Overklokking

Den overklokking , eller noen ganger på-timing eller klokkes er en manipulasjon for det formål å øke frekvensen av det klokkesignal fra en prosessor utover den nominelle frekvens for å øke datamaskinens ytelse.

Den overklokkede prosessoren vil utføre flere instruksjoner per sekund , og redusere programgjennomføringstiden. Siden varmeproduksjonen er relatert til kvadratet av frekvensen, vil den også varme opp mer, noe som kan forårsake feil eller selvbroing av prosessoren. Hvis den er for lav, vil forsyningsspenningen gjøre den ustabil. Hvis den er for sterk, kan komponenten ødelegge for tidlig.

Etymologi

Begrepet overklokking er opprinnelig et engelsk navn som består av over (pluss, over) og klokkering avledet fra verbet til klokken, som kan forstås som klokkering. Bokstavelig oversatt er overklokking en prosess med å "gå over døgnet" til prosessoren. Franciseringer har blitt forsøkt: "Overklokking", " overklokking " eller som med Intel , overklokking. Imidlertid er det originale engelsktalende begrepet fortsatt mye brukt.

Prinsipp

Overklokking av en prosessor (uavhengig av type: GPU-grafikk , DSP , hovedprosessor osv.) Består i å få denne komponenten til å operere med en hastighet som er høyere enn normal driftshastighet, hastighet som produsenten garanterer riktig drift for. Vi forstår derfor raskt interessen med å overklokke sentralprosessoren (CPU) eller grafikkortets (GPU), spesielt når vi vet at gevinsten kan nå opptil 10 - 20% for de fleste prosessorer, men at 5% til 10% er mer fornuftige.

Den Core 2 Duo (og i en mindre grad de Kjerne 2 fire like , på grunn av sin høye varmespredning ), som de fleste av Intel prosessorer basert på kjerne arkitekturen , skiller seg ut fra resten av prosessorene etter deres overbelastningskapasitet. Betydelig tids : + 30% for de aller fleste uanstrengte Core 2 Duos (25% for Core 2 Quads), opptil + 50% ved å ta deg tid til å justere alle parametrene riktig (FSB, koeffisient, Vcore ..), og til og med mer ved å bruke mer avanserte kjølesystemer (avanserte radiatorer pluss ventilasjon, kjøling av væskesirkulasjon - vannkjøling - eller til og med flytende nitrogen for å gå så langt som å doble prosessorens opprinnelige frekvens, takket være materialets superledningsegenskaper ). Den berømte Q6600 gikk lett opp til frekvensen på 3,2 Ghz og etterlot spenningen i automatisk, dvs. 33% av gevinsten, men varmer opp mye, og en god kjøler er viktig.

Å øke prosessorfrekvensen øker faktisk hastigheten til hovedmaskindatabussen ( FSB ), og øker derfor alle komponenter som er koblet til hovedkortet . PCI-Lock-funksjonen, som er tilstede på alle de siste hovedkortene, unngår dette problemet og begrenser økningen i frekvens til prosessoren og minnet. ethvert mislykket forsøk kan til og med føre til redusert ytelse.

Ønsket mål

Målet er å oppnå overlegen ytelse til en lavere pris ved å presse en komponent til grensene over de tekniske spesifikasjonene.

Praksisen gjelder generelt den sentrale mikroprosessoren (CPU) og / eller grafikkprosessoren (GPU), men gjelder også andre komponenter, for eksempel minne (på noen datamaskiner er frekvensen til minnet direkte relatert til frekvensen til mikroprosessoren).

Generelle konsekvenser av praksis

CPU-kjøling

Det største problemet med overklokking er CPU-kjøling.

Risiko

Destruksjon av prosessoren

Hovedrisikoen er å ødelegge prosessoren ved å bruke for høy forsyningsspenning, for høy temperatur i kjernen eller til og med for høy inter-transistor lekkasjestrøm. Tidligere risikerte prosessorer også å brenne ut hvis temperaturen ble for høy. Men faktisk absolutt alle prosessorer er utstyrt med et sensorsystem som automatisk slår av systemet dersom temperaturen overskrider de grenser som er angitt av produsenten (automatisk påslåing og C2D C2Q ved 120/ 125  ° C ). Korrekt drift av denne strømbryteren er garantert ved normal bruk av prosessoren. Det å bruke prosessoren ved en høyere frekvens har også innflytelse på levetiden (i gjennomsnitt 20 år), selv om man generelt anser at reduksjonen er ubetydelig sammenlignet med levetiden til en prosessor (sjelden mer 5 år).

Driftsavvik

Den overklokking gir en økt risiko for regnefeil eller forekomst av gjenstander i løpet av behandlingen, noe som kan ha forskjellige konsekvenser ifølge CPU ved begynnelsen av gjenstanden omfatter:

Fare for overoppheting

En overklokking som er dårlig realisert, kan påvirke driften av mer materiale eller mindre alvorlig, alt fra en enkel overoppheting av den overklokkete komponenten (den mister stabilitet) for å ødelegge et eller flere elementer i konfigurasjonen. Produsenter konfigurerer alltid datamaskinene sine på frekvenser som er lavere enn grensefrekvensene (for å gi en sikkerhetsmargin som unngår for mange returer under garantien), noe som tillater en overklokkingsmargin .

For å kompensere for temperaturstigningen fra overklokkete komponenter anbefales bruk av et luftkjølesystem med eller uten varmeledninger eller et vannkjølesystem . I den ekstreme praktiseringen av denne disiplinen bruker spesialister kjøling av flytende nitrogen ( −195,79  ° C ) og / eller faseendringskjøling ( Entrinnssamling : Direkte på dør eller flertrinns montering: kaskade).

Den overklokking er ikke skadelig for stabiliteten av prosessoren hvis vi forblir innenfor akseptable frekvenser komponenter. Det er ofte nødvendig å endre driftsspenningene litt for å hjelpe prosessoren med å "holde" den nye hastigheten uten jitter.

Støyen fra viftene blir uakseptabel for krevende applikasjoner, noen ganger tyr vi til omvendt justering ( underklokking eller underklokking ) for å redusere varmespredningsbehovet, og tillater derfor underspenningen til kjøleviften, eller bytte til passiv kjøling, for å redusere støy.

En "normal" overklokking kan redusere CPU-levetiden (eller prosessorer) fordi den varmes opp og kan fungere over temperaturen den er designet for. Selv ventilasjon er en viktig del av overklokking, og det er svært ønskelig å kontrollere denne temperaturen. Noen produsenter (f.eks. ASUS ) leverer programvare for å kontrollere CPU- og effekttemperaturer.

Misforståelser presser på for å unngå mer avanserte kjølesystemer (flytende nitrogen), noen brukere prøver å overbevise (så vel som seg selv) om at disse metodene reduserer prosessorens levetid betydelig, dette er falskt, en prosessor som til og med er veldig overklokket, og som opererer under -150  ° C vil alltid være mindre skadet enn en prosessor som permanent overklokkes til 50  ° C så lenge spenningsforskjellen kompenseres av temperaturforskjellen. Dette skyldes fenomenet elektromigrasjon .

IBMs interne nyhetsgruppe The Bitbucket rapporterte iDesember 1984 en PC / AT som kjører eksperimentelt i lang tid uten bekymring ved 19 MHz (i stedet for 6 MHz), med forbehold om å erstatte ROM-ene (treg) med RAM, raskere.

overklokking Theory

Denne teknikken svarer på etterspørselen fra moderne mikrocomputere som må takle stadig mer krevende programmer. Den søker å oppnå maksimal effekt fra en eksisterende konfigurasjon. Det kan settes inn i en mer generell forskning i ytelsen til datasystemer.

Antall sykluser per instruksjon

De fleste datamaskiner fungerer på en synkronisert måte ved hjelp av et CPU-kloksignal med konstant frekvens (klokkefrekvensen, uttrykt i hertz, er lik det inverse av perioden - lengden på en klokkesyklus - uttrykt i sekunder).

En datamaskininstruksjon er et sett med elementære operasjoner eller mikroinstruksjoner, hvis antall og kompleksitet avhenger av instruksjonen, organisasjonen og den nøyaktige implementeringen i CPUen. En mikrooperasjon er en elementær maskinvareoperasjon som kan utføres i en klokkesyklus. Dette tilsvarer en mikroinstruksjon i en mikroprogrammert CPU. For eksempel operasjoner på registre , forskyvninger, belastninger, trinn, aritmetiske og logiske enhetsoperasjoner  : tillegg, subtraksjon, etc.

Imidlertid kan en maskininstruksjon ta en eller flere sykluser for å bli fullstendig behandlet; det er antall sykluser per instruksjon eller, på engelsk, sykluser per instruksjon (CPI).

En maskininstruksjon = 1 eller N mikroinstruksjoner = 1 eller N KPI.

Her er et utdrag fra dokumentasjonen som er gitt til utviklere av kompilatorer eller programmer. Du kan se en liste over AMD A64 mikroprosessorinstruksjoner med antall sykluser. AMD definerer ventetiden for disse instruksjonene som følger: Latens-kolonnen gir forventningene for en statisk gjennomføring av instruksjonen. Den statiske utførelsen er antall sykluser som blir tatt av den sekvensielle behandlingen, til fullføring, av mikrooperasjonene som utgjør instruksjonen. Disse verdiene er veiledende. Vi tror at:

Følgende to instruksjoner:

viser i hvilken grad KPI kan ha for forskjellige instruksjoner. Denne dokumentasjonen er tilgjengelig fra AMD under tittelen programvareoptimaliseringsveiledning for AMD Athlon 64 og AMD Opteron-prosessorer .

Rundt overklokking

Programvare

Noen hovedkortprodusenter som MSI integrerer programvare for å forenkle overklokking under Windows BIOS, OC-Génie og Asus integrerer programvare som forenkler overklokking under Windows, AI-suiteII-programvaren gjør det mulig å kontrollere temperaturer så vel som drift. Og viftehastighet, i sanntid .

Temperaturmåling og visualisering av all informasjon knyttet til overklokking med CPU-Z , hvis hovedkortet tillater det.

Overklokk generelt: OCCT , LinX (stabilitetstest, kontroll av temperaturer, spenninger osv.)

Konkurranser

Den 1 st  åpen overklokking konkurransen den franske offentligheten var SOC overklokkingskonkurranse , en st  utgave i desember 2007 . Det samlet 20 deltakere som konkurrerte på en identisk plattform for å bestemme den beste overklokkeren i konkurransen.

Siden team av foreningen syndrom OC 1901 lov gjentok flere ganger opplevelsen å komme til en 4 th  edition holdt i Brest fra 29 oktober til1 st November 2.01 tusen.

I det siste gjennomførte Asus i samarbeid med Intel Cooler Master og Syndrome OC Noob Overclocking Challenge beregnet for nybegynnere å introdusere dem for det grunnleggende om overklokking. Under denne konkurransen deltok nettsteder som OC-team og overklokkings-PC i animasjonen i Surcouf- butikken i Daumesnil.

For sin del organiserer merker som MSI og Gigabyte også sin egen overklokkekonkurranse kalt henholdsvis Master Overclocking Arena (MOA) og Gigabyte Open Overclocking Championship (GOOC).

Rekorden i alle kategorier holdes for tiden av Andre Yang med 8794,33 MHz på en AMD FX-8350, ubeseiret siden 2012.

Merknader og referanser

Merknader

Referanser

  1. Computer Vocabulary (liste over begreper, uttrykk og definisjoner vedtatt) .
  2. “  Intel® Graphics Cores Overclocking ,  ”Intel (åpnet 23. august 2020 ) .
  3. “Intel anbefaler ikke overklokking Intel-grafikk frekvenser. Overklokking kan forårsake skade og kan ugyldiggjøre garantien. Intel anbefaler at du frekvenser Intel-grafikken innenfor de dokumenterte spesifikasjonene. "
  4. Veiledning for overklokking av en CPU fra configspc.com
  5. "  Intel Core 2 Duo E4300 - Forbruk, overklokking - BeHardware  " (åpnet 13. juli 2016 )
  6. "  CPU-Z Validator 3.1  " , på valid.x86.fr (åpnet 29. oktober 2020 )
  7. Asus AI Suite II (Oppdatering: 02/09/12) På stasjon- drivers.com- siden
  8. “  CPU-Z Validator - World Records  ” , på x86.fr (åpnet 23. august 2020 ) .

Se også

Relatert artikkel