PC-9821An攻略(暫定版)

[注意]ここで扱っている項目を実行する場合は、各自の責任で行って下さい。実行して、万が一本体を損ねても責任は持てません。


An/CPU室

はじめに

PC-98シリーズで初めてP54C(3.3v Pentium)-90MHzを採用した機種であり、NECのフラッグシップマシンとして華々しく登場しました。フラッシュBIOS搭載、Enhanced-IDE対応、Plug and Play対応等、いろいろな面で新機能が搭載されており、記念碑的なマシンと言えます。潜在能力はA-MATEの中では最強と考えられますが、P54C最初期マシンのために細かい点で不具合が多く、また生産期間が長かったためロット間の差異も大きいため、パワーアップの点では扱いにくいマシンでもあります。できるだけGENERICに記述して行くつもりですが、「すべてのAnでこの通りに動く」ことは保証できません。あらかじめご了承下さい。

EASYな内部の解説

まず、右の写真が、AnのCPU周りの配置です。今となっては懐かしい金ペンタ(90MHz)がソケットに載っています。撮影用に外してありますが、その上には標準で山洋電機のSANACEヒートシンクファンが装着されています。ソケットの下側にあるインテルのチップは、キャッシュコントローラーi82497(60MHz)です。最近のAT互換機用マザーボードでいえば、Triton等のノースブリッジ(の一部)に相当します。このチップもそこそこ発熱しますので、気になる方はヒートシンク等を張り付けても良いでしょう。その左はSIMMソケットで、普通にパリ有りのSIMMを2枚組で装着します。昨今の肥大化したOSを扱うために、できる限りメモリを載んでおきましょう。また、写真には写っていませんが、ファイルスロットの下部にセカンドキャッシュ用のSRAM(Intel純正!)が256KB実装されています。これも発熱がかなりあります。Anの筐体は全体的に通気性が悪く、発熱がこもりやすいので、熱対策には気を付ける必要があります。

ちなみに、Anのクロックアップ耐性の低さは、60MHz専用品である「i82497」のクロックアップ耐性の低さに起因すると考えられています。データシートによると、66MHz用には「i82498」と別型番で用意されているくらいですから、よっぽど運が良くなければベース66MHz化は難しいでしょう。実際成功例をほとんど聞いていません。


CPUについて

AnにはPentium-90MHzが搭載されており、普通にWindowsを扱う分にはさほど問題のないCPUパワーがはじめから用意されています。しかしながら、加速度的に肥大していく窓&窓アプリを利用するには、できる限り高速なCPUがあれば快適になるのは間違いありません。しかしながら、メーカーの動作保証範囲では、

Anに対応したODP、CPUアクセラレータはありません。終わり。

・・・となってしまいます(^^; そこでイージーな方策として、標準搭載のPentiumを、AT互換機用などに市販されているCPUと交換することで、パワーアップを計ります。

Anで、CPU交換を行う場合にネックとなるのは、主に「ソケット周りのスペースに余裕がない」「ソケットのピン数が特殊である」という点です。AnはPentium-90MHzを使うことだけを前提に設計されており、最近のコンピューターのようにCPUによってクロック倍率を切り替えたり、電圧を変えたりすることができません。そのため、いわゆる「下駄(CPU交換の際によく使う、電圧やクロックなどを調整するもの)」が必要となります。しかし見ての通り、Anのソケットはフレームと隣接しており、ソケットと全く同じ大きさでないとフレームにぶつかってしまい、フレームや下駄を削ったりしないかぎり載せることができません。また、ソケットのピン数が「Socket5/7」とは少し異なっており、際内周のピンが一部削られている(ソケットに穴さえ無い)ため、このピンを必要とする「Intel PentiumODP」等も載せることができないと言うことです。かなり致命的です(^^; このことを念頭に置いて、以下の記事を読んでください。

CPUの選択について

おすすめのCPU

Cyrix M II & 6x86MX

Anに搭載されているCPUは「Intel Pentium (P54C)」です。同系統の高クロックCPUと交換してしまうのが一番簡単なパワーアップ方法ですが、現在(98/08)、Socket5/7用のCPUは、Intel以外にも各社から発売されています。ここではその中でAnで安定動作する方法が確立されている「Cyrix M-II (& 6x86MX)」を取り上げてみます。その他のCPUについては、先人たちの努力にも関わらず、確実に動作させる方法は確立されていません(ここでいう「動作」は、Windows95系のOSで24h連続駆動しても平気、程度の意味です)。先駆者の方達の報告では、「AMD K6 (& K6-2)」は起動せず、「WinChip C6」はDOSは動くがWin95の起動不可能、「Intel Pentium MMX (P55C)」「AMD K5」は電圧調整の結果によっては安定する可能性がある(標準では不安定)、ということになっています。

未発売の「WinChip2 & 3」や「RISE mP6」については、当然ながら不明です(^^;

下駄について

AnでM-IIを動作させるためには、以下の2種類の下駄が必要になります。

「MELCO MTSA-M1T」 or 「I-O DATA PK-686P125 (の下駄部分)」
「Anに装着できるサイズの降圧下駄」

はじめの下駄は、「PC-98SeriesでCyrix系のCPUを使うために必須」のものです。98では基本的にPentium以外のCPUでの動作は考えられていません。そのため、M-IIを搭載しても、そのままでは多くの機種は「ピポ」とも言ってくれません。「MTSA-M1T」や「PK-686P125 (の下駄部分)」は、Cyrix6x86を載せるために98の起動シーケンスを制御してくれる下駄です。これを、同系統の最新CPUであるM-IIに流用します。・・・ただし、これらの下駄は現在非常に入手困難です。Anに限らず98をパワーアップさせるのに必須ともいえるこれらの下駄は、すでにメーカー生産が止まっており、流通在庫と中古品を探すしか有りません。根気よく探してみましょう。

さらに、前の項目で書いた通り、Anでは「できるだけコンパクト」で「Anソケットに刺さる」降圧下駄が必須となります。標準電圧が「IO 3.3v/CORE 2.9v(例外あり)」であるM-IIを動作させるために、その仕様の電圧を供給できる物をチョイスしましょう。FriendTech(PowerLeap)社「PL-MMX/NB」が、無改造でAnに搭載できる下駄として知られています。この記事ではこれを使用して解説しますが、ほかの下駄でも「M-II搭載可能」で「Anに搭載可能」なら問題ないと思います。

搭載前の下駄の準備

M-IIユニット 「MTSA-M1T」の場合、横に出っ張っているクロック倍率切替用のジャンパーが、ソケット横のフレームにぶつかってしまいます。クロック倍率は降圧下駄で行えば良いので、このじゃまな部分はニッパーやカッターで切り取ってしまいましょう(笑)
「PK-686P125 (の下駄部分)」では、ジャストソケットサイズなので、下駄に加工は必要有りません。ただ、Anで使用するためにはジャンパースイッチの変更が必要です。
「PL-MMX/NB」も、ジャストソケットサイズで電源をソケットから取るタイプなので、下駄に加工は必要有りません。マニュアルに従って、CPU倍率を設定するだけです。「M-II 300GP(233MHz)」なら通常3.5倍設定で「60MHz x3.5 = 210MHz」になると思います。私の場合は手持ちの6x86MX 150MHz版を流用した関係で「60MHz x2.5 = 150MHz」になっています(^^;

CPUの交換手順

準備ができたら、さっそくCPUの交換に取りかかりましょう。

まず、AnからCPUとファンを取り外します。ファンを固定している金具は、本体正面側の足をドライバーや割り箸(笑)等で押し下げるようにして外します(実は割り箸は基盤に傷を付けないし、ショートもしないので結構便利です)。ファン(と電源ケーブル)を外したら、ソケットのレバーを引いて金色のPentiumを取り外し、大切に保管します。

次にM-IIの準備です。1pinの位置を合わせて、下から「6x86用下駄」「降圧下駄」「CPU(M-II)」の順番に取り付けます。結構かたいので、力を入れすぎて貴重な下駄を壊さないように慎重に差し込んでください。きっちり差し込みましたら、次はCPUファンの装着です。M-IIはかなり発熱しますし、降圧下駄からも放熱されますので、できるだけ冷えそうな物を使いましょう。電源ケーブルが流用できるので、山洋SANACEのPenitum用が楽かと思われます。私は6x86MX-150MHzなので、An標準ファン(実は486用らしいです)をそのまま使ってます、が、あまりおすすめできたことではありません(^^; 熱伝導両面テープでぺたんとくっつけるなり、針金で固定するなり、固定方法は各自で工夫しましょう。ただ、大きめのヒートシンクを持った物は、Anのフレームと干渉しないように固定位置に気をつけてください。

さて、M-IIユニットができましたら、あとはAnに装着するだけです。電源を入れて「ぴぽ」と音がすることを確かめましょう(^^) ピポ音がちょっと高く短くなっているはずです。これでハードウェア的な作業は終わりです。

キャッシュドライバの導入

物理的に装着が終わりましたら、次はソフトウェアの設定です。6x86系のCPUは、L1キャッシュの制御にCPUレジスタを使います。PCのBIOSが6x86に対応していれば、起動時に自動的に行ってもらえます。が、Anでは当然そういうわけには行きませんので、自分でドライバを導入する必要があります。

「MTSA-M1T」や「PK-686P125」にはレジスタ設定ツールが付属しています。ただ、これらのドライバは6x86を対象に作られているので、そのままM-IIに使うことはできません。そこで毎黒仮節渡万氏作成の「M-II対策パッチ」を当てることで、これらのドライバをM-IIに対応させます。このパッチはPC-98旧機種のパワーアップに非常に重宝がられており、雑誌で紹介されるなど、有名で実績のある物です。氏のホームページからパッチを入手して、M-II対策を行いましょう。

これらのドライバのインストールと設定が終われば、あなたのAnもりっぱなMMXマシンとしてパワーアップされています。お疲れさまでした。

「M-II対策パッチ」を作成された、毎黒仮節渡万氏のホームページはこちらです。
この項は、毎黒仮節渡万氏をはじめとした、先人達の試行錯誤の結果を基に構成されています。この場を借りてお礼申し上げます。


HDDについて

一般的解説

AnのIDEインターフェースは、一応Enhanced IDEに対応しています。というか、98初のEnhanced IDE対応機種です。ので、4.3GB迄のIDE-HDDを装着することができます。ただし、初期ロットではBIOSのバグが残っていますので、有償のBIOSアップデートを購入しないと、500MBの壁を破ることができません。また、メーカー製のA-MATE用内蔵IDE HDDや、本体標準内蔵のものは容量が500MB迄のものしかありません。ですからそのマウンター&コネクタのみを流用して、DOS/Vショップ等で売っているベアドライブを装着するのがお奨めです。しかしながら、仕様が古いのと、I/Fの接続がまずいためか、AnのIDE I/Fは非常に速度が遅く、快適とまでは行きません。

非一般的解説

速度に不満がある方はHDDをすべてSCSI化する手があります。その場合、SCSIインターフェースにも高速なCバスバスマスタ/SMITの製品を使用する必要があります。さらにそのSCSI HDDを内蔵する場合、SCSIスルーボードを利用して、ファイルベイに装着するか、もしくはPC-9801FX/FS/FA時代の内蔵HDD用マウンター&コネクタを使用する必要があります。また、ハ−フハイト7200rpmなどの高速なSCSI HDDは熱を持ちやすく、密な構造のA-MATE内に内蔵してしまうと、熱暴走や最悪HDDクラッシュ等が起こる可能性があります。内蔵させる場合は1インチハイト5400rpm程度の中速度のドライブを選びましょう。所詮Cバスの転送速度ですので、1GB以上のFastSCSIドライブでは転送速度の差はあまり出ないと考えられます。

おすすめのベアHDD

Quantum Fireball Series

IBM Deskstar Series

現在は、この2社がコストパフォーマンスで他社を一歩リードしていると思います。


また、Cバスが1つ開いているのなら、さらに高速なIDE I/Fを使用する手もあります。

I-O DATA IDE−98

IDE-98の写真

IDE-98はCバス用のE-IDE I/Fです。
UrtraSMIT方式での高速転送と、HDDの容量制限を破れる(おそらく8.4GBまで)ことが売りになっています。PIO方式(おそらくPIO mode4)で転送していますので、残念ながらバスマスタIDEやUltraATAには対応していないようです。Anは動作保証外となっていますが、何の問題もなく動作します。おそらく筐体内部にHDDを固定することが難しいため、対象機種から外されているのでしょう。動作環境的には、INT3(IRQ9)をサポートしているので、遅い98標準IDEと完全差し替えが可能なのも魅力です(ただし、Win95ではINFにちょっと細工が必要です)。あと、UMBの占有も4KBとリーズナブル・・・というか、A-MATEだと標準IDEの16KBを解放できるので、逆に12KBも浮きます。デメリットはHDDのアクセスランプが沈黙してしまうことですが、IDEフラットケーブルの39番線から信号を引っ張ってきて、本体の標準IDEの39番に繋げば「理論上は」本体のREDが光るはずです。・・・誰か試して(^^;


Cx6x86MX-150MHzとIDE-98を使用したHDBENCHの結果(参考)

 ★ ★ ★  HDBENCH Ver 2.610  ★ ★ ★ 
使用機種   PC-9821An/U2 
Processor  Cx486S2 150.1MHz [CyrixInstead ID 11 step 1 Rev 1] 
解像度     1024x768 256色(8Bit)  
Display    Power Window 964
Display    [X]スタンダード ディスプレイ アダプタ (9821 シリーズ)
Display    [X]GA-98NB シリーズ (Cirrus Logic)
Memory     143,652Kbyte
OS         Windows 95 4.0 (Build: 950)
Date       1998/ 8/20   2:34

SCSI = Qvision SMIT 55互換 SCSI-2 Interface Board
HDC = IDE-98 Fast IDE Controller(非PnP Mode)

ABCD = IBM-DHEA -34330           Rev HE5O
E = GENERIC NEC  FLOPPY DISK    
F = GENERIC NEC  FLOPPY DISK    
G = NECITSU M2512A           Rev 1502
Q = NAKAMICH MJ-4.8S          Rev 1.05
R = NAKAMICH MJ-4.8S          Rev 1.05
S = NAKAMICH MJ-4.8S          Rev 1.05
T = NAKAMICH MJ-4.8S          Rev 1.05

  ALL   浮    整    矩    円   Text Scroll DD  Read Write Memory Drive
 7587  8795 13443 15938  4759  6826   131  14  4157  6653  7905  C:10MB

ちょっと解説

ごらんの通り、CPUIDが化けます。いろんなソフトでまちまちな結果を返すので、上の「Cx486S2」以外にも「IBM486SL」「i80386SX」「Cyrix PentiumPro」などと奇妙な結果が帰ってきます。たまには「Cx6x86MX」と返すソフトもあるんですけどね。数値的には、6x86系の特徴である、クロックあたりの「整数演算の優秀さ」がはっきりと出ています(整数演算はP55C-233MHzと互角)。まあ、遅い遅いと言われる浮動小数点演算も、IntelやNexGen(K6ね)よりは確かに遅いですが、AMD(K5ね)やIDTよりはマシなので我慢できる範囲でしょう(^^;

HDDの数値は、PCIが無い上にCバスも遅いAnにしては、まずまずの数値が出ています。特にIDE-98の特徴である、UltraSMIT転送の「書き込み時の速さ」がはっきり表れています。UltraSMIT転送は速度がCPUパワーと正比例するので、もっと高速なCPU(M-II 210MHzとか)では、もう少し速度が出るかも知れません。

#メモリは128MBなのですが、Magnaram97で水増しされています(笑)


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