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ASRock E350M1 extreme Undervolting - Stromspar HTPC auf AMD-APU Basis (2/4)

Die Modifikationen der APU Spannungsregler

Nachdem wir nun die einzelnen Spannungsregler auf dem Board gefunden haben, können wir uns an das Modifizieren der Spannungen machen. Zunächst widmen wir uns dem RT8870A und suchen die FB Pins für die Feedback-Spannung.

 

Laut dem Datenblatt des RT8870A befindet sich der FB-Pin für die CPU am Pin 39 und der für die Nortbridge beziehungsweise die GPU am Pin 10. Das Problem ist nur, dass es sich bei dem Chip um ein BGA Gehäuse handelt und man nicht so einfach an die Pins herankommt. Dies lässt sich aber dadurch umgehen, indem man mit dem Multimeter direkt am Pin ansetzt und die vom Chip ausgehenden Leitungen durchmisst, bis man das Bauteil findet, zu dem die Leitung führt. In beiden Fällen ist dies ein SMD Widerstand und Kondensator, die wir auf dem oberen Bild mir einem gelben Strich markiert haben. Um nun die Spannungen der beiden Recheneinheiten herabsetzen und justieren zu können, löten wir an beide Pins je ein 500kOhm Trim-Poti, den wir dann wiederum an die 5V+ Spannung löten. Der Einfachheit halber, haben wir an den jeweiligen stellen ein paar Kabel gelötet, die dann zu den Potentiometern führen. Je weiter wir nun den Widerstand des Trim-Potis verringern, je mehr erhöhen wir das positive Potential an den entsprechenden FB-Pins, was zur Folge hat, dass die Spannung gesenkt wird.

Das ganze funktioniert natürlich auch in die andere Richting, sofern man das andere Ende des Potis nicht an die 5V Leitung klemmt, sondern an Masse. Dann wiederum kann man die Spannungen der Kerne erhöhen. Was aber nur Sinn macht, wenn man übertakten möchte. Da die Brazos APU eh aber eine Übertaktungssperre hat, macht das bei diesem Board auch wenig Sinn.

Wichtig in dem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass man vor dem Undervolting der APU C6 im Bios deaktivieren sollte. Erstens hat es keine große Auswirkung auf den Verbrauch und zweitens macht es das ganze Vorhaben zunichte, da es bei geringen Spannungen zu Instabilitäten führt.

Im Endeffekt konnten wir so die Spannungen der Kerne auf 0.790V im Idle senken und so ein paar Watt einsparen. Dies sowohl für die CPU als auch für die Northbridge. Zudem kann die APU jetzt dank des größeren Kühlkörpers, den wir schon früher angebracht haben, komplett passiv gekühlt werden.

Da wir natürlich auch messen möchten, was wir verstellen, haben wir auf der Unterseite des Boards entsprechende Leitungen für die Spannungen verlegt, die wir nach hinten geführt haben.

Die Spannungsregler für 1.8V und 3.45V

Zunächst müssen wir dazu die Spannungsregler beziehungsweise die Steuerchips der Schaltregler auf dem Board ausfindig machen und sie den entsprechenden Spannungen zuordnen. In der Regel findet man diese ziemlich nahe an den entsprechenden Verbrauchern.

Bei der 1.8V Spannung ist die Sache recht unkompliziert, da der FB-Pin des APW7120 direkt neben dem 5V Pin liegt, so dass wir einfach zwei Leitungen an die entsprechenden Pins löten, an die widerum ein 500kOhm Trim-Poti gelötet wird. Natürlich wollen wir auch die Reduktion der 1.8V Spannung messen, weshalb wir ebenfalls eine Leitung auf der Rückseite des Mainboards verlegen, die uns die Messung der Spannung vereinfachen soll.

Diese konnten wir dann schließlich auf 1.37V reduzieren und so den Verbrauch weiter senken.

Bei den beiden Längsreglern für die beiden 3.45V Spannungen war die Angelegenheit schon etwas heikler. Zunächst ein Mal hat uns gewundert, warum ASRock hier zwei Längsregler einsetzt, die beide eine Spannung liefern, die sehr nahe an den 3.3V des Netzteils liegen. Dazu haben wir beide Längsregler komplett abgeklemmt und die Ausgänge an die 3.3V vom ATX Stecker geklemmt. Dies führte aber dazu, dass das Board nicht mehr starten wollte. Also haben wir das Ganze wieder rückgängig gemacht und die Spannungen an beiden Längsreglern separat heruntergeschraubt.

 Es hat sich dann herausgestellt, dass das Absenken der Spannung an dem einem Längstregler keine nennenswerte Auswirkung auf den Verbrauch hatte. Diesen haben wir erneut abgeklemmt und an die 3.3V vom ATX Stecker gelötet. Diesmal startete das Board und wir konnten mit unseren Modifikationen fortfahren. Auch wenn das Abklemmen des einen LM1117 keine große Auswirkung auf den Verbrauch hat, macht es durchaus Sinn diesen Längstregler zu überbrücken, da er einen unnötigen Verbraucher darstellt. An dem zweiten LM1117 haben wir dann einen 100kOhm Poti zwischen dem ADJ-Pin und Masse gelötet und konnten die Spannung auf 3.10V senken. Weiter drunter schaltete sich das Board jedoch ab. Dies hat den Verbrauch des Systems um ein paar weitere Watt reduziert und die Southbridge wurde auch nicht mehr so warm wie vorher.

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