メルコ「N2」「N3」下駄の詳細設定

　メルコの「NK6-MD***-N2」や「HK6-MS***-N2(-N2000)」に採用されている下駄を一般に「N2下駄」（以下「N2」）、「HK6-MD***-N3」に採用されている下駄を「N3下駄」（以下「N3」）と呼びます。「N3」は「N2」にクロックマルチプライヤ技術を追加したもので、400MHzを超えるCPUを利用する際には必須になってきます。
　これらの下駄は非常に奥が深く、また簡単な改造で最新のCPUに載せ替えることも可能です。
　ここでは、これら「N2」「N3」下駄の詳細設定を解説します。

ただし、改造は自己責任で行って下さい。

電圧設定※「N2」「N3」共通

　「N2」「N3」のVRM部分（コンデンサなどがついている部分）は共通です。
　「N2」「N3」下駄には、National Semiconductor社のLM2635Mというスイッチング電源制御チップが使用されています。このチップには、VID0〜VID4という入力ピンがあり、これらのピンを以下に示すように組み合わせて、GNDに接続してやると、コア供給電圧を以下のように変更することができます。
　「LM2635M」について詳しく知りたい方は、こちらから日本語版データシートが入手できます。
　

供給電圧	R16	R17	R18	R19	R20	主なCPU
	VID0	VID1	VID2	VID3	VID4
1.80V	無	有	有	無	有	K6-2E+,K6-IIIE+
1.85V	有	有	有	無	有
1.90V	無	無	有	有	有
1.95V	有	無	有	有	有
2.00V	無	有	有	有	有	K6-2+,K6-III+
2.05V	有	有	有	有	有
2.1V	有	無	無	無	無
2.2V	無	有	無	無	無	K6-2,K6-III
2.3V	有	有	無	無	無
2.4V	無	無	無	有	無	K6-2,K6-III
2.5V	有	無	無	有	無
2.6V	無	有	無	有	無
2.7V	有	有	無	有	無
2.8V	無	無	有	無	無	P55C
2.9V	有	無	有	無	無
3.0V	無	有	有	無	無
3.1V	有	有	有	無	無
3.2V	無	無	有	有	無
3.3V	有	無	有	有	無	P54C
3.4V	無	有	有	有	無
3.5V	有	有	有	有	無	P54C

　上の表を見ていただくとわかるように、LM2635MのVID0〜VID4ピンが、「N2」「N3」のVRM部のR16〜R20のパターンに対応します。
　「有」のパターンには、0Ω抵抗（バルク品の「N3」には付属しています）をはんだ付けし（もしくはリード線をはんだ付けするか、はんだを山盛りにしてショートさせて下さい）、「無」のところに0Ω抵抗がある場合は取り除いてください。ただ、これらのR16〜R20のパターンの近くには電解コンデンサがあり、細心の注意が必要です。
　自信のない方は、LM2635Mのデータシートを参考に、対応するピンを直接リード線で結んでやればいいでしょう。
　例えば、2.4V化させたい場合、R19だけをショートさせるか、LM2635Mの4ピン（SGND）と16ピン（VID2）を直接リード線で繋いでやれば良いわけです。

倍率設定※「N2」「N3」共通

　倍率設定は以下のとおりです。VRM部のディップスィッチ「SW1」「SW2」と、下駄の裏にあるディップスィッチ「SW3」の組み合わせで設定します。「N2」には下駄裏のディップスィッチがありませんので、VRM部の「R15」のパターンをショートさせて下さい。「SW3」の「ON」/「OFF」が「R15」の「ショート」/「オープン」に相当します。

倍率	VRM部		ソケット部
	SW1	SW2	SW3※
2.5倍	ON	ON	OFF
3.0倍	OFF	ON	OFF
3.5倍（1.5倍）	OFF	OFF	OFF
4.0倍	ON	OFF	ON
4.5倍	ON	ON	ON
5.0倍	OFF	ON	ON
5.5倍	OFF	OFF	ON
6.0倍（2.0倍）	ON	OFF	OFF

魔法機能※「N3」のみ

　一般にPC-9821でK6を使用する際には、「魔法機能（A20ピンマスク制御）」が必要とされていますが、チップセットに430HX、430VXを採用した一部の機種では、魔法機能を切らないと動作しないことがわかっています。そういった機種の場合、魔法機能をOFFにし、PC/AT機用の設定で使ってください。

	ソケット部
	SW5
PC-9821（魔法機能ON）	ON
PC/AT（魔法機能OFF）	OFF

クロックマルチプライヤ※「N3」のみ

　K6系のCPUは6倍までの設定しか持っていない為、いくら高速なCPUを載せても、ベースクロックが66MHz以下のPC-9821では400MHz（66MHｚ*6）でしか、動作させることができません。そこで登場するのが、メルコの「クロックマルチプライヤ」技術です。ベースクロックを、下駄で仮想的に1.5倍、もしくは2.0倍にし、理論上800MHz（66MHz*2*6）までの動作を可能にします。ただし、メモリアクセスはベースクロックのままなので、総合的なパフォーマンスは、ベース100MHzのマシンには及びませんが、高速なCPUを利用できることによって得られるメリットは大きいでしょう。1.5倍では起動すらしないが、2.0倍では何の問題もなく起動する場合もありますので、両方試してみることをお勧めします。

倍率	ソケット部
	SW1	SW2	SW6
1.5倍	ON	OFF	OFF
2.0倍	OFF	ON	ON

ADSタイミング※「N3」のみ

　先に述べたクロックマルチプライヤによって、例えば1.5倍に設定した場合、システムクロック（メモリアクセスなど）が2つ進む間に、CPUクロックは3つ進むことになります。この両者のタイミングを合わせるために設定するのが、この「ADSタイミング」と次に述べる「クロック位相設定」です。「ADSタイミング」を「高速」にすると、メモリなどシステム側の処理を繰り上げることによってペースを揃え、「通常」にするとCPU側を待たせることによってペースをそろえます。もちろん「高速」の方がパフォーマンスは上がりますが、私の経験では、なかなか高速では安定しません。まず、「通常」で位相などを合わせ、安定した場合に「高速」で試してみるといいでしょう。

	ソケット部
	SW4
高速	ON
通常	OFF

クロック位相設定※「N3」のみ

　「N3」で安定動作させる為に、もっとも重要な設定です。まず、「0」から始め、「-1」「-2」「-3」、その後「+1」「+2」「+3」と試していくのがもっとも効率がいいそうです。また、一通り試しても安定する設定が見つからなかった場合は、「-2」と「+1」など、複数の設定を組み合わせてみると安定する場合があるようです。

	ソケット部
	SW7	SW8	SW9	SW10
-3	ON	ON	OFF	OFF
-2	ON	OFF	OFF	OFF
-1	OFF	ON	OFF	OFF
0	OFF	OFF	OFF	OFF
+1	OFF	OFF	OFF	ON
+2	OFF	OFF	ON	OFF
+3	OFF	OFF	ON	ON

　「N3」は設定しなければならない項目が多く、非常に奥の深い下駄です。色々設定を試して、お使いのマシンに最適な設定を見つけてください。