Почему одинаковые процессоры по разному разгоняются
Обновлено: 06.07.2024
Разгон системы с сохранением стабильности
Разгон различных компонент компьютера в последнее время стал совершенно обычным и массовым явлением. Для кого-то это новый вид спорта или просто развлечение. Многие энтузиасты этого дела прибегают к таким ухищрениям, какие нормальному человеку покажутся слегка странноватыми. Например, на оверклокерских сайтах можно увидеть радостную реплику вроде: "Вчера мне удалось разогнать свой Celeron до XXX (или даже XXXX) мегагерц, и замерить производительность в Quake, пока мой помощник обдавал процессор снегом из углекислотного огнетушителя !" =). Ниже пойдет речь о том, как проконтролировать разгон, для того чтобы иметь у себя на столе стабильно работающую систему, при которой все комплектующие работают в безопасном для себя и окружающих режиме.
Разгоняя процессор, оперативную память и видеоплату мы получаем довольно значимую прибавку в производительности совершенно безвозмездно, то есть даром. Но теория с бесплатным сыром остается вполне применима и к данному случаю. Получая дополнительные FPS мы платим потерей стабильности и уменьшением срока жизни чипа. Говоря простым языком, при увеличении тактовой частоты происходит усиленное рассеивание мощности с элементов схемы следствием чего является термогенрация носителей заряда в полупроводнике, дрейф статических и динамических характеристик структур, изменение пороговых напряжений, а так же усиление процессов электромиграции в токоведущих дорожках из-за увеличения плотности тока. =) Если говорить короче, то чип начинает "глючить" и в особо жестких условиях теоретически может сгореть. Что касается температуры, то ее повышение на 10 градусов вдвое сокращает жизнь микросхемы. Хотя это и не самое страшное, если процессор проживет не 25 лет, а 5, так как через три года он морально устареет на столько, что его можно будет продать разве что на барахолке.
Предположим, вы разогнали систему. Как проверить, что компьютер работает стабильно? Нужно в течение некоторого времени максимально загрузить работой все его подсистемы. Самый часто даваемый совет на этот счет заключается в запуске игрушки вроде Quake и некоторому времени прогона demo в этой игре. В большинстве случаев это позволяет выявить явные неполадки. Но! Этот метод не позволяет быть уверенным даже на 85%. Сейчас я объясню почему.
Допустим, чтобы прогнать тест вы поставили максимальное разрешение и качество изображения. Если это не супер-быстрая карта, то узким местом в системе становится видеоплата. И пока она визуализирует сцену и выводит очередной кадр процессор простаивает! То есть нельзя сказать, что он загружен на 100%. А если он не полностью загружен, то где гарантия что система не "упадет" при предельной загрузке.
Другой момент, пусть у вас 128 Мб оперативной памяти, которая работает на повышенной частоте и теоретически может сбоить. Если сбойная ячейка находится в области данных или ядра операционной системы, то программа или операционная система вызовут сбой или зависание системы. А если она находится на месте где сейчас храниться текстура? Вряд ли вы сможете заметить пиксел немного отличающегося цвета, да еще на текстуре отфильтрованной видеоплатой.
У всех современных процессоров заблокирован множитель. Разогнать такой процессор можно только путем повышения частоты системной шины. А когда мы повышаем частоту шины, мы почти всегда повышаем частоту работы оперативной памяти и частоту шины AGP на которой работает видеоплата. Разумеется, что работа свыше номинальных частот может теоретически вызвать проблемы. Поэтому, если вы хотите быть на 100% уверены что ваша система "solid as a rock" то есть абсолютно стабильна, необходимо протестировать каждую подсистему отдельно.
Итак, перейдем от слов непосредственно к делу.
Процессор
Нормальный отвод тепла от чипа - залог стабильности. Поэтому прежде чем разгонять процессор убедитесь, что он имеет качественный радиатор и вентилятор. Качественный радиатор будет иметь наибольшую площадь поверхности (множество ребер), а качественный вентилятор имеет в свой основе шарикоподшипник. Для получения хорошего контакта процессор-радиатор необходимо очистить обе соприкасаемые поверхности и нанести тонкий слой термопасты. В 90 процентах случаев, когда разогнанная система запускается, но через некоторое время начинает сбоить и виснет, или сбоит при выполнении приложений, сильно загружающих процессор, причину следует искать именно в перегреве процессора.
Теперь, когда все готово, начинаем плавно увеличивать частоту шины (FSB). После установки очередного значения возможны следующие варианты:
Для загрузки процессора и проверки работоспособности в критических условиях существует масса различных приложений. В том числе и специально написанных для решения данной проблемы. Я же в свою очередь, могу порекомендовать CPU Stability Test (446 Kb). Данная утилита выполняет огромное количество всевозможных тестов для разных блоков CPU. После выполнения теста проверяется CRC результата и выносится вердикт.
Если данная программа проработала ночь, и при этом не разу не было ошибок в результатах вычислений, то с большой долей вероятности можно судить, что процессор стабилен.
При разгоне процессора всегда нужно следить за достаточным теплоотводом. Датчики, расположенные на плате в силу многих факторов, не всегда показывают истинный результат. Для большей надежности лучше использовать универсальный датчик температуры, давления и прикосновения, расположенный у вас на руке. Если вы не можете спокойно держать палец на радиаторе, то пока подумать о дополнительном охлаждении. Разумеется, делать измерения нужно ОЧЕНЬ осторожно и аккуратно.
Оперативная память
Оперативная память не в меньшей степени влияет на производительность и стабильность системы чем центральный процессор. При разгоне современных процессоров мы почти всегда разгоняем оперативную память поднимая частоту шины. Если говорить о разгоне Celeron, рассчитанных на частоту системной шины 66 Мгц, то при использовании стандартной сейчас РС 100 памяти проблем не возникает, так как есть хороший запас на поднятие частоты. Если же у вас Pentium II/III или Athlon с не разблокированным множителем, то оперативная память вполне может стать препятствием при разгоне так как далеко не вся производимая сегодня память способна работать на частотах значительно превышающих номинальные.
А каким образом можно быть уверенным, что память работает стабильно? Метод с запускам игр, и их прогону в течении некоторого времени, как было отмечено выше, не является точным. У меня не раз были ситуации при которых весьма сложно было вычислить - кто виноват процессор и память, если сбой происходил один-два раза в день.
Обычные тестовые программы для проверки памяти работают ужасно медленно, написаны давным-давно, и в принципе неспособны показать реальную картину. Память даже не успевает как следует разогреться. Кроме того, программы работающие под Windows вообще не в состоянии протестировать большую часть памяти которая занята ядром ОС и прочими делами.
В общем, единственный реально работающий тест который можно рекомендовать для проверки, это небольшая программка с тривиальным названием testmem . Автор - С.Маштаков . Имея размер ровно 9 Кб эта вещица проходит по всей доступной памяти кроме первого мегабайта работая при этом в реальном режиме. 9 Кб позволяют программе разместиться в кэше первого уровня, и работать с оперативной памятью на максимально возможной скорости, а многократно повторяющиеся операции считывания, дают возможность судить о высокой степени обнаруживаемости ошибки.
Разумеется программа работает только в "чистом" ДОСе. Для запуска необходимо использовать пункт "Safe Mode with Command Prompt" при начальной загрузке или создать загрузочную дискету (только с основными системными файлами) с помощью команды format a: /s, затем переписав туда и testmem. При запуске без параметров программа прогоняет стандартный тест, который включает в себя 50 циклов проверки при двух операциях чтения. Данный режим позволяет быстро оценить стабильность. Для более точной оценки необходимо запустить программу с ключом -s, где производятся 200 циклов проверки при пяти операциях чтения.
Таким образом мы разобрались с оперативной памятью. Теперь подошла очередь для самой главной для игрока части системы - видеоплаты.
Видеоплата.
При разгоне современной видеоплаты существует возможность отдельно указывать частоты работы ядра и видеопамяти. При увеличении частоты ядра в большей степени увеличивается производительность карты в 16 битном цвете, когда объем прокачки текстур невелик. При 32 битном цвете, больше сказывается частота работы видеопамяти, когда через нее надо прогнать большие объемы текстур.
На успех разгона в первую очередь влияет хорошее охлаждение. Даже если плата имеет вентилятор, это еще совсем не значит что теплоотвод идеален. Часто этот вентилятор маломощный и создает слабый воздушный поток который обдувает весьма низкопрофильный радиатор. Делается это для того, чтобы в соседний PCI слот могла вместится плат расширения.
К сожалению, у меня нет цифрового фотоаппарата и для иллюстраций использованы фотографии из Интернет.
Помимо охлаждения чипа, стоит подумать и об охлаждении видеопамяти, которая может также довольно сильно нагреваться и при этом сбоить. В простейшем случае это просто обдув за счет вентилятора на чипе, в более продвинутом, установка с помощью теромпасты маленьких радиаторов на чипы видеопамяти.
Как и в случае с процессором, при разгоне видеоплаты возможны различные ситуации при увеличении частоты.
1) Мгновенное зависание системы при попытке запустить 3D приложение. Пожалуй, это перебор. Надо откатиться назад.
2) Выпадение полигонов или зависание системы через некоторое время. Проверьте температуру чипа. Если дополнительное охлаждение не помогло, откатываемся назад.
3) Нормальная работа. Теперь надо протестировать чип в критических условиях.
Для видеопамяти:
1) Появление мусора на экране в 2D и зависание в 3D. Многовато будет для вашей видеопамяти.
2) Текстуры в 3D "искрят" либо отображаются некорректно. Проверьте нагрев чипов либо откатитесь назад.
3) Нормальная работа. Как и в случае с ядром надо протестировать память в критических условиях.
Для того чтобы найти "золотую середину" которая сочетает в себе максимальную скорость и стабильность рекомендую поступить следующим образом. Постепенно, с шагом 5Мгц увеличивать частоту видеопамяти (с помощью PowerStrip или любой другой подобной утилиты) пока вы не наткнетесь на нестабильную работу. Затем сделать шаг назад и протестировать эту установку в критических условиях. При нестабильной работе откатится еще на шаг назад. Приведенные выше рекомендации, в полной мере относятся и к разгону ядра.
Чтобы протестировать видеоплату в критических условиях придется воспользоваться какой-либо современной 3D игрой, например Quake III Arena. Достаточно прогнать встроенное демо на максимальном разрешении в течении 20 минут чтобы приблизительно знать насколько стабильна система. Чтобы быть уверенным точно, нужно запускать тест минимум на ночь. Если использовать 16 бит цвет, то нагрузка в общем случае будет больше на ядро, если 32 битный, то на видеопамять.
Мини FAQ по теме разгона.
Q: Можно ли повредить процессор или видеоплату разгоном?
A: Теоретически можно, практически нет. Если соблюдать осторожность, не использовать подачу повышенного напряжения и обеспечивать достаточное охлаждение, то вероятность необратимых последствий практически равна нулю.
Q: Почему вообще возможен разгон?
A: Объясним это примере производства процессоров. Принцип разделения на модели в пределах одной линейки состоит в следующем: первым делом маркетинговый отдел планирует выпуск определенного количества моделей, например 100 шт. – 450 Мhz, 50 шт. – 500 Mhz, 25 шт. – 550 Mhz и 5 шт. – 600 Mhz. Разумеется с течением времени старые модели уходят и на их место приходят новые. На заводе при производстве кристаллов, их тестируют при повышенной температуре и частоте и те из которых, например, стабильно работают на 700 Mhz – маркируют как 600, и так далее, в соответствии с номинальной частотой. Причем, если число процессоров работающих на 700 будет слишком велико и превысит план, то эти кристаллы пойдут на изготовление младших моделей. Таким образом когда технологический процесс хорошо отлажен, то весьма вероятно, что среди 450-х чипов может быть значительное количество чипов работающих на значительно более высокой частоте. Кроме того, любой чип имеет стандартный запас прочности по частоте для обеспечения большей надежности систем.
Q: Почему два одинаковых процессора разгоняются по разному?
A: См. предыдущий ответ.
Q: Почему мне нужно разгонять компьютер?
A: Если вы хотите получить от вложенных денег максимум производительности а компьютер используется преимущественно для развлечений и игр. Как возможность похвастаться перед знакомыми или вы в душе оверклокер ;)
Q: Почему мне не нужно разгонять компьютер?
A: Если компьютер сервер сети, инструмент для серьезной работы или обслуживания каких либо систем. Если вы не хотите приключений на свою голову или недостаточно разбираетесь в технических вопросах разгона.
Q: Если я установлю на чип, например, более мощный радиатор, останется ли при этом гарантия на плату?
A: Внося конструктивные изменения в устройство вы автоматически лишаетесь гарантии.
Q: Обязан ли продавец обменять плату или процессор если она/он не разгоняются?
A: Нет.
Q: Распространяется ли гарантия на оборудование вышедшее из строя по вине разгона.
A: Нет.
Внимание! Используйте приведенные здесь сведения, только если вы полностью отдаете себе отчет что делаете. Автор не несет никакой прямой либо косвенной ответственности за повреждение оборудования или потерю информации вызванные данными рекомендациями.
«Всем давно известно» №1. Разгон умер, как только в дело вмешались маркетологи
Многие популярные сегодня вещи и явления в начале своего пути были «элитными» – в финансовом плане или просто как информация для «своих». Дорогие сердцу артисты, которые раньше были андерграундом, сегодня снимаются в рекламе всякого мусора и с улыбкой жмут руку «скользким» политикам. Интернет-ресурсы, которые были созданы в противовес форумам и соцсетям, сегодня набиты аудиторией, которой раньше себя противопоставляли. Даже «железно-компьютерные» хобби теперь стали очень широкой «тусовкой», отовсюду пахнет пряным маркетингом и даже железо разгоняется уже как-то не так, как во времена, когда «деды начинали».
Осталось только выяснить, что считать за «начало» и понять, действительно ли разгон не начался с маркетинга. Проще всего сослаться на эпоху Intel 80286, когда шина ISA уже не была «прибита гвоздями» и у энтузиастов появилась возможность разгонять не вообще «весь комп», а отдельные подсистемы. Но примерно в это же время, (а может и чуть раньше) тайваньцы раздумывали, как бы сделать свои клоны IBM XT круче, чем у конкурентов, и начали заменять на своей продукции кварцевый резонатор в тактовом генераторе процессороразгонятора. Происходило это примерно в ту же середину 1980 гг. и, если отбросить в сторону аксиому «святые были времена!», такой подход почти ничем не отличается от современных «лимитированных супер-пупер-оверклокерских» серий комплектующих. Вот они, протомаркетологи, после которых разгон «умер». Не слишком ли быстро он упокоился в таком случае?
IBM-совместимый Juko XT и его разгон с кастомными кварцевыми резонаторами (источник)
«Всем давно известно» №2. Оверклокинг родился, как способ уравнять старые процессоры с новыми
Байка уровня «консоли не взламывали только потому, что не очень-то хотелось». Нет, дамы и господа, — разгон родился вместе с апгрейдом, как ответ на унификацию, и был способом попытать удачу да «раздуть» младший процессор предыдущего поколения до уровня флагмана.
Апгрейд в его бытовом понимании пришёл в компьютеры в 1989 году. Пока наши соотечественники наблюдали за внутренними проблемами государства, Intel за рубежом изо всех пытался продать покупателям новый процессор 80486 (i486) взамен 80386 четырёхлетней давности. Покупатели такому счастью сопротивлялись, ведь старые CPU были гораздо дешевле и не сказать, что медленнее.
Возможность выбора между процессорами Intel486 Overdrive и 486SX открыла дорогу к апгрейду, а следом и к всенародному разгону CPU
Чтобы у общества появилась цель, Интел прибегает… правильно, к цветовой дифференциации штанов процессоров! То есть выпускает для нового разъёма более дешёвый «прото-Целерон» 486SX с отключенным арифметическим сопроцессором, а затем – «прото-Интел-Экстрим» Intel Overdrive для этого, который был гораздо быстрее, потому что работал на удвоенной частоте системной шины. И кивает-подмигивает, мол, «смотрите-ка, сможете потом апгрейднуться с младшего процессора на более производительный!».
Винная лавка. Подходит отдыхающий.
— Вино есть?
— Тебе какое надо?
— Агдам.
— Есть, — наливает вино из единственной бочки в бутылку, наклеивает этикетку, отдает. Подходит следующий:
— Портвейн «Южная ночь» есть?
— Есть, — наливает из той же бочки, наклеивает этикетку, отдает. Еще один:
— Шампанское есть?
— Есть. Этикетки кончились. Налить?
Смекаете? Со времён i486 покупатели привыкли к тому, что одна и та же матплата физически способна «прокачивать» разные по производительности CPU (а предшествующий 80386 чаще всего выпускался припаянным к матплате и смена его была сродни ковырянию BGA в современных ультрабуках). А Intel с переходом к Pentium и Socket 5 творчески подошли к тиражам отдельных моделей в линейке.
Уникальный пользовательский опыт и невероятный потенциал ПК 1990 гг.
Первое поколение Pentium прославилось своими багами, а не производительностью, а обновленные Pentium P54C на техпроцессе 600 нм существовали в вариантах с 75, 90 и 100 МГц, но фактически это был один и тот же процессор, по-разному «залоченный» производителем. Intel мог бы сделать младшие модели исключительно отбраковкой «камней» которые не способны работать на 100 МГц, но спрос на бюджетные Pentium был гораздо выше, чем на флагманские, и поэтому любой желающий мог купить дешёвый CPU, а потом регулировкой множителя и частоты шины в матплате уравнять его с более дорогими моделями.
Это и есть начало «народного» оверклокинга. Не спортивный интерес, не попытки достичь со старым компьютером новых высот, а просто ответ на лень и тотальную унификацию со стороны производителя процессоров.
А потом любителям разгона усложнили жизнь, и из этого сформировалось следующее поверье.
«Всем давно известно» №3. Множители заблокировали, чтобы насолить простым трудящимся
Не без этого, конечно. Но в начале 1990 годов очень малая часть покупателей занималась самосбором, а не покупала готовые ПК (потому что процесс сборки был несколько более сложным, чем сегодня), а из тех, кто всё же занимался, оверклокеры составляли ничтожную часть.
Дело в том, что процессоры начали, извините, «бодяжить» продавцы готовых компьютеров. Они покупали самые дешёвые Pentium, разгоняли их до максимального уровня, с которым ПК был в состоянии работать (проверяли непродолжительное время), продавали сборку под соусом «компьютер с флагманским CPU!» с соответствующей наценкой, а разницу клали себе в карман.
Особенно талантливые ребята стачивали, а потом заново наносили более «крутую» маркировку на Пентиуме, чтобы замести следы. О том, что Intel не «долетала» желаемая прибыль и о том, что переразогнанные процессоры иногда-таки были отбраковкой и работали нестабильно, говорить излишне — недовольство покупателей росло, репутация Интела портилась. Поэтому для Pentium II значение множителя ограничили, но волну было уже не остановить, и покупатели быстро освоили разгон по шине.
«Всем давно известно» №4. Золотой век оверклокинга остался в прошлом
Как только твоё вполне законное занятие станет достаточно популярным, всегда найдутся дяди в костюмах, которые захотят эту деятельность «регулировать». Мы уже проходили это с мессенджерами, криптовалютами, онлайн-торговлей и так далее. В оверклокинге тоже прошли радостные времена, когда относительно дешёвые AMD Phenom двух поколений при помощи разгона догоняли более дорогие Intel, а Core 2 Duo и Core 2 Quad с заблокированным множителем без проблем ускорялись на 30-40%.
С другой стороны, ещё с 2009 года в продажу вышли пригодные для разгона процессоры, в которых можно было «крутить» всё. Некоторое время экстремальным разгоном можно было заниматься даже на бюджетном «калькуляторе» Pentium G3258, а сейчас AMD разблокировала множители во всех процессорах RyZEN, а Intel привёл в категорию Core i3 процессор со «взрослым» объёмом кэша L3 (как у i7), разгоном до 5 ГГц о четырёх ядрах и производительность выше, чем у «никакого прогресса! Буду сидеть на старом Sandy Bridge!» i7-2600K. Да, это смешная и очень запоздалая победа над процессором 6-летней давности, но мы дождались относительно дешёвых гигагерц и это повод для радости.
Core i3 — больше не «овощ непонятного назначения» (Источник)
С оперативной памятью дела тоже обстоят как нельзя лучше — популярность оверклокерских модулей сделала своё дело, и теперь, к примеру, эффективные в разгоне «плашки» HyperX Fury DDR4 (3100+ МГц в разгоне, между прочим) стоят столько же, сколько «офисно-рабочие» модули Kingston с менее высокой базовой частотой!
Покажите здесь «налог на оверклокинг»?
Даже у профессиональных оверклокеров (а уж они гоняют процессоры «на все деньги») нет понятия ушедшей эпохи для разгона — каждое поколение флагманских процессоров разгоняется по-разному. Для нас все флагманские Intel, начиная с Ivy Bridge (и его «жвачкой» вместо припоя под крышкой + необходимостью скальпирования) по Kaby Lake выглядят одинаковыми, как новогодние концерты на ТВ в разные годы, но разница (в процессорах) есть. Как минимум начиная с Sandy Bridge разгонный потенциал процессоров чередовался не хуже, чем лысые и волосатые президенты во главе нашего государства: Sandy Bridge держал разгон максимум при -50 градусов, Ivy Bridge — при -196 градусах, Haswell осиливал -140, Skylake смог -196. И так далее.
«До свадьбы заживёт». Оверклокерские видеокарты слабо напоминают гражданских сородичей дизайном (источник)
Проблем у любителей серьёзного разгона полно, но чаще всего они касаются не процессоров — подводит «неспортивность» якобы оверклокерских видеокарт-флагманов. Потому что в понимании профессионалов в разгоне, всяческие GeForce Titan и тому подобные Vega — это яхты с телевизорами, бассейнами и оркестрами, а не спортивные снаряды. Поэтому всё это великолепие приходится «потрошить», заменять ему систему охлаждения, систему питания и конденсаторы, а флагманская графика AMD «замерзает» из-за непригодной к серьёзному разгону (в сравнении с GDDR5X) памятью HBM/HBM2.
И да, много ядер в экстремальных AMD Threadripper не выльются в мировые рекорды, потому что процессор не любит «зимние виды спорта», то есть азот и работу при сверхнизкой температуре. Но ведь вас не смущает, что в гоночных чемпионатах автомобили только с виду похожи на гражданские «повозки» (чтобы рекламировать общедоступные седаны/хэтчбеки), тогда как на деле у них часто даже фары — имитация и наклейки «по мотивам» реально существующих автомобилей? Важнее помнить, что выбор наконец-то есть, и даже младший восьмиядерник RyZEN 7 1700 способен показать результат уровня более дорогого 1700X, а в лагере Intel постепенно девальвируются индексы «святейших» Core i5 и Core i7 — конкуренция даёт свои плоды.
«Всем давно известно» №5. Никакого праздника и новшеств, оверклокеры всего лишь поливают железо азотом
В интернете мы все мачо и эксперты по любым сферам жизнедеятельности, но на «Игромире-2017», где действовал HWBot Workshop, любой желающий мог прийти, увидеть, разогнать и победить. Но, поразительно, результаты в бенчмарках у всех были разными, и далеко не чемпионскими в большинстве случаев. Потому что нужно знать тонкости использования термоинтерфейсов, допустимые границы работоспособности каждой отдельной железки, уметь городить модификации видеокарт «на коленке», чувствовать правильные настройки для железа. Оверклокером можно стать, но только после долгих часов практики.
А вот с разнообразием способов охлаждения в профессиональном разгоне дела и вправду обстоят тухло. Круче гор могут быть только горы, а круче азота по эффективности охлаждения — только жидкий гелий. Но он не переходил и вряд ли в ближайшее время перейдёт в мейнстрим, потому что даже скромная попытка «дайте-ка я по-быстрому разгоню вот этот процессор с этой видеокартой» влетает в миллион рублей. Это примерно в 20 раз дороже, чем разгон при помощи жидкого азота в тех же условиях.
Огромной ёмкости с жидким гелием едва хватает на одну бенч-сессию
Кроме того, далеко не всякое железо способно функционировать при -269 градусах по Цельсию, которые «наваливает» жидкий гелий. Старые платформы AMD ведут себя стабильно даже при такой температуре, но ни валидацию (рекордно высокое значение мегагерц), ни, тем более, рекорды производительности на них не установишь, а потенциал более современных платформ проще раскрывать при -196°C и обходиться жидким азотом.
Впрочем, не азотом единым жив любитель разгона — новейшие рекорды производительности российские оверклокеры Smoke, slamms, _12_ и Atheros, а также гость из Нидерландов TaPaKaH установили с использованием СВО, антифриз в котором охлаждал сухой лёд в доме, который построил Джек. Этого оказалось достаточно, чтобы четвёрка GTX 1080 Ti в SLI разогналась сразу в нескольких дисциплинах до призового уровня. А вот Intel Core i9 7980XE Skylake-X (18 ядер, 36 потоков!) выжал 5,7 ГГц всё же с использованием жидкого азота. Во всех случаях монструозной конфе ассистирует память HyperX Predator DDR4. А ещё ребята тряхнули стариной и разогнали старый Intel Core 2 Duo Wolfdale (тот самый, на Socket 775) до 6466 МГц!
Всегда есть повод вспомнить времена, когда трава была зеленее, даже если у тебя перед носом самый шик из железа нового поколения. :) В общем, результаты порадовали всех и это точно стоило стоило объединения HyperX, ASUS и Intel вокруг умельцев из РФ.
Четвёрка GeForce GTX 1080 Ti охлаждается контуром СВО, а за температуру антифриза отвечает бассейн с сухим льдом (фото: ASUS OC Summit 2017)
Но это лирика, а для «домашнего» разгона индустрия подарила нам множество процессоров, которые уже много лет подряд без труда берут планку в 5 ГГц на ядро. Даже на воздушном охлаждении можно «выбить» больше, только в случае с чипами Intel их придётся «правильно готовить». Традицию уродовать разгонный потенциал быстрых Core i3/i5/i7 интеловцы нарушать не собираются, поэтому скальпирование — наш лучший друг.
Веяние новой эпохи — любой разгон процессоров Intel начинается со скальпирования
Мало романтики, но много пользы
Можно было бы припомнить производителям железа ещё много «анекдотов» и прочих каламбуров — от несовместимости свежих чипсетов с Intel Coffee Lake до преследования производителей матплат за возможность разгона «неразгоняемых» чипов по шине во времена Skylake. Разумеется, кольцо сжимается — техпроцессы становятся тоньше, «потолок» производительности всё ближе. При этом почти каждый современный процессор — и не процессор вовсе, а APU-комбайн с контроллером памяти и прочими излишествами под крышкой. Зато оверклокинг, извините, получил свой долгожданный «легалайз», производительность процессоров за последние пару лет выросла рекордными темпами, пригодных для повседневного разгона чипов стало больше, не говоря о «гоночных» SSD, матплатах и оперативной памяти.
Чемпионат по оверклокингу, Лас Вегас, 2017 г.
Как вы могли убедиться из уроков истории, разгон был «халявным» и считался промахом производителей процессоров только очень короткий промежуток времени в эпоху первого Pentium. Всё последующее время оверклокинг был увлечением энтузиастов на подходящем для экстрима железе. С тех пор ничего не изменилось, и это лучшая новость для тех, кто любит и верит в платформу ПК.
С наступающим всех! Подписывайтесь и оставайтесь с нами — будет интересно! Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.
Разгон (overclocking) процессоров — один из самых доступных способов увеличить производительность рабочей станции без внушительных финансовых затрат. Однако новички, зачастую, не понимают, как к этому делу подступиться и переживают за работоспособность системы при неправильном разгоне. На самом деле, базовый «оверклокинг» довольно легко провернуть при надлежащем уровне аппаратного обеспечения.
С чего нужно начать
Сразу стоит отметить, что разгоняемыми являются почти все процессоры от AMD (Ryzen или FX), а у Intel это будут модели с индексом «K» или «X» (например, Intel Core i9-9900K или Core i7-9700K). Также для разгона потребуется материнская плата с подходящим чипсетом.
Не вдаваясь в подробности об устройстве чипсета, можно сказать, что для разгона Intel понадобятся материнские платы с чипсетом маркировки «Z» или «X» (Z99, Z390, X99, X299 и т.д.). Для «оверклокинга» процессоров от AMD семейства Ryzen подойдет любая материнская сокета AM4 на чипсетах B350, B450, X370, X470 или X570. Исключение составляет чипсет A320, на котором разгон процессоров AMD не поддерживается.
Принцип разгона любого процессора
Каждый процессор состоит из нескольких ядер, которые работают на определенной тактовой частоте, измеряемой в ГГц (МГц). Это значение показывает количество тактов процессора в секунду и получается путем умножения множителя процессора на частоту шины (некий магистральный канал, который обеспечивает взаимодействие процессора с чипсетом). Частота шины сегодня является константным значением. Таким образом, мы получаем базовую частоту процессора (или частоту всех ядер), например, процессор Intel Core i3-9100F, согласно характеристикам, имеет базовую частоту 3,6 ГГц, то есть его базовый множитель составляет 36:
36 (множитель) x 100 МГц (const частота шины) = 3600 МГц.
Помимо базового значения частоты, практически любой современный процессор имеет режим повышенной производительности (Turbo Boost), когда множитель автоматически меняется, разгоняя ядра процессора. Для того же i3-9100f это значение составляет 4,2 ГГц, то есть, согласно формуле, множитель процессора в нагрузке меняется на 42, вместо 36.
Принцип разгона процессоров состоит в том, чтобы увеличивать множитель процессора на значение, большее, чем установлено производителем, тем самым повышая тактовую частоту ядер процессора или увеличивая производительность системы за счет большего количества операций, обрабатываемых процессором в секунду.
Однако все оказывается не так просто. Для каждого процессора существует определенный порог частоты, который он не способен преодолеть без угрозы деградации ядер. Этот порог обуславливается напряжением и соответствующей температурой.
Особенности энергопотребления процессоров
Для того чтобы процессор мог работать на более высоких частотах, ему потребуется повышенное энергопотребление, то есть — увеличение напряжения. При этом температура процессора будет увеличиваться экспоненциально. Как правило, процессоры от AMD или Intel начинают перегреваться и, как следствие, выключаться или пропускать такты, чтобы немного охладиться, на отметке в 85–95 градусов по Цельсию. Это и есть главный, ограничивающий фактор разгона процессоров.
Обычно напряжение процессоров находится в районе 1.2 V–1.3 V. При таких значениях система охлаждения способна развеивать выделяемое процессором тепло, позволяя системе работать стабильно. Для разгона потребуется повышать напряжение выше этих значений, но крайне нежелательно ставить его выше 1.45 V, особенно при слабой системе охлаждения.
Таким образом, весь процесс разгона заключается в нахождении «золотой середины» между максимальной частотой процессора и минимальным напряжением (и, соответственно, температуры), необходимым для стабильной работы системы на заданной частоте процессора.
Требования к охлаждению
Процессор, как и любой другой элемент компьютера, нагревается во время работы, поэтому необходимо обеспечить ЦПУ качественным охлаждением. В зависимости от архитектуры, частоты и напряжения на ядра, у каждого процессора есть свой показатель TDP (Thermal Design Power — тепловая расчетная мощность), который измеряется в ваттах и показывает мощность, на которую должна быть рассчитана система охлаждения. Например, у Ryzen 7 3700X показатель TDP «из коробки» равен 65 Вт. Это означает, что кулера, рассчитанного на 95 Вт, с излишком хватит для неразогнанного 3700X.
При разгоне тепловыделение процессора растет, поэтому всегда стоит брать систему охлаждения с запасом. Для разгона мощных многоядерных процессоров хорошо подойдут башенные воздушные и двухсекционные (и более) жидкостные системы охлаждения.
Выбор материнской платы
Как уже было сказано, при разгоне процессора возрастает его энергопотребление и нагрузка на цепи питания материнской платы. Поэтому для безопасного разгона рекомендуется подбирать плату с качественными силовыми элементами.
При желании, конечно, можно заниматься оверклокингом даже на плате самого начального уровня, имеющей 4-pin разъем питания процессора и 3 фазы питания. Главное, чтобы в BIOS было доступно изменение параметров частоты. Однако подобные эксперименты могут закончиться плачевно, ведь в таком режиме железо работает «на износ», и неизвестно сколько оно проживет под повышенной нагрузкой.
Питание процессора
4-pin подходит для питания процессоров не более 120 Вт. Компьютер продолжит работать и при более высоком потреблении энергии, но излишняя нагрузка будет негативно сказываться на состоянии как блока питания, так и материнской платы (4-pin может банально расплавиться и перегореть). Четыре провода 12 V имеют в два раза больше сечение, чем два, из-за чего увеличивается выдерживаемая нагрузка на кабели.
Фазы питания
Многофазовое устройство VRM снижает пульсации и нагрузку на электронику, что положительно влияет на работу системы питания. Информацию о количестве фаз можно найти на сайте производителя материнской платы, либо посчитав количество дросселей. Чем больше фаз, тем меньше нагрузка на каждый из транзисторов в сети, следовательно, меньше общее тепловыделение. Высокая температура влияет на сопротивление элементов, что негативно сказывается на работе системы и может, в конечном итоге, привести к выходу платы из строя.
Охлаждение силовых элементов
Чтобы фазы питания материнской платы стабильно работали при разгоне, им необходимо охлаждение. Поэтому, выбирая материнскую плату, надо обратить внимание на радиаторы, расположенные на мосфетах. Они должны быть достаточно массивными, чтобы рассеивать выделяющееся тепло и не допускать перегрева цепей питания.
Процесс разгона процессоров Intel и AMD
Когда с требованиями разобрались, можно приступать к разгону. Стоит сказать, что принцип разгона процессоров AMD и Intel одинаков. Единственное отличие, пожалуй, будет в возможности разгона BCLK-шины у AMD Ryzen, т.е. повышения той самой константы в пределах 5–8 %, но это процесс творческий и совсем необязательный, если нет желания точно регулировать частоту ОЗУ, вольтаж и частоту самой шины.
В первую очередь, нужно зайти в BIOS материнской платы. Для этого нужно запустить ПК и нажимать клавишу «Delete» на клавиатуре. После этого откроется интерфейс с большим количеством окон, но для начала нужно перейти в расширенный режим (Advanced Mode). Далее ищем во вкладке «Advanced»/«CPU Features» и отключаем (Disabled) технологии энергосбережения, такие как:
- Intel Speed Shift Technology
- CPU Enhanced Halt (C1E)
- C3 State Support
- C6 / C7 State Support
- C8 State Support
- C10 State Support
Далее ищем в этих же вкладках настройку CPU Load-Line Calibration (LLC). Эта настройка имеет несколько уровней и предназначена для управления напряжением в нагрузках. Нужно выбрать такой уровень, при котором график LLC будет плоским, то есть напряжение в простое и в нагрузке будет примерно на одном уровне. Для разных материнских плат уровни LLC и их количество разные. Если нет графика рядом с этой настройкой, стоит поискать такой график в интернете для конкретной платы или экспериментировать вручную, запуская стресс-тесты, проверять колебания напряжения.
После того, как первоочередные настройки были выполнены, можно приступать к разгону.
В BIOS нужно найти вкладку «Overclocking» (или различные вариации этой настройки, в зависимости от материнской платы). После этого переводим режим регулировки множителя в расширенный (Advanced/Expert/Manual). Становится доступно поле «CPU Ratio», изначально устанавливаем множитель равный частоте турбо-буста процессора (например, для Intel Core i7-8700K это значение составляет 4,7 ГГц или множитель 47), а также устанавливаем напряжение «CPU Core Voltage» в 1.2 V. Стоит отметить, что на некоторых материнских платах нужно синхронизировать изменение множителя для всех ядер: поле «CPU Core Ratio»/«Ratio Apply Mode».
После этого нажимаем клавишу F10, настройки сохраняются и компьютер перезагружается. Если система успешно загрузилась, запускаем стресс-тест процессора (например, AIDA64) и ожидаем 20–30 минут. При стабильной работе и оптимальных температурах (желательно до 90 градусов) можно продолжать разгон, повышая множитель процессора на единицу до тех пор, пока система не перестанет стабильно проходить стресс-тест или вовсе не запустится. Тогда повышаем напряжение на 0.01 V. К слову, если система не запускается, и, при включении, горит черный экран, нужно отключить ПК и вытащить батарейку CMOS из материнской платы (или замкнуть перемычку), тогда настройки BIOS вернутся к заводским, а процесс разгона придется повторить.
Желание получить большее за те же деньги свойственно всем людям, и в компьютерной области оно трансформировалось в разгон: зачастую вы можете купить более слабый процессор, видеокарту или ОЗУ, и, увеличив их частоту, достигнуть уровня производительности более дорогих решений. И, разумеется, этот процесс не мог не обрасти мифами и легендами — о них сегодня мы и поговорим.
Миф №1. Разгон всегда приводит к увеличению температуры.
Собственно, это кажется логичным: раз тот же процессор стал работать быстрее, то энергия для этого не могла получиться из воздуха, а, значит, он должен начать сильнее греться. Однако на практике частота — параметр чисто программный: достаточно вспомнить те же технологии Intel Speed Shift или SpeedStep, которые управляют частотой процессора и могут, к примеру, опускать ее до уровня ниже 1 ГГц в простое.
Процессор может работать в широком диапазоне частот: например, в данном случае в простое он снижает ее до 800-1000 МГц, так что частота — это чисто программный параметр.
Но почему тогда разгон связывают с повышенным нагревом? Все просто — чем выше частоту вы хотите получить, чем выше для этого должно быть напряжение на полупроводниковом кристалле, а чем выше напряжение — тем сильнее нагрев. Однако стоит учитывать, что напряжение производитель подбирает так, чтобы даже не самые качественные кристаллы могли стабильно работать на максимальной официальной частоте. Поэтому всегда есть почти 100% шанс того, что ваш CPU или GPU сможет стабильно работать на большей частоте при том же напряжения — то есть вы получите более высокую производительность без увеличения температуры.
За примерами такого разгона далеко ходить не нужно: вы не сможете увеличить напряжение на GPU в подавляющем большинстве современных видеокарт (если вы не говорим про модифицированные Video BIOS конечно же, но это приводит к потере гарантии), но при этом зачастую можно увеличить его частоту (а заодно и частоту видеопамяти) на сотню-другую мегагерц, что может принести вам 10-15% производительности при той же температуре в нагрузке.
Миф №2. Разгон — это очень сложная процедура.
Этот миф действительно имел место быть в 90-ых годах, когда разгон осуществлялся перестановкой джамперов на плате, или в нулевых, когда BIOS имели далеко не user friendly интерфейс с минимумом подсказок. Однако сейчас разгон стал проще и доступнее: так, Intel выпустила утилиту Performance Maximizer, которая автоматически разгонит ваш процессор до оптимальной частоты (работает она, правда, пока только с 9-ым поколением Intel Core, но в будущем список процессоров будет увеличиваться). Nvidia выпустила схожий инструмент OC Scanner, который проделывает все тоже самое с их видеокартами двух последних поколений. И даже ОЗУ уже давно выходит с зашитыми XMP-профилями с более высокой частотой.
Так что разгон в современном мире в прямом смысле того слова стал однокнопочным — достаточно установить подходящую утилиту и нажать на кнопку Start, дальше все произойдет само. Но даже если для вашего «железа» таких приложений нет — в интернете хватает подробных мануалов, а современные графические BIOS имеют множество подсказок и будут всеми силами сигнализировать вам, если какие-либо значения оказываются опасными. К тому же современные процессоры имеют множество встроенных защит, так что «спалить» их достаточно сложно.
Миф №3. Почти все ноутбуки не разгоняются.
Почти — потому что есть небольшое количество дорогих моделей, где стоят процессоры Intel с индексом HK, что позволяет их разогнать (полный аналог десктопных процессоров с индексом K). Все другие модели имеют CPU с заблокированным множителем, так что, казалось бы, это не миф.
Однако следует понимать, что основное ограничение мобильных процессоров — это не максимальная частота, которая зачастую выше 4 ГГц, а достаточно низкий теплопакет в 15-45 Вт, который в разы меньше, чем у аналогичных по частотам десктопных аналогах. Поэтому чаще всего мобильные процессоры как раз «упираются» в него и не достигают максимальной частоты.
Снижение напряжения дает лишние 150-200 МГц частоты, или около 10% — достаточно приятный бонус «из воздуха».
Из этой ситуации есть выход: как я писал выше, зачастую можно повысить частоту при том же напряжении и сохранении стабильности. Но есть и другой вариант — это снижение напряжения при тех же частотах, что опять же может быть вполне стабильно. В случае с мобильными «камнями» зачастую напряжение на снижение не заблокировано, поэтому так называется андервольтинг (undervolting) позволит «запихнуть» процессор в тот же теплопакет с большей частотой — чем не разгон?
Миф №4. При разгоне процессор быстрее деградирует и выходит из строя.
Собственно, с точки зрения физики все верно: чем выше напряжение на кристалле, тем быстрее он будет деградировать и тем самым терять стабильность на выбранной частоте. Но насколько быстрый данный процесс? Увы, в интернете информации по этому поводу маловато, что подчеркивает то, что с этой проблемой сталкивалось очень небольшое число людей.
Поэтому придется использовать собственные данные: так, разогнанный до 4.7 ГГц Core i5-6400 при напряжении в 1.4 В, которое близко к критическим 1.45 В для 14 нм кристаллов, стабильно проработал чуть больше 2.5 лет при достаточно серьезной ежедневной нагрузке (рендер), и лишь несколько месяцев назад пришлось снизить частоту на 100 МГц из-за начавшихся сбоев в работе, после чего стабильность была возвращена и процессор без проблем работает дальше. С учетом того, что этот CPU вообще не предназначен для разгона, а его родная максимальная частота составляет 3.1 ГГц, можно смело утверждать, что деградация едва ли серьезно повлияет на производительность современного процессора даже спустя несколько лет серьезной нагрузки с близким к экстремальному разгоном.
Миф №5. При разгоне невозможно достичь 100% стабильности.
Что касается разгона, то в общем и целом сложно сразу угадать оптимальные значения частоты и напряжения, и именно поэтому существуют различные стресс-тесты в AIDA64, LynX, OCCT или Prime95, которые специально сильно нагружают CPU в попытке проверить его на стабильность. Разумеется, в рамках данной статьи не имеет смысла вдаваться в подробности тестов и говорить о том, что стабильная работа в играх вообще не означает стабильную работу при вычислительных нагрузках с использованием AVX-инструкций, но на деле практически всегда можно найти те более высокие значения частоты и напряжения, при которых система оказывается достаточно стабильной в нужных задачах.
Миф №6. ОЗУ при разгоне греется, поэтому для нее нужны радиаторы.
Что ж, это кажется логичным — при разгоне оперативной памяти зачастую повышают ее напряжение, что должно приводить к большему нагреву. Давайте посмотрим на деле, насколько это критично: так, знаменитые зеленые плашки Samsung B-die при разгоне до 3200 МГц с напряжением в 1.35 В (это почти что стандартное напряжение для большинства плашек DDR4 с частотами около 3 ГГц) потребляют в стресс-тесте AIDA64 2.5 Вт:
Плашек в системе две, каждая включает в себя по 8 чипов, так что в итоге на каждом чипе рассеивается целых 0.16 Вт. Для примера — мобильные ARM-процессоры потребляют единицы ватт и обходятся без всяких радиаторов, а тут значение аж на порядок меньше. Так что радиаторы на ОЗУ не нужны абсолютно, они — всего лишь элемент декора (и временами попытка скрыть дешевые чипы), так что при выборе оперативной памяти не стоит обращать на них внимания.
Миф №7. Оверклокинг — это один большой обман: я разогнал процессор/видеокарту/ОЗУ и не заметил разницы.
Да, и такое бывает. Следует понимать, что разгон — это не панацея, а приятный бонус, заметить который можно лишь при близкой к максимальной нагрузке разогнанного комплектующего. Поэтому если до разгона система с трудом тянула нужные задачи, то не стоит надеяться, что после него все начнет летать. И, с другой стороны, если ваши задачи никогда существенно не нагружали ПК, то опять же разгон едва ли увеличит производительность.
Миф №8. Обзорщики врут: у меня такой же процессор и его не удалось также сильно разогнать.
Статистика разгона i7-8700K хорошо показывает, что не все процессоры способны «взять» даже 5 ГГц.
Полупроводниковый кристалл — штука сложная, настолько сложная, что временами выход годных процессоров составляет лишь 60-80%. Так что в мире не существует двух одинаковых процессоров, из-за чего разгон превращается в лотерею: у кого-то Ryzen 7 2700X работает на 4.3 ГГц на всех ядрах при 1.35 В, а у кого-то с трудом на 4 ГГц при 1.4 В. Поэтому к разгону нужно подходить индивидуально: вполне возможно, что вам повезет и вы достигните даже лучших результатов, чем видели в обзорах, но следует понимать, что возможна и ровно обратная ситуация.
Вот так греет VRM простой материнской платы на H310 чипсете стоковый i7-8700K. Представить, что будет в разгоне с дешевой платой на Z370, не так уж и сложно. Фото взято с 3Dnews.
Проблема же как обычно приходит оттуда, откуда ее не ждали: перестают справляться с такой нагрузкой цепи питания, временами разогреваясь свыше 100 градусов (некоторые производители даже вентиляторы для их обдува предлагают). Так что уже перестало быть редкостью то, что какой-нибудь Core i7-9700K вполне может разгоняться дальше, но повышение частоты приводит к перегреву цепей питания и троттлингу процессора, дабы они не вышли из строя. Поэтому теперь при выборе процессора под разгон нужно тщательно выбирать еще и материнскую плату.
Миф №10. Оверклокинг — это процедура, требующая определенных дорогостоящих комплектующих.
Разгон возможен даже на такой «затычке», как Nvidia MX150.
Собственно, дорогой разгон — это или экстремальный его подвид с жидким азотом и чиллерами, или же покупка процессоров от Intel с индексом K и плат на Z-чипсетах. В большинстве своем производители скорее за разгон, чем против него: так, оверклокинг возможен на всех, даже мобильных, видеокартах от Nvidia и на большинстве видеокарт от AMD. Любая, даже самая дешевая, память стандарта DDR4 зачастую берет хотя бы 2666, а то и 2933 МГц, а та же Samsung B-die — даже 3200. AMD разрешает разгон практически всех своих процессоров (кроме Athlon) на почти всех платах, кроме основанных на совсем уж простом чипсете A320. Так что в общем и целом почти в каждом ПК, даже офисном, зачастую можно найти хотя бы один компонент, который можно разогнать, так что не стоит считать эту процедуру дорогостоящей.
Как видите, мифов об оверклокинге хватает. Знаете какие-либо еще? Пишите о них в комментариях.
Читайте также: