Habilitando o PAT nos chipsets Intel i865

Já explicamos em inúmeros artigos que o PAT nos chipsets Intel significa Performance Accelerator Tecnology e é uma otimização que o chipset i875 possui para operar com memórias DDR400 em Dual Channel quando o FSB está em 800 MHz, e que não existe oficialmente no chipset i865. Embora esse assunto não seja tão novo, ainda desperta dúvidas entre a maioria dos usuários desses chipsets, inclusive para as novas placas equipadas com soquete LGA775 que ainda fazem uso do i865/i875, com suas memórias DDR400 e slot AGP.

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Repare que o esquema do i865 mostra um caminho mais longo para acessar a memória quando está operando em FSB800.[/url]

No anuncio oficial do PAT foi dito que se tratava de um caminho mais curto para acessar a memória, promovendo latências mais baixas e um desempenho melhor, e que ele estaria disponível apenas no i875 por esse ser um produto “melhor”, resultado de uma produção mais refinada.
A verdade é quase essa, pois o i865 e o i875 são tecnicamente iguais embora sejam “marcados” e comercializados de forma diferente. É possível, como acontece em qualquer linha de produção de chips, que alguns núcleos sejam menos precisos do que outros, obrigando ao fabricante desabilitar o PAT e o suporte às memórias ECC como a especificação do i865 prevê, mas fora isso, as diferenças técnica entre os chipsets é uma decisão comercial.

Quando foi lançado, o padrão DDR400 ainda não era regulamentado pelo JEDEC, ou melhor, a regulamentação havia acontecido pouco antes e justamente por causa desse lançamento. Para quem não se lembra, naquela época (meados de 2003) ainda se discutia se o DDR2 400 deveria ser adotado no lugar do DDR400 tradicional, estendendo a linha para as DDR2 533, 667 e 800, mas a pressão entre os dois grupos formados pelos fabricantes de memórias, um defendendo o sistema atual e outro brigando pelo DDR2, acabou pendendo para o adiamento do DDR2. Hoje, mais uma vez através da Intel, elas começam a se tornarem populares e atrativas ao consumidor.

Para vencer as barreiras técnicas das DDR400 daquela época, a Intel teve que aumentar um pouco as latências da controladora de memória para conseguir operar em 1:1 com Dual DDR400 e FSB em 800 MHz mantendo a compatibilidade com a maior variedade possível de módulos existentes no mercado (desculpem o jargão, mas é como chamamos o barramento síncrono ? na mesma velocidade – entre a memória e o barramento de comunicação com a CPU).

Esse atraso só está ativo na configuração 1:1 com FSB em 800 MHz, portanto o PAT é um atalho mais curto em um caminho forçosamente mais longo necessário para a compatibilidade com as DDR400. Ele só existe na i875 porque dada as características comerciais do produto, voltado para workstations, é normal usar memórias de melhor qualidade ou mesmo memórias ECC.

É possível nas i865, que não possuem oficialmente o PAT, enganar o sistema com alguma facilidade usando o recurso NB Strap ou CPU Strap (o nome depende do fabricante da placa mãe) comuns em algumas placas, sejam na BIOS ou por algum jumper. Com o NB Strap em FSB800 (ou em AUTO com uma CPU de FSB800) o tal atraso é ativado no chipset, mas se optarmos pelo Strap FSB533 ou FSB667 (que existe em algumas placas) o tal atraso não existe porque essas configurações foram previstas para os processadores de FSB 533, que não sobrecarregam o sistema de memória. O caso do FSB 667 é um pouco diferente, embora não exista nenhum processador com essa configuração, ele matematicamente existe entre os valores de 533 e 800 (múltiplos de 133), por isso pode ser selecionado.

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Reparem que o PAT está desabilitado quando a configuração é a padrão FSB800 com divisor 1:1 (clique aqui para ver em alta resolução)[/url]

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… enquanto que se enganarmos o sistema, o PAT é ativado mantendo a CPU em 3.000 MHz. Na imagem acima usamos o divisor em 5:4 com alguns ajustes mais agressivos, mas poderia ser 1:1 também …[/url]

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… como nessa imagem, extraída pelo CPU-Z. A memória utilizada é uma DDR333 Kingston Valueram com chips Winbond BH6, bem antiga, mas ainda muito eficiente.[/url]

Portanto basta usar um NB Strap diferente de 800, ajustarmos o divisor de memória para 1:1, a freqüência do AGP/PCI no modo fixo em 66/33 ou o divisor do PCI para 6, caso exista essa opção na BIOS da placa mãe, e em seguida fazer um falso overclock no FSB para os 800 MHz iniciais. Note que não estamos fazendo um overclock no processador original e nem na memória, apenas enganando o sistema para não usar o atraso que foi introduzido no i865.

Fizemos alguns testes com uma ABIT IS7-E com o benchmark de memória do AIDA32 e obtivemos o seguinte quadro:

Antes (strap em 800), memória em SPD:
? Leitura = 4083 MB/s
? Escrita = 1630 MB/s

Depois (strap em 667), memória em SPD:
? Leitura = 4949 MB/s
? Escrita = 1845 MB/s

Strap em 667 usando divisor 5:4 (200:160) com ajustes agressivos:
? Leitura = 4261 MB/s
? Escrita = 1766 MB/s

A simples mudança do strap667 promove ganhos de 21% na leitura e 13% nos processos de escrita, e o uso combinado do strap667 com divisores 5:4, permitindo o uso de memórias DDR333 comuns, oferece um desempenho melhor do que o padrão com memórias DDR400, o que pouca gente sabia na época.

Com os ganhos obtidos o desempenho das placas equipadas com i865 são equivalentes ou até ultrapassam por pequena margem àquelas obtidas com placas equipadas com i875 com PAT. Há uma única ressalva que merece ser citada: o atraso introduzido pela Intel visa garantir a maior compatibilidade com as memórias, uma vez que o atraso é retirado pela técnica descrita é possível (constatamos isso) que certas memórias apresentem incompatibilidades ou erros aleatórios. Com as memórias DDR400 atuais, muito melhores do que aquelas primeiras DDR400, o risco é mínimo, mas não pode ser totalmente descartado.

Se você é usuário de uma placa equipada com o chipset i865 (qualquer uma das suas variações) seja com soquete 478 ou com o novo LGA775, é possível obter ganhos perceptíveis apenas com essa alteração, mas infelizmente para que isso seja possível, sua placa mãe precisa ter as opções de ajustes necessárias.