Geum.ru

И в свет разрешаю на основании «Единых правил», п 14 Заместитель первого проректора начальник организационно методи- ческого управления В. Б. Юскаев Строение персонального компьютера учебное пособие

Вид материалаУчебное пособие

Содержание


Разгон процессора
Гнать надо постепенн
Повышение напряжения.
Тайминги и делители частоты.
Черный экран.
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

Разгон процессора


Сразу необходимо сделать предупреждение, что для разгона необходимы навыки работы с компьютерным "железом" и определенное везение, ведь процессоры имеют различный запас быстродействия и, что даже более важно, различный запас прочности.

Разгон (оверклок, overclock) - это намеренное увеличение частоты процессора с целью поднятия производительности. Другие методы повышения производительности обычно называют оптимизацией, и они редко дают столь же заметный результат, как разгон. Правда, оверклок потенциально опасен, так как работа разогнанного компонента в нештатном режиме производителем не гарантируется. Это может привести к периодическим сбоям, перегреву, повышенному потреблению энергии и даже выходу из строя не только разогнанного компонента, но и других составляющих ПК.

Использование процессора за пределами его возможностей - на более высокой частоте или, что еще хуже, при повышенном напряжении питания, может привести к его преждевременному выходу из строя. Неопытным пользователям следует знать, что последствия разгона процессора могут носить разрушительный, для ПК, характер:
  • сокращение срока службы процессора. Для многих - это определяющий факт. Но большинство из них не знают, о каком количественном сокращении срока жизни идет речь! Intel дает гарантию на работу своих процессоров около 15 лет. При разгоне в среднем срок службы уменьшается втрое, т.е. срок службы сокращается до 5 лет. Хотя можно считать, что это нормальное время (даже большое) для перехода на более совершенную модель процессора;
  • увеличенное тепловыделение. В принципе данная проблема решается установкой более мощного кулера. Вообще для разгона лучше не экономить на средстве охлаждения, быть полностью (или частично) медным и иметь мощный вентилятор. Мощным может быть даже тот вентилятор, который работает на 2000-2500 об/мин, если у него правильной формы лопасти.

Разгон необходим, когда:
  • надо повысить производительность системы, не вкладывая денег;
  • необходимо научиться работать с компьютером и понимать его;
  • требуется кратковременно увеличить скорость работы системы.

Успешным разгоном можно считать тот, при котором обеспечивается более высокая производительность ПК, не используя дорогостоящих систем охлаждения и не повышая напряжение питания CPU и других компонентов системы. Разумеется, стабильность работы системы должна оставаться на том же уровне, что и до разгона.

Осуществляется разгон процессора двумя путями – повышением частоты системной шины (FSB) или повышением коэффициента умножения (множителя), если он разблокирован. Первый способ более простой, но при повышении частоты системной шины все другие компоненты системы (видеосистема, память, жесткий диск) будут также работать на повышенной частоте. Это может привести к нестабильной работе перечисленных компонентов. Иногда повышают частоту системной шины, снижая коэффициент умножения, - такой метод называется псевдоразгоном.

Для того чтобы разогнанный процессор работал стабильно, требуются усиленное охлаждение и, как крайняя мера, - повышенное напряжение питания ядра, памяти, AGP и других компонентов системы. Важно помнить, что высокая тактовая частота сама по себе не приводит к выходу разогнанного процессора из строя. Это происходит прежде всего из-за повышенного напряжения питания (что справедливо не только для процессора), а также вследствие продолжительной работы в экстремальном температурном режиме, обусловленном нестандартной тактовой частотой.

Наличие "лишних" мегагерц у процессоров связано с тем, что процессоры с одинаковым ядром, но разной тактовой частотой сходят с одного и того же конвейера и только потом, после тестирования, приобретают определенный рейтинг. Для выпуска моделей с более высокими частотами ядро может подвергнуться доработке, но тогда и младшие модели станут выпускаться по новой технологии. То есть, если Pentium 4 с тактовой частотой 1,8 GHz делается по той же технологии, что и Pentium 4 2,8 GHz, поэтому запас быстродействия у него весьма велик. Во всяком случае, нет причин сомневаться в том, что он сможет работать на частоте FSB 533 MHz, достигнув таким образом 2,40 GHz. Однако, справедливости ради, следует заметить, что до какой бы частоты не разгонялись младшие модели Pentium 4, получить полноценный Pentium 4 3,06 GHz не удастся, ведь в этом процессоре реализована технология Hyper-Threading, дающая существенный прирост быстродействия ПК в условиях многозадачности.


Повышение частоты системной шиныСказывается в лучшую сторону на производительности (а у процессоров Intel другого выхода просто нет).

Разгон процессора посредством увеличения FSB имеет свои особенности - повышение частоты шины автоматически повышает частоту шины памяти и частоты шин AGP/PCI, поэтому если сильно разогнать процессор по шине, то могут выйти из строя периферийные устройства (например, звуковой платы и видеокарты). К счастью, в современных материнских платах есть технология, позволяющая не повышать шину PCI. Можно заметить, что при повышении частоты процессора может наблюдаться нестабильная работа системы. В этом случае повышают напряжение на ядре. Разрешается поднимать напряжение НЕ БОЛЕЕ чем на 10%. Вообще при разгоне процессора лучше поднимать все не скачками, а пошагово.

И если даже предусмотрена возможность снижения частоты памяти с помощью соответствующего делителя, это не имеет особого смысла, так как при более медленной памяти разгон процессора теряет смысл. Таким образом, для эффективного разгона необходимы самые качественные и скоростные модули памяти. Наконец, требуется хороший кулер, который обеспечит адекватное охлаждение разогнанного процессора.

Особое внимание нужно обратить на частоты шин PCI/AGP, которые в большинстве чипсетов связаны с частотой FSB (не касается nForce2, nForce3 250). Обойти эту зависимость можно, только если BIOS материнской платы имеет соответствующие параметры — так называемые делители, отвечающие за отношение PCI/AGP к FSB. Рассчитать нужный делитель можно по формуле FSB/33, т.е. если частота FSB = 133 MHz, то следует 133 разделить на 33, и определяется нужный делитель — в данном случае таковым является 4.

Номинальной частотой для шины PCI являются 33 MHz, а максимальной — 38-40 MHz, выше ее устанавливать, мягко говоря, не рекомендуется: это может привести к выводу из строя PCI-устройств. По умолчанию частота шины памяти поднимается синхронно с частотой FSB, поэтому, если память не имеет достаточного потенциала для разгона, она может сыграть лимитирующую роль. Если очевидно, что частота оперативной памяти достигла своего предела, можно предпринять следующее:
  • увеличить тайминги памяти (например, 2,5-3-3-5 изменить на 2,5-4-4-7 — это может помочь добавить несколько MHz из оперативной памяти);
  • повысить напряжение на модулях памяти;
  • разгонять процессор и память асинхронно.

В материнских платах обычно предусмотрены средства регулирования тактовой частоты процессора и чтобы воспользоваться ими, следует изучить руководство по эксплуатации. Большинство материнских плат дают возможность менять параметры работы процессора и других компонентов системы через BIOS. На сегодняшний день лучшими платами для разгона являются те, что базируются на чипсете Intel i845PE и VIA KT400, так как они поддерживают самые скоростные типы памяти. Наиболее удачные платы с точки зрения разгона выпускают компании ABIT, ASUS, EPoX и некоторые другие производители.


Повышение коэффициента умноженияРазгон процессора таким путем является самым "безболезненным" и простым, т.к. возрастает только тактовая частота процессора, а частоты шины памяти и шин AGP/PCI остаются номинальными, поэтому определить максимальную тактовую частоту процессора, на которой он сможет работать корректно, с помощью данного способа особенно просто.

Способ применим не всегда – фирма Intel c некоторого времени зафиксировала коэффициент умножения для своих процессоров, так что комбинация уровней на входах, отвечающих за коэффициент умножения, не оказывает никакого влияния на внутреннюю тактовую частоту. Этот метод невозможно применить практически на всех серийных процессорах AMD. Исключениями из правил являются: процессоры Athlon XP (Thoroughbred, Barton, Thorton)/Duron (Applebred), выпущенные до 39-й недели 2003 года, Athlon MP, Sempron (Socket 754, только понижение), Athlon 64 (только понижение), Athlon 64 FX53/55.


Настройка BIOSПри осуществлении разгона пользователь прежде всего должен изучить инструкцию к материнской плате: найти разделы меню BIOS, отвечающие за частоту FSB, RAM, таймингов памяти, коэффициента умножения, напряжений, делителей частот PCI/AGP. Если в BIOS нет никаких из вышеприведенных параметров, тогда разгон можно осуществить с помощью перемычек (джамперов) на материнской плате. Назначение каждого джампера можно найти в той же инструкции, однако обычно на самой плате уже нанесена информация о функции каждого.

Бывает, сам производитель намеренно скрывает "продвинутые" настройки BIOS — для их разблокировки требуется нажать определенное сочетание клавиш (такое часто встречается у материнских плат производства Gigabyte).

Практически все современные материнские платы оборудованы средствами разгона, да и некоторые производители стали делать процессоры с незаблокированным множителем (AMD). К тому же на многих материнских платах есть защита от переразгона, т.е. когда система не проходит стартовый тест, BIOS обнуляется. Если же плата не оборудована данной системой самоконтроля, не стоит пугаться, увидев черный экран. Все решается простым обнулением BIOS вручную. Для этого нужно установить джампер в положение "CMOS clear" или просто вынуть батарейку (если пользователь не смог найти джампер или боится что-либо случайно испортить). Но так как остаточный заряд на конденсаторах сохраняется еще достаточно долгое время, после удаления батарейки придется подождать 1-3 часа.

Для осуществления разгона с помощью настроек BIOS следует зайти в BIOS, найти опцию, касающуюся CPU и чипсета (что-то вроде "CPU & chipset settings") и выставить частоту системной шины и множитель (на процессорах Intel изменение коэффициента умножения ни к чему не приведет, т.к. он заблокирован). Если коэффициент не заблокирован, то разгонять процессор можно двумя путями: увеличением тактовой частоты FSB или/и увеличением коэффициента умножения. Если этот коэффициент заблокирован, то остается только увеличение частоты системной шины.


Алгоритм разгонаПриведенный ниже алгоритм разгона предназначен для материнской платы Mecotek MK-815E3 и BIOS от Award. На других ПК они могут немного отличаться, но в любой документации есть описания всех требуемых переключателей, просто следует внимательно прочитать и найти требуемое. То же касается и BIOS.
  1. Отключить кабель питания, вскрыть корпус и аккуратно, ни к чему не притрагиваясь насадкой, обязательно пропылесосить внутренний объем системного блока.
  2. В описании материнской платы должны быть схемы с указанием названия переключателя и места его установки. Необходимо найти их описание в документации, найти их на плате и определить, в каком положении находятся:
    1. переключатель, отвечающий за тактовую частоту (CPU Frequency Selector). Переключатель, отвечающий за частоту, находится, как правило, возле чипсета (рядом с Северным мостом) или возле слотов оперативной памяти. Рядом с ним могут быть цифры: 66, 100, 133. Но его может и не быть. В принципе разницы никакой, просто если есть переключатель и он выставлен на 66 МГц, то частоту FSB через BIOS можно будет установить только от 66 до 100 МГц;
    2. переключатель, отвечающий за напряжение, подаваемое на процессор (CPU VCore Selector). Переключатель напряжения находится рядом с процессорным гнездом. Иногда рядом с ним написаны цифры: 1,35; 1,4; 1,45; 1,5 - это напряжение. Если найден переключатель и на нем ничего не написано, то лучше его не трогать;
    3. джампер, отвечающий за очистку CMOS (CMOS Status). Джампер очистки CMOS находится рядом с батарейкой. Рядом может быть написано: Normal, Clear CMOS. Для переключений перемычек необходимо использовать пинцет с отточенными кончиками.
  3. Убедиться в том, что кулер работает. Проще всего это сделать так: включить и через пару секунд выключить ПК.
  4. Убедиться в том, что радиатор плотно прилегает к процессору. Еще хорошо, когда между радиатором и поверхностью процессора намазана специальная паста. Дело в том, что как бы плотно не прижимался радиатор к CPU, все равно там будет воздушная прослойка, а воздух - хороший термоизолятор. Иногда стандартной системы охлаждения не достаточно и придется изобретать что-либо свое.
  5. Для входа в BIOS обычно нужно нажать клавишу Del в момент пересчета объема оперативной памяти (т.е. когда появились первые данные на экране после перезагрузки/включения компьютера), но встречаются модели материнских плат и с иной клавишей для входа в BIOS — например, F2.
    1. Войти в раздел Frequency/Voltage Control (изменение частоты системной шины, шины памяти и управление таймингами) и настроить клавишами PageUp и PageDown два параметра: CPU Host/PCI Clock (тактовая частота FSB) и CPU Clock Ratio (коэффициент умножения).
      1. Существует основное правило безопасности при разгоне « Гнать надо постепенно», т.е. если частота FSB была 66 МГц, то нельзя сразу выставлять, к примеру, 100 МГц. Поэтому для начала поднять частоту FSB примерно на 5-10% от номинала и сохранить изменения (клавиша F10).
      2. Посмотреть, как работает компьютер, если все нормально, то система запускается с новым значением FSB и, как следствие, с более высокой тактовой частотой процессора (и памяти, если они разгоняются синхронно).
      3. Запускается программа CPU-Z или Everest для определения, что тактовая частота процессора возросла.
      4. Проверить процессор на стабильность, например, с помощью утилиты 3DMark, которая хоть и предназначена для выявления быстродействия видеокарты, но для поверхностной проверки стабильности системы можно ее использовать. Для более серьезной проверки можно использовать Prime95, CPU Burn-in, S&M.
      5. Если система прошла тестирование и ведет себя стабильно, перезагружаемся и начинаем все сначала: опять заходим в BIOS, еще повышаем частоту FSB на заданный шаг, сохраняем изменения и тестируем систему заново. И так далее.
      6. Если во время тестирования произошел «выброс» из программы, система зависла или перезагрузилась, то следует вернуться на шаг назад — на ту частоту процессора, когда система вела себя стабильно, — и провести более объемное тестирование, чтобы удостовериться в полной стабильности работы.
    2. В разделе PC Health Status параметром Shutdown Temperature установить ограничение по температуре процессора, при достижении которой произойдет перезагрузка ПК, а также посмотреть текущую температуру. Кстати, эту температуру необходимо периодически контролировать в процессе разгона.
    3. Если не заблокирован коэффициент умножения, то изменить параметр CPU Clock Ratio.

Прекратить разгон нужно, как только появились постоянные сбои, участилось появление "синей смерти" (это когда экран становится вдруг синим, и там написано о какой-нибудь ошибке) - вернуться на последнюю частоту, при которой ПК работал нормально. Может случиться так, что после выставления очередной частоты ПК откажется работать вообще. В этом случае придется очищать установки BIOS. Это можно сделать или установив джампер очистки в положение Clear, или вынув из гнезда батарейку. Некоторые материнские платы имеют возможность входа в BIOS с клавиатуры, т. е. не надо лезть в материнскую плату, а достаточно при повторном включении сразу нажать определенную клавишу, которая должна быть описана в документации.

Повышение напряжения. Иногда для стабильности можно поднять напряжение на ядро камня. Не рекомендуется повышать напряжение на процессоре более чем на 15-20%, а лучше, чтобы оно варьировалось в пределах 5-15%. Смысл в этом есть: повышается стабильность работы и открываются новые горизонты для разгона.

Делать это нужно осторожно: вместе с повышением напряжения повышаются потребляемая мощность и тепловыделение процессора и, как следствие, увеличивается нагрузка на блок питания и растет температура. Некоторые платы имеют специальный ступенчатый переключатель напряжения на оперативной памяти до 2,8-3,0В, безопасной границей является 2,9 В (для дальнейшего увеличения напряжения нужно делать вольтмод материнской платы). Как правило, он имеет положение "Default". Внимательно изучив документацию, а затем в зависимости от установленного процессора можно добавить напряжение, чуть выше номинального. Большинство материнских плат позволяют выставлять напряжение. Главное при повышении напряжения (не только на оперативной памяти) — контролировать тепловыделение и, если оно увеличилось, организовать охлаждение разогнанного компонента.

В связи с тем, что основными компонентами при изготовлении процессора являются полупроводники, которые имеют один большой недостаток: они могут корректно работать только в заданном диапазоне температур. При превышении определенного предела полупроводники выходят из-под контроля, а при превышении допустимого предела вообще начинаются необратимые изменения. Чтобы этого не случилось, для процессора применяют систему охлаждения в виде радиатора с вентилятором (а иногда и без него).

Одним из лучших способов определения температуры какого-либо компонента компьютера является прикосновение руки. Если возникает боль от ожога, то компоненту требуется срочное охлаждение. Если компонент горячий, но руку держать можно, то охлаждение ему бы не помешало. И только если компонент еле теплый или вообще холодный, то все хорошо и охлаждения ему не нужно.

В общем случае при разгоне процессора повышается его внутренняя тактовая частота, что приводит к увеличению количества тепла, выделяемого блоками процессора. Это тепло необходимо отводить от процессора, применяя более совершенные системы охлаждения. При разгоне на 10-20 % с этой задачей вполне справляется уже имеющийся на процессоре вентилятор, при более высоких процентах разгона следует применять специальные системы охлаждения – с более мощными или несколькими, одновременно работающими вентиляторами.

В процессорах фирмы Intel присутствуют несколько схем тепловой защиты. Наиболее ранняя – схема с термодиодом. При нагреве процессора выше 135 градусов на выводе процессора THERMTRIP# появляется активный логический уровень и процессор останавливается. Этот сигнал остается активным до тех пор, пока не произойдет сброс процессора. Однако это является довольно радикальным способом защиты от перегрева, когда все другие “меры воздействия” исчерпаны. К таким мерам относится технология Thermal Monitor. Принцип работы заключается в введении второго датчика, рассчитанного на более низкую температуру – 90 градусов. При этой температуре процессор еще может надежно функционировать, но уже нуждается в дополнительном охлаждении. Поскольку скоростью вращения вентилятора процессор управлять не может, он прибегает к другому методу – увеличению пауз в своей работе путем временного отключения тактовой частоты.

В данном случае по достижении температуры процессора (вернее, тех его блоков, которые являются наиболее требовательными к температурному режиму) 90 градусов процессор устанавливает активный уровень сигнала на выводе PRO CHOT#. При этом включаются схемы управления тактовой частотой, находящиеся внутри кристалла. Данный режим может быть включен из BIOS или программно. В первом случае процессор работает половину времени, во втором случае квант рабочего времени может варьироваться от 12,5 до 87,5 процентов.

Тайминги и делители частоты. Еще особо необходимо помнить о разгоне памяти наряду с разгоном процессора. Тайминги - это задержки между отдельными операциями, производимыми контроллером при обращении к памяти, на которые влияет масса факторов. Чем они меньше, тем выше скорость работы памяти.

Всего существует шесть типов задержек: RAS-to-CAS Delay (RCD), CAS Latency (CL), RAS Precharge (RP), Precharge Delay или Active Precharge Delay (чаще обозначается как Tras), SDRAM Idle Timer или SDRAM Idle Cycle Limit, Burst Length.

У пользователей в большинстве случаев разгона процессора возникает дилемма: что лучше: маленькие тайминги или высокая частота. Существует мнение, что для процессоров Intel важнее тайминги, тогда как для AMD — частота. Но не стоит забывать, что для процессоров AMD чаще всего важна частота памяти, достигнутая в синхронном режиме. Для различных процессоров "родными" являются разные частоты памяти. Для процессоров Intel "своими" считаются следующие сочетания частот: 100:133, 133:166, 200:200. Для AMD на чипсетах nForce лучше синхронная работа FSB и RAM, а на связку AMD + VIA асинхронность влияет мало. На системах с процессором AMD частота памяти выставляется в следующих процентных соотношениях с FSB: 50%, 60%, 66%, 75%, 80%, 83%, 100%, 120%, 125%, 133%, 150%, 166%, 200% — это и есть те же делители, но представленные немного по-другому. А на системах с процессором Intel делители выглядят более привычно: 1:1, 4:3, 5:4 и т.д.

Если процессор и память работают в синхронном режиме (на кратной частоте), то производительность системы увеличивается. Скажем, производится разгон Pentium4 2.4C. Он работает на частоте системной шины, равной 800 МГц. Разогнав процессор до 3ГГц (250х12), можно разогнать и память DDR PC3200 (400 МГц) до 500 МГц. Получится синхронная работа (2/1 – 1000 МГц/500 МГц). У памяти стоят тайминги 2-2-2-2-5 (бывают и выше - зависит от производителя и типа памяти).

При разгоне тайминги приходится увеличивать (из-за нестабильной работы памяти). Можно увеличить, например, до 2,5-2,5-2,5-2,5-6, если система при них работает стабильно. Правда, не всегда удается достичь такой хорошей производительности. Иногда приходится поднимать до 4-4-4-4-8…

Черный экран. Это явление, возникающее при переразгоне. Например, была установлена тактовая частота процессора или оперативной памяти (возможно, слишком низкие тайминги памяти), что компьютер не может запуститься — вернее, он запускается, но экран остается черным, и система не подает никаких "признаков жизни". В этом случае рекомендуется:
  • использовать встроенную систему автоматического сброса параметров на номинальные, которую многие производители встраивают в свои материнские платы. После такого завышения частоты или занижения таймингов данная система должна выполнить свою работу, но это происходит не всегда, поэтому нужно быть готовым поработать вручную;
  • после включения компьютера нажать и удерживать клавишу INS, после чего он должен успешно стартовать, а пользователь должен зайти в BIOS и установить рабочие параметры компьютера;
  • если ручной способ не помогает, то нужно выключить компьютер, открыть корпус, найти на материнской плате джампер, отвечающий за сброс настроек BIOS — так называемый CMOS (обычно располагается около микросхемы BIOS), — и установить его в режим Clear CMOS на 2-3 секунды, а затем вернуть в номинальное положение;
  • встречаются модели материнских плат без джампера сброса настроек BIOS (производитель делает ставку на свою автоматическую систему сброса настроек BIOS) — тогда нужно вынуть батарейку на некоторое время, которое зависит от производителя и модели материнской платы.