up
ru ua
menu


ASUS_Quiz1.gif

logo minifile

::>Процессоры > 2008 > 09 > ...

Версия для печати
Переопубликовать обзор

12-09-2008


rss

Теория и практика разгона. Часть I: основные понятия.

За последнее время компьютеры получили широкое распространение. Владельцев компьютеров все больше и больше, что приводит к широкому распространению различных компьютерных увлечений. Сейчас стремительно развиваются два движения «Modding» и «Overclocking». Modding (моддинг) связан с различной модификацией компьютерных компонентов: с целью улучшения внешнего вида или обеспечения бесшумности работы. Ovecrlocking (поднятие частоты или разгон) – изменение рабочих частот компонентов компьютера с целью получения большей производительности. Именно о разгоне мы и хотим поговорить более серьезно.

1. Типы разгона

В зависимости от подхода пользователя к разгону можно выделить разные направления разгона. Первое направление разгона – экономия финансовых средств. Пользователь заведомо приобретает компоненты, разогнав которые он получит эквивалентную производительность более дорогому оборудованию. Также возможен вариант, когда производительность компьютера стала недостаточной, и пользователь, чтобы не покупать новые более быстрые компоненты компьютера, разгоняет старые («выжимает из компьютера все соки»).

Второе направление разгона направлено на получение максимального ускорения, чаще ради самого конечного результата. Пользователь приобретает компоненты компьютера, которые зарекомендовали себя хорошим разгоном или имею хороший потенциал в разгоне. Этот подход к разгону направлен на получение максимальной производительности любой ценой. Для этого пользователи приобретают дорогие специфические компоненты, созданные специально для разгона. Также, такой разгон сопровождается различными модификациями компонентов и установкой систем охлаждения, позволяющих достичь рекордно низких температур.

2. Разгон как вид спорта

Разгон, с получением рекордных показателей производительности из компонентов, дал толчок к зарождению нового вида спорта «Overclocking». Так как оверклокеры распространенны по всему миру, появилась необходимость подтверждения того или иного результата, что привело к появлению различных ресурсов «валидации» (Validating - проверка). Очень популярный среди таких ресурсов зарубежный сайт «HWBOT». Этот, довольно крупный ресурс ведет статистику производительности во многих тестовых приложениях, а также поддерживает соревнования оверклокеров в различных категориях. Еще один популярный ресурс компании Futuremark «ORB» осуществляет «валидацию» результатов, набранных в собственных тестовых пакетах. Очень популярный ресурс «валидации» максимальной «запускаемой» частоты процессора CPU-Z Validator. Также необходимо отметить отечественный сайт Overclockers.ru, ведущий статистику разгона процессоров. Оверклокеры стали объединяться, а производители компьютерного железа спонсировать различные мероприятия, связанные с разгоном. Одно из таких мероприятий «Битва титанов».

3. 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 потребляемой 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».

4. Подготовка к разгону

Прежде чем разгонять что-либо, необходимо узнать сведения о характеристиках и возможностях компонентов, которые содержит компьютер пользователя. Если пользователь не знает своего компьютера необходимо воспользоваться различными диагностическими и информационными утилитами или почитать руководство пользователя к материнской плате и другим компонентам. Изучив технические характеристики можно определить возможность разгона и его уровень. После чего необходимо протестировать компьютер в различных тестовых программах. Использование этих тестовых результатов даст возможность определить, на сколько увеличилась производительность системы вследствие разгона. А измерение напряжений и температур во время тестов позволит своевременно принять меры и избежать необратимых последствий.

Важно помнить, что разгон всегда рискованное дело, при котором нет гарантии, что из-за него (сейчас или потом) компьютер не выйдет из строя. Степень разгона зависит от многих компонентов компьютера и главное от свойств самого разгоняемого компонента. Для серозного разгона оверклокеры занимаются отбором наиболее разгоняемых экземпляров.

4.1 Программное обеспечение полезное при разгоне

При разгоне понадобиться довольно много различных программ разного назначения, которые можно разделить на:

  • программы, предназначенные для сбора сведений о системе;
  • программы, предназначенные для мониторинга системы;
  • программы, предназначенные для разгона компонентов системы;
  • программы, предназначенные для тестирования на стабильность системы;
  • программы, предназначенные для измерения производительности системы.

Многие программы имеют возможность выполнять множество различных функций и имеют многостороннее назначение.

Программы, предназначенные для сбора сведений, выполняют не только определение комплектующих компьютера, но и отображают их характеристики, возможности и параметры. Среди таких программ необходимо отметить пакеты EVEREST, SiSoftware Sandra, AIDA32, ASTRA Hardware Info, SIV (System Information Viewer). Эти программные продукты не только выводят сведения о системе, в них присутствуют различные тесты производительности, а также имеются возможности системного мониторинг, т.е. слежения за частотами, напряжением и т.д. В программах EVEREST и SiSoftware Sandra также присутствуют тесты на стабильность, что особенно необходимо при разгоне, хотя есть и специализированные тесты стабильности. Также существуют менее функциональные, но очень популярные программы такие как: CPU-Z, Central Brain Identifier, WCPUID, Core Temp.

Большинство программ, которыми осуществляют разгон и тестирование стабильности, имеют мониторинг. Использование отдельных программ для мониторинга не всегда удобно, однако из таких программ можно отметить: Motherboard Monitor и SpeedFan. Также можно использовать фирменное ПО от производителя используемых компонентов.

Наиболее эффективно разгонять процессор и оперативную память используя BIOS, однако не все материнские платы оснащены большим количеством функций разгона. Используя наглядное программное обеспечение, разгон становиться гораздо проще, но хороших результатов обычно можно добиться только манипулируя настройками в BIOS. Из под ОС Windows можно разгонять процессор, используя, например, программы ClockGen, SysTool и фирменные утилиты производителей. Очень удобная программа nTune (Nvidia System Utility) это фирменная утилита от компании NVIDIA, обладающая мощными возможностями по разгону, настройке и мониторингу систем на базе чипсетов nForce, а также рядом дополнительных функций.

Существуют различные программы и от самих производителей комплектующих. Эти программы, которые могут следить за температурой, напряжениями, разгонять и изменять разные параметры оборудования, обычно идут в комплекте с ним. Такими программами являются: MSI Core Center, MSI V-Center, ASUS Ai Booster, Intel Desktop Control Center, Gigabyte EasyTune и т.д..

Также необходимо отметить, что не все компоненты компьютера можно разогнать используя BIOS – разгон видеокарты практически всегда осуществляется программным путем. Для разгона видеокарт существует немало программ, но лучше всего с этой задачей справляется RivaTuner. Кроме нее есть ряд неплохих программ, которые пользуются популярностью: PowerStrip, ATI Tray Tools, ATI Tool, nVIDIA Tray Tools.

Существуют программы для считывания, записи и редактирования BIOS. Посредством этих программ можно «раз и навсегда» разгонять видеокарты или другие компоненты. Но нужно всегда помнить, что любая модификация BIOS снимает гарантию, а также в случае неправильной прошивки возможна порча компонента. Программы для работы с BIOS материнских плат: BIOS Patcher, TweakBIOS, Asus Update, AwdFlash, AmiFlash. Программы для работы с BIOS видеокарт: ATIWinflash, ATIFlash, RadEdit, ATi Radeon BIOS Tuner, nVIDIA BIOS Flasher, NiBiTor, nVidia BIOS Modifier.

После разгона компьютера необходимо проверить его на стабильность работы. Для более надежной проверки стабильности компьютера лучше всего использовать несколько разных программ, а также тестировать в течении длительного времени. В качестве таких программ чаще всего используют OCCT, S&M, Prime95, Intel Thermal Analysis Tool, Hot CPU Tester, BurnInTest. В качестве тестов на стабильность можно применять и другие различные программы способные хорошо загрузить компьютер работой. К ним можно отнести: тестовые пакеты, различные игры, программы для конвертирования или архивирования файлов, трехмерные редакторы и многое другое.

В конце необходимо определить, какой прирост производительности нам дал разгон. Возможен случай, когда после разгона производительность не увеличилась, это может говорить о том, что что-то сделано неверно, что-то не учтено или где-то происходит перегрев и срабатывают механизмы защиты, а может просто совсем другой компонент компьютера сдерживает его производительность. На сайте BenchmarkHQ приведен большой список всевозможных тестов, которые помогут определить прирост быстродействия и выявить слабые места системы. Среди множества программ широкой популярностью пользуются пакеты компании Futuremark, такие как 3DMark и PCMark.

4.2 Выбор компонентов

Необходимо помнить, что при разгоне повышается нагрузка на разогнанные компоненты, в результате чего они больше потребляют электроэнергии и выделяют больше тепла. Так, в результате приобретения слабого блока питания или малоэффективной системы охлаждения станет невозможен разгон компьютера. Также немаловажно приобретение качественных компонентов для компьютера, т.к. в условиях повышенной нагрузки комплектующие низкого качества легко могут выйти из строя и при этом повредить соседние.

Рассмотрим поподробнее выбор того или иного компонента компьютера, которые влияют на стабильность работы и разгон. Современные процессоры и другие компоненты выделяют значительное количество тепла. Если компоненты не охлаждать должным образом, это приводит их к выводу из строя.


Социальные комментарии Cackle
Поиск по сайту
Почтовая рассылка
top10

vote

Голосование