Zmiana częstotliwości zegara

Prezentacja na temat: "Zmiana częstotliwości zegara"— Zapis prezentacji:

1 Zmiana częstotliwości zegara
Wykonał : Kamil Dobrzeniecki

2 Co to jest overclocking ??
Overclocking (ang. przetaktowywanie, podwyższanie taktowania) - zwiększanie szybkości pracy i wydajności sprzętu komputerowego, np. procesora, karty graficznej za pomocą odpowiedniego oprogramowania lub zmiany pewnych ustawień w ustawieniach BIOS-u (w przypadku CPU i RAMu). W starszych modelach płyt głównych do podkręcania używano zworek lub przełączników DIP. Większość zaawansowanych overclockerów nierzadko ingeruje w elektronikę sprzętu, poddając ją skomplikowanym modyfikacjom. Popularny polski termin to podkręcanie, poza nim używa się jeszcze takich skrótów jak OC oraz określenia angielskie. W komputerze PC, najczęściej podkręcaniu ulega procesor, karta graficzna i pamięć RAM. Dla urządzeń tych stosuje się często notację z małpką (czyt. at) tj. gdzie X to standardowa częstotliwość gwarantowana przez producenta (ang. "stock frequency"), Y to natomiast wartość wyciśnięta przy przetaktowaniu (np. Athlon XP Barton MHz).

3 Po co po podkręcamy ?? Po pierwsze, kto nie chciałby mieć lepszych wyników pracy na swoim sprzęcie przy praktycznie zerowym nakładzie finansowym? Myślę, że szczególnie w naszym kraju, niestety niewielu z nas jest gotowych na pozostawianie grubych pieniędzy w sklepie komputerowym, by osiągnąć oczekiwane rezultaty - zwłaszcza, gdy istnieje overclocking. Poprzez dane możliwości modowania m.in. płyt głównych czy podkręcania procesora tworzą się pewnego rodzaju rankingi i konkursy na całym świecie, kto uzyska lepszy wynik w popularnych programach sprawdzających możliwości komputera (SuperPI jako ogólnie badanie szybkości i stabilności w wykonywaniu obliczeń, a 3DMark do testowania kart graficznych). Jest to pewnego rodzaju pobudzanie ducha rywalizacji w każdym z nas i pokazanie swych umiejętności w skali Polski, ale i czasem całego świata. Dla niektórych nawet staje się to po części sportem.

4 Czy warto ?? W przypadku, bardzo ostatnio popularnych procesorów AMD, Athlona i Durona sytuacja jest inna. Obsługiwane są one przez znacznie bardziej nowoczesną szynę EV6, zapożyczoną z procesorów (nawiasem mówiąc kupionej ostatnio przez Intela) firmy Alpha. Charakteryzuje się ona przesyłem po obu zboczach sygnału, czyli w trybie 2x, co ogranicza możliwości podwyższania jej taktowania. Początkowo, wszystkie płyty obsługujące tę szynę maksymalnie pracowały z częstotliwością 100 MHz, a możliwości podkręcania były nieporównywalnie niższe, niż w przypadku Intela. Jeżeli mamy tego typu platformę, to lepiej skorzystać ze znacznie bardziej atrakcyjnej dla procków AMD metody overclockingu, czyli zwiększania mnożnika. Z kolei dla nowszych płyt obsługujących 133-megahercową magistralę w trybie DDR, AMD natychmiast wprowadziło Athlony, które ją wykorzystywały.

5 Kolejną sprawą jest fakt, że obecnie najwyższą wydajność Athlonów uzyskamy przy wykorzystaniu pamięci DDR, te niestety są na razie najczęściej bardzo oporne na zwiększanie ich zegara. Dla Duronów podkręcanie za pomocą FSB rysuje się już znacznie lepiej. Procesory te pozostają cały czas przy taktowaniu 100 MHz dla magistrali, więc bardzo prosto kupując dobre pamięci SDR i nowoczesną płytę, przeznaczoną raczej pod Athlony, lecz oczywiście cały czas kompatybilną, zmusić je do pracy z charakterystyczną obecnie dla starszego brata magistralą 133 MHz.

6 Najkrócej - warto! Zależy to jednak od platformy, którą to zamierzamy podkręcać. W przypadku Celeronów i Pentium III, szansa podkręcenia magistrali FSB jest ogromna. Wiąże się to z prostą architekturą szyny danych dla wszystkich tych procesorów, która pracuje z zegarem równym zegarowi głównej magistrali na płycie. Koniec jej możliwości wykracza dużo dalej niż oficjalna, maksymalna specyfikacja, czyli 133 MHz. Teoretycznie jest możliwe o wiele więcej, co osoby zajmujące się podkręcaniem, dosyć ekstremalnie, wykorzystały nawet do osiągnięcia wyników rzędu 180 MHz. Pamiętajmy jednak zawsze, że we wszystkich procesorach Intela mnożnik jest tradycyjnie już zablokowany, jednak dotyczy to także jego ewentualnego obniżania.

7 Jest to ogromnym ograniczeniem w podkręcaniu topowych modeli z danej serii, bo trudno np. w przypadku Celerona 766 MHz z mnożnikiem 11.5 liczyć na wysokie podkręcenie do magistrali 100 MHz i więcej. W takich przypadkach, potencjału bardzo szybko zabraknie wyśrubowanemu rdzeniowi procesora. Bardzo ciekawym polem do zastosowania informacji, które będą przedstawione dalej jest natomiast najświeższa, kolejna już seria Pentium III, czyli nowe procesory z rdzeniem 0.13 mikrona - Tualatin. Pierwsze testy dowodzą, że ma on ogromny potencjał, którego na pewno nie ujawni pierwszy model taktowany 8.5 x 133 MHz, czyli MHz. Uzyskanie lepszych rezultatów jest możliwe tylko, tradycyjnie dla Intela, poprzez zwiększanie częstotliwości pracy magistrali.

8 Podstawowe pojęcia (czyli to, co każdy overclocker wiedzieć powinien)
BIOS (ang. “Basic Input/Output System”) - zestaw podstawowych procedur pośredniczących pomiędzy systemem operacyjnym a sprzętem. Program konfiguracyjny to BIOS Setup. Za pomocą BIOS-u można przetaktowywać procesor (zmiana częstotliwości i mnożnika). Obecnie większość BIOS-ów zapisywana jest w pamięciach typu flash, co umożliwia ich późniejszą modyfikację.

9 Cache (ang. “Cache”) – tzw
Cache (ang. “Cache”) – tzw. szybka podręczna pamięć w procesorze, w której ostatnio pobierane dane dostępne ze źródła o wysokiej latencji (opóźnieniu) i niższej przepustowości są przechowywane, gdyż charakteryzuje się lepszymi parametrami niż zwykła pamięć RAM. FSB (ang. “Front Side Bus”) - inaczej magistrala lub szyna danych, poprzez którą odbywa się komunikacja między chipsetem, procesorem i pamięcią. Od jej taktowania zależy szybkość i efektywność przesyłania (transferu) danych między procesorem, a pamięcią. Jej wielokrotność (określana przez mnożniki) określa taktowanie procesora oraz magistrali PCI i AGP. Mnożnik (ang. “Multiplier”) - Określa on taktowanie (częstotliwość) procesora wg wzoru FSB x mnożnik = taktowanie procesora.

10 Pasta termoprzewodząca (ang. “Thermal transfer compound”, pot
Pasta termoprzewodząca (ang. “Thermal transfer compound”, pot. “Thermal grease”) – pasta, która ma za zadanie zniwelować przerwę pomiędzy procesorem a elementem go chłodzącym (radiatorem, blokiem wodnym, parownikiem lub kontenerem). Typowo pasty termoprzewodzące składają się z silikonu z domieszkami np.: srebra. Radiator (ang. “Radiator”) - element lub zespół elementów wykonanych z przewodnika termicznego (zazwyczaj aluminium, miedź, mosiądz) odprowadzających ciepło z elementu, z którym się styka, do otoczenia (powietrza). VMod (ang. “Voltage Mod”) - to modyfikacja fizyczna sekcji zasilania danego elementu elektronicznego w celu uzyskana większego napięcia np. na rdzeń procesora. VModom zwykle poddaje się karty graficzne oraz płyty główne. AC - Air Cooling (chłodzenie powietrzem) WC - Water Cooling (chłodzenie wodą) FC - Freon Cooling (chłodzenie freonem). Do FC zaliczają się Single, Kaskady i Autokaskady.

11 BSOD (ang. “Blue Screen of Death”) - pojawiają się w Windowsie, wyświetlają one komunikaty o błędach ze sprzętem, powodują całkowite zawieszenie komputera lub jego restart. Powodowane są najczęściej niezgodnością sprzętu i konfliktami na przerwaniach lub po prostu wadliwym lub niestabilnym (np. po podkręceniu) działaniem któregoś z urządzeń.

12 Timingi (ang. “Timing”) - opóźnienia, czyli ilość cykli zegara, jakie musi odczekać kontroler zanim wykona kolejną operację na pamięci (dostęp do wiersza, dostęp do kolumny, dostęp do banku, zapis do komórki, odczyt itd.). Chipset (ang.) - element elektroniczny (mikroprocesor) występujący w wielu częściach składowych komputera. Układ ten organizuje przepływ informacji pomiędzy poszczególnymi podzespołami jednostki centralnej. Vcore (ang.) - napięcie na procesorze Vdimm (ang.) - napięcie na pamięciach Vdroop (ang.) - modyfikacja napięcia, która polega na obniżeniu go i jednocześnie uzyskaniu wysokiej stabilności Benchmark (ang.) - program służący do testowania danego komponentu lub komputera pod danym kątem (np. stabilności)

13 Co i jak się podkręca ?? Przede wszystkim sam overclocking można podzielić na podkręcanie spod platformy (system np. Windows), zwiększanie magistrali FSB, odblokowanie mnożnika, zmiany Vcore czy Vdimm w BIOS-ie, albo ingerowanie mechaniczne w układy np. grafitem z ołówka, dla tych, którzy boją się lutownicy (świetny przewodnik), lutownicą czy malutkimi, acz czasem drastycznie wyglądającymi rysami. Oczywiście pierwsze sposoby są o wiele bezpieczniejsze dla sprzętu, acz nie aż tak wydajne i efektywne jak mechaniczne. W zależności od możliwości procesora, przede wszystkim skupiamy się na zwiększaniu magistrali FSB oraz odblokowaniu mnożnika (procesory AMD Athlon XP produkowane od trzydziestego dziewiątego tygodnia 2003 roku mają mnożnik zablokowany) i późniejszej jego zmianie. Magistralę można na niektórych (starszych) płytach zmienić dopiero po przełożeniu zworek, najlepiej by nasza płyta umożliwiała podnoszenie FSB co 1 MHz z poziomu BIOS`u, także warto mieć jak najaktualniejszy BIOS.

14 Zwiększamy „małymi kroczkami” częstotliwość pracy procesora, ponieważ łatwo przekroczyć granicę, kiedy to z takowym ustawieniem komputer nie będzie stabilny i będzie restartował się sam podczas pracy, czasami także gwałtowny wzrost częstotliwości może spowodować chwilową niestabilność pracy, czego efektem będzie zwis. Gdy ma się odblokowany mnożnik , najlepiej stosować metodę mieszaną - ustawiamy mnożnik na minimalną wartość, a następnie powoli podnosimy magistralę systemową, aby poznać maksymalną wartość z jaką może pracować nasza płyta i np. pamięci. Następnie manipulujemy mnożnikiem i magistralą znajdując tzw. złoty środek. Podczas takiej zabawy często możemy spotkać niestabilności pracy a czasem nawet zwisy, którym możemy zapobiec poprzez manipulacje napięciem zasilania (zazwyczaj jest to jego zwiększanie). Aby wyjaśnić, dlaczego zwiększanie napięcia pozwala zniwelować te niestabilności w działaniu trzeba zajrzeć w głąb procesora, a dokładnie przyjrzeć się jego elementom bazowym tzn. bramkom logicznym, z których się składa.

15 Dzisiejsze procesory są w większości wykonane w technologii niskonapięciowych tranzystorów pochodnej od CMOS, czyli bramki logiczne składają się z tranzystorów typu PMOS i NMOS. Te bramki nie są idealne, ponieważ gdy zwiększamy częstotliwość ich pracy, mogą nie zdążyć się przeładować (gdyż mają niezerowe pojemności i opory). Zwiększenie napięcia zasilającego pozwoli na szybsze ich przeładowanie (wiadomo nam z lekcji fizyki z liceum, że ładowanie kondensatora przez opór zachodzi szybciej, gdy przyłożymy do niego większe napięcie) oraz na wyostrzenie różnicy między stanem niskim i wysokim (zerem i jedynką logiczną), wynikiem czego będziemy mogli uzyskać jeszcze dodatkowe MHz. Kolejnym, tym „mniej bezpiecznym”, sposobem overclockingu jest właśnie ingerencja w układy, przede wszystkim na płycie głównej lub karcie graficznej, za pomocą wyżej wymienionych narzędzi. Lutowanie najlepiej wychodzi profesjonalną stacją lutowniczą, acz wiadomo - sam sprzęt to dopiero połowa sukcesu. Mile widziane, a nawet wymagane, zdolności posługiwania się takim urządzeniem. Najczęściej łączy się ze sobą elementy za pomocą drucika miedzianego :-) przylutowując potencjometry do sekcji zasilania danego komponentu, by móc zmieniać napięcie, a co za tym idzie prąd sterujący wzmacniaczem.

16 Kolejno pomocny okazuje się być popularny grafit (taki jak np
Kolejno pomocny okazuje się być popularny grafit (taki jak np. w ołówkach, dobrze, żeby był miękki: typu 2B, a najlepiej 4B), dzięki któremu łączymy także dane elementy lub zamalowujemy rezystory SMD, zmniejszając ich opór. Podobnie działa wykonanie np. cyrklem lub skalpelem rys pomiędzy danymi ścieżkami na procesorze. W niektórych modelach typu AMD Athlon, Duron czy Sempron (lecz nie każde, ale o tym za chwilę) dzięki temu odblokowuje się dodatkowe cache L2 i można poprawić swoje wyniki np. w SuperPi nawet o kilkanaście sekund na takich samych ustawieniach oraz przyspieszyć o kilka klatek na sekundę animację w grach. Nie zaszkodzi, a troszkę poprawi pracę. Oczywiście, podczas bawienia się w podkręcanie nie należy zapominać o odpowiednim chłodzeniu, nie tylko procesora. Dlatego właśnie przy ekstremalnym OC niestety rzadko dają radę chłodzenia konwencjonalne.

17 Idąc ku lepszej wydajności powinniśmy zastosować np
Idąc ku lepszej wydajności powinniśmy zastosować np. Water Cooling, Freon Cooling czy Nitrogen Cooling, dzięki którym w dużej mierze potrafimy osiągnąć naprawdę świetne wyniki. Przy „słabym” chłodzeniu w całej zabawie hamują nas nie tyle możliwości sprzętu, co właśnie temperatura jaką mają dane komponenty. Bardzo ważnym czynnikiem w OC jest także dobra pasta termoprzewodząca, która musi dobrze transportować ciepło pomiędzy procesorem a radiatorem (w zależności od chłodzenia może to być parownik, spód kontenera czy blok wodny). Musi być w odpowiedniej ilości (nie za mało, gdyż słabo wypełniałaby miejsce braku styku, ani za dużo, bo jej zbyt gruba warstwa pracowałaby w pewnym sensie jako izolator, gdyż jej przewodność jest mniejsza niż materiału, z którego zrobione jest właściwe chłodzenie), by jej zastosowanie było jak najwydajniejsze. Oczywiście potrzebujemy odpowiednich programów, dzięki którym będziemy informowani dokładnie o wszelkich danych np. temperaturze na procesorze czy chipsecie, ale o tym dokładniej już za chwilę.

18 Programy do testów stabilności i wydajności
SuperPi mod 1.5 XS - testuje przyrost wydajności numerycznej naszego komputera. Pozwala przetestować procesor pod względem szybkości obliczania liczby PI do ustalonej cyfry po przecinku. Zazwyczaj wykorzystuje się próbkę 1M (około milion cyfr po przecinku) lub 16M (maksymalnie 32M). Program wykorzystuje całą moc procesora dzięki czemu świetnie nadaje się również do przetestowania stabilności komputera.

19 Prime95, stress prime2004 – testują stabilność pracy komputera
Prime95, stress prime2004 – testują stabilność pracy komputera. Analizuje wydajność systemu poprzez wyliczanie liczb pierwszych.

20 Cinebench- program testujący możliwości graficzne komputera w oparciu o środowisko CINEMA

21 Clockgen – zmienia zegary m.in. PCI, FSB, CPU

22 3DMark i PCMark (wersje -99, -2000, aż do -2006) – profesjonalne programy do testowania wydajności graficznej (tzw. benchmark gracza)

23 AquaMark 3 –program testujący graficzne możliwości komputera

24 Fraps - to program, który umożliwia mierzenie wydajności systemów w grach. Zadaniem programu jest monitorowanie ilości klatek na seknundę. Wszystkie informacje (statystyki) zapisywane są na dysku twardym.

25 KONIEC