率的调整。这里我们把核心频率定为350，显存定为650。改完一定要按DUP才能生效。有的时候需要在NVBIOSEditor的"十六进制编辑菜单"下完成。但是用高的nvidia bios editor版本可以解决备份的bios.rom不能打开和GPU，显存频率不能修改等问题。然后把修改完的保存为fatumai.rom。
如图

3．刷新bios。

用nvflash在纯DOS下键入nvflash －u －f fatumai.rom即可。此过程不能掉电。

测试:

为了测试对比，我们用了现在的主流配置。系统配置如下：
AMDbarton2500+ OC 3200+（11*200）

NF2 ultra

512M*2 Kingston DDR400（dual channel ）

OS ：windiows XP sp1

测试软件SPECviewperf6_1_2.

测试结果如下

从对比结果可以看出，对于专业的openGL测试来说，改动后相对与真正的quadro4 900XGL来说，提高并不是很显著，并没有某些媒体上说的80%性能的提高。个人也没有感觉到象某些文章上说的画面抗锯齿上明显的提高。即使有也是不可感知差别，或是某些人的心理作用，亦或是处于某种商业目的。说用XXX改了就是好，等等。感觉颇有点破落户续宗谱和野孩子认干爹的味道。
A7，关于极限OC的探讨。

一般的情况下，GPU和显存可以oc到300和600，再高的话就可能出现花屏和系统不稳定。为了oc到更高的频率。我们就要着手提高GPU和显存的电压。适当的提高他们的电压能大大增强其在高频下运行的稳定性。再配合我们的适当的散热措施，可以稳定的运行在较高的频率。
我们先从IRU3007入手。如图

从 PWM第 11 脚(5V 基准电压)分得不同的参考电压，与从输出端的取样电压比较，然后反馈到PWM 中的误差放大器中，然后调整脉冲宽度,根据反馈的电压来调整输出电压，以达到稳压的目的。这个过程中的几个电阻，就影响着电路电压。如果输出电压是 aV,反馈电压是aV,这种情况下输出电压稳定。如果反馈电压低于aV,PWM即提高对应的输出电压，使其从新达到aV输出。

通过提升或降低反馈电压，影响PWM的误差放大器，从而降低或拉高基准电压，即达到升高或降低GPU，显存供电电压的目的。
我们从+5V电源串接适当阻值电阻到GND，进行分压。或接到电压反馈端。但是这样调节电压的范围是不变的,变化的只是起点和终点的电压数值。实际测量得到GPU核心电压为为1.65V，显存电压为3.21V。可以适当的提高0.20-0.50V。GPU电压可以很简单的调节，但是TI4系列卡显存是将VDD和VDDQ都连接到其它的设备上。

GPU和显存都工作在相同的输入输出缓冲电压下。不利于增加电压。我们可以通过安装额外的输入输出缓冲电压的调整器给显存芯片。这样就可以使内部电路和输入和输出缓冲电压的值不同。如何分离VDD和VDDQ电路，如何安装电压调整器（实际可以使用一个硅二极管），其他的文章有详细的阐述。这里不赘述。仅是把IRU3007这个一般显卡上不常出现的PWM提出来。和大家一起研究。

第二部分

关于NV25相对于NV25GL是否屏蔽Two-Sided Lighting，3D Window Chipping等的专业OpenGL特性。官方没有任何的资料可以参考。
个人猜测。900XGL的NV25GL ULTRA芯片是各个功能都很完善的芯片。 TI4600的NV25ULTRA芯片是不太完美的或是故意屏蔽的芯片。就象TI4600本来就自己支持双DVI显示。但是不稳定才用的第三方芯片。正如现在改完后效果提升不大，专业的openGL渲染管线根本没有打开。通过PCB电路分析，GPU功能控制集中在R900-999之间的10K电阻上。

于是。尝试改变电路，求得突破。

B2，实验方法。改变控制电路电阻的组合方式，来改变电路。试图有新发现。

B3，实验器材。针，导电胶水。

B4，实验记录。

从以上数据分析。4次严重花屏，1次不能识别硬件。1次性能下降。

又尝试同时多个电阻的方式，这样有N多组合方式，时间所限。只进行了10个左右。没有特别的发现。猜想可能是NVIDIA因为以前的改造的影响，出与市场的考虑。在GPU内部把专业openGL管线给屏蔽了。现在从NV25芯片本身进行实验。由于NV25芯片PCB的下面全是锡点，没有调节电阻。于是考虑打开上面的黑色的封装体。下图。