Editorial: CPU και CPU Overclocking σε βάθος

Σελίδα 1 από 7

Ένα άρθρο που θα βοηθήσει τους χρήστες να κατανοήσουν τη λειτουργία ενός υπολογιστικού συστήματος, αποκτώντας παράλληλα μια πρώτη ιδέα για τον υπερχρονισμό, aka τον κόσμο του overclocking.

Ένα από τα δημιουργήματα της σύγχρονης ιστορίας του ανθρώπου είναι ο υπολογιστής. Βασισμένος σε κανόνες που έχει δανειστεί ο άνθρωπος από τη φύση του και τις κοινωνίες στις οποίες ζει, ένας υπολογιστής διαθέτει πολλά και διαφορετικά υποσυστήματα, που συνδέονται μεταξύ τους και δρουν συγχρονισμένα για να επιτύχουν έναν συγκεκριμένο σκοπό. Παρά τα διάφορα και τα περίπλοκα πράγματα που μπορεί να κάνει κάποιος με έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή σήμερα, η λειτουργία του εξακολουθεί και παραμένει αρκετά απλή και είναι ίδια εδώ και πολλά χρόνια, εδώ και πάνω από 60 χρόνια. Εκτός από την απλή λειτουργία των υπολογιστών την οποία θα αναφέρουμε παρακάτω, εξίσου απλές είναι και οι συσκευές από τις οποίες αποτελείται και μαζί συνθέτουν ένα υπολογιστικό σύστημα. Οι διαφορές τους εντοπίζονται κυρίως στον τρόπο που χρησιμοποιούμε τις συσκευές αυτές, όμως οι θεμελιώδεις αρχές τους παραμένουν ίδιες. Το μόνο που έχει αλλάξει από αυτά τα χρόνια είναι ο τρόπος που κατασκευάζονται και η τιμή που πωλούνται μαζί με τις εργασίες που μπορούμε να κάνουμε!

Όπως παρατηρούμε γύρω μας, ο κόσμος στον οποίο ζούμε επηρεάζεται από διάφορα φαινόμενα. Το αυτοκίνητό μας λειτουργεί χάρη στα καύσιμα, ενώ άλλα φαινόμενα βασίζονται στους νόμους της φυσικής - λόγου χάρη τη βαρύτητα. Τα φαινόμενα αυτά ακολουθούν κάποιους κανόνες που δημιουργήθηκαν είτε από τη φύση είτε από τον άνθρωπο ενώ θα δούμε πως ακόμα και στους υπολογιστές κυριαρχεί η έννοια της λογικής. Η κινητήριος δύναμη ενός υπολογιστή και ένα από τα πιο σημαντικά πράγματα που θα πρέπει να κρατήσετε από την ανάγνωση αυτού του οδηγού, είναι το ηλεκτρικό ρεύμα. Στον συγκεκριμένο οδηγό θα αναλύσουμε με απλό και κατανοητό τρόπο τα τμήματα που αποτελείται ένα υπολογιστικό σύστημα και θα συνδέσουμε τις ανακαλύψεις μας με το overclocking, τη μέθοδο που χρησιμοποιούμε για να αυξήσουμε τις επιδόσεις του υπολογιστή.

Πολλοί ίσως έχετε σχηματίσει μια λανθασμένη εικόνα για τους υπολογιστές. Όλοι ίσως σε κάποια φάση να το έχουμε κάνει, μέχρι που κάτσαμε και διαβάσαμε, μελετήσαμε, για να φτάσουμε σε ένα Χ επίπεδο, το οποίο συνεχίζει και είναι «ταπεινό» σε σχέση με αυτούς που στην ουσία δημιουργούν αυτά τα συστήματα που απολαμβάνουμε από την άνεση του σπιτιού μας. Κάθε υπολογιστής μπορεί να κάνει μια σειρά από πρακτικά άπειρες εργασίες. Μπορεί να παίξει παιχνίδια, να αναπαράγει βίντεο και να παρουσιάσει το κείμενο που διαβάζετε στις οθόνες σας, όμως όπως είπαμε και στη προηγούμενη παράγραφο, οι εργασίες που κάνει είναι απλές, έχουν μια λογική σειρά και είναι εύκολα κατανοητές. Οι παραπάνω εργασίες όπως το να σχεδιάσει κτήρια σε ένα παιχνίδι, ή να προβάλει ένα βίντεο στην οθόνη, είναι αποτέλεσμα πολλών και μικρών διαδικασιών/εργασιών που γίνονται με μια αυστηρή σειρά στο εσωτερικό και οι οποίες δε φαίνονται ούτε στην οθόνη άμεσα. Στη πραγματικότητα η κάθε εργασία γίνεται πολύ - πολύ γρήγορα και δε μπορούμε να τη δούμε με γυμνό μάτι ούτε να μετρήσουμε εύκολα τη διάρκειά της με κάποια τυπική κλίμακα μέτρησης του χρόνου. Ακόμα και ένα διπλό κλικ σε μια φωτογραφία είναι αποτέλεσμα πολλών μικρών διεργασιών που γίνονται στο εσωτερικό του συστήματος ανά δευτερόλεπτο. Η ταχύτητα με την οποία γίνονται αυτές οι διαδικασίες ανά δευτερόλεπτο είναι πολλή μεγάλη και ισοδυναμεί με τη μισή ταχύτητα του φωτός!

Σύμφωνα με τη φυσική η ταχύτητα του φωτός ανέρχεται περίπου σε 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο όμως η ταχύτητα του ηλεκτρισμού όταν κινείται μέσα από καλώδια και όχι στο κενό, ισούται με περίπου 150.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο που είναι ένας επίσης τεράστιος αριθμός εάν αναλογιστούμε ότι όλα τα υποσυστήματα ενός υπολογιστή, είναι μόλις μερικά εκατοστά ή χιλιοστά κοντά. Η ταχύτητα του φωτός είναι τόσο γρήγορη που μέσα σε ένα δευτερόλεπτο, μπορεί να κάνει τον κύκλο της Γης επτά φορές. Αφού η ταχύτητα του ηλεκτρισμού είναι η μισή όταν διέρχεται μέσα από καλώδια, τότε μπορούμε να πούμε με ασφάλεια πως το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να κάνει 3.5 κύκλους γύρω από τη Γη το δευτερόλεπτο, ένα αρκετά τρομερό επίτευγμα. Η φυσική παρ' όλ’ αυτά μας λέει πως υπάρχουν όρια όσον αφορά την κατασκευαστική μέθοδο των υπολογιστών, και το πόσο γρήγορα μπορούμε να ωθήσουμε το ηλεκτρικό ρεύμα από τους αγωγούς, ή να βρούμε τρόπους να περάσει από λιγότερα «εμπόδια», όμως οι μηχανικοί των μεγάλων κατασκευαστών βρίσκουν τις απαραίτητες «δικλείδες» ασφαλείας, «παρακάμπτοντας» τους νόμους, μικραίνοντας τους «διαδρόμους» και φτιάχνοντας γρηγορότερους υπολογιστές σε κάθε γενιά.