Модернизация (разгон) ПК

[quartz]

Разгон
(что это такое и с чем его едят)
Общие вопросы

Разгон («overclocking» — «увеличение частоты») — это увеличение производительности компьютера по-сравнению с номинальной, то есть предусмотренной производителем. Самый очевидный способ, как следует из названия, это увеличение тактовой частоты процессора (системной шины), хотя можно разгонять и другие подсистемы.


Основные вопросы:

Почему это вообще возможно?
Потому что компьютер, как любое техническое устройство имеет, так называемый, запас мощности, таким образом реальные параметры, при которых возможны сбои в работе, всегда выше официально указанных штатных. Обычно, этот запас предназначен для повышения надёжности или это делается из коньюнктурных соображений, когда процессор специально маркируется заниженной частотой из-за того, что эта модель, в данный момент, пользуется большим спросом.

Зачем пользователи занимаются разгоном?
Одним не нравится, что их любимая игра «тормозит» при желаемых разрешении экрана и глубине цвета (хотя, возможно, здесь виновата видеокарта), у других медленно работают графические пакеты (хотя, в этом случае, более критичен объём оперативной памяти) или декодируется видео, третьи — потому что это возможно в принципе, а стремление получить что-нибудь "нахаляву" — второй врождённый инстинкт, после инстинкта продолжения рода. Кстати, все три вышеуказанные категории граждан объединяет то, что у них недостаточно денег для апгрейда компьютера и это является, пожалуй, единственной веской причиной, чтобы насиловать ни в чём не повинное чудо современной техники и технологии (компьютер, то бишь).

Сам собой напрашивается вопрос — стоит ли жертвовать надёжностью (стабильностью) работы в надежде повысить скорость ? Ответ однозначен — нет, не стоит))). Разгоняя процессор, Вы, в лучшем случае, получите 30%-й прирост производительности (в принципе, конечно, возможно и больше, но стабильность работы, скорее всего, не будет выдерживать никакой критики), а этого явно недостаточно для устранения проблем, из-за которых, собственно, Вы и решили поиздеваться над своим любимым и незаменимым помощником. Взамен же Вы получаете не только риск потери данных на жёстком диске, но и уменьшение срока службы процессора, и других устройств, вынужденных работать после разгона в нештатном режиме. А также рискуете лишиться возможности гарантийного ремонта вышедшего, вследствие разгона, из строя оборудования, если, конечно, не сумеете доказать обратное сотрудникам компании-продавца. Правда, такие поломки достаточно редки, достаточно для того, чтобы практически каждый продвинутый пользователь (Advanced User, так сказать) попытался выжать из своего электронного друга пару десятков или сотен бесплатных мегагерц.

Осталось только предупредить, что автор не несёт никакой ответственности, если в результате разгона Вы лишитесь пары десятков или сотен долларов. Если же Вы, всё таки, добьётесь успеха — будем считать это и его заслугой.

Разгон можно считать абсолютно успешным, если выполняются следующие условия:

* не приходится применять нештатные средства охлаждения,
* при этом стабильность работы не отличается от стабильности не разогнанного процессора,
* нет угрозы выхода из строя разогнанного оборудования, вследствие чрезмерного повышения напряжения питания ядра процессора, например.

Теория разгона

Основной элемент электронных устройств - транзистор. Транзистор это полупроводниковый компонент, который при правильном включении способен управлять током. Сам по себе отдельный транзистор в компьютере применяется редко. Но из транзисторов состоят все микросхемы, и не только в компьютере, которые изготавливаются путем вытравливания этих элементов различными способами в слоях кремния с добавлением примесей. При этом создаются определенные структуры, которые играют роль очень маленьких и очень плотно расположенных друг к другу транзисторов, а также емкостей и иных связующих элементов. Готовая конструкция представляет собой цельный кристалл.

В цифровой технике транзистор работает преимущественно в ключевом режиме. Ключевой режим транзистора характеризуется двумя состояниями: закрытый и открытый. Работа транзистора в качестве ключа характеризуется двумя режимами: режим отсечки и режим насыщения. В режиме отсечки к базе (управляющий электрод) транзистора прилаживаться напряжение так, чтобы он был закрыт. Транзистор имеет конечный максимальный выходной ток. Поэтому, при приложении к базе бесконечно растущего значения напряжения, выходной ток транзистора не будет бесконечно расти. В режиме насыщения транзистора к базе прилаживается такое напряжение, чтобы выходной ток транзистора был максимальный.

Компоненты, которые подвергаются разгону, функционируют на определенной тактовой частоте. Это означает, что транзисторы в устройстве определенное количество раз переключаются из закрытого состояния в открытое и обратно. Из-за того, что транзистор не идеальный, а также в силу физических процессов, происходящих в кристалле, устройство не может работать на бесконечно большой частоте.

Для того чтобы компонент работал на заданной тактовой частоте, его синхронизируют c частотой эталонного генератора. В настоящее время недорогим в производстве и точным генератором является кварцевый генератор.

Большинство устройств имеют возможность изменения своих параметров: рабочих частот, рабочих напряжений и др. Это делает возможным производить на базе одного устройства разные его модели. Рабочие параметры устройства хранятся в ПЗУ (постоянно запоминающие устройство) или ППЗУ (перезаписываемое постоянно запоминающие устройство). На заводе после тестирования устройства в ПЗУ или ППЗУ записывают рабочие параметры. Эти параметры при включении считываются и используются для запуска устройства при его «заводских» рабочих настройках.

Разгон – это увеличение тактовой частоты выше уровня стандартных «заводских» настроек того или иного компонента компьютера с целью повышения его производительности. Оверклокер различными способами изменяет рабочие параметры устройства, в результате чего повышается тактовая частота ускоряемого компонента.

Рассмотрим простой вариант, когда у нас работает только один транзистор в качестве ключа. Схема ключа, а также диаграммы напряжений изображены ниже на рисунке.

Если повысить частоту работы ключа, то на выходе ключа искажается форма выходного напряжения, а также снижается амплитуда сигнала. Так сказываются паразитные емкости, а также различные физические процессы внутри кристалла (рассасывание объемного заряда и др.). При увеличении напряжения питания такой схемы амплитуда выходного сигнала вырастает. Это приводит к возрастанию входного напряжения следующего транзисторного каскада, что приведет к более раннему переходу транзистора в режим насыщения и более позднему выходу из него, т.е. произойдет стабилизация работы схемы на большей частоте.

Правда, у высоких частот, больших токов и напряжений есть побочные эффекты. Повышение частоты приводит к увеличению потре***емой мощности устройством, а поднятие напряжения еще больше увеличивает энергопотребление и нагрев микросхемы. Кроме того, при относительно высокой температуре и достаточном уровне напряжения, в полупроводниковом транзисторе прохождение тока стимулирует миграцию атомов, что приводит к возникновению дефектов структуры кристалла. В таких условиях, даже при качественном отводе тепла, уменьшается время работы устройства, а при недостаточном охлаждении оно может «сгореть».


Предпосылки успешного разгона

# FSB (Front Side Bus) — процессорная шина (внешняя). Иногда это понятие смешивают с шиной памяти, но частота внешней шины CPU может быть и не равна частоте шины обмена с памятью.

# Тактовая частота процессора — это произведение частоты FSB на умножитель. Например, Celeron 400 MHz использует частоту FSB 66 MHz, умноженную на 6.

# PCI (Peripheral Component Interconnect) — шина, посредством которой платы расширения, контроллеры жесткого диска и другие устройства «общаются» с процессором и имеют доступ к оперативной памяти. Работа PCI обеспечивается чипсетом, ее частота зависит от FSB (используются коэффициенты 1/2, 1/3, 1/4). PCI работает на штатной частоте 33 MHz лишь при FSB 66, 100, 133 MHz.

# AGP (Accelerated Graphics Port) — шина, с помощью которой видеокарта обменивается данными с центральным процессором и имеет доступ к оперативной памяти. Работа AGP обеспечивается чипсетом, ее частота зависит от FSB. Для материнских плат с максимальной частотой FSB 100 MHz минимальный коэффициент — 2/3, поэтому при установке частот FSB свыше 100 MHz частота AGP превышает штатные 66 MHz. То же происходит на частотах FSB 75 и 83 MHz, когда используется делитель 1. Материнские платы, официально поддерживающие частоту FSB 133 MHz, позволяют устанавливать для AGP делитель 1/2.

# Буквенные индексы процессоров «Pentium»:

* Индекс «E» (embedded) означает кэш-память, встроенную в ядро процессора (т. е. ядро «Coppermine» ),
* Индекс «B» (bus) означает 133-мегагерцевую системную шину.
* Индекс «EB», соответственно, и то, и другое.

Это сделано для того, чтобы отличить модели с той же тактовой частотой, но с другими параметрами кэша или системной шины, а также для обозначения процессоров на ядре «Katmai», поддерживающих FSB 133 МГц.

# SECC или Slot (Single Edge Contact Cartridge) — «ножевой» тип процессорного разъема.

# SECC2 — то же, что и в предыдущем случае, но с улучшенным охлаждением корпуса.

# SEPP (Single Edge Processor Package) — почти то же самое, что и SECC, но без пластмассового корпуса. Применялся в «Celeron» .

# PPGA (Plastic Pin Grid Array) — штыревой разъем процессора («Socket» ).

# FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) — тип разъема процессоров «Intel», практически то же, что и PPGA, однако не полностью совместимый с ним по контактам.

# LGA (англ. Land Grid Array) — тип корпуса микросхем, особенно процессоров, с матрицей контактных площадок. Этот разъём, используемый для установки процессоров, пришёл на смену FC-PGA в связи с увеличением количества выводов у процессоров, а также токов, ими потре***емых, что вызывало паразитные наводки и появление паразитных ёмкостей между выводами ножек процессора.
Суть этого разъёма заключается в том, что выводы перенесены с корпуса процессора на сам разъём-Socket, находящийся на материнской плате. На корпусе процессора же осталась только матрица контактных площадок. Впервые этот корпус был применён компанией Intel для процессоров Pentium D в 2006 году. Такие корпуса и разъемы имеют 775 контактов и называются LGA775 или Socket-775 или Socket T.

p.s. Дла успешного разгона совершенно необходима качественная память, способная работать на повышенных частотах.
Ревизия ядра (stepping) также определяет разгонный потенциал процессора. Спустя какое-то время после начала выпуска определенной модели процессоров накапливается информация об ошибках в их ядре. Кроме того, «по ходу дела» изыскаивются пути повышения процента выхода годных изделий. Чтобы внедрить эти наработки и исправить ошибки, «издается» новая ревизия ядра CPU. Отличить процессор с обновленным ядром можно с помощью особой кодировки — индекса «S-Spec», который напечатан на корпусе процессора и на коробке (см. наклейку со штрих-кодом) или при помощи специальных утилит.

данные этой статьи взяты с win-da.by.ru, www.easycom.com.ua и немного редактированы мной)
Начнём...