Разгон центрального микропроцессора

4.6. Разгон центрального микропроцессора

Повышение тактовой частоты работы (разгон) процессора - Эволюция персональных компьютеров — это постоянная погоня за производительностью, и разработчики делают все, чтобы выжать максимум из каждого машинного такта. Многие факторы влияют на производительность компьютера, но одним из самых главных является тактовая частота работы центрального процессора — быстрые и лучшие центральные процессоры являются движущей силой развития компьютеров. По этой причине старые процессоры часто заменяют новыми, чтобы увеличить производительность имеющегося компьютера. Хотя замена процессора является общепринятой практикой, она является дорогостоящим мероприятием. В качестве альтернативы замены центрального процессора пользователи и энтузиасты персональных компьютеров используют методику увеличения тактовой рабочей частоты (“разгона”) центрального процессора как средство повышения его производительности. В этой части главы приводится полное руководство по выполнению этой процедуры, а также описываются все факторы, влияющие на принятие осознанного решения о разгоне процессора.

Разгон центрального процессора — это, в основном, процедура изменения конфигурации компьютера таким образом, чтобы центральный процессор (или шина) стал работать на повышенной тактовой частоте. Пере конфигурировать для этой цели компьютер можно за считанные минуты путем изменения положения одной или двух перемычек на системной плате или при помощи программы CMOS Setup. В идеальном случае увеличение тактовой частоты работы центрального процессора приведет к повышению его производительности без повреждения и уменьшения срока его службы. Экономически это выглядит очень заманчиво. В большинстве случаев, увеличить тактовую частоту работы большинства современных процессоров можно менее чем за 30$, необходимых на покупку нового вентилятора — по сравнению с 300$÷800$ и более, требующихся для покупки нового процессора.

Надо иметь в виду, что методика разгона центрального процессора не всегда приводит к успеху. Во многих случаях попытка разогнать процессор может оказаться безрезультатной. На результат разгона влияют четыре критических элемента любого персонального компьютера: процессор, системная плата, системное ОЗУ и охлаждение процессора. Проблемы, связанные с одним из этих элементов, приведут к невозможности разгона центрального процессора. Проблемы, связанные с процессором

Считается, что микропроцессоры компании Intel (особенно Celeron) наиболее приспособлены для разгона. Процессоры же компаний AMD и VIA Cyrix часто уже работают на предельной тактовой частоте, что вызвано необходимостью конкуренции с процессорами Intel. Однако и не все процессоры компании Intel пригодны для разгона. Например, центральные микропроцессоры, имеющие код S - spec SY022 и SU073, часто ограничены в увеличении частоты коэффициентом х2. Кроме того, встречаются “фальшивые” процессоры (которые были перемаркированы на большую тактовую частоту и перепроданы). Есть сведения, что такие процессоры имеют хождение в Европе, но в любом случае необходимо, прежде всего, проверить процессор. Как правило, если удается отклеить наклейку на тыльной стороне процессора, то это перемаркированный процессор, и он уже работает на более высокой частоте, чем та, на которую его тестировал производитель.

У некоторых современных процессоров заблокированы умножители частоты. Производители объясняют это тем, что хотят таким образом защитить покупателя от возможной перемаркировки и гарантировать соответствие заявленных параметров. Те же, кто занимается разгоном процессоров, считают, что блокировка умножителя частоты делается для того, чтобы заставить покупать новые процессоры при необходимости увеличения производительность компьютера.

Даже если центральный процессор подходит для разгона, системная плата может не годиться для этой цели. Перекрестные помехи или другие электрические проблемы, связанные с сигналами шины, могут приводить к зависанию или краху системы. Разогнанные центральные процессоры также очень чувствительны к нестабильным сигналам из шины и могут сбоить, если системная плата не будет поставлять процессору “четкие” сигналы. Основные производители системных плат известных торговых марок, такие как Туап или Supermicro, стремятся поддерживать разгон центральных микропроцессоров, что нельзя с полной уверенностью сказать о ”безымянных” производителях системных плат. В результате, некоторые персональные компьютеры разгоняются легко, в то время как у других после этого начинают возникать проблемы с производительностью (либо компьютер вовсе может не работать). Системные платы таких производителей как Abit, Аореп и asus обеспечивают возможность разгона установленного на них центрального процессора.

Другим препятствием может оказаться рабочая частота шины системной платы. Большинство классических моделей системных плат поддерживают частоту шины только в пределах от 66 до 100 МГц, но некоторые последние модели могут работать на частоте 112, 133, 143, 150 МГц и выше. Такие высокие рабочие частоты шины оказывают большое влияние на используемый коэффициент умножителя частоты при выборе стратегии разгона, поэтому необходимо четко понимать, в каких пределах на конкретной системной плате можно изменять частоту шины и значение коэффициента умножителя частоты. Не на всех типах системных плат можно изменять рабочую частоту шины с шагом 5 МГц или меньше.

Наконец, системная плата также должна обеспечивать широкий диапазон напряжения питания центрального микропроцессора. Например, в системах на базе процессоров Pentium обычно поддерживается стандартное питание 3,3в и повышенное напряжение 3,45в. При использовании процессоров класса ММХ необходимо иметь двойное питание - 2,8в и 3,3в. Последние модели процессоров Athlon и Duron питаются напряжением в 1,6в. Это может быть показаться не важным, поскольку при разгоне вы не заменяете сам процессор. Но иногда для успешного разгона процессора может понадобиться немного поднять напряжение питания процессора. В настоящее время на системных платах с процессорным разъемом Slot-1/Slot-А питание настраивается автоматически после установки процессора на плату. Поэтому не следует беспокоиться, если вы не нашли перемычек для управления питанием процессора (в этом случае уровень напряжения питания можно подрегулировать с помощью программы CMOS Setup).

Рекомендуем посмотреть лекцию "Алгоритмизация 2".

Возможно, самой важной проблемой при разгоне центрального процессора является недостаточное его охлаждение. В каждый машинный такт через процессор протекает электрический ток. Чем выше тактовая частота работы процессора, тем больший ток будет через него проходить, и тем больше он будет выделять тепловой энергии, нагреваясь при этом. Большинство современных центральных микропроцессоров в рабочем состоянии имеют высокую температуру. Если же процессор разогнать, то он может перегреться и перестать стабильно работать и даже выйти из строя. Отсюда вывод: прежде чем делать попытку разгона процессора, необходимо установить более эффективную систему его охлаждения. Рассмотрите возможность установки мощного, высококачественного радиатора с надежным вентилятором на шарикоподшипнике, который обеспечивает эффективность отвода тепла в 1 КельвинВатт или менее. Такую систему охлаждения можно найти в больших компьютерных магазинах. При ее установке следите за тем, чтобы радиатор плотно прилегал к корпусу процессора без воздушного зазора, для чего используется тонкий слой теплопроводящей пасты между радиатором и процессором. Серьезные приверженцы разгона центрального процессора используют даже пьезоэлектрические системы и системы жидкостного охлаждения.

Возможные последствия разгона процессора

Прежде чем приступить к описанию процедуры разгона центрального процессора, рассмотрим возможные ее последствия. Существует три типа отрицательного результата разгона центрального процессора: прерывистая работа, уменьшение срока службы и полная неудача. Все они связаны с проблемой охлаждения процессора.

· Прерывистая работа. Дополнительный нагрев центрального процессора может привести к возникновению внутренних ошибок (потеря разряда или сдвиг временной диаграммы), что легко может привести к краху системы — придется отключать питание и ожидать охлаждения центрального процессора.

· Уменьшение срока службы. Процессор может работать, но перегрев уменьшает срок его службы из за диффузионных процессов. Вместо 10 лет процессор может работать только 2 или 5 лет (точно предсказать невозможно).

· Полная неудача. Рабочая температура центрального процессора находится в диапазоне от - 25 до 80 градусов по Цельсию. Если процессор не охлаждать надлежащим образом, то кристалл может перегреться и выйти из строя. Хотя в процессоре содержатся миллионы транзисторов, выход из строя одного или двух из них достаточно для полного отказа кристалла.