W530 Projekt "Das Letzte Thinkpad"

Naja letztendlich geht es hauptsächlich ins Geld weil man für ein vernünftiges Ergebnis wohl zum Lackierer muss. Ich habe mal einen befreundeten Lackierer gefragt was man braucht wenn man das vernünftig machen will und hab es dann schnell verworfen.
 
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Naja letztendlich geht es hauptsächlich ins Geld weil man für ein vernünftiges Ergebnis wohl zum Lackierer muss. Ich habe mal einen befreundeten Lackierer gefragt was man braucht wenn man das vernünftig machen will und hab es dann schnell verworfen.

Das stimmt. Equipment, Lacke, staubfreie Umgebung, das summiert sich schnell. Selbst die meisten Lackierer werden für sowas Mondpreise verlangen, wenn sie den Auftrag denn überhaupt annehmen. Ein Laptopdeckel lohnt sich nicht, wenn sie in der gleichen Zeit ein Karosserieteil für 200+ € lackieren könnten. Ich kann froh sein, dass der um die Ecke mir so einen freundlichen Preis machte.

Rückblickend würde ich den Deckel einfach schwarz lassen. Warum ich ihn trotzdem hab lackieren lassen? Das Universum hat mir eine Challenge gegeben ;) Wenn ich mit etwas angefangen habe, ist das einzig akzeptable Resultat dessen Vollendung.
 
Na, dann habe ich ja Glück.....die Chiclet-Tastaturen sind deutlich besser als die Alten, dann hab ich ja kein Problem.
 
Da fall ich gleich mit ein: ich kann auf der Chiclet-Tastatur besser tippen :)
 
Oder ein klassisches schlichtes Muster wie Schachbrett- oder Zebra-Muster. :thumbup:
 
Aber Chiclet hat keinen Navigation Block und andere Tasten sind auch geschlachtet worden ;) Tippqualität hin oder her, das finde ich inakzeptabel. Diskussion gibts aber schon genug, das soll nicht Teil dieses Threads sein.

Warum mit dem Stand eines Königs zufrieden geben?
Direkt auf Kaiser machen und ein durchsichtiges Gehäuse 3D-drucken oder fräsen lassen :D
Die Idee gefällt mir! Ziehe ich vielleicht fürs nächste Projekt in Erwägung. Obwohl, dann wäre dies ja nicht mehr das letzte Thinkpad... :facepalm::D

Ganz weiß hätte auch was. :thumbsup:
Sowas? Ich muss zugeben, dies war Teil meiner Inspiration. Nur dezenter und professioneller wollte ichs dann doch.
 
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Aber Chiclet hat keine Home Row

Wenn ich mich recht entsinne ist die home-row doch die Reihe in der die Finger beim touch typing ruhen, also die Reihe mit F und J, wie kann die fehlen?

Obwohl, dann wäre dies ja nicht mehr das letzte Thinkpad...

Zu schade :D
Eine weitere Schwierigkeit wäre wohl auch ein Material zu finden, das ähnlich stabil wie das Zeug ist aus dem sie TP-Unterschalen basteln.
 
@deckel: Hast Recht, korrigiert ;)


Update: Ich habe Fotos und Anleitung zur Keyboard-Episode hinzugefügt.


Episode 4: Kleinigkeiten & Fun Facts

Hier noch ein paar Anmerkungen und Kleinigkeiten.

- Mini PCIe: Der Half-Size (WLAN) Mini PCIe Slot führt offensichtlich kein USB heraus. Man kann das Bluetooth Modul einer Intel 7260 damit nicht nutzen und benötigt weiterhin das zusätzliche original Broadcom Bluetooth Modul. Ja, abkleben von Pin 51 habe ich erfolglos probiert.

- RAM: Ich habe DDR3L 1866 CL10 Speicher verwendet, und zwar den hier. Dieser bietet die schnellsten Timings für Low-Voltage 1866er auf dem Markt derzeit. Und ja, das W530 akzeptiert die Timings auch! Hurrah!

Ich habe absichtlich keinen 2133er verwendet, da dieser Abwärme und Stromverbrauch erhöht. Die inneren beiden Slots belege ich mit 2x 8GB, die unteren mit 2x 4GB. 24GB Gesamtkapazität reichen mir, und durch die kleineren Riegel am Boden bleibt dieser etwas kühler.

- Lautsprecher: Komischerweise bekomme ich derzeit Resonanzeffekte bei bestimmten Frequenzen am linken Lautsprecher. Bin am untersuchen. Gelöst. Palmrest neu aufgesetzt, nun scheints besser zu gehen.

- Thinklight: Bei Betrieb und im Suspend glimmt ein ausgeschaltetes Thinklight leicht. Es liegt offenbar etwas Spannung an. :)

- Stromverbrauch: Obwohl bestückt mit doppelt so vielen RAM-Riegeln (aber DDR3L) spart das W530 im Gegensatz zum W520 ca. 2Watt im Leerlauf. Ich schreibe dies hauptsächlich der Ivy-Bridge CPU und Chipsatz zu, welche wesentlich genügsamer sind. Ich komme hiermit bei minimaler Bildschirmhelligkeit, leerlaufender CPU, aktiviertem und verbundenem WLAN unter Linux auf fast 8W herunter. Auch unter anderen Lastsituationen ist er genügsamer als ein W520.

- more to come
 
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- Mini PCIe: Der Half-Size (WLAN) Mini PCIe Slot führt offensichtlich kein USB heraus. Man kann das Bluetooth Modul einer Intel 7260 damit nicht nutzen und benötigt weiterhin das zusätzliche original Broadcom Bluetooth Modul
Beim W520 ist da USB vebunden. Das sollte beim W530 dann eigentlich auch der Fall sein.
Hast du das Broadcom Modul bei deinem Versuch ausgebaut? Beides gleichzeitig geht soweit ich weiß nicht.

Die AzureWave noch nicht da?
 
Beim W520 ist da USB vebunden.
Korrekt, die selbe Karte lief zuvor in meinem W520, mit USB/BT. Selbe Karte im W530, kein USB/BT.

Hast du das Broadcom Modul bei deinem Versuch ausgebaut? Beides gleichzeitig geht soweit ich weiß nicht.
Nö, habe ich drin gelassen. Im W520 gehen beide gleichzeitig. Um genau zu sein, sobald ich das BT Modul aus dem W520 ausbaue, geht auch das BT der 7260 nicht mehr. Vermutlich firmwarebedingt.

Die AzureWave noch nicht da?
Noch nicht bestellt, überlege ich mir später mal das zu testen. Man benötigt nämlich so dämliche Antennenadapter.
 
Episode 5: Overclocking
oder: wie ich das schnellste Thinkpad der Welt erschuf

Die Modder haben es geschafft! Beharrlichkeit zahlt sich aus :) Mein BIOS ist nun unlocked. Damit steht der nächsten Episode nichts mehr im Weg. Es geht ums Übertakten.

Eins vorweg: Ich höre oft Sätze wie "Laptops sind nicht zum Übertakten geeignet" oder "Batterielebensdauer wird durchs Übertakten zerstört!". Bitte erspart es mir. Beides ist, wenn man es richtig macht, Quatsch.

Grundlagen:

Das W530 hat eine Intel CPU der Ivy Bridge Generation. Diese hat einige Merkmale und Limits:

- Basisfrequenz (BCLK): Hierauf bauen Multiplikatoren auf. Diese ist seit Sandy Bridge 100MHz. Ein Multi von 20 bedeutet also 2GHz auf der CPU. Eine Übertaktung hierüber ist theoretisch möglich, aber nicht empfehlenswert, da andere Komponenten mit übertaktet werden (Speicher, PCIe Bus, Controller, etc.). Meist kommt man nicht über 103MHz. Zudem existiert eine solche Option meist gar nicht im BIOS.

- Nominalfrequenz (TSC): Die max. Taktfrequenz der CPU ohne Turbo und unabhängig von der TDP. Bei meinem i7-3920XM ist dies 3.1GHz.

- Turbo-Frequenzen: wird die TDP unterschritten, kann die CPU über den Nominaltakt hinaus in den Turbo. Dieser wiederum spaltet sich in 4 Werte: 4C/3C/2C/1C. Dies beschreibt die Zahl aktiver (= nicht schlafender) Kerne. Ist nur 1 Kern aktiv, geht der Turbo bis zum Wert in 1C, und so weiter. Am Beispiel des i7-3920XM: 36/36/37/38, also 3.8GHz bei einem aktiven Kern, 3.7GHz bei zweien, etc.

- TDP: Thermal Design Power, sie limitiert den Turbo-Modus. Die CPU berechnet kontinuierlich ihren Stromverbrauch. Überschreitet dieser die aktive TDP, wird der Turbo-Multi verringert, bis die TDP wieder eingehalten wird. Dies kann bis herunter zur Nominalfrequenz geschehen (= gänzlich ohne Turbo). Die CPU darf i.d.R kurzzeitig (meist ca. 10-30 Sekunden) die TDP um 25% überschreiten, wird diese aber langfristig einhalten. Gängige TDPs sind 25 - 45W, selten auch 55W (XM CPUs). Ultrabooks und ähnliches Spielzeug haben meist noch wesentlich niedrigere TDPs.

- Temperatur: Ist ein wichtiger Faktor. Erreicht der Kern Tjmax (meist um die 100°C), drosselt die CPU von selber. Dies ist alles andere als gesund. Man sollte es nie soweit kommen lassen. Als Maximaltemperatur sollten 85-90°C anvisiert werden.

- Locked Multis: Bei den allermeisten Intel CPUs lassen sich die Turbo-Multis überhaupt nicht erhöhen. Ausnahmen bilden CPUs mit dem Zusatz K oder XM. Für Notebooks bedeutet das: Nur die irrsinning teuren Extreme Editions lassen sich überhaupt übertakten.

- Lock-Bits: x86 CPUs besitzen einige MSR (maschinenspezifische Register), welche sich für Antifeatures nutzen lassen. Werden solche Lock-Bits gesetzt, z.B. vom BIOS, bleiben diese read-only bis das Gerät neugestartet wird. Beim W520/530 ist Bit 20 im MSR 0x194 ein solches.


Unlocking:

Ich habe mein W530 mit i7-3920XM erworben. Eine Extreme Edition, also eigentlich unlocked? Pustekuchen. Lenovo setzt nämlich das 0x194[20] Lock-Bit. Viel Spaß bei der Suche in Intel Dokus danach, offiziell existiert es gar nicht. Nicht einmal Google kennt dieses Bit. Der entscheidende Hinweis kam von Unclewebb, Entwickler von ThrottleStop. Für Hinweise zu undokumentierten MSR ist er eine super Anlaufstelle.

Man gehe zum BIOS-Modder seines Vertrauens und frage nach einem Unlock. Einfach? Nein. Es hat viele Versuche gebraucht, aber wir haben es letztlich doch geschafft. Der entsprechende Modder hat von mir dafür eine saftige Belohnung erhalten :)

Dank Extreme Edition und fehlendem MSR-Lock gehts jetzt endlich los.


Overclocking:

Windows-Nutzer können an dieser Stelle auf ThrottleStop zurückgreifen. Da ich Linux nutze, verwende ich TS unter Windows nur zum Reverse-Engineering. Mit MSRFinder kann man prima beobachten, was TS eigentlich verändert hat.

Ich werde die nächsten Tage ein Script für Linux veröffentlichen.

- Schritt 1: Vergleichswerte messen

Mein i7-3920XM hat 31 Nominaltakt, Turbo 36/36/37/38, 55W TDP. Unter Normalbedingungen mit Volllast auf allen Kernen werden 45W verbraten (=Turbo voll ausgenutzt), unter simulierter Last (prime95) sind es um die 52W-55W. Da prime95 enge Schleifen und optimierte Instruktionen nutzt, kann es die CPU heftiger belasten, als viele andere Programme.

- Schritt 2: Turbo berichtigen

Was soll eigentlich der Blödsinn mit 36/36/37/38? Wenn die CPU offensichtlich 38 kann, und die TDP so oder so den Turbo limitiert, warum zusätzlich anhand der Anzahl aktiver Kerne limitieren? Also kurzerhand auf 38/38/38/38 geschraubt. Jetzt haben wir echte 4x 3.8GHz!

- Schritt 3: Takt erhöhen

Jetzt gehts hoch. Langsam den Multiplikator erhöhen und prime95 laufen lassen, bis Fehler oder Abstürze auftreten. Dann einen Schritt zurück.

39, 40, 41, 42, 43 nicht so ganz, aber 42. Voilà, 4x 4.2GHz! Natürlich ist nun die elektr. Leistung auch gestiegen und kratzt an der TDP. Damit sind 4x 4.2GHz etwas theoretisch. Aber solange es nicht gerade Volllast mit prime95 ist, kein Problem.

- Schritt 4: Feuer unterm Arsch

4.2GHz ist ja ganz nett, aber ich will mehr. Dazu benötigt die CPU mehr Spannung. Zum Glück geht das ("Extra Turbo Voltage" in TS)

Hier ist Vorsicht geboten, da nun ganz rasant die Verlustleistung der CPU und Spannungswandler steigt! Was vorher bei 3 aktiven Kernen verfeuert wurde, wird nun bei 2 aktiven genutzt. Achtung, die TDP-Berechnung bekommt davon nichts mit! Das heißt, wenn die CPU angibt, 55W zu verbraten, sind es bei erhöhter Spannung nun in Realität mehr.

Spannung anheben und weiter takten. 43, 44, 45, 46. 4.6GHz bei 0.137V extra. :eek:

4x 4.6 GHz

Wow. Hätte ich echt nicht erwartet. 47 würde noch eine weitere extreme Spannungsanhebung benötigen, was ich nicht probieren werde. Knapp 0.14V extra sind bereits viel.


Mhh, mal rechnen. Die neuesten Thinkpads, P50/P70, besitzen Skylake CPUs. Der schnellste serienmäßige Skylake schafft bis 3.9GHz auf einem Kern. Da er 3 Generation neuer ist als mein Ivy Bridge, hat er ca. 15-20% mehr IPC (großzügig geschätzt). Damit ist er ca. äquivalent mit einem 4.5GHz Ivy Bridge.

Das schnellste serienmäßige Thinkpad derzeit ist langsamer als mein übertaktetes W530. Und da es meines Wissens vor mir noch niemand geschafft hat, Thinkpads seit Sandy Bridge nennenswert zu übertakten, bedeutet das:

Ich besitze nun das weltweit schnellste Thinkpad. :eek:

:thumbsup:

- Schritt 5: Letztliche Implementierung

Ich richte das ganze nun so ein:

Batteriebetrieb: 4.2GHz ohne extra Spannung - sollte keine nennenswerte Auswirkung auf die Laufzeit haben, oder diese sogar verbessern! Wie das? Nunja, Race-to-idle ist so eine Sache. Je schneller die CPU ist, desto schneller kann sie ihre Aufgabe abarbeiten und zurück in den stromsparenden Schlafmodus fallen. Das ist sparsam.

Netzbetrieb: 4.6GHz mit Spannungshub. 4.6GHz ist ein bischen schwierig in die TDP zu quetschen, aber machbar, wenn nicht alle Kerne laufen. Der Kühler schafft die zusätzliche Abwärme gerade noch so eben. Da die Standardspannung des i7-3920XM bei vollem Turbo ca. bei 1.2V liegt, kann man die reale Abwärme wie folgt berechnen:

(1.337V/1.2V)^2 * 55W = 68W. Weia :whistling:
 
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Danke für das Update, ich lese hier immer wieder gerne mit :D

Ich komme hiermit bei minimaler Bildschirmhelligkeit, leerlaufender CPU, aktiviertem und verbundenem WLAN unter Linux auf fast 8W herunter.
Das ist ja mal interessant, freue mich schon drauf, das mal mit meinem kommenden Laptop zu vergleichen. War mir bzgl. des Modells fast schon sicher, bis ich über den wohl hohen Stromverbrauch beim T430 gestolpert bin. Hier wird bei einem Optimus Modell von "10,2 bis 17,6 Watt - etwa 4 bis 5 Watt mehr als der Vorgänger" gesprochen, wobei ich hoffe, dass das an Optimus liegt. Konnte bisher kaum anderen Quellen finden.
Könntest du mir sagen wie du den Verbrauch misst?

Viel Spaß bei der Suche in Intel Dokus danach, offiziell existiert es nämlich nicht.
Geht doch nichts über eine gute/vollständige Dokumentation :D

Hast du mal versucht an der TDP rumzuspielen? Ich hatte mir mal überlegt einen Quadcore in das T430 einzubauen und da die QM's mit 35W TDP selten und teuer sind wäre es praktisch wenn man die TDP (mit vertretbarem Aufwand) verringern könnte (war zumindest mein laienhafter Gedanke).

Mit anderen Worten: Ich besitze nun das weltweit schnellste Thinkpad.
Dann lass mich mal der erste sein der gratuliert :)
Jetzt musst du dich nur noch um eine Eintragung des Rekordes bemühen um in die Geschichte einzugehen :D
 
Das ist ja mal interessant, freue mich schon drauf, das mal mit meinem kommenden Laptop zu vergleichen. War mir bzgl. des Modells fast schon sicher, bis ich über den wohl hohen Stromverbrauch beim T430 gestolpert bin. Hier wird bei einem Optimus Modell von "10,2 bis 17,6 Watt - etwa 4 bis 5 Watt mehr als der Vorgänger" gesprochen, wobei ich hoffe, dass das an Optimus liegt. Konnte bisher kaum anderen Quellen finden.
Könntest du mir sagen wie du den Verbrauch misst?
Ja, das geht natürlich nur mit abgeschalteter GPU. Gemessen wurde unter Linux mit dem Interface zur Batterie (/sys/class/power_supply/BAT0/power_now)


Geht doch nichts über eine gute/vollständige Dokumentation :D
Wobei dies mit Sicherheit absichtlich nicht öffentlich dokumentiert ist...

Hast du mal versucht an der TDP rumzuspielen? Ich hatte mir mal überlegt einen Quadcore in das T430 einzubauen und da die QM's mit 35W TDP selten und teuer sind wäre es praktisch wenn man die TDP (mit vertretbarem Aufwand) verringern könnte (war zumindest mein laienhafter Gedanke).
Ja, etwas. Konnte aber leider die TDP nicht erhöhen. Ist aber auch egal, denn 55W (kurzzeitig 65W) sind mir eigentlich genau recht.

Getan :D

Der Xeon E3-1575M v5, den es im P70 gibt, kommt bei einem Kern auf 3,9 GHz.
Ups, stimmt! Macht den Braten aber auch nicht fett.
 
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Hast du auch mal versucht zu erniedrigen? Ich nehme mal an das funzt nur mit dem Modbios.
Wen soll ich erniedrigen? :D

Beim wilden Herumspielen hab ich irgendwie mal die TDP auf 4xW gestellt bekommen, hab das aber nicht weiter verfolgt.
 
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