Guides

Editorial: CPU και CPU Overclocking σε βάθος - Επίλογος

Σελίδα 8 από 7: Επίλογος

Σελίδα 8 από 8

Φεύγοντας από τα θεωρητικά στοιχεία των συχνοτήτων σειρά έχει η πρακτική μέθοδος του υπερχρονισμού των κύριων υποσυστημάτων ενός υπολογιστή, όπως ο επεξεργαστή και οι μνήμες. Αυτό που στην ουσία επιτυγχάνουμε με τη μέθοδο του overclocking είναι να αυξήσουμε την Συχνότητα Λειτουργίας ενός υποσυστήματος ή αλλιώς, τους κύκλους ρολογιού που μπορεί να πραγματοποιήσει ανά δευτερόλεπτο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την επίτευξη περισσότερων υπολογισμών, άρα να αυξήσει τις επιδόσεις στο αγαπημένο μας παιχνίδι ή benchmark, ανάλογα τη περίπτωση. Μέσα στα χρόνια, αλλά και μέχρι το πρόσφατο παρελθόν, οι επεξεργαστές έρχονταν με πληθώρα buses για την επικοινωνία τους με άλλα υποσυστήματα τα οποία άλλοτε παρέμεναν σταθερά σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και άλλοτε δε θα έπρεπε να ξεπεράσουν μια συγκεκριμένη τιμή για να μη χάσουν σε επιδόσεις. Πλέον, όταν στοιχεία που βρίσκονταν σε μητρικές έχουν μπει στο εσωτερικό των επεξεργαστών και έχουν τον δίαυλο στο εσωτερικό. Αυτό βοήθησε στην ταχύτητα, στην μικρότερη αναμονή των δεδομένων από υποσυστήματα όπως η μνήμη RAM. Αυτό που απλοποίησε όμως το overclocking μετά την ενσωμάτωση των παραπάνω υποσυστημάτων στο εσωτερικό του CPU ήταν η εμφάνιση των ξεκλείδωτων μοντέλων, στα οποία πειράζουμε δύο πράγματα για να αυξήσουμε τις επιδόσεις. Τον πολλαπλασιαστή και πιθανότατα την τάση, ανάλογα με τη συχνότητα που θέλουμε να επιτύχουμε. Αν και αυτά θεωρούνται μεταμοντέρνα, εάν έχετε στη κατοχή σας εξοπλισμό 15 ετών τότε θα ανακαλύψετε πως οι επιλογές που δίνονταν από τους κατασκευαστές ήταν πιο περιορισμένες και πολλές φορές, ο υπερχρονισμός ήταν κάτι που απαιτούσε τη «φυσική επαφή» με το μηχάνημα, ενώ σημειώνεται πως ένας από τους πιο δημοφιλής τρόπους για overclocking ήταν η αύξηση του FSB, ενώ η τάση μπορούσε να αυξηθεί μόνο μετά την εύρεση του κυκλώματος τροφοδοσίας και την αλλαγή της τάσης με συγκεκριμένες κολλήσεις (volt mod). Ο παραπάνω οδηγός μπορεί να σας δώσει μια ιδέα για το τι θα περιμένετε από το δικό σας μηχάνημα διαβάζοντας κάποιον από τους οδηγούς μας για overclocking σε συγκεκριμένες πλατφόρμες και μητρικές. Είναι σίγουρο, πως όσα έχετε διαβάσει στο συγκεκριμένο άρθρο θα μπορείτε να τα εφαρμόσετε άμεσα στο δικό σας σύστημα αρκεί να εξοπλιστείτε με μπόλικη υπομονή και διάθεση για συνεχή βελτίωση των αποτελεσμάτων εάν πρόκειται να ασχοληθείτε και με τον κόσμο του benchmarking.

Κβαντικά πράγματα…

Εκτός από τα τυπικά 0 και 1 στα υπολογιστικά συστήματα, έχουμε και τον συναρπαστικό κόσμο του κβαντικού computing, όπου αξίζει να αναφέρουμε πως πρόκειται για κάτι που εφόσον μπει σε λειτουργική μορφή θα ανατρέψει τα πάντα στον χώρο των υπολογιστών που γνωρίζουμε σήμερα.

Όπως στα τυπικά υπολογιστικά συστήματα συναντάμε το bit ως μικρότερη μονάδα πληροφορίας που αναφέρεται στο ηλεκτρικό ρεύμα που διαπερνά τις πύλες ενός υποσυστήματος στον υπολογιστή, στο κβαντικό computing έχουμε το κβαντικό bit, ή qbit. Σε αντίθεση με το τυπικό bit που μπορεί να έχει δύο καταστάσεις (0 και 1), το κβαντικό bit μπορεί να πάρει όποια κατάσταση θέλει τη φορά, πολλαπλασιάζοντας έτσι τις εργασίες που μπορεί να κάνει ανά δευτερόλεπτο. Πρακτικά, οι ερευνητές που ήρθαν αντιμέτωποι με το φαινόμενο έψαχναν… ψύλλους στ’ άχυρα, ένα κυνήγι που συνεχίζεται μέχρι και σήμερα. Αν και έχει γίνει σημαντική πρόοδος για την απόδειξη της λειτουργικότητας της εν λόγω τεχνολογίας, βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο έχοντας αρκετά σημεία που δεν έχουν επιβεβαιωθεί/εξερευνηθεί, κάνοντας έτσι την απόδειξη ένα αρκετά δύσκολο επίτευγμα το οποίο δεν έχει… ξεκλειδωθεί. Όπως και να 'χει εμείς θα είμαστε εκεί όταν συμβεί το breakthrough στο κβαντικό και θα ενημερώσουμε με μια ή παραπάνω ειδήσεις. (no pun intended).

'Facts' για τον υπερχρονισμό:

Ο επεξεργαστής διαθέτει πλήθος υπομονάδων στο εσωτερικό του που χρησιμοποιούνται για διαφορετικές εργασίες, συμπληρώνουν η μια την άλλη και συνδέονται με ειδικές οδούς που ονομάζονται buses.
Το Clock είναι ένα ρολόι εσωτερικά του επεξεργαστή, του οποίου ο παλμός έχει σταθερό ρυθμό και φροντίζει την ομαλή διακίνηση της πληροφορίας μεταξύ των σημαντικών συσκευών του υπολογιστή. Το baseclock συγχρονίζει υποσυστήματα όπως τους ελεγκτές IMC (μνήμη) και τον PCIe (κάρτες γραφικών) και αναφέρεται συνήθως στον κεντρικό επεξεργαστή του υπολογιστή. Δευτερεύουσες συσκευές (USB) συνδέονται με το chipset του συστήματος ή υλοποιούνται με τη μορφή άλλου ελεγκτή επάνω στη μητρική και διαθέτουν το δικό τους ρολόι που υφίσταται συνήθως με τη μορφή κάποιου (κρυσταλλικού) ταλαντωτή.
Κύκλος ή περίοδος ρολογιού είναι η μεταβολή ενός σήματος από μηδέν σε ένα και πάλι στο μηδέν. Το πόσο συχνά μεταβάλλεται ο κύκλος ή η περίοδος το γνωρίζουμε από τη συχνότητα λειτουργίας. Κατά τη διάρκεια ενός μόνο κύκλου, μπορεί να γίνει μια εργασία από τον επεξεργαστή. Μια εργασία βέβαια μπορεί να απαιτήσει περισσότερους κύκλους ρολογιού, όπως γίνεται και στη πράξη. Όσο μικρότερος είναι ο χρόνος που διαρκεί ένας κύκλος ρολογιού, τόσο υψηλότερη είναι η συχνότητα λειτουργίας του επεξεργαστή/υποσυστήματος, άρα τόσο περισσότερες φορές μπορεί να κάνει μια λειτουργία. Η συχνότητα λειτουργίας δηλαδή είναι μέτρο αντίστροφο του χρόνου που διαρκεί ο κύκλος ρολογιού.
Ένας επεξεργαστής διαθέτει μια συχνότητα λειτουργίας, η οποία ισούται με τον αριθμό των υπολογισμών που μπορεί να κάνει το δευτερόλεπτο, like we said. MHz σημαίνει εκατομμύρια και GHz δισεκατομμύρια θεωρητικούς υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο. Η συχνότητα υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας το systemclock/baseclock/BCLK του υπολογιστή, τυπικά 100MHz με τον πολλαπλασιαστή. 100 x 35 = 3500MHz. Σε ίδιας αρχιτεκτονικής επεξεργαστές, η αύξηση των υπολογισμών ανά δευτερόλεπτο, ισούται με υψηλότερες επιδόσεις και ταχύτερη ολοκλήρωση των εργασιών από έναν με εργοστασιακούς χρονισμούς.
Όλα κινούνται γύρω από τον δίαυλο (BUS), τον clockgenerator του επεξεργαστή. Με βάση αυτόν υπολογίζουμε τη εσωτερική συχνότητα λειτουργίας αλλά και αυτή των μνημών μέσω του δικού τους διαιρέτη. Η αύξηση οποιουδήποτε διαύλου πολύ πάνω από την εργοστασιακή συχνότητα μπορεί να αυξήσει την αστάθεια του συστήματος. Συνήθως τα buses που δεν έχουν πολλά περιθώρια είναι των δίσκων αποθήκευσης (δεν έχουμε έλεγχο του clock τους παρά μόνο της τάσης) και των καρτών PCI-Express και ο υπερχρονισμός τους αυξάνει τον κίνδυνο απώλειας bit, δηλαδή δεδομένων.
Εκτός από τον πολλαπλασιαστή του επεξεργαστή, ο επεξεργαστής μιλά πλέον άμεσα και με τις μνήμες των οποίων η συχνότητα είναι αποτέλεσμα του διαιρέτη (26.66) x το BCLK (100).
Overclocking είναι η αύξηση της συχνότητας (MHz), δηλαδή των υπολογισμών που μπορούν να γίνουν ανά δευτερόλεπτο. Κάθε εργασία μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από έναν κύκλο ρολογιού, που είναι η μονάδα μέτρησης από την αρχή μέχρι την ολοκλήρωση μιας εργασίας και εξαρτάται κυρίως από την αρχιτεκτονική του CPU.
Η αύξηση των MHz πολλές φορές απαιτεί την αύξηση της τάσης. Ο συνδυασμός των δύο η οποιουδήποτε ξεχωριστά αυξάνει τη παραγόμενη θερμοκρασία του υποσυστήματος που υπερχρονίζουμε κάτι που οφείλεται στη κατασκευαστική μέθοδο. Σημείωση: Το TDP δεν έχει κάποια άμεση σχέση με την κατανάλωση που θα έχει το υποσύστημα, αλλά μας δείχνει την ενέργεια που εκλύεται στο περιβάλλον. Συνήθως η πραγματική κατανάλωση είναι υψηλότερη κατά 30% από την τιμή του TDP και αυτό για διάφορους λόγους.

References - Βιβλιογραφία για περαιτέρω διάβασμα.