アクセラレータの搭載

2005/7/16改訂
１．はじめに

中古のTVキャプチャーボックス（IO DATA GV-1394TV）を手に入れてからテレビを（また録画を）見ながら色々な事をしたり、録画した番組の編集も結構頻繁に行う様になってきたが、そうなってくると QuickSilver の 867MHz のCPU では能力不足を感じてきた。
マシンを買い替える事も検討したがどうせ買うならノートが欲しい、でも PowerBook G5 は出そうにない。Power Mac G5 は、能力は魅力的だがでかすぎる。ディスプレイがあるので iMac G5 はパスしたい。Mac mini は心引かれたが、必要な増設を行うと値段が高くなりすぎる。と、どれも帯に短し状態。
で、悩んだあげく、Apple のインテルスイッチもある事だし、アクセラレータを突っ込んで QuickSilver の延命をはかる事にする。
　
２．機種選定

搭載するアクセラレータは何にするかだが、延命させるのだからそれなりに能力のある物にしないと意味が無いし、またあまりに高いと買い替えた方が良いし。
まず処理能力を上げるには CPU のスピードを上げるかCPUの数を増やせば良い。希望としては今の２倍程度の処理能力が欲しいので、シングル CPU なら 1.8GHz 程度、デュアル CPU なら 1.2GHz × 2 程度の物になる。
いくつか候補を探してみると、それぞれ次のような物が発売されていた。

  • シングルＣＰＵ：
  • Sonnet Cresendo/ST G4 1.7GHz
  • Giga Designs G-Celerator 7447 2GHz
  • Giga Designs G-Celerator 7447 1.8GHz
  • デュアルＣＰＵ：
  • Sonnet Cresendo/ST G4 1.3GHz Dual
  • Giga Designs G-Celerator Dual 7447 1.8GHz
  • Giga Designs G-Celerator Dual 1.4GHz

高速なシングルも魅力的であるが、トルクフルなデュアルも魅力である。ただし色々調べていると、Sonnet も Giga Designs も高速シングルモデルにに使っている CPU には L3 キャッシュが無い。またこのページ等を見ると、L3 キャッシュ無しの高速 CPU を使ったデュアルモデルとそれより低速だが L3 キャッシュありの CPU を使ったデュアルモデルとを比較しているが、思いのほか高速 CPU の実効性能がのびなさそうである。

その辺りを色々と鑑みて、やっぱりせっかく MacOS X になってディアル CPU がまともに使える様になり、またこの先しばらく使っていけるだけの十分な底力が欲しいので、少し高くなるがデュアル CPU で行く事にする。また QuickSilver は FSB （って言ったっけ？この時代）のスピードが遅いので、L3 キャッシュ付きモデルを選ぶ事にする。

そうなると Sonnet Cresendo/ST G4 1.3GHz Dual か、 Giga Designs G-Celerator Dual 1.4GHz になるのだが、 Sonnet は過去に Power Macintosh 7300 用のアクセラレータを使っていて信頼感があったのだが、純粋に価格の面で Giga Designs G-Celerator Dual に決定。（と言いながら、結構クロック数が簡単に変更できると言う所に心引かれていた）
ネットで探した所、MJSOFT と KITCUT で最安同じ値段で販売中。KITCUT では送料無料であったためここで購入する事にしたのだが、これがまたなぜか後述のトラブルの始まり。
　
２．取り付け

　

これは外箱。
国内代理店の保証書や日本語説明書は外箱のシュリンクラップに張り付いている袋に入っている。
ネットショップでは在庫無しの状態だったのだが、火曜日の夜に注文 、水曜日の午後に入金し、木曜日に入金確認、発送、金曜日到着とスムーズに進む。

これが箱の中身。
箱にはアクセラレータ本体と電源ケーブル、取り付け説明書（英語）、おまけCDが入っている。
アクセラレータの本体。
冷却ファンはヒートシンクに固定されておらず、取り付けるマシンに応じて位置を調整し、付属のネジで固定する。
また右の白いのは定電圧トランジスタ（だと思う）のヒートシンクを保護しているプラスチックの筒。もちろん取り付け前に外す。

取り付けはCPU ファンを外してから純正のCPUボードを外し、代わりにアクセラレータを取り付けて補助電源ケーブルを差し込むという手順で行う。説明書に従って行えば別に難しい作業ではない。

　
　
３．トラブルその１

取り付けは事も無くすんなり終わり、さて起動。
ところが起動音がなってアップルマークが出るものの、いきなりカーネルパニック。
げっ！外れボードで 1.4GHz 動作しないのか？！と確認すると、設定は 1.33MHz 。それを 1.2GHz にしようが 1GHz にしようが、はたまた 1.4GHz にしようが全く動作しない。
いきなりカーネルパニックになるか黙り状態。なぜかオープンファームウェアに入ってしまう事もある。
こいつは初期不良だなぁと購入店の KITCUT に電話をかけて説明するが、サポートだという担当がこちらの話を聞かないのなんのって。何を言われても私は分からん、お前の所のマシンとの相性が悪いのかもしれん、送ってもらっても一度店の方でテストをして、それで問題が発生いなければ不良じゃないので取り替えられない、またその場合は調査費用をもらう。店の確認で問題が発生したら、そこで初めて（且つ手数料をさっ引いて）返金するか取り替える、と「客に何言っとんじゃ！このダボ店員は！」の対応。
結局どうして欲しいのか聞くと、自分でメーカーサポートに問い合わせて初期不良かどうかを確認しろ、それで不良だとメーカが言えば取り替えてやるとの事。
じゃあそれは仕方無いとして、そのやり取りで10日以上かかっても初期不良で取り替えてくれるのか（こっちは平日は仕事があるし、初期不良での取り替えは10日以内の規定だし、既に問題があったと店には連絡しているので）と聞くと、10日を過ぎると絶対だめだ、今からサポートとやり取りしても十分間に合うだろうが！と半切れ状態。
こんな糞ボケ店員相手にしていてもらちがあかないので、次の月曜日に（荷物が届いたのが金曜日だったため）サポートに電話をすると、あっさりと「初期不良です」。で、火曜日に（店が月曜日休みのため）購入店に電話をかけると、今度の担当者は非常に丁重で「お先にメーカーにご確認いただいたのですか、わざわざありがとうございます。今は在庫がありませんので入荷次第先にお送り致します。動作をご確認されてから同梱の送り状で不良品をご返送ください。」とのご対応で、すんなり交換となる。いったいこの前のくそったれ店員は何だったんだ？

　
４．トラブルその２

数日で交換品が届き早速取り付けてみた所、今度は1.3GHz でも 1.4GHz でも何ら問題無く起動する。
よっしゃぁ〜、これで当たり前だよなぁと故障品もパッケージしてしばらく使っていると、なんと突然画面に紗が下りてきて「電源ボタンを押しっぱなしにしてリブートしてくれ」のメッセージが出る。
最近大分暑いし、やっぱり 1.4GHz じゃ持たなかったか、とクロックスピードを落としてみるが、いくら落としてもやがてフリーズする。 1GHz まで落としてサイドパネルを開けてエアコンを掛けて、ようやくこの状態で数時間持つといったところである。
いくらなんでもこれでは使い物にならないし、購入店に連絡してまた腹を立てるのも嫌なので、今度は直接メーカーサポートに電話した所、もしかしたら不良かもしれないので一度送ってくれとの事。
という訳で、いきなりの入院。

その後１週間程度でメーカから返ってくるが、調査した結果現象は再現せず、ただし相性問題があるかもしれないので動作確認が出来ている物と交換修理したとの事。
とりあえず取り付けてみると中々調子よく動作するが、しばらく経つと現象が再現する。これは本当にうちのマシンとの相性が良くないのか？と拡張ボードを外したり空気の抜けを良くしたりと色々しているうちに、メモリースロットに刺さっているメモリーモジュールが異常に熱くなっている事に気づいた。
まさかと思いながら、アクセラレータに一番近いメモリモジュールを外して動作させるとものすごく調子が良い。これはアクセラレータじゃなく、メモリの熱暴走が原因だ。
　
５．熱対策

アクセラレータの左にメモリモジュールが３つ挿さっているが、一番右のメモリモジュールとアクセラレータのヒートシンクとの間にほとんど隙間がない。またヒートシンクは純正のCPUボートの時と異なり、ファンをぶん回していてもむちゃくちゃ熱くなっている。
このヒートシンクの熱がメモリーボードにもろに伝わり、メモリーが熱で異常動作、システムエラーになっていたようである。
ありあわせのボール紙で作った熱遮蔽板兼導風用のフード。 CPU ファンから吸い込んだ風を全てアクセラレータに流すのではなく、一部はメモリモジュール側に流す様にしている。
この対策でシステムエラーは発生せず、安定して動作する様になったが、一番右のメモリースロットにメモリモジュールを挿すと数時間後にやはりエラーが発生する。元々挿してあったのは純正の 128MByte メモリだったが、容量の減少はあきらめて空けてある。
これはおまけの対策。
左側のサイドパネル（開かない方）が結構あったかくなっているので調べていると、底板が相当熱くなっている事に気づいた。（おそらくハードディスクの熱）
ちょっとでも筐体内の熱を下げるため、ノートPC用に使っていた冷却台を QuickSilver の下に置く事にした。（大きさがちょうど良かったし）
結構暖かい風が噴き出しているのでそれなりに冷えているようである。
　
６．結果

上記の対策を行った結果、クロックスピード1.3GHz 設定で数日間連続動作させても問題が発生せず、順調に動作している。 どうもカーネルがアクセラレータの石をサポートしていないという理由で一般の計測ソフトでは CPU の温度計測できなかったのだが、PowerLogix 社の CPU Director が使える事を知って使ってみた所、大体 65度〜70度あたりで安定動作している。CPU のクロックを 1.4GHz に上げると CPU 温度が78度近くまで上がる事があり、さすがにエアコンを入れないと安定稼働しない。
という訳で、能力的には十分満足出来るので現在 1.3GHz で順調稼働中。
　
７．熱対策その２

もう少しＣＰＵ温度を下げられないか色々模索して、ヒートシンクの表面積を上げるために１０円玉を差し込んだり，ＣＰＵボードを完全にフードで覆ってみたりしてみたが、どれも良い結果を得られず。如何せん筐体内の温度が高くなりすぎているようである。結局は最初の熱遮蔽板タイプのフードを付けてサイドパネルを数センチ開けておくのが一番良い手段であり、これで 64,5 度前後でで動作する。
もう少しなんとかする方法が無いかネットを漁っていた所、12cm の筐体ファンを排気ではなく吸気にしている人がいるのを知り、もしかしたら排気が弱くて筐体内に熱がこもるのではなく、吸気が弱くて熱がこもるのではないかと思って付け替えてみる事にする。

付け替えてみた結果、ＣＰＵの温度はあまり変わらない。サイドパネルを閉めた状態ではやはり 70 度前後まで上がるし、開いた状態では 64〜67 度辺りで安定稼働。ＣＰＵのクロックを 1.4GHz に上げると数時間で暴走。
ただし朝方の涼しい時間帯だと 61,2 度で動作し、エアコンを掛けていると55〜57度辺りで安定している。（エアコンは２７度設定）
また 外気がメモリボードとハードディスクにあたるため、この２つが冷却される効果が発生。今まで熱遮蔽板兼フードを付けてようやく動作していたのが、それを取り外し、且つメモリを元の３枚挿しにした状態で問題無く稼働する様になった。また底板が熱くなる現象も治まり、筐体の下に置いていたノートＰＣ用の冷却台無しでも十分に冷えている。
これが現在の運転状態。
サイドパネルをちょっと開けて、ＣＰＵボードの上あたりに余った８cmファンを１つ、熱気吸い出し用に置いている（１度程度下がる気がするが、半ば気持ち）。
12cm ファンを排気にしている時は開けた部分から「熱気が上がってくる」という感じだったが、吸気にしてからは「熱気が吹き出してくる」に変わった。

この結果から考えると、この後のベストの対策は天板に穴をあけ、ファンを取り付けて熱気を排出する事だと思う。ただそれをやるとなると筐体を傷つける事になるし、中古の筐体を一つ手に入れてからトライしなければならないなぁ。
もう一つはスピーカーを取ってしまい、そこに排気用ファンを取り付けるか、だ。（どうせノイズがのって使い物にならないスピーカだし）
　
９．性能

以下にQuickSilver 867MHz と G-Celerator 1.33GHz × 2 のXbench での測定結果を示す。
CPU のクロック比は 1330 対 867 でほぼ 1.5 倍なので、 CPU Test はほぼクロック比通りの値となっている。 スレッドは 2.37 倍、 CPU 単体の実効性能比が 1.58 なので、デュアル化による性能向上は 1.5 倍。大体良い所か（ 1.7 倍くらい行けばうれしかったが）。
メモリは FSB のスピードが変わっている訳じゃないのでほぼ変わらなくて良いはずだが、少しアップ。その代わりと言ってはあれだが、HDへのアクセス性能がちょっと落ちている。これは純正状態の測定結果が IDE HD をマザーボードの ATA100 コネクタに接続した状態で行っているのに対し、アクセラレータを取り付けた後の測定結果はその IDE HD に SATA 変換ボードを取り付けて SATA 接続で測定しているためかもしれない（なぜかしら性能が落ちる）。でも小ブロックサイズのシーケンシャルリードのみ速いというのも妙な話である。（ＣＰＵのクロックが上がった分、何かタイミングとかが変わったのだろうか？）
　
　 QuickSilver 867MHz

G-Celerator
Dual 1.33GHz

倍率
Results 104.08 140.61 1.35
CPU Test 103.25 163.41 1.58
Thread Test 73.68 174.95 2.37
MemoryTest 105.67 112.89 1.07
Quartz Graphics Test 120.69 148.04 1.23
OpenGL Graphics Test 90.56 123.63 1.37
User Interface Test 168.21 215.83 1.28
Disk Test 107.95 104.03 0.96
　
　
● QuickSilver 867MHz 純正状態 
Results	104.08	
	System Info		
		Xbench Version		1.1.3
		System Version		10.3.9 (7W98)
		Physical RAM		1152 MB
		Model		PowerMac3,5
		Processor		PowerPC G4 @ 867 MHz
			Version		7450 (V'ger) v2.1
			L1 Cache		32K (instruction), 32K (data)
			L2 Cache		256K @ 867 MHz
			L3 Cache		2048K @ 217 MHz
			Bus Frequency		134 MHz
		Video Card		GeForce2 MX
		Drive Type		IC35L120AVV207-0
	CPU Test	103.25	
		GCD Loop	99.92	3.90 Mops/sec
		Floating Point Basic	105.61	381.92 Mflop/sec
		AltiVec Basic	105.33	3.06 Gflop/sec
		vecLib FFT	102.58	1.59 Gflop/sec
		Floating Point Library	103.03	4.12 Mops/sec
	Thread Test	73.68	
		Computation	54.35	733.79 Kops/sec, 4 threads
		Lock Contention	114.35	1.44 Mlocks/sec, 4 threads
	Memory Test	105.67	
		System	124.57	
			Allocate	555.80	362.55 Kalloc/sec
			Fill	91.80	730.73 MB/sec
			Copy	87.79	438.94 MB/sec
		Stream	91.74	
			Copy	92.40	675.48 MB/sec [altivec]
			Scale	95.83	707.26 MB/sec [altivec]
			Add	90.68	580.34 MB/sec [altivec]
			Triad	88.38	540.01 MB/sec [altivec]
	Quartz Graphics Test	120.69	
		Line	111.70	2.84 Klines/sec [50% alpha]
		Rectangle	108.35	7.62 Krects/sec [50% alpha]
		Circle	116.59	2.69 Kcircles/sec [50% alpha]
		Bezier	118.93	1.29 Kbeziers/sec [50% alpha]
		Text	159.69	2.60 Kchars/sec
	OpenGL Graphics Test	90.56	
		Spinning Squares	90.56	63.37 frames/sec
	User Interface Test	168.21	
		Elements	168.21	54.10 refresh/sec
	Disk Test	107.95	
		Sequential	111.38	
			Uncached Write	103.74	43.24 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Write	102.64	42.03 MB/sec [256K blocks]
			Uncached Read	145.31	23.00 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Read	103.66	41.88 MB/sec [256K blocks]
		Random	104.73	
			Uncached Write	110.00	1.65 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Write	108.71	24.52 MB/sec [256K blocks]
			Uncached Read	97.70	0.64 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Read	103.42	21.28 MB/sec [256K blocks]
　
● G-Celerator Dual 1.3GHz 設定 
Results	140.61	
	System Info		
		Xbench Version		1.1.3
		System Version		10.3.9 (7W98)
		Physical RAM		1152 MB
		Model		PowerMac3,5
		Processor		PowerPC G4x2 @ 1.33 GHz
			Version		7455 (Apollo) v3.3
			L1 Cache		32K (instruction), 32K (data)
			L2 Cache		256K @ 1.33 GHz
			L3 Cache		2048K @ 4.16 GHz
			Bus Frequency		134 MHz
		Video Card		GeForce2 MX
		Drive Type		IC35L120AVV207-0
	CPU Test	163.41	
		GCD Loop	164.93	6.44 Mops/sec
		Floating Point Basic	160.26	579.57 Mflop/sec
		AltiVec Basic	164.31	4.77 Gflop/sec
		vecLib FFT	161.16	2.50 Gflop/sec
		Floating Point Library	166.57	6.67 Mops/sec
	Thread Test	174.95	
		Computation	166.50	2.25 Mops/sec, 4 threads
		Lock Contention	184.30	2.31 Mlocks/sec, 4 threads
	Memory Test	112.89	
		System	140.11	
			Allocate	851.73	555.58 Kalloc/sec
			Fill	95.98	763.99 MB/sec
			Copy	101.85	509.24 MB/sec
		Stream	94.52	
			Copy	94.57	691.28 MB/sec [altivec]
			Scale	99.17	731.90 MB/sec [altivec]
			Add	92.68	593.13 MB/sec [altivec]
			Triad	91.99	562.08 MB/sec [altivec]
	Quartz Graphics Test	148.04	
		Line	132.17	3.36 Klines/sec [50% alpha]
		Rectangle	121.53	8.55 Krects/sec [50% alpha]
		Circle	132.41	3.05 Kcircles/sec [50% alpha]
		Bezier	161.94	1.76 Kbeziers/sec [50% alpha]
		Text	235.13	3.83 Kchars/sec
	OpenGL Graphics Test	123.63	
		Spinning Squares	123.63	86.51 frames/sec
	User Interface Test	215.83	
		Elements	215.83	69.42 refresh/sec
	Disk Test	104.03	
		Sequential	108.99	
			Uncached Write	109.22	45.53 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Write	93.05	38.10 MB/sec [256K blocks]
			Uncached Read	151.87	24.04 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Read	97.93	39.57 MB/sec [256K blocks]
		Random	99.50	
			Uncached Write	107.75	1.62 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Write	105.82	23.87 MB/sec [256K blocks]
			Uncached Read	95.96	0.63 MB/sec [4K blocks]
			Uncached Read	90.52	18.63 MB/sec [256K blocks]
　

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