مقدمه
امروزه با پيشرفت نرم‌افزارهاي کاربردي نظير نرم‌افزارهاي فني مهندسي، آمار و محاسبات، پردازش تصاوير سه‌بعدي و ويديويي و بازي‌هاي جديد که توان پردازش بسيار بالايي مي‌طلبند، کاربران نياز به سرعت هرچه بيشتر پردازش اطلاعات در سيستم خود دارند. اين انتظارات گاهي به سطحي مي‌رسد که حتي يک کاربر نيمه حرفه‌اي را نيز با هزينه‌هاي هنگفتي مواجه مي‌کند.
از سوي ديگر پيشرفت صنعت ساخت قطعات سخت‌افزاري به قدري سريع شده که اگر شما از آن دسته کاربراني باشيد که علاقمند به داشتن کاميپوتر شخصي به‌روز و قدرتمندند، شايد مجبور باشيد هر 15 ماه يک بار به طور کامل قطعات کامپيوتر خود را تعويض کنيد!
از اين شماره طي چند سلسله مقاله قصد داريم شما را با يکي از راه‌هايي که مي‌توانيد بدون صرف هزينه‌هاي بالا از حداکثر توانايي قطعات سخت‌افزاري خود به صورتي کاملا کاربردي بهرمند شويد، آشنا کنيم.
شرح اوليه و تعريف اصطلاحات
Pulse Clock چيست؟
در علم الکترونيک و مخصوصا در مدارات سنکرون ديجيتال، عمليات مدار توسط يک پالس به نام کلاک همزمان ميشود. البته غالبا کلاک سيستم‌ها يک پالس تکرار شونده و يا به عبارتي ديگر يک موج مربعي با فرکانس مشخص است. اغلب کلاک را به صورت clk و يا(CP (Clock Pulse نمايش مي‌دهند. يک پالس کلاک، پايه و اساس انجام شدن يک کار و يا بخشي از يک کار در واحد زمان است.
هر پالس کلاک در واحد زمان در 2 سطح بالا (High) و پايين(Low) نوسان مي‌کند. به اين صورت، با هر بار تکرار شدن اين وضعيت، يک کار و يا بخشي از آن انجام ميشود.
حال اين کار ممکن است انواع مختلف داشته باشد. براي مثال در يک IC ميکروکنترلري که در مدار هشدار دهنده امنيتي به کار رفته است، ممکن است دستور به صدا درآمدن هشدار دهنده را صادر کند و در يک پردازنده مدرن امروزي ممکن است يک دستورالعمل محاسباتي از ميان ميليون‌ها دستورالعملي که در عرض 1 ثانيه توسط پردازنده اجرا ميشود، باشد.
شکل 1 : هر پالس کلاک در واحد زمان در 2 سطح High و Low نوسان مي‌کند. به در هر پالس يک کار و يا بخشي از آن انجام ميشود.
در واقع يکي از مهمترين معيارهاي سنجش سرعت پردازش و انتقال اطلاعات در کاميپوترهاي امروزي، سرعت نوسان کلاک پالس در واحد زمان (در اين جا ثانيه) است. اين کميت فرکانس نام دارد و واحد سنجش اين کميت هرتز (HZ) است.
براي مثال يک پردازنده تک‌هسته‌اي که با فرکانس 3 گيگاهرتز کار مي‌کند، قادر است در هر ثانيه 3 ميليارد دستورالعمل يک سيکلي را اجرا کند. هر چه فرکانس مورد نظر افزايش يابد، عملکرد نهايي سيستم نيز افزايش خواهد يافت.
اورکلاک (OverClock) چيست؟
اورکلاک فرآيندي است که در آن، قطعات مختلف يک کاميپوتر را در فرکانس‌هايي فراتر از فرکانس‌هاي نامي خودشان راه‌اندازي مي‌کنيم. افزايش فرکانس، در نهايت باعث افزايش کارآيي و توان مصرفي قطعه مورد نظر ميشود. افزايش توان مصرفي در نهايت افزايش حرارت را در بر دارد.
در ادامه مقاله جزييات اين فرآيند را تشريح خواهيم کرد و راه‌هاي مختلف براي غلبه بر تغييرات ايجاد شده در عملکرد عادي سيستم را بررسي خواهيم کرد.
در حال حاضر دو نوع رفتار مرسوم در اورکلاک وجود دارد:
• اورکلاک کاربردي
در اين روش، نهايت شرايط لازم براي داشتن پايداري کامل و حفظ سلامت قطعات مختلف کامپيوتر در نظر گرفته ميشود.
همچنين معمولا قطعه مورد نظر بيشتر از 20 الي 30 درصد فرکانس نامي، اورکلاک نمي‌شود (بسته به نوع قطعه)، و حرارت به شدت کنترل شده و در مواقعي که نياز به افزايش ولتاژ قطعه است، از مقادير نامتعارف استفاده نمي‌شود.
در اين نوع اورکلاک مي‌توان حتي با استفاده از خنک کننده‌هاي متعارف نظير خنک کننده معمولي (Air Cooling) که هزينه ناچيزي دارد، به راحتي حرارت را کنترل کرد.
در اين حالت مي‌توان به صورت دايمي و بدون وقفه از کامپيوتر استفاده کرد، بدون اينکه نگراني خاصي در خصوص آسييب ديدن قطعات مختلف کامپيوتر وجود داشته باشد.
ما قصد داريم طي سلسله مقالات آينده به تشريح و بررسي اين نوع اورکلاک بپردازيم.
شکل 2 : در اورکلاک کاربردي مي‌توان حتي با استفاده از خنک کننده‌هاي متعارف نظير Air Cooling که هزينه ناچيزي دارد، به راحتي حرارت را کنترل کرد
• اورکلاک جهت ثبت رکورد
اين نوع اورکلاک به تازگي به صورت رسمي مورد توجه کمپاني‌هاي ساخت قطعات سخت‌افزاري قرار گرفته است! در اين نوع اورکلاک رسيدن به فرکانس‌هاي بالاتر به هر قيمتي مد نظر قرار داده ميشود. به اين صورت که پايداري کامل سيستم و محدوديت‌هاي حرارتي براي حفظ سلامت قطعات سخت‌افزاري مورد نظر نيست. در اين نوع اورکلاک، براي خنک‌سازي قطعات از خنک کننده‌هايي نظير نيتروژن مايع(LN2)، يخ خشک(Dry Ice) و انواع خنک کننده‌هاي آبي(Water Cooling) استفاده ميشود که براي مثال خنک کننده نيتروژن مايع گاهي دما را تا 150- درجه سانتي‌گراد زير صفر کاهش مي‌دهد.
در حال حاضر، کمپاني‌هاي معروف و با سابقه سازنده سخت‌افزار هر ساله اقدام به برگزاري مسابقات گوناگون اورکلاک در سطح جهاني مي‌کنند. اين مسابقات علي‌رغم هزينه‌هاي قابل توجهي که براي کمپاني‌هاي سازنده در بر دارد، يکي از تاثيرگذارترين نوع تبليغات در حال حاضر به حساب مي‌آيد.
همچنين وب‌سايت‌هاي معتبر زيادي نيز اقدام به ثبت رکوردهاي جهاني قطعات مختلف در سطوح مختلف تيمي و کشوري مي‌کنند.
اين نکته را در نظر داشته باشيد، قطعاتي که براي اورکلاک سنگين و حرفه‌اي مورد استفاده قرار مي‌گيرند، متشکل از عناصري با کيفيت بالا و گران‌قيمت هستند.
شکل 3 : در اورکلاک جهت ثبت رکورد، از خنک کننده‌هايي نظير نيتروژن مايع(LN2)، يخ خشک(Dry Ice) و انواع خنک کننده‌هاي آبي(Water Cooling) استفاده ميشود.
چرا اورکلاک مي‌کنيم و چه قطعاتي اورکلاک مي‌شوند؟
به بياني ساده، اورکلاک کاربردي به گونه‌اي کاملا حساب شده و يکي از بهترين راه‌هاي مقرون به صرفه است که به واسطه آن مي‌توان از حداکثر توانايي سخت‌افزار استفاده کرد. براي مثال شخصي را در نظر بگيريد که با نرم‌افزار فني مهندسي خاصي کار مي‌کند و براي کامل شدن پروسه مورد نظرش نياز به 2 روز کامل (48 ساعت) پردازش مداوم کامپيوتري دارد. حال در صورتي که پردازنده همان کامپيوتر چيزي حدود 20 الي 25 درصد اورکلاک شود، اين زمان 48 ساعته تقريبا به همان اندازه (9 الي 12 ساعت) کاهش مي‌يابد! به طوري که هيچ‌گونه آسيب يا خطري کامپيوتر را نيز تهديد نمي‌کند.
قطعاتي که در حال حاضر به صورت کاربردي اورکلاک مي‌شوند به شرح زيرند:
• پردازنده و مادربورد
• حافظه اصلي سيستم (RAM)
• کارت گرافيک (حافظه و پردازنده گرافيکي)
انواع روش‌هاي اورکلاک
• اورکلاک از طريق بايوس:
هر قطعه مستقل سخت‌افزاري، بايوسي مخصوص خود دارد. بايوس نرم‌افزاري است که به صورت دايمي در چيپ قطعه سخت‌افزاري ذخيره ميشود. زماني که کامپيوتر روشن ميشود، ابتدا برنامه گنجانده شده در بايوس راه‌اندازي ميشود. در اين چيپ اطلاعات و تنظيمات مهم و پايه‌اي کنترل و بررسي قطعه مورد نظر ذخيره شده است. از جمله اين اطلاعات، مي‌توان به فرکانس‌ها، ولتاژها و تايمينگ‌هاي کاري، اطلاعات مربوط به کنترل سيستم‌هاي خنک کننده، اطلاعات مربوط به مدل و کمپاني سازنده و ... اشاره کرد.
هنگام اورکلاک لازم است تقريبا تمامي تنظيمات نام برده به طور دستي تغيير کنند.
اورکلاک از طريق بايوس در اورکلاک پردازنده، مادربورد و حافظه اصلي سيستم بيشترين کاربرد را دارد (شکل 4).
شکل 4 : هنگام اورکلاک لازم است فرکانس‌ها، ولتاژها و تايمينگ‌هاي رم به طور دستي تغيير کنند.
• اورکلاک از طريق نرم‌افزار :
در اين نوع اورکلاک تمامي تنظيمات ايجاد شده، فقط و فقط از طريق نرم‌افزار و سيستم عامل اعمال مي‌شوند و خارج از سيستم عامل هيچ تغييري در فرکانس‌ها و ولتاژها ايجاد نمي‌شود. در واقع نرم‌افزار اورکلاک با تغيير غير مستقيم تنظيمات بايوس، در نهايت باعث افزايش فرکانس و ولتاژها ميشود. با اين تفاوت که تنظيمات ياد شده در چيپ بايوس ذخيره نمي‌شوند و به صورت موقتي فقط در سيستم عامل مورد نظر اعمال مي‌شوند و با خاموش شدن کامپيوتر، تمام تنظيمات به حالت پيش‌فرض باز خواهند گشت. اين گونه نرم‌افزارها معمولا به صورت رسمي توسط کمپاني‌هاي سازنده، در سي‌دي درايور قطعه گنجانده مي‌شوند. اين روش در اورکلاک کارت گرافيک، بيشترين کاربرد را دارد (شکل 5).
شکل 5: در اورکلاک از طريق نرم‌افزار، تمامي تنظيمات از طريق نرم‌افزار و سيستم عامل اعمال مي‌شوند.
اورکلاک بي‌خطر و ملاحظات آن
همانطور که در ابتداي مقاله اشاره شد، کميتي که در نهايت باعث افزايش حرارت قطعه در اورکلاک ميشود، افزايش توان مصرفي قطعه است. حال براي روشن شدن بهتر موضوع، مهمترين عوامل دخيل در افزايش توان مصرفي پردازنده را بررسي مي‌کنيم:
فرکانس * ولتاژ * ولتاژ * ظرفيت ديناميک = توان مصرفي
• ولتاژ:
ولتاژ يا پتانسيل الکتريکي يک کميت اسکالر (غير برداري) است که معمولاً آن را با حرف V نشان مي‌دهند و عبارت است از مقدار انرژي الکتريکي بر بار الکتريکي و واحد آن ولت است.
در پردازنده ديجيتال، اين ولتاژ جريان مورد نياز تغذيه ميليون‌ها ترانزيستور موجود در پردازنده و بافرهاي ورودي و خروجي را تامين مي‌کند.
در واقع عاملي که باعث ايجاد جريان الکتريکي در يک مدار بسته ميشود، اختلاف پتانسيل الکتريکي است. هر چه اين مقدار افزايش يابد، توان مصرفي پردازنده نيز افزايش خواهد يافت. اين کميت به (توان 2) در فرمول محاسبه توان مصرفي پردازنده، اعمال ميشود.
• فرکانس:
اين کميت سرعت سوييچ ترانزيستورهاي به کار رفته در پردازنده را تعيين مي‌کند. واضح است هر چه تعداد دفعات قطع و وصل شدن يک ترانزيستور در واحد زمان افزايش يابد، انرژي مصرفي آن نيز افزايش خواهد يافت. حال با در نظر گرفتن وجود ميليون‌ها ترانزيستور در يک پردازنده ديجيتال، مي‌توان تاثير قابل توجه اين کميت را در افزايش توان مصرفي پردازنده درک کرد.
• ظرفيت ديناميک:
ظرفيت ديناميک، مقدار انرژي ذخيره شده در يک رسانا به نسبت اختلاف پتانسيل دو سر رساناست که براي پايداري اين انرژي ذخيره شده لازم است. اين عامل توسط سازندگان پردازنده تعيين ميشود تا در نهايت با برقراري موازنه در کميت‌هايي نظير ولتاژ و فرکانس بتوانند توان مصرفي پردازنده‌هاي يک خانواده را تعيين کنند.
اکنون با توجه به توضيحات فوق، ديد بهتري نسبت به مصرف انرژي الکتريکي در پردازنده ديجيتال پيدا کرديم. البته شايد ابهاماتي در اين بين به وجود آمده باشد که در ادامه به رفع برخي از مهمترين آنها مي‌پردازيم.
چرا پردازنده‌هاي يک خانواده با وجود فرکانس‌هاي مختلف، توان‌هاي مصرفي مشابهي دارند؟
همانطور که در شکل 6 مشاهده مي‌کنيد، به غير از فرکانس کاري، تمامي مشخصات فني پردازنده‌هاي سري E8XXX کمپاني اينتل يکسان است، اما توان مصرفي (TDP) مشابهي دارند. حال آنکه فرکانس يکي از عوامل افزايش توان مصرفي پردازنده است!
دليل اين امر آن است که ظرفيت ديناميک (Dynamic Capacitance) نيز يکي از عوامل تعيين کننده توان مصرفي پردازنده است. بنابراين کمپاني سازنده با ايجاد تغييرات مختصر در ساختار نيمه هادي به کار رفته در پردازنده، مي‌تواند اين مقدار را کاهش يا افزايش دهد. در نتيجه پردازنده‌هايي با فرکانس‌هاي متفاوت و توان‌هاي مصرفي مشابه و البته محدوده قيمت متفاوت روانه بازار مي‌کنند.
شکل 6: همانطور که مشاهده ميشود، به غير از فرکانس کاري، تمامي مشخصات فني پردازنده‌هايکسان است، اما توان مصرفي (TDP) مشابهي دارند.
چرا کمپاني‌هاي سازنده، خود اقدام به اورکلاک قطعات نمي‌کنند؟
کمپاني‌هاي سازنده قطعات سخت‌افزاري مانند پردازنده‌ها، معمولا محدوديت‌هايي در اين مورد دارند که برخي از مهمترين آنها عبارتند از:
• محدوديت حرارتي:
براي مثال کمپاني سازنده پردازنده، با توجه به توان مصرفي (TDP) و حداکثر حرارت قابل تحمل پردازنده، اقدام به طراحي خنک کننده (فن + هيت‌سينک) براي پردازنده مورد نظر مي‌کند. همچنين در اين طراحي بدترين شرايط آب و هوايي نظير ميانگين دماي هوا در مناطق استوايي و ... در نظر گرفته ميشود. از طرف ديگر بيشترين تلاش را نيز براي کاهش قيمت تمام شده اين خنک کننده انجام مي‌دهد.
• محدوديت توان مصرفي:
کمپاني سازنده پردازنده، از نقطه نظر فني بايد با کمپاني‌هاي سازنده مادربورد هماهنگي کامل داشته باشد. در نتيجه حداقل شرايط لازم براي طراحي مادربورد استاندارد را به کمپاني‌ها ابلاغ مي‌کند. کمپاني‌هاي سازنده مادربورد نيز با توجه به اين شرايط و در نظر گرفتن قيمت تمام شده نهايي، اقدام به طراحي مادربورد در محدوده قيمت‌هاي متفاوت مي‌کنند. در نتيجه در محدوده قيمت پايين، حداقل شرايط براي طراحي مدارهاي مختلف مادربورد، از جمله مدارهاي کنترل کننده ولتاژ پردازنده، حافظه و چيپست‌هاي کنترلي موجود در مادربورد در نظر گرفته ميشود. بنابراين ممکن است چنين مادربوردهايي از پس تامين توان مصرفي پردازنده در حالت اورکلاک شده بر نيايند.
آيا با اورکلاک، عمر قطعه کاهش مي‌يابد؟
اگر اورکلاک با رعايت مواردي که قبلا اشاره شد انجام شود، هيچ خطري قطعه مورد نظر را تهديد نمي‌کند. از سوي ديگر معمولا توصيه ميشود در مواقعي که از کامپيوتر براي گشت و گذار در محيط وب، پخش موسيقي و ويديو و کارهاي اداري و مسايلي از اين قبيل استفاده ميشود، به دليل سبک بودن بار پردازش اينگونه نرم‌افزارها بهتر است اورکلاک طولاني مدت اعمال نشود.
رفع محدوديت براي داشتن اورکلاکي پايدار و کاربردي
محدوديت توان مصرفي
همانطور که قبلا اشاره شد، با افزايش فرکانس کاري پردازنده، توان مصرفي آن نيز افزايش مي‌يابد. در نتيجه براي جبران توان مصرفي اضافي در حالت اورکلاک، با افزايش ولتاژ، مي‌توان مدارهاي تنظيم کننده ولتاژ مادربورد را تا حدودي براي عبور جريان بيشتر از پردازنده ترغيب کرد. با اين کار مي‌توان تا حد زيادي محدوديت مذکور را کاهش داد تا پردازنده در فرکانس‌هاي بالاتر از مقدار نامي خود، به صورتي کاملا پايدار فعاليت کند.
از سوي ديگر با اورکلاک چندين قطعه در يک کامپيوتر، ممکن است مجموع توان مصرفي اضافي کليه قطعاتي که اورکلاک شده‌اند، محاسباتي را که براي تهيه منبع تغذيه سيستم کرده‌ايد را بر هم بزند. بنابراين در هنگام خريد منبع تغذيه به همان مقدار که قصد اورکلاک داريد، منبع تغذيه‌اي با توان خروجي بيشتر تهيه کنيد.
محدويت حرارتي
براي رفع اين محدوديت، بهترين راه فراهم کردن دماي خنک‌تر براي فعاليت پردازنده است. بنابراين بهتر است با تهيه خنک کننده‌هاي متعارف (Air يا Water) اين محدوديت را مرتفع سازيم. البته همانطور که قبلا اشاره شد، کمپاني‌هاي سازنده بدترين شرايط حرارتي محيط را براي طراحي خنک کننده قطعه، در نظر مي‌گيرند. از سوي ديگر در بسياري از نقاط کشورمان در طي سال آب و هوايي نسبتا خنک حکم فرماست. از اين رو با استفاده از کيس‌هايي که از تهويه هواي مناسب برخوردارند و همچنين فراهم ساختن شرايط لازم براي داشتن محيطي با هواي نسبتا خنک، مي‌توان با استفاده از خنک کننده‌هاي مرجع خود قطعات نيز تا حد قابل قبولي اورکلاک را به صورت کاربردي تجربه کرد.
تست پايداري قطعات
مهمترين قسمت در اورکلاک کاربردي، ارزيابي پايداري سيستم است. در واقع زماني مي‌توان اورکلاک را موفقيت‌آميز تلقي کرد که سيستم بدون هيچ مشکلي، مدت زمان طولاني و بدون وقفه به فعاليت خود ادامه دهد.
براي اين منظور از نرم‌افزارهايي استفاده ميشود که قطعات را تحت فشار قرار مي‌دهند. اينگونه نرم‌افزارها معمولا با تکرار الگوريتمي خاص نظير محاسبه عدد پي يا تخمين تابع به روش نيوتن و ديگر توابع رياضي، پردازنده و حافظه را تحت فشار کاري شديد قرار مي‌دهند و يا با اجراي صحنه سه‌بعدي خاص، اين شرايط را براي پردازنده گرافيکي (GPU) ايجاد مي‌کنند. اگر پس از گذشت زماني خاص (در مقالات بعد اشاره خواهد شد) سيستم بدون مشکل همچنان به فعاليت خود ادامه دهد، مي‌توان پايداري کامل سيستم را تضمين کرد.
از جمله نرم‌افزارهاي معتبر در اين زمينه براي تست پردازنده و حافظه مي‌توان به Prime95) Orthos، OCCT، IntelBurnTest)و براي تست پردازنده گرافيکي به
ATI Tool، OCCT GPU و FurMark اشاره کرد (شکل 7).
شکل 7 : نمايي از نرم‌افزار FurMark
همچنين مي‌توان حين تست نيز حداکثر حرارت توليد شده از قطعه مورد نظر را مشاهده کرد. از معتبرترين اينگونه نرم‌افزارها مي‌توان به
Real Temp، Core Temp، Everest وHWMonitor اشاره کرد (شکل 8).
شکل 8 :نمايي از نرم‌افزار Core Temp که حرارت هسته‌هاي پردازنده را نمايش مي‌دهد.
معرفي اصطلاحات به کار رفته در پلتفرم AMD
قبل از شروع، بهتر است دياگرام ارتباط گذرگاه‌هاي مختلف در يک سيستم مبتني بر پردازنده‌هاي AMD را تجزيه و تحليل کنيم.
شکل 1
همانطور که در شکل 1 مشخص است، 3 عامل اصلي يعني پردازنده، پل شمالي و پل جنوبي وظيفه مديرت گذرگاه‌هاي مختلف را برعهده دارند:
• South Bridge)SB)که چيپست پل جنوبي ناميده ميشود وظيفه کنترل دستگاه هاي ورودي و خروجي را بر عهده دارد و واسطه‌اي براي اعمال فرکانس‌هاي پايه
(Reference) به قسمت‌هاي مختلف سيستم مي‌باشد. لازم به ذکر است اين فرکانس‌هاي پايه توسط يک کريستال بسيار دقيق به همراه يک آي‌سي Clock Generator توليد مي‌شوند.
• North Bridge)NB) که چيپست پل شمالي ناميده ميشود وظيفه کنترل گذرگاه هاي PCI-Express، Hypertransport را برعهده دارد و در واقع پلي جهت ارتباط ساير دستگاه‌ها با پردازنده مرکزي است.
• CPU که واحد پردازش مرکزي است؛ در اين پلتفرم علاوه بر وظيفه اصلي خود، وظيفه کنترل حافظه اصلي سيستم (RAM) را به صورت مستقيم بر عهده دارد.
در اين پلتفرم، يک فرکانس کلاک به عنوان مرجع شناخته ميشود. فرکانس اين کلاک 200 مگاهرتز است. در واقع فرکانس کلاک بسياري از گذرگاه‌ها و دستگاه‌هاي موجود در اين پلتفرم مسقيما، اين فرکانس را به عنوان مرجع خود مي‌شناسند.
اين فرکانس در BIOS مادربورد‌هاي مختلف با نام‌هاي متفاوت ديگر مانند
Bus Speed ، FSB Frequency ، CPU Frequency ، CPU FSB Frequency ، Reference Clock نيز ناميده ميشود. (گذرگاه FSB در اين پلتفورم وجود خارجي ندارد و فقط به دليل مصطلح بودن، در برخي از بايوس‌ها مشاهده ميشود).
کنترل کننده‌هاي گذرگاه‌ها و دستگاه‌هاي مختلف با استفاده از Multiplier (ضرب کننده) و Divider (تقسيم کننده)هاي مختلف، فرکانس 200 مگاهرتز مرجع را به فرکانس‌هاي مورد نياز خود تبديل مي‌کنند.
قبل شروع بحث اصلي ابتدا لازم است با برخي اصطلاحات به کار رفته در اين پلتفرم آشنا شويد:
Core Speed:
اين عبارت که با نام‌هاي ديگر نظير
CPU Speed، CPU Frequency، CPU Clock Frequency و CPU Clock Speed ناميده ميشود، مشخص کننده فرکانس هسته پردازنده است.
افزايش اين فرکانس در اورکلاک سيستم‌هاي مبتني بر پردازنده‌هاي AMD هدف اصلي قرار داده ميشود و تاثير مستقيم بر افزايش کارايي يک سيستم دارد.
Northbridge Speed :
اين عبارت با نام‌هاي ديگري نظير NB SPEED وNB Clock Frequency نيز به کار برده ميشود. مقدار اين عبارت، فرکانس کاري چيپ پل‌شمالي را تعيين مي‌کند. براي مثال مقدار اين فرکانس در پردازنده‌هاي سوکت AM2+ بين 1800 تا 2000 مگاهرتز است. افزايش اين مقدار، به شدت ناپايداري را به دنبال دارد و به صورت خفيف باعث افزايش پهناي باند حافظه اصلي و حافظه نهان سطح 3 (L3 Cache) ميشود.
شکل 2
HyperTransport Link Speed :
اين عبارت با نام‌هاي ديگر نظير
HT Link Frequency ، HT Link Speed و Frequency HyperTransport نيز به کار برده ميشود.
پردازنده‌هاي کنونيAMD توسط 2 گذرگاه با ديگر دستگاه موجود ارتباط برقرار مي‌کنند. از طريق گذرگاه Memory Bus با حافظه اصلي و از طريق گذرگاه HyperTransport با پل شمالي و در نهايت کل دستگاه‌ها(شکل3).
HyperTransport يک تکنولوژي براي اتصال نقطه به نقطه (Point-To-Point) بين مدارات مجتمع است. از مزاياي اين گذرگاه مي‌توان به پهناي باند زياد، تاخير کم و سازگاري مناسب اشاره کرد. اين فرکانس هيچگاه از مقدار فرکانس
NB Clock Frequency تجاوز نمي‌کند. مقدار اين فرکانس با توجه به نسخه تکنولوژيHyperTransport به کار رفته در پردازنده متفاوت است. براي مثال، آخرين پردازنده‌هاي عرضه شده توسط کمپاني AMD که از HT نسخه 3.0 پشتيباني مي‌کنند با فرکانس 2 گيگاهرتز کار مي‌کند.
شکل 3
Memory Frequency :
اين عبارت با نام‌هاي ديگري نظير
DRAM Frequency ، Memory Speed و Memory Clock نيز ناميده ميشود.
اين مقدار، فرکانس واقعي حافظه اصلي و گذرگاه حافظه را نشان مي‌دهد. براي مثال براي حافظه‌هاي DDR2 اين مقدار مي‌تواند
200MHz ، 266MHz ، 333MHz ، 400MHz و 533MHz باشد که در واقع فرکانس‌هاي موثر DDR2 400MHZ ، DDR2 533MHZ ، DDR2 667MHZ ، DDR2 800MHZ و DDR2 1066MHZ را تداعي مي‌کند.
روش‌هاي اورکلاک در پلتفرم AMD
روش محاسبه فرکانس‌هايي که در اورکلاک اين پلتفرم به آنها نياز داريم به شرح زير است :
|
Core Speed = Reference Clock x CPU Multiplier CPU
Northbridge Speed = Reference Clock x Northbridge Multiplier
HyperTransport Link Speed = Reference Clock x HyperTransport Multiplier
Memory Frequency = Reference Clock x Memory Multiplier / Divider
|
همان طور که مشاهده مي‌کنيد اگر هدف خود را افزايش فرکانس پردازنده در اورکلاک قرار دهيم، براي اورکلاک پردازنده‌هاي AMD دو راه وجود دارد:
1ـ افزايش ضريب پردازنده:
يکي از آسان‌ترين روش‌هاي اورکلاک پردازنده همين روش است. ولي اين ضريب در پردازنده‌هاي معمولي قفل شده است. در واقع نمي‌توان اين ضريب را بيشتر از مقدار نامي خود تغيير داد. فقط در پردازنده‌هاي سريBlack Edition کمپاني AMD مي‌توان ضريب را تغيير داد. براي مثال در پردازندهAMD Phenom II X4 955 Black Edition که با فرکانس هسته 3.2 گيگاهرتز و ضريب پردازنده 16 عرضه ميشود؛ براي اورکلاک چنانچه مقدار ضريب پردازنده را افزايش دهيم، به ازاي افزايش هر واحد ضريب پردازنده، 200مگاهرتز به فرکانس نامي هسته پردازنده اضافه ميشود. به شکل 3 توجه کنيد. همان طور که مشاهده مي‌کنيد، با افزايش ضريب پردازنده از 16 به 19 ، فرکانس هسته پردازنده از 3.2 گيگاهرتز به 3.8 گيگاهرتز افزايش يافته است.
شکل 4
2ـ افزايش مقدار فرکانس Reference Clock :
افزايش فرکانس Reference Clock معمول‌ترين عاملي است که جهت اورکلاک در سيستم‌هاي مبتني بر پرازنده‌هاي AMD مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اما همانطور که در روش‌هاي محاسبه فرکانس دستگاه‌هاي مختلف سيستم مشاهده کرديد، با افزايش اين فرکانس، همزمان فرکانس‌هاي Northbridge، HyperTransport وMemory نيز افزايش خواهد يافت. از طرفي با افزايش فرکانس‌هاي ياد شده، پايداري سيستم نيز کاهش مي‌يابد. لذا بايد با انتخاب ضريب‌هاي مناسب براي 3 فرکانس ياد شده، فرکانس آنها را به مقادير نامي‌شان نزديک کرد. براي مثال در پردازنده
AMD Phenom II X4 920 که با ضريب پردازنده حداکثر 14 و فرکانس هسته 2.8 گيگاهرتز کار مي‌کند، با افزايش Reference Clock به مقدار 266مگاهرتز، مي‌توان به فرکانس هسته 3725مگاهرتز رسيد(شکل 4).
شکل 5
بررسي پارامترهاي ولتاژ در پلتفرم AMD
همانطور که در مقاله شماره قبل اشاره شد با افزايش فرکانس قطعات سخت‌افزاري، توان مصرفي آنها افزايش خواهد يافت. يکي از راه‌هاي جبران توان مصرفي، افزايش ولتاژ کاري قطعه است. در اورکلاکينگ ابتدا بايد حداکثر حرارت مطمئن و بي‌خطر براي قطعه مورد نظر را به دست آورد، سپس با در نظر گرفتن حداکثر ولتاژ تعيين شده توسط کمپاني سازنده قطعه، همزمان با افزايش فرکانس، اقدام با افزايش ولتاژ قطعه مورد نظر نمود.
از جمله پارامترهاي مرسوم موجود در مادربورد‌هاي پلتفرم کنونيAMD مي‌توان به موارد زير اشاره کرد:
Processor Voltage :
اين پارامتر در بايوسهاي مختلف با نام‌هاي ديگري نظير
CPU Voltage ، Vcore Voltage و CPU Vcore مشاهده ميشود. مقدار اين پارامتر ولتاژ هسته پردازنده را تعيين مي‌کند. افزايش اين پارامتر مهمترين عامل در افزايش هر چه بيشتر فرکانس پردازنده خواهد بود. محدوده مطمئن و بي‌خطر اين پارامتر را مي‌توان در مشخصات فني پردازنده در سايت کمپاني سازنده مشاهده کرد. تجربه ثابت کرده براي استفاده طولاني مدت و همچنين براي کنترل حداکثر حرارت ايجاد شده از پردازنده، در صورتي که خنک کننده مرجع پردازنده استفاده مي‌کنيد به هيچ‌وجه نبايد خارج از محدوده تعيين شده اقدام به افزايش ولتاژ کرد. همچنين حتي با استفاده از خنک کننده‌هاي بهتر و کنترل حرارت بيشتر 5% از حداکثر ولتاژ تعيين شده نيز در دراز مدت باعث کاهش عمر پردازنده خواهد شد.
HyperTransport Link Voltage :
اين پارامتر در بايوسهاي مختلف با نام‌هاي ديگري نظير
HT Voltage و HyperTransport Voltage نيز مشاهده ميشود. مقدار اين پارامتر ولتاژ I/O Buffer کنترل کننده گذرگاه HyperTransport موجود بين پردازنده و NB را تامين مي‌کند. مقدار اين ولتاژ در پلتفرم کنوني AMD به صورت پيش فرض1.2V است. در صورتي که در حين اورکلاک اقدام به افزايش فرکانس اين گذرگاه مي‌کنيد در صورت افزايش بيش 10 الي 15% درصد مي‌توانيد حداکثر0.1V به مقدار ولتاژ اضافه کنيد. تجربه ثابت کرده، افزايش بيشتر از 20% اين فرکانس، حتي با اعمال ولتاژ‌هاي بيشتر، پايداري کامل را به دنبال نخواهد داشت.
North Bridge Voltage:
اين پارامتر در بايوسهاي مختلف با نام NB Voltage نيز مشاهده ميشود. اين پارامتر، ولتاژ هسته چيپست پل شمالي مادربورد را تامين کند. از آنجا که تجربه ثابت کرده که افزايش بيش از 20 درصدي فرکانس NB ، معمولا ناپايداري را به دنبال خواهد داشت، بهتر است با تنظيم ضريب مناسب براي NB مانع از افزايش اين مقدار شويم. در صورت افزايش فرکانس NB به مقدار کمتر از 20 % ، حداکثر مي‌توان با اعمال 0.05 الي 0.1 ولت بيشتر، پايداري بيشتر سيستم را تضمين کرد.
Memory Voltage :
پارامتر ياد شده با نام‌هاي ديگري مانند DRAM Voltage ، DDR Voltage نيز در بايوسهاي مادربورد‌هاي مختلف مشاهده ميشود. اين مقدار، ولتاژ حافظه اصلي سيستم (RAM) را تامين مي‌کند.
زماني اقدام به افزايش مورد نظر ميشود که در جريان اورکلاک پردازنده، قصد اورکلاک RAM را هم داشته باشيم.
در صورتي که اورکلاک حافظه را منتفي بدانيم مي‌توان با تنظيم Divider مناسب بين فرکانس مرجع و حافظه، مانع از افزايش فرکانس حافظه شد.
مقدار اين ولتاژ در حالت پيش‌فرض براي حافظه‌هاي DDR2 استاندارد،1.8V و براي حافظه‌هاي DDR3 استاندارد 1.5V است.
بررسي پارامترهاي کنترل مصرف انرژي در پلتفرم AMD
معمولا تعدادي پارامتر، جهت کنترل توان مصرفي پردازنده در زمان بيکاري پردازنده توسط کمپاني سازنده پيش‌بيني ميشود. اينگونه قابليت‌ها معمولا در هنگام اورکلاک سيستم، با محدود کردن انرژي مصرفي پردازنده و ساير قطعات جهت کنترل حرارت توليد شده از آنها، باعث ايجاد ناپايداري‌هاي گاه و بي‌گاه مي‌شوند لذا توصيه ميشود اينگونه قابليت‌ها قبل از اعمال تغييرات اورکلاک غيرفعال شوند.
از جمله اين موراد مي‌توان به دو گزينه
(C1E (CPU Enhanced Halt State وAMD Cool'n'Quiet اشاره کرد.
اينگونه گزينه‌‌ها در زمان‌هاي بيکاري پردازنده فرکانس و ولتاژ هسته پردازنده را کاهش مي‌دهند به همين دليل در هنگام اورکلاک ، موجب ناپايداري سيستم مي‌شوند.
نکته مهم : در صورتي که قصد اورکلاک پردازنده با استفاده از روش افزايش فرکانس مرجع (Reference Clock) را داريد، توصيه ميشود در بايوس مادربورد، گزينه
CPU Spread spectrum را غير فعال کنيد. اين گزينه با Dither کردن سيگنال کلاک باعث کاهش تداخل الکترومغناطيسي در فرکانس‌هاي خاصي ميشود. از سوي ديگر اين گزينه با کاهش کيفيت سيگنال کلاک در فرکانس‌هاي بالا، باعث ايجاد ناپايداري ميشود. پيشنهاد مي‌کنم در صورتي که در نزديکي کامپيوتر از تلويزيون و يا راديو استفاده نمي‌کنيد، حتما اين گزينه را غير فعال کنيد.
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
آمار
وب سایت:
