Учебник оверклокера от iTRate.ru и компании «XMEMORY» (часть первая)

Новости розницы

Особую благодарность мы хотим выразить команде Russian Overs Team, пообщаться с которой можно в ее форуме.

Предупреждаем, что цель статьи — предоставить информацию по такому интересному вопросу, как разгон, причем сделать это профессионально, но на максимально доступном уровне. Мы никого не призываем разгонять его компьютер и напоминаем, что решение о разгоне принимает только владелец компьютера исключительно на свой страх и риск.

Разгон. Оверклокинг. А зачем он вообще нужен?

Многие некомпетентные в этом вопросе люди часто задают вопрос: а зачем вообще разгонять? Ведь разгон может сократить срок службы комплектующих, а в худшем случае «убить» их! Ну для начала разберемся с вопросом «зачем?». Ну, во-первых, разгон комплектующих, в особенно центрального процессора, дает довольно большой прирост производительности, часто практически линейный. Во-вторых, покупая, например, процессор Core2 Duo E7200, мы можем легко достичь производительности значительно более дорогого E8600, и даже намного превзойти его, посмотрим на цены данных двух процессоров: E7200 – ~3500р, E8600  - ~7900р. Совсем немалая экономия, не так ли?

Теперь представим, что у нас есть связка из двух видеокарт, например двух AMD 5870, даже производительности самого быстрого процессора Intel Core i7 будет недостаточно для того, чтобы раскрыть весь скоростной потенциал видеокарт, он попросту не сможет загрузить оба графических чипа на 100%, вследствие чего мы теряем драгоценные кадры в секунду. И тут нам на помощь приходит разгон, благодаря которому мы снижаем процессорозависимость видеосистемы. Ну и, наконец, одна из самых главных целей разгона – моральное удовлетворение. Мы заставляем работать компьютер на предельных частотах, стараемся сделать всё, чтобы наша система разогналась лучше, чем у других, чтобы наш результат теста был больше, чем у других, ну и, в конце концов, это приводит к своеобразной зависимости от Оверклокинга :)

По поводу сокращения срока службы комплектующих хочется сказать следующее: средний срок службы неразогнанного процессора составляет около 15-20 лет, в самом худшем случае (исключая смерть процессора) срок службы может сократиться до 8-10. За это время можно несколько раз сменить конфигурацию компьютера – процессоры так долго попросту не живут, они морально устаревают и заменяются на более быстрые и экономичные.

«На чем и что будем разгонять?» – вот в чем вопрос.

…Ну а если быть точным, то не «что?», а «какой?». Выбор процессора именно под разгон всегда определяется целями: это может быть максимальная экономия и получение производительности, близкой к топовым моделям процессоров (например, покупаем Core2 Duo E5200, максимально разгоняем и получаем близкую к E8600 производительность), также это может быть и небольшая экономия плюс цель разогнать процессор до предела с получением производительности, превышающей производительность топовых решений (например, покупаем процессор E7200 и разгоняем его с хорошим охлаждением до 4,2GHz+++, в итоге получая намного большую  производительность, чем у топового процессора E8600). Еще есть вариант покупки самого дешевого процессора из топовой серии (E8200 – самый дешевый из топовых процессоров серии E8xx0) с целью разгона его до предела ядра с тем или иным охлаждением (например, используя супер-кулер, процессоры на ядре Wolfdale легко можно разогнать до 4,5GHz, E8200 вполне осилит такую частоту при определенных помимо хорошего охлаждения, разгоняя процессор с использованием СВО можно добиться до 4,8GHz, и так далее), то есть, получается, что мы раскрываем весь потенциал того или иного процессорного ядра и получаем максимальную скорость, которая даже не снилась производителям тех самых процессоров ;)

Теперь возникает вопрос «на чем?». Материнская плата является одним из главных факторов, от которых зависит результат разгона. Какую же материнскую плату нам выбрать? Проще всего опять же рассматривать разгон на примере процессоров LGA775. Возьмем два процессора: E8200 и E8600. Для разгона E8200 до частоты, скажем, 4,2GHz потребуется материнская плата, способная разогнать шину процессора до частоты 525MHz против номинальных 333MHz, тогда как для процессора E8600 подойдет и простейшая материнская плата, так как 420MHz по шине – это практически номинальная частота процессоров Intel, причем четырехъядерных. Выходит, для разгона E8600 до частоты 4,2GHz теоретически достаточно материнской платы из нижнего сегмента с простой поддержкой функций разгона, тогда как для процессора E8200 потребуется уже не какая попало, а уже «разжеванная» другими пользователями модель, то есть та, которая почти гарантированно сможет стабильно заработать на частоте шины 525MHz. Теперь обращу внимание на слово «теоретически» в предыдущем предложении, дело в том, что простой работы на частоте шины в 420MHz может быть недостаточно, ведь частота процессора у нас будет равна не какие-то там 3,33GHz, а целых 4,2GHz, что создаст дополнительную нагрузку на систему питания процессора. И здесь опять лучше всего обратиться за помощью к товарищу Интернету, чтобы он помог найти нам отзывы о будущей нашей материнской плате или же её обзор на каком-либо ресурсе. Сама то система питания от повышенной нагрузки вряд ли сможет умереть, но вот повлиять на стабильность работы процессора она сможет вполне: при 100%-ной нагрузке напряжение на ядре будет проседать и появятся признаки нестабильности в виде зависаний или же «синего экрана смерти». Правда в настоящее время ведущие производители (например, ASUS, GIGABYTE, MSI, EVGA) заботятся об этом и реализую гениально простую функцию, которая чаще всего называется Load-Line Calibration или Vdrop Control. Данная функция, заметив снижение напряжения, повышает его, выравнивая значение до выставленного нами уровня. На материнских платах с хорошими системами питания данная функция не очень востребована, особенно на материнских платах с цифровым преобразователем питания, а вот на дешевых и упрощенных материнских платах она просто необходима – просадки напряжения могут достигать просто немыслимых значений, максимальный рекорд просадки напряжения, который я видел за историю своей работы с «железом» был поставлен на материнской плате MSI P55GD-65 – просадки напряжения достигали 0,09v (около 15%) при нагрузке программой LinX, система, конечно же, сразу зависала. И, что самое плохое, функция Load-Line Calibration на ней попросту не работала (хотя судя по отзывам новый БИОС решил проблемы с работой этой функции).  

Вернемся к делу. Выходит, если мы покупаем дорогой процессор, то нам нужна более дешевая материнская плата, с дешевым процессором все в точности наоборот – для хорошего разгона нам потребуется материнская плата не ниже среднего уровня. Но не стоит забывать одну вещь – разгоняя процессор, мы увеличиваем не только его частоту, но и частоту оперативной памяти. Если рассматривать материнскую плату с DDR3, то здесь всё проще – мы можем покупать недорогую оперативную память, в любом случае есть понижающий множитель и, разогнав шину до  высоких частот мы всегда сможет снизить множитель памяти. С оперативной памятью DDR2 все гораздо сложнее – ни одна материнская плата из низшего и среднего ценового диапазона «не умеет» снижать множитель оперативной памяти ниже, чем 1:1, то есть, разгоняя процессор до частоты 525MHz мы должны быть уверены в том, что наша память сможет осилить работу на этой частоте. Но если производительность процессоров LGA775 не так сильно зависит от оперативной памяти и мы можем не тратиться на дорогие модули, то архитектура Lynnfield и Bloomfield, а также процессоры AMD Phenom II, уже начинает «мстить» нам за то, что мы сэкономили на планках памяти – даже без разгона новые процессоры Intel для раскрытия своей производительности требуют оперативную память с частотой от 1600MHz – если частота памяти будет ниже, то мы попросту потеряем производительность, за которую платили драгоценные деньги. Такая же ситуация и в разгоне: частота оперативной памяти должна быть не менее 1600MHz, тайминги здесь не так важны, но лучше использовать память с таймингами не выше 8-8-8? У AMD такая подобная картина наблюдается пока только в разгоне – с ростом частоты памяти производительность неплохо растет, тогда как в номинале разница практически не ощутима. Но и во всем этом есть плюсы – один раз мы покупаем хорошую оперативную память независимо от того, будем мы разгонять или нет, и нисколько не теряем в производительности системы.

Теперь, в принципе, можно и определиться с основными целями, чего именно нам нужно, приведу два варианта:

  • Дешевый цп -> дорогая мб  -> дорогая dram
  • Дорогой цп -> дешевая мб -> дешевая dram

Это, конечно, написано с учетом «необходимо», если учитывать еще и «достаточно», то, скорее всего, в обоих случаях будет дорогая оперативная память. Более актуален, конечно же, первый вариант, при чем не всегда с «дорогим» вторым пунктом, ничто не мешает нам подобрать недорогую материнскую плату, способную хорошо разгонять, и, благодаря этому, данная система получится быстрее и дешевле того, что получилось бы в случае второго варианта.

Сегодняшний обзор будет посвящен разгону топовой архитектуры до предела, т.е. цель данного опыта – получить максимальную производительность, недостижимую никакой сколь угодно большой ценой. Конфигурация, конечно не будет полностью соответствовать тому, что я написал выше, так как основой тестового стенда станет материнская плата EVGA Classified, являющаяся лучшей материнской платой для экстремального разгона и в тоже время совершенно бесполезной для простого системного блока с разгоном для 24/7. Разгоняться сегодня будет процессор Intel Core i7 920 D0, являющийся младшим представителем архитектуры Nehalem, охлаждаемый воздушным суперкулером Thermalright True Copper LE. Полная конфигурация тестового стенда далее:

  • Процессор: Intel Core i7 920 Stepping D0
  • Материнская плата: EVGA X58 SLI Classified
  • Оперативная память: OCZ OCZ2RPR2000LV6GK
  • Охлаждение: Thermalright True Copper LE
  • Термопаста: Arctic Silver Ceramique
  • Жесткий диск: Western Digital WD3202ABYS
  • Видеокарта: MSI NVIDIA GeForce GTX 275 Lighting
  • Блок питания: IKONIK Vulcan 1200w

Изучаем функции разгона материнской платы.

Во всех материнских платах функции разгона обычно собраны в одном разделе БИОСа, на материнских платах ASUS это чаще всего раздел Advanced, на тестируемо сегодня материнской плате EVGA X58 SLI Classified 760 нужный нам раздел называется «Frequency/Voltage Control», выглядит он следующим образом (на других материнских платах настройки в целом одинаковы, но могут быть «разбросаны» по другим подразделам основного раздела оверклокинга).


Здесь мы можем выставить задающую частоту, выбрать множитель процессора и шин QPI и PCI-Express, частоту контроллера памяти процессора (параметр Uncore, для процессоров Intel с интегрированным контроллером памяти этот параметр должен быть в 2 (а точнее в 4) раза выше частоты оперативной памяти, например, для частоты памяти 1600MHz северный мост должен работать как минимум на 3200MHz, для бенчмаркинга следует повышать его частоту до 4GHz и более, для «домашнего» разгона смысла в этом нет, так как прибавка скорости практически нулевая), часто присутствует параметр CPU Clock Skew, который иногда может улучшить разгонный потенциал, но используется очень редко.

На некоторых материнских платах (и в нашем случае тоже) мы сможем сразу же увидеть получившуюся частоту процессора и оперативной памяти. Практически все производители предусматривают возможность сохранения профилей разгона, так что если разогнали неудачно и пришлось сбросить настройки БИОС – не расстраивайтесь, в несколько нажатий вы сможете вернуть все настройки и «копать» дальше. Всё будем рассматривать в примерах. Для меня уже стала стандартной частота процессора Core i7 920 4,2GHz – это, во-первых, ровное число 200MHz задающей частоты, во-вторых, частота памяти может быть 1200, 1600 и 2000MHz – 1200MHz слишком мало для раскрытия потенциала процессора, 2000MHz – бессмысленно много, а 1600MHz – как раз наилучший вариант. И, кроме всего этого, 4,2GHz чаще всего является пределом стабильного разгона с использованием воздушной системы охлаждения уровня «Супер-кулер» или близкого к нему. Продолжим.

Раз уж заговорили о памяти, заходим в подраздел настройки её параметров:


Здесь мы можем выставить частоту памяти и множество таймингов, выставлять основные тайминги лучше самостоятельно, дополнительные «править» необходимости нет практически никогда – большинство материнских плат изначально выставляет их «адекватно». Теперь перейдем к разделу Voltage Control, из названия ясно, что сейчас нам предстоит выставить необходимые для успешного разгона напряжения:


Первым делом Classified предлагает нам определиться с использованием технологии, отвечающей за просадки напряжения, на этой материнской плате благодаря цифровому преобразователю питания просадок практически нет и без этой функции, но с её использованием напряжение полностью «выправляется». На всех остальных материнских платах рекомендую всегда использовать эту функцию, так как часто она положительно влияет на результат стабильного разгона. Далее нам предлагают выставить многочисленные напряжения, рассмотрим только те, которые нам будут важны – это CPU Voltage, QPI PLL Voltage, DIMM Voltage, IOH Vcore, I/O Voltage, ICH Voltage.

По порядку: CPU Voltage: напряжение процессора – напряжение, в которое в первую очередь «упирается» весь разгон, для определенной частоты определенного процессора оно всегда свое, причем «определенного процессора» - значит каждого из миллионов процессора, а не в пределах одной модели, например, напряжение, необходимое для работы на частоте 4GHz нескольких процессоров Core i5 750 не будет равно одной и той величине, одному процессору может понадобиться всего 1,425v, тогда как другой откажется работать при напряжении ниже 1,475v, поэтому здесь нужно подбирать всё вручную, напряжения, которые выставляют другие можно использовать как ориентир: выставить и проверить – будет работать стабильно, значит гнать дальше или же снижать напряжение и искать стабильный минимум.

Далее QPI PLL Voltage – напряжение на шину QPI, наверное, второе после процессора по «важности», при разгоне до ~180MHz по шине смысла поднимать данное напряжение нет никакого, частота QPI при минимальном множителе будет равна 3420MHz, что всего лишь на 220MHz выше, чем номинальная для процессора i7 965/975. При дальнейшем разгоне необходимо немного поднять напряжение, для достижения стабильности на частоте 200MHz по шине примерно на 0,15v. Напряжение на оперативную память также нужно подбирать в зависимости от используемых модулей памяти, но владельцев систем на платформе Intel Nehalem следует помнить, что Intel не рекомендует поднимать напряжение на оперативной памяти более, чем на 1,65v. Следующие напряжения являются напряжениями северного и южного мостов, пробовать поднимать их стоит только в случае если уже больше ничего не помогает добиться стабильности системы – возможно теперь ограничивает разгон недостаток какого-либо из этих напряжений.

Следующие функции имеются только на материнской плате EVGA Classified и на некоторых модификациях топовых материнских плат с южным мостом P55 (например, P55 SLI FTW, P55 SLI Classified и др.). Для неэкстримального разгона частоту работы стабилизатора питания можно поднять до значений, схожих со значениями на скриншоте, правда это все относится к материнской плате Classified на X58, на материнских платах для платформы LGA1156 значения частот иные, все они немного ниже. Следующие два параметра также имеются только на материнских EVGA, при значениях «Less» сразу растет разгонный потенциал при разгоне на жидком азоте, на низких частотах (200-220MHz) шины изменение этих параметров практически не играет никакой роли. Поднимать напряжения нужно только при их недостатке, недостаток напряжения может быть выражен в нестабильности системы или в отказе стартовать вообще.

Сильно «задирать» напряжения тоже не стоит, в первую очередь это приведет к сильному нагреву, что при использовании плохих систем охлаждения может повредить процессор и/или материнскую плату. Если же с охлаждением у вас все в порядке, то вторая проблема – энергопотребление. При повышении напряжения энергопотребление процессора сильно растет, что приведет к дополнительным затратам на электроэнергию и, если используется некачественный слабый блок питания, попросту «убьет» всю систему.

Такие настройки использую я для стабильной работы процессора на частоте 4,2GHz:


В следующем разделе мы можем управлять технологиями, которые поддерживаются нашим процессором:


Отключать здесь стоит только одно – функцию C1E, которая отвечает за снижение напряжения в простое системы. Это все конечно хорошо : даже в разгоне мы имеем некоторую экономию электроэнергии, но данная функция работает довольно нестабильно, проявляется это в том, что при повышении частоты процессора при нагрузке сначала поднимается сама частота, а напряжение растет с небольшой задержкой, или же вообще колеблется во время нагрузке, вследствие чего мы сразу же получаем синий экран смерти.

В номинале это не происходит, потому что того самого сниженного напряжения вполне достаточно для непродолжительной работы процессора (менее 1с) на максимальной частоте. Отключение других функций уже ничего хорошего не принесет: отключив SpeedStep, во многих случаях мы вообще лишаемся технологии Turbo, в лучшем случае наш процессор всегда будет работать на максимальной частоте без какой-либо экономии. Отключив HT мы потеряем производительность в оптимизированном ПО. Здесь же мы можем выставить частоту шины QPI и ее режим работы. Для разгона рекомендуется выставлять минимальное значение частоты шины QPI (ну не замедленный режим, естественно) – на производительность это не повлияет, а вот на результат разгона повлияет очень значительно.

С вышеуказанными настройками напряжений мой процессор стабильно работает на частоте 4,2GHz, оперативная память функционирует на частоте 1600MHz с таймингами CL7 7-7-21 1T при напряжении 1,66v:

Тестирование производительности.

С понятием «разгон» мы разобрались, в теории поняли, зачем он нам нужен, изучили БИОС материнской платы и разогнали процессор. Теперь необходимо понять, что же даст нам разогнанный процессор кроме увеличенного нагрева и энергопотребления? Для этого будет проведено тестирование производительности в различных реальных тестах, «синтетику» я решил исключить из данного материала по той причине, что большинство разгоняет процессоры не для «попугаев», а для реального прироста скорости. Те же, кто гонится именно за «попугаями», могут посмотреть статистику на популярном оверклокерском ресурсе HWBot.org, где тысячи оверклокеров со всего мира делятся своими результатами производительности в синтетических тестах. Тестировать производительность сегодня я буду в операционной системе Windows 7 Enterprise x64-bit, в следующих программах:

  • 7zip 4.65 x64 – встроенный бенчмарк +
  • WinRAR 3.90 x64 – упаковка и распаковка папки игры Crysis Warhead с «обычным» методом сжатия (5,59GB и 4,96GB архив) +
  • Adobe Photoshop CS4 x64 – один тест из  методики IXBT.com +
  • Grass Valley ProCoder 3.0.5 – методика IXBT.com +
  • Crysis Warhead 1.1 – бенчмарк FBWH, 1920*1200, HQ, Physics VHQ, noAA, noAF +
  • Far Cry 2 – встроенный бенчмарк, 1920*1200, UHQ, noAA, noAF +
  • World In Conflict – встроенный бенчмарк, 1920*1200, MaxQ, noAA, noAF +

Режимы тестирования будут следующие:

  • Intel Core i7 920 D0 @ 4.2 GHz 200*21
  • Intel Core i7 920 D0 @ 3.8 GHz 200*19
  • Intel Core i7 920 D0 @ 3.4 GHz 200*17
  • Intel Core i7 920 D0 @ 3.0 GHz 200*15
  • Intel Core i7 920 D0 @ 2.6 GHz 200*13

В данном материале мы пытаемся определить пользу от разгона, а не сравнить процессор с конкурентами, поэтому будет использоваться только один процессор – Intel Core i7 920. Частота шины процессора всегда будет равна 200MHz, изменяться будет только множитель, дело в том, что разгоняя процессор по шине меняется и частота памяти, следовательно на производительность будет влиять не только изменение частоты процессора. Частота памяти при этом будет равна 1600MHz с таймингами CL7 7-7-21 1T. Контроллер памяти на частоте 3600MHz, шина QPI будет работать на частоте 3600MHz. Режим тестирования без разгона шины я не использовал.
Перейдем к тестам. По порядку, 7zip:

Зеленая линия показывает, каким должен быть 100%-ный прирост скорости, то есть, прибавив ~15% частоты (400MHz) мы получаем +15% производительности. На самом деле картина может быть другая – прирост скорости не всегда линейный, на графике упаковки это особенно хорошо видно. А вот на распаковке прирост вполне можно назвать линейным, не считая небольшого провала на частоте 3.8GHz. Результаты на частоте 4.2GHz оказываются даже выше линии как бы максимального прироста – это, возможно, объясняется тем, что на частоте 2,6GHz, от которой и ведется отсчет, производительность по какой-то причине немного провалилась. Идем дальше, WinRAR:

Данный тест показывает время, которое тратится на упаковку/распаковку папки с файлами, и здесь прирост частоты +100% должен уменьшить время выполнения операций в 2 раза, следовательно рассчитывать теоретический прирост я буду по формуле (время_при_2,6GHz)/100*(100 – процент_прироста_частоты/2). Пример: 894/100*(100-15/2) = 827 – теоретически именно за такое время процессор, работающий на частоте на 15% выше, должен выполнить ту же работу. Как видно из графиков, прирост скорости и здесь практически линейный, но уже куда сильнее отличается от теоретического. Дело, скорее всего, в производительности жесткого диска. Но и здесь разгон не бесполезен, разогнав процессор примерно на 60% от номинальной частоты, мы получаем ~50% прироста скорости. Теперь посмотрим, как справится разогнанный процессор с Adobe Photoshop CS4:

В этом тесте обрабатывается довольно большое изображение *.png размером 127MB. Засекалось время от нажатия F2 (начало теста), до завершения всех операций. Photoshop очень хорошо откликнулся на разгон – прирост производительности очень большой. Рассчитать теоретический прирост скорости у меня не получилось, так как результаты тестирования противоречили предыдущей формуле – прирост скорости очень большой. Последним тестом перед игровыми будет тест кодирования видео в программе Grass Valley ProCoder 3.0.5:

Прирост производительности в разгоне здесь тоже очень велик и начинает уменьшаться только с частоты 3,8GHz, это, возможно, также объясняется тем, что производительность здесь зависит и от скорости жесткого диска. И все же, время кодирования сократилось 25%, что примерно на 5% меньше теоретического.

Теперь перейдем к тестированию в играх. Здесь процессор разгоняется с целью снизить процессорозависимость видеосистемы, и, конечно же, никакой теоретический прирост здесь рассчитать невозможно. При тестировании использовалась видеокарта NVIDIA GeForce GTX 275 производства MSI с нереференсным охлаждением и увеличенной вдвое видеопамяти, а также повышенными частотами, ну да это в данном случае не так важно. Хотя это далеко не самая быстрая видеокарта, процессор для полного раскрытия её потенциала нужен один из самых производительных.

Комментировать каждую игру по отдельности нет смысла, так как картина везде приблизительно одинакова – прирост скорости есть, и иногда довольно большой, на частоте 4,2GHz процессорозависимость снижается, но, как видно на графиках, видеокарта с удовольствием бы поработала и с более быстрым процессором. Этот момент очень важен при выборе процессора и видеокарты, многие считают, что купив топовый процессор к топовой видеокарте, они забудут о процессорозависимости, но, как видно из вышеприведенных результатов тестирования – это глубокое заблуждение.

Выводы.

Разгон процессора – дело, на самом деле, очень сложное, но и не менее полезное. Разгон позволяет нам увеличить производительность компьютера без дополнительных затрат и избавиться от процессорозависимости видеосистемы (ну или хотя бы частично снизить её). Но ведь разогнать то мы можем не только центральный процессор, но и видеокарту и оперативную памяти, в тех же играх благодаря этому мы можем избавиться от притормаживаний и подвисаний как «на ровном месте», так и в сложных сценах. Разгон так же сократит время, которое будет затрачиваться на кодирование аудио и видео, на архивирование и распаковку, да и сам компьютер будет работать «шустрее».

Хребто Андрей aka Droni4®
Опубликовано — 12 ноября 2009 г.

 

 

 


Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Система Orphus