Модернизация (разгон) ПК

[quartz]

Основные компоненты, «поддающиеся» разгону или влияющие на него

1. Центральный процессор (CPU – Central Processor Unit) – быстродействие определяется его архитектурой и тактовой частотой.

Процессор Intel Core 2 Duo
ris1_cpu_intel.jpg

Процессор AMD Athlon X2
ris2_amd_x2.jpg

Если архитектуру процессора с точки зрения рядового пользователя изменить невозможно, то другую характеристику (частоту процессора) изменить вполне реально. Тактовая частота процессора определяется произведением двух параметров - «коэффициента умножения» и «частотой системной шины» (FSB).

Изменение именно этих двух параметров и определяет конечную частоту процессора. В настоящее время они изменяются через BIOS материнской платы или программным путем. Немаловажным параметром, который может существенно повлиять на разгон, является «напряжение питания процессора», однако для каждого процессора есть предельное напряжение питания, после которого риск «спалить» процессор увеличивается.

Примечание: одна и та же серия процессоров может иметь различное напряжение питания, например: на коробке с процессором Intel Core 2 Duo e6750 (2,66ГГц) имеется маркировка, указывающее предельное напряжение питания – 1,35V max, при этом разные процессоры с одинаковой частотой могут иметь и меньшее значение. Например, мой экземпляр работает при напряжении питания 1,08В.

2. Материнская плата (MotherBoard) – к ней подключаются практически все элементы компьютера и она обеспечивает взаимодействие между ними.

ris3_xfx_nforce-790i-ultra_top.jpg

Характеристики материнской платы зависят от типа используемого чипсета (набор микросхем), который может состоять из северного и южного мостов или находиться в одной микросхеме.

Северный мост обычно связывает процессор, память, видеокарту и определяет «частоту системной шины». Связь северного и южного моста, к которому «подключаются» более медленные устройства через различные шины (PCI, USB и другие), осуществляется с помощью специализированных шин (например для процессоров AMD: HyperTransport). Такие шины обладают определенными характеристиками, например: частота шины, разрядность передачи данных.

Чипсеты, состоящие из одно- и двух- чиповых решений
ris4_chipset_ip35.jpg

ris5_chipset_nv570.jpg

ris6_nvidia_nforce_790i_ultra_sli_diagram.jpg

Если раньше частота системной шины и коэффициент умножения для процессора устанавливались с помощью джамперов или DIP-переключателей на материнской плате, то в настоящее время они определяются автоматически при первом запуске компьютера и возможно их изменение с помощью BIOS материнской платы. Помимо вышеуказанных параметров через BIOS задаются и другие, например параметры работы оперативной памяти.

3. Оперативная память (RAM) – основное назначение, это хранение информации, используемой центральным процессором, однако быстродействие компьютера зависит от того, как быстро она способна выдавать необходимую информацию.

ris7_corsair_xms2.jpg

Чем меньше задержка во времени между тем, как процессор отправил запрос на чтение/запись и тем, когда эта операция завершилась, т.е. процессор может считать необходимые данные, тем лучше. Такая задержка называется латентностью памяти и обычно измеряется в наносекундах, но применительно к работе компьютера используется другое понятие – тайминги памяти.

Краткая теория: память состоит из определенного количества микросхем памяти, таким образом достигается требуемый объем или разрядность у модулей памяти. Современные модули имеют разрядность 64 бит, микросхемы памяти, как правило, имеют меньшую разрядность и тогда их «объединяют», например: если микросхема 8-ми разрядная, то на модуле памяти должно быть 8 таких микросхем.

ris8_sam_memory_module.jpg

Сама память - это матрица, состоящая из ячеек с запоминающими элементами, к которым осуществляется доступ с помощью указания позиции столбца и строки. Для того, чтобы получить данные из памяти необходимо:
1. затратить часть времени на указание адрес столбца (параметр BIOS: CAS Latency);
2. некоторое время тратиться на «переключение» ввода строки (параметр BIOS: RAS to CAS Delay);
3. устанавливается адрес строки, так же тратиться время (параметр BIOS: RAS Precharge Time), после которого начинается чтение.

Дополнительно для памяти указываются еще несколько основных параметров:
– Cycle Time - определяет время между двумя последовательными операциями чтения памяти.
– Command Rate - задает время, которое необходимо контроллеру памяти для декодирования команды и адреса.
Производители модулей памяти обычно указывают только 1-й параметр – CAS Latency (CL), в топовых модулях указываются все основные параметры.

Учитывая, что все операции обращения к ячейке «привязываются» к частоте работы памяти, для указания задержки используются понятие – такты. Поэтому, если на памяти указана маркировка 3-4-3-9, то следует «читать» что 3 такта отводиться на 1-ю операцию (см. выше), 4 такта на 2-ю и т.д. Чем меньше эти значения, тем быстрее будет работать память, однако при увеличении частоты памяти тайминги обычно увеличивают для стабильной работы системы.

Различные модули памяти могут работать на различных частотах. На них, как правило, имеется специальная маркировка – DDR2-800 (или PC6400), DDR3-1066 (PC-8500), таким образом, производители указывают стандартизированную «верхнюю границу» работы памяти и тайминги, при которых будет обеспечиваться стабильная работа. Сама же память может работать на более высокой частоте, однако с увеличением таймингов. Возможна так же их работа и на меньшей частоте с лучшими значениями таймингов (проверяется экспериментальным путем – т.е. разгоном).

На топовых модулях памяти указывается еще один существенный параметр – напряжение питания, подаваемое на модули памяти, при которых обеспечивается стабильная работа памяти с указанными производителем таймингами. Обратите внимание, что на большинство топовых модулей памяти устанавливаются радиаторы, необходимые для отвода тепла при работе на повышенных частотах и с повышенным напряжением.

ris11_corsair_dominator.jpg

Полная информация о точных параметрах памяти храниться в специализированной микросхеме SPD, находящейся на модуле памяти. По умолчанию, для стабильной работы системы при первом запуске, в микросхеме SPD прошиваются «стандартные» тайминги, а более «быстрые» уже должны быть выставлены пользователем вручную. В этой микросхеме может содержаться профиль EPP (Enhanced Performance Profiles) с указанием параметров памяти. Если материнская плата поддерживает такой профиль, то тайминги в BIOS считываются из него, иначе память будет работать со «стандартными» значениями.

4. Видеокарты – предназначены для вывода графической информации на монитор, а так же на нее возлагаются функции 2D,3D-ускорения, за которые отвечает графический процессор (GPU – Graphics Processor Unit). Помимо этого на видеокартах устанавливается графическая память, предназначенная для хранения изображения, выводимого на монитор, а так же данных, необходимых графическому процессору.

ris12_asus_radeon_4850.jpg

Так же как и для центрального процессора, быстродействие видеокарты зависит от типа применяемого графического процессора и графической памяти. Каждый из этих компонентов работает на определенной частоте, изменяя эти частоты можно повысить скорость работы, т.е. произвести разгон. Изменение частот видеокарты обычно производиться программным путем.
Видеокарта Asus Radeon 4850

5. Блок питания (БП) – обеспечивает питанием все компоненты системного блока. «Разгону» не поддается (по крайней мере без паяльника :) ), но может существенно повлиять на процесс разгона.

ris13_bp_hiper_4m530.jpg

Основной параметр – это максимальная мощность, которую способен выдавать БП. Она «распределяется» между всеми компонентами, подключенными к БП.

ris14_bp_hiper_h4m530_sticker.jpg

Немаловажным требованием, предъявляемым к БП, является стабильное выходное напряжение, подаваемое на компоненты компьютера, при этом есть стандарт на допустимые отклонения выходных напряжений.

Стандарт ATX12V 2.x на допустимые отклонения напряжений
ris15_standart_atx_2.jpg

В большинстве случаев отклонения, которые укладываются в описанный стандарт, ни к чему не приведут, однако если говорить о разгоне, то падение напряжения даже на 1% может привести к нестабильной работе. Как правило, чем выше нагрузка на БП, тем сильнее может быть падение напряжения, а при разгоне нагрузка «будет!» повышаться. Поэтому БП необходимо брать с запасом.

Любой БП имеет свой коэффициент полезного действия (КПД) – определяет насколько эффективно он преобразует энергию. Значение могут быть в диапазоне от 0 (значит вообще не преобразует) до 1, чем выше значение, тем лучше он работает, иными словами меньше нагревается в процессе работы. При эксплуатации БП на предельной мощности КПД может быть несколько меньше, все зависит от конкретного БП.

Из всего этого следует, что выбирать мощность БП следует с запасом, чтобы «идеальные» характеристики при эксплуатации приходились на средний (или чуть выше) диапазон мощности.

Есть различные программы-калькуляторы мощности. Они содержат базу данных потре***емой мощности различных комплектующих и на основе этого определяют потре***емую системой мощность, либо «посоветуют» какой мощности БП стоит брать. Здесь один из таких калькуляторов.

6. Системы охлаждения (в целом). Основное назначение – отвод тепла от различных источников: с чипсетов и силовых элементов на материнской плате, с процессора, видеокарты, памяти.

Существуют так называемые «штатные» системы охлаждения, которые уже установлены или должны быть установлены в процессе сборки. Например, на видеокартах она уже имеется, а с процессорами поставляется отдельный кулер (актуально для боксовых вариантов процессоров). Разгон на таких системах возможен, НО могут возникнуть ситуации перегрева комплектующих, что снижает разгон, либо повышенный уровень шума за счет увеличения вращения вентиляторов для лучшего охлаждения.

Другой вариант – системы охлаждения, разрабатываемые различными производителями, предназначенные для улучшения охлаждения и/или уменьшения шума. Как правило, такие системы покупаются отдельно и призваны заменить штатные системы охлаждения.

В последнее время наблюдается тенденция установки таких систем на конечные изделия, в частности видеокарты.

Видеокарта ECS 8800GT со штатной системой охлаждения Arctic Cooling Accelero S1
ris22_ecs-n8800gt_accelero.jpg

Данные по этой статье взяты с www.amdclub.ru

[quartz]

Возможные проблемы при разгоне и как с ними бороться

Как уже выше упоминалось – разгон, это попытка заставить работать компоненты компьютера в «нештатных» режимах и естественно это может привести к:
- Нестабильной работе компонентов, сбоям – достаточно частое явление, особенно в момент разгона (отказ запуска системы, сбой драйвера, аварийное завершение программ). Борются с этим достаточно просто – либо снижают разгон, либо повышают напряжения питания компонентов в разумных пределах, что может привести к другой проблеме.
- Сильному нагреву или перегреву – так же может явиться причиной сбоев и даже выходу из строя оборудования. Решается заменой штатных систем охлаждения, либо хорошей вентиляцией компонентов (дополнительный обдув с помощью вентиляторов).
- Возрастанию нагрузки на цепи питания (как правило, на материнских платах). Это приводит к другой проблеме – падение напряжения, которая может повлиять на две предыдущие. Решается улучшением охлаждения и если не помогает - заменой БП на более мощный и качественный.

Виды разгона

Можно выделить следующие виды разгонов:
- заводской – как правило, производитель изменяет стандартные параметры в сторону некоторого их увеличения (актуально для видеокарт, например: частота ядра, памяти) или уменьшения (актуально для памяти, например: тайминги).
- пользовательский - разгоном занимается уже сам пользователь. Производитель не гарантирует, что на конкретном экземпляре разгон может получиться, а в некоторых случаях возможна потеря гарантии (как правило, уже предупреждают продавцы в магазинах). Такой разгон можно разделить на несколько видов:

«Любительский». Пользователь выбирает минимум параметров, отвечающих за разгон, либо выбираются варианты разгона, предлагаемые производителем оборудования, или используются утилиты, которые предлагают разгон в автоматизированном режиме. Как правило, при таком разгоне выбирается частота шины процессора, либо задается процент увеличения от стандартной частоты (через BIOS или утилиты). Никаких других кардинальных изменений в настройках от пользователя не требуется. Обычно такой разгон осуществляется на имеющейся системе без модификации в аппаратной части и не требуется много времени.

«Средний» («разумный») разгон. В этом случае достигается существенное повышение частоты при небольшом количестве используемых параметров и непредельных их значениях. Так же возможно использование различных утилит разгона, но по большей части это уже «ручной» разгон. Обычно для материнских плат изменяются следующие параметры:
- обязательно частота процессора;
- повышается напряжение питания процессора;
- повышается напряжение питания, подаваемое на северный мост;
- параметры, характерные для определенного чипсета и архитектуры процессора, задаваемые через BIOS (например, отключаются различные технологии энергосбережения).

Как правило, возможна замена какой-то части комплектующих (смена системы охлаждения) или установка дополнительного оборудования (вентиляторы для улучшения циркуляции воздуха в системном блоке). На такой разгон приходится тратить немного больше времени, чем в предыдущем случае.

«Экстремальный». Такой разгон позволяет достичь предела работы оборудования. Для этого используется максимум параметров, способных повысить стабильность работы системы в разгоне или достичь максимальных показателей.

Все это требует существенных денежных затрат (или наличия меценатов :) ), т.к. для достижения максимума практически все детали компьютера должны иметь «идеальные» характеристики или близкие к ним. Хотя никто не запрещает «найти» максимум и для любого другого оборудования.

Так же необходимо затратить достаточно много времени, т.к. большая часть параметров подбирается ВРУЧНУЮ. Если человек достаточно часто занимается разгоном, то возможно сокращение этого времени, т.к. набирается хороший опыт по разгону.
Мы рассмотрим на практике примеры любительского и разумного разгона.

Данные этой статьи взяты с www.amdclub.ru