Розгін процесорів AMD Athlon (Thunderbird) і Duron

1. На захист розгону
2. Процесори AMD Athlon (Thunderbird) і Duron
3. Основні параметри материнських плат
4. Розгін процесорів через Підвищення частоти FSB
5. Розгін процесорів через зміну множників
6. Розгін за допомогою збільшення частоти шини і множника

Перш ніж перейти до теми, винесеної в заголовок, необхідно сказати кілька слів на захист розгону. Актуальність цього випливає з того факту, що темою розгону все більше активно цікавляться малопідготовлені користувачі. Професіоналам, які бажають відразу ознайомитися з отриманими результатами, можна порадити пропустити цей розділ.

На захист розгону

Продуктивність комп'ютера і його функціональні можливості, як відомо, в значній мірі залежать від параметрів елементів, що входять в систему комп'ютера, а також від їх спільної, узгодженої роботи. Мало вибрати комп'ютер і уточнити його склад. Необхідно комп'ютер ще й оптимально налаштувати, домагаючись максимальної продуктивності его елементів і якнайповнішої реалізації їх функціональних можливостей.

Однак слід зазначити, що навіть ретельно налаштований і регулярно обслуговується комп'ютер не може тривалий час відповідати постійно зростаючим вимогам. Рано чи пізно кожен користувач комп'ютера стикається з проблемою недостатньої його продуктивності для вирішення поставлених завдань. Після того як всі резерви по збільшенню продуктивності за рахунок всебічної оптимізації роботи апаратних і програмних засобів комп'ютера повністю вичерпані, доводиться переходити до більш радикальних заходів. Як правило, проблему недостатньої продуктивності одні користувачі вирішують шляхом покупки нового комп'ютера, інші модернізують (upgrade) існуючий. Обидва варіанти пов'язані зі значними фінансовими витратами. При цьому досить часто зазначені дії стосуються ще нестарого і прекрасно працює комп'ютера, можливо, купленого всього лише рік-два тому, а може бути і менше!

Однак слід зазначити, що крім оптимізації роботи апаратно-програмних засобів і їх модернізації, існує ще один шлях, який подовжує період експлуатації ще нової, але вже стрімко застарілої обчислювальної техніки. Цей шлях нерідко дає друге життя і тим комп'ютерам, які сучасними вже ніяк не назвеш. Йдеться про метод, який по-англійськи називається "overclocking", а по-російськи - "розгін". Суть даного методу полягає в експлуатації деяких елементів і вузлів комп'ютера в форсованих режимах. Це, як правило, дозволяє істотно підвищити швидкодію кожного з них і відповідно продуктивність всієї системи. Правда, слід зазначити, що іноді все це досягається ціною деякого зниження надійності роботи і скорочення ресурсу безаварійної експлуатації, що в багатьох випадках цілком припустимо.

Дійсно, в умовах постійного розвитку комп'ютерних технологій і розробки все більш досконалих програмно-апаратних засобів термін доцільною експлуатації комплектуючих постійно скорочується. При появі сучасних, більш якісних і продуктивних компонентів стає економічно невигідним експлуатувати застарілі прототипи. І це незважаючи на вдосконалення технології виробництва, зростання надійності і терміну їх безаварійної експлуатації. В даний час для процесорів, відеоадаптерів і жорстких дисків термін роботи в комп'ютерах зазвичай становить не більше 2-3 років. Це в середньому. Проте багато користувачів ще до закінчення цього терміну намагаються замінити ці, як правило, справні і добре працюють елементи на більш продуктивні зразки. У той же час слід зазначити, що висока надійність комп'ютерних елементів дозволяє експлуатувати їх понад 10 років. Однак, нові, досконаліші, більш продуктивні зразки з'являються, як правило, кожні кілька місяців. Тому можливе деяке зниження надійності та ресурсу (наприклад, з 10 до 5 років) часто виправдано і цілком допустимо, так як період експлуатації комп'ютерних елементів - короткий і весь ресурс все одно не буде вироблений. А можливі збої і зависання при коректному виконанні процедури розгону - вкрай рідкісні і в звичайних умовах, як правило, не приводять до фатальних наслідків. Звичайно, не слід використовувати дані режими для елементів серверів або, наприклад, в системах управління потенційно небезпечними виробництвами і життєво важливими процесами. Там комп'ютерні збої не настільки нешкідливі.

Слід підкреслити, що останнім часом розгін став популярний і серед володарів абсолютно нових комп'ютерів. Такі користувачі з метою подальшого збільшення продуктивності своїх систем нерідко вже під час купівлі просять встановити форсовані режими для процесорів їх комп'ютерів. Більш досвідчені їх колеги виконують цю операцію вже власними силами в домашніх умовах, підбираючи оптимальні режими при жорсткому контролі і ретельному тестуванні підсистем своїх комп'ютерів на всіх етапах розгону.

Популярність розгону пояснюється не тільки природним бажанням користувачів вдосконалити архітектуру своїх комп'ютерів. Справа в тому, що дана процедура, застосовувана, до речі, не тільки для процесорів, дозволяє при відносно низьких витратах досягти порівняно високої продуктивності для комп'ютерів. Зростання продуктивності для процесора може досягати 20-30%, а при більш жорстких, але ризикованих режимах - до 50% і більше. Аналогічно можна істотно підвищити продуктивність оперативної пам'яті відеоадаптера і навіть жорсткого диска. Таке значне зростання автоматично переводить комп'ютер в більш високу категорію. При цьому нерідко комплектуючі початкового рівня продуктивності успішно конкурують з більш потужними і дорогими представниками, які перебувають на протилежному кінці ряду. І важливо те, що це досягається практично без додаткових витрат фінансових коштів. Економія тільки на процесорі може досягати декількох сотень доларів США.

Незважаючи на очевидні економічні коріння розгону комп'ютерних комплектуючих, не слід розглядати даний метод підвищення продуктивності комп'ютерів тільки з цих позицій. Досить часто в форсованих режимах експлуатують найсучасніші, нові елементи і вузли, продуктивність яких дуже висока. Цей показник визначається досягнутим рівнем сучасних технологій, що лежать в основі функціонування комп'ютерних комплектуючих. Їх розгін дозволяє підняти планку продуктивності і функціональних можливостей ще вище.

Однак популяризація досвіду експлуатації елементів в форсованих режимах зачіпає економічні інтереси фірм-виробників комп'ютерних комплектуючих. А їм по цілком зрозумілих причин зовсім не хочеться втрачати навіть частину своїх прибутків. Крім того, можливостями розгону нерідко користуються зловмисники, які з корисливих мотивів підробляють маркування комп'ютерних елементів, наприклад, процесорів, модулів пам'яті і т. Д., Видаючи їх за більш продуктивні, а тому і більш дорогі моделі комплектуючих. Деякі, як правило, дрібні фірми йдуть ще далі. Вони випускають пристрої, наприклад, відеоадаптери, материнські плати або навіть комп'ютери з уже розігнаними елементами і з цілком зрозумілих причин не повідомляють про це потенційних користувачів до відома.

З огляду на можливості фальсифікацій і захищаючи свої комерційні інтереси, багато з фірм-виробників комплектуючих вносять різні удосконалення в свої вироби, що перешкоджають підробці маркувань і обмежують можливості по нарощуванню продуктивності за рахунок використання позаштатних режимів роботи.

Проте, необхідно відзначити, що, незважаючи на відчайдушний опір деяких фірм-виробників процесорів, всіма силами перешкоджають експлуатації своїх виробів в форсованих режимах, спостерігається стійке зростання популярності розгону. Цьому сприяє і поява відповідних материнських плат і чіпсетів, і навіть спеціальних програмних засобів. На комп'ютерному ринку широко представлені різні засоби охолодження комп'ютерних комплектуючих. Все це полегшує установку відповідних режимів, процес настройки і тестування.

Дослідженню форсованих режимів і вироблення відповідних рекомендацій присвятили себе не тільки окремі ентузіасти, а й багато серйозних фірми, як зарубіжні, так і вітчизняні. Іноді такі роботи виконуються навіть за згодою виробників. Прикладом може служити співробітництво фірм KryoTech і AMD. В результаті їх досліджень процесори фірми AMD в режимах екстремального розгону досягли значення 1 ГГц задовго до випуску процесорів, для яких дане значення частоти було вже штатним. А фірма Compaq навіть пропонує платформи для високопродуктивних серверів, в основі яких застосовуються технології фірми KryoTech, що передбачають екстремальне охолодження процесорів типу AMD Athlon, експлуатованих у форсованих режимах.

Підвищений інтерес до проблеми розгону з боку ряду комп'ютерних фірм пояснюється досить просто. Подібні дослідження дозволяють поліпшувати технології, удосконалювати архітектури, підвищувати продуктивність елементів і вузлів. Крім того, це дозволяє накопичувати статистику збоїв і відмов, що дозволяє розробляти ефективні апаратно-програмні засоби підвищення надійності. Зрештою, здатність комп'ютерних елементів стійко працювати в форсованих режимах - відмінна реклама для продукції фірм-виробників даних комплектуючих. А, як відомо, сучасні процесори, такі як AMD Athlon (Thunderbird) і Duron, мають значний технологічним запасом продуктивності, який, не дивлячись на деякі елементи захисту, при деяких умовах може бути реалізований в процесі розгону в якості додаткового приросту продуктивності комп'ютера.

Процесори AMD Athlon (Thunderbird) і Duron

Процесори AMD Athlon (створені на основі ядра, відомого як Thunderbird) Duron, поставляються в корпусах PGA. Відповідно до офіційного назвою ці процесори в тексті будуть називатися як Duron і Athlon. Материнські плати, орієнтовані на процесори цього типу, мають спеціальний роз'єм - PGA-socket, названий Socket A (462 контакти).

Процесор Duron має 128 Кбайт кеш-пам'яті першого рівня (L1) і 64 Кбайт кеш-пам'яті другого рівня (L2).

Процесор Athlon відрізняється від процесора Duron лише розміром кеш-пам'яті другого рівня: 256 КБ.

Зазначені процесори розраховані на роботу з шиною Alpha EV6, розробленої фірмою DEC для процесорів Alpha і ліцензованої для своїх виробів фірмою AMD.

Шина Alpha EV6, використовувана як шина процесора (FSB), забезпечує передачу даних по обох фронтах тактових імпульсів (double-data-rate). Це збільшує пропускну здатність, забезпечуючи зростання продуктивності всієї системи комп'ютера. При тактовій частоті 100 МГц шина FSB Alpha EV6, звана зазвичай EV6, забезпечує передачу даних з частотою 200 МГц, на відміну від шин GTL + та AGTL + процесорів Celeron, Pentium II / III фірми Intel, для яких частоти передачі даних і тактова співпадають.

Відповідно до особливостей своєї архітектури процесори AMD Athlon і Duron вимагають спеціальних материнських плат з чіпсетами, що підтримують дані процесори. Плати забезпечують стабільну роботу цих процесорів за умови використання джерел живлення достатньої потужності, зазвичай це не менше 235 Вт.

Процесори AMD Athlon і Duron мають значний технологічний запас, що допускає підвищення продуктивності за рахунок використання режимів розгону, наприклад, підвищення частоти шини процесора. Однак при всіх своїх перевагах висока робоча частота шини процесора FSB EV6 обмежує можливості розгону процесорів за рахунок збільшення частоти шини процесора. Зазвичай вдається збільшити частоту шини процесора не більше ніж на 10-15%. При цьому гранична величина можливого збільшення частоти шини процесора FSB EV6 і, відповідно, приросту продуктивності комп'ютера залежить від використовуваної материнської плати (від топології, якості виготовлення, особливостей використовуваних елементів).

Розглядаючи можливості використання форсованих режимів, слід брати до уваги, що процесори AMD Athlon і Duron, як і процесори Intel Pentium II, Pentium III (Katmai, Coppermine) мають фіксований множник - коефіцієнт множення частоти, що зв'язує внутрішню і зовнішню частоти. Внаслідок використовуваного конструктиву Socket A, що виключає зміну резисторів як це було у випадку AMD Athlon під Slot A, зміна частотних множників можливо тільки за допомогою спеціальних апаратно-програмних cредств, підтримуваних поки порівняно обмеженим типом материнських плат.

В результаті форсування роботи процесорів здійснюється, як правило, за рахунок збільшення зовнішньої частоти - частоти шини процесора FSB EV6.

Нижче ви побачите результати виконаних досліджень, пов'язаних з аналізом можливості роботи у форсованому режимі високопродуктивних процесорів AMD Athlon і Duron.

Необхідно відзначити, що підвищувати напругу живлення ядра процесора допустимо не більше ніж на 5-10% відносно стандартно встановленого рівня. Рекомендації фірми AMD щодо рівнів напруги живлення процесорів Athlon і Duron представлені в наступній таблиці.

Для більш точного аналізу температурного режиму комп'ютера і оцінки необхідних засобів охолоджування нижче приведені дані про потужність процесорів AMD Duron і AMD Athlon.

Величину частотного множника, що зв'язує внутрішню і зовнішню частоти процесорів, а також напруга живлення задають відповідні контакти процесора. Деякі материнські плати, використовуючи ці контакти, дозволяють змінювати значення частотних множників процесорів. Як приклади можна привести плати Abit KT7 і Soltek SL-KV75 +, які і були використані для демонстрації можливості розгону процесорів AMD Athlon і Duron через зміну частотних множників.

Основні параметри материнських плат

Soltek SL-KV75 +

• Підтримувані процесори: AMD Athlon (Thunderbird) і AMD Duron.
• Процесорний роз'єм Socket A (462 контакти).
• Стандартні значення тактової частоти шини FSB - 100 МГц.
• Overclocking: через DIP-перемикачі - 100, 103, 105, 110, 112, 115, 120, 124, 133.3, 140, 150 МГц, через BIOS Setup - 100, 103, 105, 112, 115, 120, 124 МГц.
• Напруга на ядрі: 1,5-1,85 В з кроком 0,25 В.
• Установка множника: через DIP-перемикачі.
• Чіпсет: VIA Apollo KT133 (VT8363 + VT82C686A).
• Оперативна пам'ять: до 768 Мбайт в 3 DIMM (168 p, 3,3 В), частота - 100/133 МГц
• BIOS: Award Plug and Play BIOS.
• Відео: AGP 1X / 2X / 4X.
• Аудіо: AC'97.
• Засоби вводу / виводу (I / O): 2 порти IDE (до 4 пристроїв UltraDMA / 66/33), роз'єми PS / 2 для підключення клавіатури і миші, 1 floppy-порт, 1 паралельний порт (EPP / ECP), 2 послідовних порту, 2 порти USB (+2 доп.) і т. д.
• Слоти: 1 AGP (Pro), 5 PCI, 1 ISA.
• Форм фактор: ATX (305x220 мм).

Abit KT7

• Підтримувані процесори: AMD Athlon (Thunderbird) і AMD Duron.
• Процесорний роз'єм Socket A (462 контакти).
• Стандартні значення тактової частоти шини FSB - 100 МГц.
• Оverclocking: через BIOS Setup - 100, 101, 103, 105, 107, 110, 112, 115, 117, 120, 122, 124, 127, 133, 136, 140, 145, 150, 155 МГц.
• Напруга на ядрі: 1,1-1,85 В з кроком 0,25 В.
• Установка множника: через BIOS Setup.
• Чіпсет: VIA Apollo KT133 (VT8363 + VT82C686A).
• Оперативна пам'ять: до 1,5 Гбайт в 3 DIMM (168 p, 3,3 В) PC100 / 133 SDRAM, частота - 100/133 МГц.
• BIOS: Award Plug and Play BIOS.
• Відео: AGP 1X / 2X / 4X.
• Засоби вводу / виводу (I / O): 2 порти IDE (до 4 пристроїв UltraDMA / 66/33), роз'єми PS / 2 для підключення клавіатури і миші. 1 floppy-порт, 1 паралельний порт (EPP / ECP), 2 послідовних порту, 2 порти USB (+2 доп.) І т. Д.
• Слоти: 1 AGP, 6 PCI, 1 ISA.
• Форм фактор: ATX (305x230 мм).

засоби тестування

• Тестові програми: WinBench 99 (CPUmark 99 і FPU WinMark);
• Материнська плата: Soltek SL-KV75 + і Abit KT7;
• ОЗУ: 128 Мбайт PC100;
• Відеоадаптер: Asus AGP-V3800 TV (відеочіпсета TNT2, відеопам'ять 32Мбайт);
• Процесор: AMD Athlon 700 МГц і AMD Duron 600 МГц;
• Жорсткий диск: IBM DPTA-372050 (20 Гбайт, 2 Мбайт кеш-пам'яті, UDMA / 66);
• Потужність джерела живлення: 250 Вт;
• ОС: Windows 98 Second Edition.

засоби охолодження

Як кулера був використаний TITAN TTC-D2T , Що забезпечує ефективне охолодження процесорів AMD. Контроль за вентилятором виконується вбудованими засобами hardware monitoring мікросхеми VT82C686A.

Контроль за температурою процесора здійснюється за допомогою термодатчиків (гнучкого у SL-KV75 +, жорсткого у KT7) материнської плати і коштів hardware monitoring.

Розгін процесорів через Підвищення частоти FSB

У разі использование плати Soltek SL-KV75 + вибір тактової частоти процесорної шини здійснюється за помощью одного з двох DIP-перемікачів, віділеніх на фото матерінської плати SL-KV75 +, и через BIOS Setup. Для Abit KT7 вибір частоти віконується з BIOS Setup. Плата Abit KT7 показала більш Високі результати. Тактову частоту шини процесора при використанні цієї плати вдалося підвищити до 115 МГц. Тому нижче представлені результати розгону процесорів через збільшення частоти шини лише для плати Abit KT7.

Розгін процесорів через зміну множників

Частотний множник у процесорів AMD Athlon (Thunderbird) і AMD Duron зафіксований, однак материнські плати Soltek SL-KV75 + і Abit KT7 забезпечують можливість його зміни. Альо все не так просто. Розрекламована можливість стосується тільки перших випусків процесорів. З деякого моменту фірма AMD обмежила дану можливість. Для нових процесорів сигнальні лінії, відповідальні за зміну частотного множника виявилися перерізаними. Однак, на щастя ентузіастів розгону, дана процедура виконується фірмою AMD над містками L1, виведеними на поверхню процесора. Замкнув перерізані містки, можна відновити втрачені можливості зміни частотного множника. Це можна зробити за допомогою м'якого, острозаточенного олівця (M2-M4), затираючи перерізані містки L1 на процесорі. При цьому необхідно уникати замикання сусідніх містків. Результати процедури продемонстровані на наступних фотографіях, на яких представлені фрагменти процесора AMD Duron.

Перевагою даного методу є можливість швидкого відновлення товарного виду процесора за допомогою ватного тампона і спирту.

Використовуваний процесор AMD Athlon (Thunderbird) не потребував в процедурі відновлення, що можна простежити на фото.

Після відновлення розірваних містків на процесорі AMD Duron зміна частотного множника можливо засобами материнських плат.

Вибір значення частотного множника процесора при використанні материнської плати Soltek SL-KV75 + здійснюється за допомогою відповідного DIP-перемикача (виділено на фото плати Soltek SL-KV75 +).

І тут слід зазначити наступні особливості материнської плати Soltek SL-KV75 +. В документації на цю плату повідомляється, що світіння світлодіода сигналізує про можливість використання коштів зміни частотного множника. Однак світлодіод горів навіть при використанні процесора з перерізаними містками L1 на процесорі. Наступна особливість пов'язана з використанням DIP-перемикача. В процесі розгону з'ясувалася неможливість встановлення деяких значень частотного множника. Ймовірно, секрет полягає в комбінаціях DIP-перемикача, що повторюються для деяких значень множника. Таким чином, на цій платі вдалося встановити лише 3 робочих значення множника для процесора Duron 600: 6, 6,5 і 8.

Подібних особливостей позбавлена ​​материнська плата Abit KT-7, у якій вибір параметрів розгону виконується засобами BIOS Setup. У зв'язку з цим, тут будуть розглянуті лише результати, отримані на платі Abit KT7.

Результати розгону, а також обрані режими представлені в таблицях і на діаграмах.

Розгін за допомогою збільшення частоти шини і множника

Необхідно відзначити, що максимальні рівні продуктивності досягаються вибором оптимальних значень для тактової частоти шини процесора при відповідних значеннях частотних множників.

Результати розгону процесорів на обох платах представлені нижче.

Тут максимальна продуктивність досягається при максимальному множник і максимальній частоті шини.

На платі Abit KT7 вдалося досягти більш значних результатів - частота процесора збільшилася більш ніж в півтора рази. Максимальна продуктивність в цілочисельних обчисленнях досягається при режимі 896 МГц = 115 МГц * 8, а в обчисленнях з плаваючою точкою - при частоті 910 МГц.

Слід зазначити, що для досягнення високих значень частот було неможливо обійтися без підвищення напруги живлення ядра процесора і ланцюгів введення / виведення. У таблиці нижче режими, в яких здійснювалося підвищення напруги живлення.

Деякі спроби розгону процесора були невдалими: не проходив початковий тест (POST), що не завантажувалася операційна система або ж комп'ютер зависав під час проходження тесту. Варіанти, при яких хоча б проходив POST, описані в наступній таблиці. З представлених даних випливає, що в більшості випадків проблема нестабільної роботи могла бути вирішена шляхом підвищення напруги живлення процесора. Очевидно, що підвищенням напруги живлення ядра можна було б домогтися ще більшої частоти роботи процесора. Однак це підвищує ризик виходу його з ладу.

Нижче представлені дані по розгону процесора Athlon. Незважаючи на те, що процесор Athlon вдалося розігнати лише до частоти 825 МГц, досягнуто суттєве підвищення продуктивності системи.

При підготовці статті були використані матеріали книги "PC: настройка, оптимізація і розгін". 2-е изд., Перераб. і доп., - СПб .: BHV - Петербург. 2000. - 336 с.