Разгон процессоров Intel

Сейчас, с легкой руки производителей, разгон процессора стал делом совершенно пустячным - влез в BIOS, изменил частоту шины, и даже ничего особенно не нужно уметь, а самое главное - знать. Именно поэтому количество людей, идущих на эксперименты с разгоном системы, растет лавинообразно, тем более, что дошло до того, что сами производители во всю глотку кричат о суперразгонных возможностях своих продуктов и подают это как некий непременный атрибут современных компьютеров.

Разгон процессоров Intel

Разгон или гон?

Самогон на Руси гнали издревле, делать это умели и дело это любили. Количество разнообразных приспособлений и аппаратов, используемых винокурами, или самогонщиками, было невообразимым: от простых железных тазов разного размера до сложнейших дистилляторов. Но главный секрет лучшего напитка всех времен и народов всегда заключался не только и не столько в оборудовании,сколько в рецепте и технологии производства. И технологии эти, надо сказать, были весьма непростыми: далеко не каждому удавалось получить действительно качественный продукт даже в сверхзамороченной конструкции. 1/1 поэтому настоящие винокуры не жалели ни времени, ни сил для поиска хорошего рецепта и верной технологии.

Overclocking, или, проще говоря, разгон, вначале был сродни истинному искусству самогоноварения, ибо только избранные (компьютерщики, электронщики и прочая просвещенная братия) могли реализовать его на практике. Требовались немалые знания и практический опыт для того, чтобы подобрать и перепаять кварцевый резонатор, установленный на материнской плате, при необходимости заменить пассивные элементы генератора, увеличить напряжение питания процессора и т. д. и т. п. Люди, делавшие это, чаще всего прекрасно понимали, что они делают и зачем. Прежде всего, ими двигало желание выжать из процессора максимум возможного, что, пожалуй, вообще свойственно человеку, владеющему чем-либо.

Вторым аспектом был, безусловно, научно-спортивный интерес, свойственный данной категории людей, ведь им всегда охота узнать, где у исследуемого объекта находится предел.

Сейчас, с легкой руки производителей, разгон процессора стал делом совершенно пустячным - влез в BIOS, изменил частоту шины, и даже ничего особенно не нужно уметь, а самое главное - знать. Именно поэтому количество людей, идущих на эксперименты с разгоном системы, растет лавинообразно, тем более, что дошло до того, что сами производители во всю глотку кричат о суперразгонных возможностях своих продуктов и подают это как некий непременный атрибут современных компьютеров. Картина несколько странная, поскольку разгон - вещь, по сути, неофициальная и, как минимум, теоретически вредная - пропагандируется совершенно открыто. Но очень уж хочется выяснить, действительно ли разгон заслуживает того внимания, которое ему сейчас уделяется.

Зачем нам это нужно

Но оставим спортивный интерес и сделаемся на время меркантильными. И в данный момент нас будет интересовать лишь то, насколько эта выгода велика, что нам дает разгон в практическом смысле, и чем мы при этом рискуем.

Для того чтобы это выяснить, мы взяли 9 различных (см. таблицу "Тестируемые процессоры") наиболее разгоняемых, по статистике, процессоров Intel Celeron и Intel Pentium 4 и подвергли их жесточайшим пыткам повышенными частотами и напряжениями. Результаты получились весьма любопытные, но, прежде чем приступить к их рассмотрению, давайте коротенько разберемся с разгоном как таковым.

Примитивный разгон

А делается это очень просто. В силу того, что в современных процессорах Intel множитель частоты заблокирован, разогнать их можно только увеличением частоты шины. Для этого берется материнская плата, о которой вы точно знаете, что она разгоняется, то есть способна работать на повышенных частотах, и что в BIOS есть достаточно опций, чтобы заставить ее это сделать. Обычно для полноценного разгона в BIOS должна быть возможность изменения частоты шины процессора, делителя шины памяти, делителя частот AGP / PCI, а также напряжений питания ядра процессора, памяти и шины AGP. Помимо всего этого, плата должна быть качественно собрана из качественных же элементов, иначе даже на стандартных частотах она не в состоянии будет обеспечить стабильной работы, и о разгоне говорить вообще не придется.

Дальше мы выбираем процессор. Тут нужно, во-первых, знать, какие процессоры гонятся хорошо, а во-вторых, учитывать одну немаловажную деталь: все современные материнские платы имеют две стандартные частоты шины FSB - 100/400 и 133/533 МГц (о новых чипсетах с поддержкой частоты 200 / 800 МГц мы пока не говорим). В связи с этим у нас появляется интересная возможность разогнать систему с минимальным риском, заставив работать в нестандартном режиме только процессор. Для этого можно взять Celeron или Pentium 4 с частотой шины 400 МГц и заставить его работать на шине 533 МГц, при этом все компоненты системы будут функционировать в стандартном режиме, а заветный камушек вынужден будет выдавать дополнительные 33% производительности. Сразу скажу, что некоторые модели процессоров работают стабильно в таком режиме даже без повышения напряжения ядра, что фактически сводит риск к минимуму.

В случае же, когда 33% недостаточно, или процессор и так имеет шину 533 МГц, нам, увы, не остается ничего, кроме как заставить всю систему мучаться под игом повышенных частот и напряжений, и тут уже очень важно знать меру и делать все очень грамотно.

Наша дыба

Для тестирования мы взяли материнскую плату ASUS P4PE на чипсете I845PE, поскольку она вполне удовлетворяет всем требованиям, будучи качественным продуктом с полным набором опций для разгона процессора. Единственное, что ограничивает полную свободу, - фиксированные коэффициенты деления частоты памяти, но это необходимое зло, ведь, несмотря на асинхрон-ность чипсета, синхронизировать работу памяти и процессора ему все-таки приходится. Именно по этой причине при частоте шины 400 МГц максимальная частота шины памяти составляла 266 МГц (просто нет коэффициента меньше 1,5), и взятая нами для теста память Samsung DDR400 (РС3200) CL2,5 фактически работала в полсилы. Единственное, что удалось для нее сделать, так это выставить тайминги 2-2-2 вместо стандартных 2,5-3-3.

Мы специально не стали брать крутые кулеры, типа Zalman и им подобных, чтобы увидеть, что реально можно получить в стандартной комплектации, то есть при минимальных затратах.

Поскольку нас интересовали именно разгонные возможности процессоров, мы не стали организовывать полномасштабное тестирование, а ограничились лишь пакетами SiSoft Sandra 2003, PCMark 2002Pro и 3DMark2001 SE. Первые два призваны были показать непосредственный прирост вычислительной мощности и скорости работы подсистемы памяти, а последний - как все это должно было бы отразиться в игровых приложениях. Собственно ЗОМагк 2001 SE также был использован для определения стабильности работы разогнанной системы. Только в том случае, если этот тест не подвешивал машину в течение двух часов непрерывной работы, производились замеры остальными пакетами.

"Целлулоиды"

Первым в руки опытных испытателей попал Celeron 1700 OEM на ядре Willamette. Это ядро, как известно, разгоняется хуже Northwood, которое производится по технологии 0,13 мкм. Тем не менее, нашему подопытному удалось завестись на частоте шины 533 МГц, и результирующая частота процессора оказалась на отметке 2270 МГц, но для стабильной работы пришлось поднимать напряжение ядра с 1,75 В до 1,85 В, что в общем-то не очень много. При этом расчетная рассеиваемая мощность возросла в полтора раза: 97 Вт против 66 Вт в штатном режиме. Стандартный боксовый кулер неплохо справлялся со своей работой, и система работала стабильно.

Как видно из диаграмм, прирост производительности очевиден во всех тестах, но здесь приходится отметить, что возросшая скорость работы подсистемы памяти связана не только и не столько с увеличением скорости работы процессора, сколько с изменением частоты самой шины памяти. При коэффициенте деления 1,5 на частоте шины 533 МГц мы получаем частоту памяти 355 МГц, что много лучше максимально возможных в штатном режиме 266 МГц.

Попытки дальнейшего увеличения частоты шины приводили к нестабильной работе системы, и никакие повышенные напряжения уже не помогали. Возможно, что улучшенное охлаждение решило бы эту проблему, но мы не стали нарушать принятые нами же условия теста и отказались дать испытуемому кусочек холодного Zalman.

Следующим на стенд взобрался еще один Celeron с ядром Willamette, но уже со стартовой частотой 1800 МГц. Это чудо наотрез отказалось сотрудничать с нами на частоте 533 МГц, и максимум, на что было согласно, -это 480 МГц. При этом, частоту шины памяти невозможно было выставить выше 320 МГц, так что результат оказался много хуже, чем у предыдущего подопытного с меньшей штатной частотой. Напряжения ядра 1,8 В вполне хватало для стабильной работы на частоте 2160 МГц, а большего добиться так и не удалось.

Работа на частоте шины 533 МГц - это почти стандартная фишка для процессоров Intel с частотой 400 МГц, и потому результаты предыдущих двух разгонов, честно говоря, впечатляли достаточно слабо. Хотелось чего-то более значительного и выдающегося, и именно следующие два процессора утолили эту жажду в полной мере.

На стенде Celeron 2000 OEM на ядре Northwood. Частота шины 533 МГц взята им абсолютно чисто - напряжение ядра осталось на штатной отметке 1,525 В, несколько возросла средняя рассеиваемая мощность, но общее состояние пациента было стабильным, и вышибить его никакими тестами не удалось. Все измерения показывают приличный прирост производительности, но мы не останавливаемся и идем дальше. Частота шины 560 МГц, тактовая частота процессора 2800 МГц - состояние стабильное, напряжение ядра не отрывается от отметки 1,525 В. И только на частоте 3000 МГц при частоте шины 600 МГц начались сбои, и напряжение ядра пришлось увеличивать. Для возвращения к стабильной работе оказалось достаточно поднять Vcore до значения 1,6 В, но испытания на этом не закончились. Крайним рубежом для этого процессора при стандартном охлаждении оказалась частота 3200 МГц: частота шины 640 МГц, частота шины памяти 400 МГц. Напряжение ядра осталось на отметке 1,6 В. Вот это поистине грандиозный размах! Конечно,значительно возросла расчетная рассеиваемая мощность (103 Вт), но это очень даже можно понять, ведь частота процессора увеличилась более, чем в полтора раза!

Следующим подопытным был боксовый брат нашего героя, собранный на заводе в Филиппинах и имеющий идентификатор SL6LC. Он так же без проблем взял частоты до 2800 МГц, на частоте 3000 МГц так же пришлось поднять напряжение до 1,6 В, а вот частоту 3200 МГц он смог осилить лишь после увеличения Vcore до 1,7 В. В таком режиме он работал стабильно, но расчетная рассеиваемая мощность возросла до 117 Вт.

Оба эти процессора показали наилучшую разгоняемость (60%), при этом первый оказался более выигрышным вариантом из-за меньшего напряжения ядра. Так же весьма привлекательна возможность стабильной работы этих процессоров на частоте шины 533 МГц без увеличения Vcore, что, как мы уже отмечали, сводит риск разгона к минимуму.

Полноценные "пни"

На этом Celeron закончились, и начались Pentium. Первый из них, Pentium 4 1800А, так же показал себя очень не дурно. Частота шины 533 МГц сдалась без боя, и на полученных 2400 МГц процессор чувствовал себя превосходно. Вершина в 560 МГц также была взята под лозунгом

"Скажем нет повышенным напряжениям!", и только на отметке в 580 МГц Vcore пришлось увеличить со штатных 1,5 В до 1,55 В, что в общем совсем не много. Конечной остановкой этого маршрута оказалась отметка 2700 МГц при частоте шины 600 МГц, частоте памяти 400 МГц и напряжении ядра 1,6 В. Ну, что тут скажешь - дополнительные 50% производительности процессора, плюс значительно возросшая скорость работы подсистемы памяти, и в итоге - очень впечатляющий результат.

Следующими были два процессора Intel Pentium 4 со штатной частотой 2000 МГц.

Первый из них, ОЕМ-вариант с идентификатором SL6S7, сделанный на филиппинском заводе, взял частоту шины 533 МГц только при напряжении ядра 1,6 В и дальше идти наотрез отказался. Что ж, поставим ему честную "тройку" за полученную итоговую частоту 2670 МГц и пойдем дальше.

Боксовый вариант с идентификатором SL5ZT смог добраться до 533 МГц только после повышения Vcore со штатных 1,5 В до 1,65 В, но все-таки ему удалось оторваться от этой отметки и добраться до частоты 2700 МГц при частое шины 540 МГц. Для обеспечения стабильности работы пришлось поднять напряжение до 1,7 В, но полученные 35% прироста - отнюдь не самый последний результат.

Боксовый Intel Pentium 4 2400 МГц с частотой шины 400 МГц и идентификатором SL66T до 533 МГц так и не дотянул: на этой частоте шины уговорить систему стартануть не удавалось ни под каким соусом. Максимум, что удалось выжать из этого бедняги, - 2880 МГц при частоте шины 480 МГц и частоте памяти 320 МГц. Напряжение ядра пришлось поднять до 1,7 В, а получили мы в итоге лишь 20%.

Последним на Голгофу поднялся единственный в этом тесте процессор с шиной 533 МГц -Pentium 4 2400 OEM с идентификатором SL6DV. Понятно, что о минимальном разгоне здесь речь уже не идет, и придется карабкаться выше. Увы, сильно высоко лезть не пришлось, далее уже виденных 2880 МГц дело не пошло, но, правда, частота шины оказалась 640 МГц, а частота памяти -400 МГц. Напряжение же пришлось поднять до 1,75 В. В итоге мы получили все те же 20% прироста производительности процессора, но приличный прирост скорости шины памяти.

Ну и что?

Если посмотреть внимательно в табличку разгоняемости процессоров (самые разгоняемые модели - Celeron 2000 OEM b Pentium 1800A OEM) и сообразить, что те процессоры, которые гонятся хуже, разгонять, наверное, и не стоит, поскольку выигрыш невелик, а вот риск достаточно большой - напряжение приходится сильно повышать, да и сами камушки принимают вид великомучеников, ибо работают на почти предельных для себя частотах.

Те же, которые разгоняются хорошо (таких в нашем тесте три - два Celeron 2000 и Pentium 4 1800А), действительно дают приличный прирост производительности, и их есть смысл разогнать, но вот только лучше не добираться до крайних частот, а оставить небольшой запас для пущей надежности, благо диапазон разгона у них достаточно велик. Для Celeron 2000 вполне разумно выглядело бы использование частоты шины 600 МГц, когда частота самого процессора составляет 3000 МГц, а частота памяти может быть установлена в значения 366 / 333 / 266 МГц. К тому же у всех этих трех процессоров есть возможность разогнать только их самих шиной 533 МГц, при этом не затрагивая остальные компоненты системы, а частоты памяти при этом можно выбирать из значений 355 / 333 / 266 МГц.

Конечно,сторонникам крайних мер никто не помешает заставить работать тот же Celeron 2000 на частоте 3,3 ГГц, а может, и выше с использованием крутых систем охлаждения, но тут нужно сказать о кое-чем еще.

Страшилки, которые нужно знать

Полезно будет повторить, что разгон сам по себе - штука вредная, а экстремальный разгон и подавно. Совершенно очевидно, что производителям процессоров ни к чему занижать реальное быстродействие своих продуктов, указывая для них меньшие значения, и лишать себя, таким образом, прибыли. То, что мы называем разгоном, появилось лишь благодаря тому, что всякий производитель, выпуская то или иное устройство, закладывает в него определенный запас прочности, и мы, повышая частоты, просто черпаем из этого далеко не бездонного колодца. Например, в данном тесте не было процессоров AMD не случайно -они разгоняются хуже, и происходит это именно потому, что в жесткой борьбе с гигантом Intel компания AMD не в состоянии закладывать больший запас, экономя, таким образом, средства. Поэтому, заставляя процессор работать на предельных частотах, мы фактически вычерпываем все, что есть, до дна.

Было бы полбеды, если бы при разгоне страдал только процессор, но ведь часто, увлекаясь, некоторые отдельные гонщики умудряются сжечь в купе с процессором дорогую видеокарту, материнскую плату, а иногда и память. И можно себе представить, как себя чувствуешь, когда из-за жесткого разгона чипсета начинает сбоить IDE-контроллер,и при попытке загрузиться файловая система на винчестере осыпается, оставляя лишь жалкие ошметки от того, что было на диске.

Любопытно, что сами производители материнских плат, с одной стороны, повсеместно рекламируют разгонные возможности своей продукции, а с другой стороны, всякий раз предупреждают, что вся ответственность за оверк-локерские действия пользователя лежит на нем самом. И об этом хорошо бы не забывать, когда просто невтерпеж залезть в BIOS и по полной программе дать прикурить своему компьютеру.

Статьи по теме:

• Новое поколение микроархитектуры Intel® Core™ 45 нм
• Интегрированные транзисторы CMOS Tri-Gate
• Процессоры Intel® Core™2 Duo
• Процессоры 2006. Прыжки в ширину.
• Разгоняем Athlon 64. Теория и практика.