Как выжать из железа максимум и при этом не потерять стабильность работы
Разгон различных компонент компьютера в последнее время стал совершенно обычным и массовым явлением. Для кого-то это новый вид спорта или просто развлечение. Многие энтузиасты этого дела прибегают к таким ухищрениям, какие нормальному человеку покажутся слегка странноватыми. Например, на оверклокерских сайтах можно увидеть радостную реплику вроде: "Вчера мне удалось разогнать свой Celeron до XXX (или даже XXXX) мегагерц, и замерить производительность в Quake, пока мой помощник обдавал процессор снегом из углекислотного огнетушителя!" =). Ниже пойдет речь о том, как проконтролировать разгон, для того чтобы иметь у себя на столе стабильно работающую систему, при которой все комплектующие работают в безопасном для себя и окружающих режиме.
(c) Компьютерная газета
Разгоняя процессор, оперативную память и видеоплату, мы получаем довольно значимую прибавку в производительности совершенно безвозмездно, то есть даром. Но теория с бесплатным сыром остается вполне применима и к данному случаю. Получая дополнительные FPS, мы платим потерей стабильности и уменьшением срока жизни чипа. Говоря простым языком, при увеличении тактовой частоты происходит усиленное рассеивание мощности с элементов схемы, следствием чего является термогенерация носителей заряда в полупроводнике, дрейф статических и динамических характеристик структур, изменение пороговых напряжений, а также усиление процессов электромиграции в токоведущих дорожках из-за увеличения плотности тока. =) Если говорить короче, то чип начинает "глючить", и в особо жестких условиях теоретически может сгореть. Что касается температуры, то ее повышение на 10 градусов вдвое сокращает жизнь микросхемы. Хотя это и не самое страшное, если процессор проживет не 25 лет, а 5, так как через три года он морально устареет настолько, что его можно будет продать разве что на барахолке.
Предположим, вы разогнали систему. Как проверить, что компьютер работает стабильно? Нужно в течение некоторого времени максимально загрузить работой все его подсистемы. Самый часто даваемый совет на этот счет заключается в запуске игрушки вроде Quake и некоторому времени прогона demo в этой игре. В большинстве случаев это позволяет выявить явные неполадки. Но! Этот метод не позволяет быть уверенным даже на 85%. Сейчас я объясню почему.
Допустим, чтобы прогнать тест, вы поставили максимальное разрешение и качество изображения. Если это не супербыстрая плата, то узким местом в системе становится видеоплата. И пока она визуализирует сцену и выводит очередной кадр, процессор простаивает! То есть нельзя сказать, что он загружен на 100%. А если он не полностью загружен, то где гарантия, что система не "упадет" при предельной загрузке.
Другой момент, пусть у вас 128 Мб оперативной памяти, которая работает на повышенной частоте и теоретически может сбоить. Если сбойная ячейка находится в области данных или ядра операционной системы, то программа или операционная система вызовут сбой или зависание системы. А если она находится на месте, где сейчас храниться текстура? Вряд ли вы сможете заметить пиксел немного отличающегося цвета, да еще на текстуре отфильтрованной видеоплатой.
У всех современных процессоров заблокирован множитель. Разогнать такой процессор можно только путем повышения частоты системной шины. А когда мы повышаем частоту шины, мы почти всегда повышаем частоту работы оперативной памяти и частоту шины AGP, на которой работает видеоплата. Разумеется, что работа свыше номинальных частот может теоретически вызвать проблемы. Поэтому, если вы хотите быть на 100% уверены, что ваша система "solid as a rock", то есть абсолютно стабильна, необходимо протестировать каждую подсистему отдельно.
Итак, перейдем от слов непосредственно к делу.
Процессор
Нормальный отвод тепла от чипа - залог стабильности. Поэтому прежде чем разгонять процессор, убедитесь, что он имеет качественный радиатор и вентилятор. Качественный радиатор будет иметь наибольшую площадь поверхности (множество ребер), а качественный вентилятор имеет в своей основе шарикоподшипник. Для получения хорошего контакта процессор-радиатор необходимо очистить обе соприкасаемые поверхности и нанести тонкий слой термопасты. В 90 процентах случаев, когда разогнанная система запускается, но через некоторое время начинает сбоить и виснет или сбоит при выполнении приложений, сильно загружающих процессор, причину следует искать именно в перегреве процессора.
Теперь, когда все готово, начинаем плавно увеличивать частоту шины (FSB). После установки очередного значения возможны следующие варианты:
1. "Черный экран" при включении системы означает, что либо процессор, либо видеокарта не способны работать на данной частоте. Значение системной шины придется вернуть назад. Если они задаются переключателями на плате, то это не составит никаких проблем. Если установка частоты задается при помощи BIOS, то при включении компьютера необходимо удерживать нажатой клавишу Ins на клавиатуре (в различных платах метод может отличаться). При этом последующая загрузка будет произведена на стандартной частоте.
2. Компьютер зависает при начальной загрузке, когда проходит POST (Power On Self Test). В этом случае, возможно, что процессор или какие-либо устройства не могут стабильно работать на данной частоте шины. Можно попытаться стабилизировать работу путем поднятия напряжения питания процессора на 0.1 - 0.2 B, предварительно обеспечив ему достаточное охлаждение. В новых материнских платах предусмотрено также поднятие напряжения на PCI и AGP шинах. В любом случае этим способом нужно пользоваться с особой осторожностью, так как именно с поднятием напряжений могут возникнуть основные серьезные необратимые проблемы.
3. После загрузки OC или при работе периодически вылетает "синий экран" или сообщение о том, что программа выполнила недопустимую операцию. В данном случае, скорее всего, виновато недостаточное охлаждение процессора, и при обеспечении хорошего теплоотвода проблемы в большинстве случаев исчезают.
4. Компьютер запускается и работает без видимых проблем. Необходимо проверить надежность работы в критических условиях и брать следующий барьер частоты.
Для загрузки процессора и проверки работоспособности в критических условиях существует масса различных приложений. В том числе и специально написанных для решения данной проблемы. Я же в свою очередь могу порекомендовать CPU Stability Test (www.saunalahti.fi/jv16/) (446 Kb). Данная утилита выполняет огромное количество всевозможных тестов для разных блоков CPU. После выполнения теста проверяется CRC результата и выносится вердикт.
Если данная программа проработала ночь и при этом ни разу не было ошибок в результатах вычислений, то с большой долей вероятности можно судить, что процессор стабилен.
При разгоне процессора всегда нужно следить за достаточным теплоотводом. Датчики, расположенные на плате, в силу многих факторов, не всегда показывают истинный результат. Для большей надежности лучше использовать универсальный датчик температуры, давления и прикосновения, расположенный у вас на руке. Если вы не можете спокойно держать палец на радиаторе, то пора подумать о дополнительном охлаждении. Разумеется, делать измерения нужно ОЧЕНЬ осторожно и аккуратно.
Оперативная память
Оперативная память не в меньшей степени влияет на производительность и стабильность системы, чем центральный процессор. При разгоне современных процессоров мы почти всегда разгоняем оперативную память, поднимая частоту шины. Если говорить о разгоне Celeron, рассчитанных на частоту системной шины 66 МГц, то при использовании стандартной РС 100 памяти проблем не возникает, так как есть хороший запас на поднятие частоты. Если же у вас Pentium II/III или Athlon с неразблокированным множителем, то оперативная память вполне может стать препятствием при разгоне, так как далеко не вся производимая сегодня память способна работать на частотах, значительно превышающих номинальные.
А каким образом можно быть уверенным, что память работает стабильно? Метод с запуском игр и их прогоном в течение некоторого времени, как было отмечено выше, не является точным. У меня не раз были ситуации, при которых весьма сложно было вычислить, кто виноват - процессор или память, если сбой происходил один-два раза в день.
Обычные тестовые программы для проверки памяти работают ужасно медленно, написаны давным-давно и в принципе не способны показать реальную картину. Память даже не успевает как следует разогреться. Кроме того, программы, работающие под Windows, вообще не в состоянии протестировать большую часть памяти, которая занята ядром ОС и прочими делами.
В общем, единственный реально работающий тест, который можно рекомендовать для проверки, это небольшая программка с тривиальным названием testmem (можно найти на www.freeware.ru). Имея небольшой размер, эта вещица проходит по всей доступной памяти, работая при этом в реальном режиме. А несколько килобайт позволяют программе разместиться в кэше первого уровня и работать с оперативной памятью на максимально возможной скорости, а многократно повторяющиеся операции считывания дают возможность судить о высокой степени обнаруживаемости ошибки.
Разумеется, программа работает только в "чистом" ДОСе. Для запуска необходимо использовать пункт "Safe Mode with Command Prompt" при начальной загрузке или создать загрузочную дискету (только с основными системными файлами) с помощью команды format a: /s, затем переписав туда и testmem. При запуске без параметров программа прогоняет стандартный тест, который включает в себя 50 циклов проверки при двух операциях чтения. Данный режим позволяет быстро оценить стабильность. Для более точной оценки необходимо запустить программу с ключом -s, где производятся 200 циклов проверки при пяти операциях чтения.
Таким образом мы разобрались с оперативной памятью. Теперь подошла очередь для самой главной для игрока части системы - видеоплаты.
Видеоплата
При разгоне современной видеоплаты существует возможность отдельно указывать частоты работы ядра и видеопамяти. При увеличении частоты ядра в большей степени увеличивается производительность карты в 16-битном цвете, когда объем прокачки текстур невелик. При 32-битном цвете больше сказывается частота работы видеопамяти, когда через нее надо прогнать большие объемы текстур.
На успех разгона в первую очередь влияет хорошее охлаждение. Даже если плата имеет вентилятор, это еще совсем не значит, что теплоотвод идеален. Часто этот вентилятор маломощный и создает слабый воздушный поток, который обдувает весьма низкопрофильный радиатор. Делается это для того, чтобы в соседний PCI слот могла вместиться плата расширения. Если у вас соседний с видеоплатой слот пустует, вы можете поэкспериментировать и установить более мощный радиатор и вентилятор.
Помимо охлаждения чипа, стоит подумать и об охлаждении видеопамяти, которая может также довольно сильно нагреваться и при этом сбоить. В простейшем случае это просто обдув за счет вентилятора на чипе, в более продвинутом - установка с помощью термопасты маленьких радиаторов на чипы видеопамяти.
Как и в случае с процессором, при разгоне видеоплаты возможны различные ситуации при увеличении частоты.
Для ядра:
1) Мгновенное зависание системы при попытке запустить 3D приложение. Пожалуй, это перебор. Надо откатиться назад.
2) Выпадение полигонов или зависание системы через некоторое время. Проверьте температуру чипа. Если дополнительное охлаждение не помогло, откатываемся назад.
3) Нормальная работа. Теперь надо протестировать чип в критических условиях, чтобы выяснить, действительно ли установленная частота является приемлемой для чипа.
Для видеопамяти:
1) Появление мусора на экране в 2D и зависание в 3D. Многовато будет для вашей видеопамяти.
2) Текстуры в 3D "искрят" либо отображаются некорректно. Проверьте нагрев чипов либо откатитесь назад.
3) Нормальная работа. Как и в случае с ядром, надо протестировать память в критических условиях.
Для того чтобы найти "золотую середину", которая сочетает в себе максимальную скорость и стабильность, рекомендую поступить следующим образом. Постепенно, с шагом 5 МГц, увеличивать частоту видеопамяти (с помощью PowerStrip или любой другой подобной утилиты), пока вы не наткнетесь на нестабильную работу. Затем сделать шаг назад и протестировать эту установку в критических условиях. При нестабильной работе откатиться еще на шаг назад. Приведенные выше рекомендации в полной мере относятся и к разгону ядра.
Чтобы протестировать видеоплату в критических условиях, придется воспользоваться какой-либо современной 3D игрой, например Quake III Arena. Достаточно прогнать встроенное демо на максимальном разрешении в течение 20 минут, чтобы приблизительно знать, насколько стабильна система. Чтобы быть уверенным точно, нужно запускать тест минимум на ночь. Если использовать 16 бит цвет, то нагрузка в общем случае будет больше на ядро, если 32-битный - то на видеопамять.
Внимание! Используйте приведенные здесь сведения, только если вы полностью отдаете себе отчет, что делаете. Автор не несет никакой прямой либо косвенной ответственности за повреждение оборудования или потерю информации, вызванные данными рекомендациями.
Виталий Шуравко foster@mail.ru
(c) Компьютерная газета
Разгоняя процессор, оперативную память и видеоплату, мы получаем довольно значимую прибавку в производительности совершенно безвозмездно, то есть даром. Но теория с бесплатным сыром остается вполне применима и к данному случаю. Получая дополнительные FPS, мы платим потерей стабильности и уменьшением срока жизни чипа. Говоря простым языком, при увеличении тактовой частоты происходит усиленное рассеивание мощности с элементов схемы, следствием чего является термогенерация носителей заряда в полупроводнике, дрейф статических и динамических характеристик структур, изменение пороговых напряжений, а также усиление процессов электромиграции в токоведущих дорожках из-за увеличения плотности тока. =) Если говорить короче, то чип начинает "глючить", и в особо жестких условиях теоретически может сгореть. Что касается температуры, то ее повышение на 10 градусов вдвое сокращает жизнь микросхемы. Хотя это и не самое страшное, если процессор проживет не 25 лет, а 5, так как через три года он морально устареет настолько, что его можно будет продать разве что на барахолке.
Предположим, вы разогнали систему. Как проверить, что компьютер работает стабильно? Нужно в течение некоторого времени максимально загрузить работой все его подсистемы. Самый часто даваемый совет на этот счет заключается в запуске игрушки вроде Quake и некоторому времени прогона demo в этой игре. В большинстве случаев это позволяет выявить явные неполадки. Но! Этот метод не позволяет быть уверенным даже на 85%. Сейчас я объясню почему.
Допустим, чтобы прогнать тест, вы поставили максимальное разрешение и качество изображения. Если это не супербыстрая плата, то узким местом в системе становится видеоплата. И пока она визуализирует сцену и выводит очередной кадр, процессор простаивает! То есть нельзя сказать, что он загружен на 100%. А если он не полностью загружен, то где гарантия, что система не "упадет" при предельной загрузке.
Другой момент, пусть у вас 128 Мб оперативной памяти, которая работает на повышенной частоте и теоретически может сбоить. Если сбойная ячейка находится в области данных или ядра операционной системы, то программа или операционная система вызовут сбой или зависание системы. А если она находится на месте, где сейчас храниться текстура? Вряд ли вы сможете заметить пиксел немного отличающегося цвета, да еще на текстуре отфильтрованной видеоплатой.
У всех современных процессоров заблокирован множитель. Разогнать такой процессор можно только путем повышения частоты системной шины. А когда мы повышаем частоту шины, мы почти всегда повышаем частоту работы оперативной памяти и частоту шины AGP, на которой работает видеоплата. Разумеется, что работа свыше номинальных частот может теоретически вызвать проблемы. Поэтому, если вы хотите быть на 100% уверены, что ваша система "solid as a rock", то есть абсолютно стабильна, необходимо протестировать каждую подсистему отдельно.
Итак, перейдем от слов непосредственно к делу.
Процессор
Нормальный отвод тепла от чипа - залог стабильности. Поэтому прежде чем разгонять процессор, убедитесь, что он имеет качественный радиатор и вентилятор. Качественный радиатор будет иметь наибольшую площадь поверхности (множество ребер), а качественный вентилятор имеет в своей основе шарикоподшипник. Для получения хорошего контакта процессор-радиатор необходимо очистить обе соприкасаемые поверхности и нанести тонкий слой термопасты. В 90 процентах случаев, когда разогнанная система запускается, но через некоторое время начинает сбоить и виснет или сбоит при выполнении приложений, сильно загружающих процессор, причину следует искать именно в перегреве процессора.
Теперь, когда все готово, начинаем плавно увеличивать частоту шины (FSB). После установки очередного значения возможны следующие варианты:
1. "Черный экран" при включении системы означает, что либо процессор, либо видеокарта не способны работать на данной частоте. Значение системной шины придется вернуть назад. Если они задаются переключателями на плате, то это не составит никаких проблем. Если установка частоты задается при помощи BIOS, то при включении компьютера необходимо удерживать нажатой клавишу Ins на клавиатуре (в различных платах метод может отличаться). При этом последующая загрузка будет произведена на стандартной частоте.
2. Компьютер зависает при начальной загрузке, когда проходит POST (Power On Self Test). В этом случае, возможно, что процессор или какие-либо устройства не могут стабильно работать на данной частоте шины. Можно попытаться стабилизировать работу путем поднятия напряжения питания процессора на 0.1 - 0.2 B, предварительно обеспечив ему достаточное охлаждение. В новых материнских платах предусмотрено также поднятие напряжения на PCI и AGP шинах. В любом случае этим способом нужно пользоваться с особой осторожностью, так как именно с поднятием напряжений могут возникнуть основные серьезные необратимые проблемы.
3. После загрузки OC или при работе периодически вылетает "синий экран" или сообщение о том, что программа выполнила недопустимую операцию. В данном случае, скорее всего, виновато недостаточное охлаждение процессора, и при обеспечении хорошего теплоотвода проблемы в большинстве случаев исчезают.
4. Компьютер запускается и работает без видимых проблем. Необходимо проверить надежность работы в критических условиях и брать следующий барьер частоты.
Для загрузки процессора и проверки работоспособности в критических условиях существует масса различных приложений. В том числе и специально написанных для решения данной проблемы. Я же в свою очередь могу порекомендовать CPU Stability Test (www.saunalahti.fi/jv16/) (446 Kb). Данная утилита выполняет огромное количество всевозможных тестов для разных блоков CPU. После выполнения теста проверяется CRC результата и выносится вердикт.
Если данная программа проработала ночь и при этом ни разу не было ошибок в результатах вычислений, то с большой долей вероятности можно судить, что процессор стабилен.
При разгоне процессора всегда нужно следить за достаточным теплоотводом. Датчики, расположенные на плате, в силу многих факторов, не всегда показывают истинный результат. Для большей надежности лучше использовать универсальный датчик температуры, давления и прикосновения, расположенный у вас на руке. Если вы не можете спокойно держать палец на радиаторе, то пора подумать о дополнительном охлаждении. Разумеется, делать измерения нужно ОЧЕНЬ осторожно и аккуратно.
Оперативная память
Оперативная память не в меньшей степени влияет на производительность и стабильность системы, чем центральный процессор. При разгоне современных процессоров мы почти всегда разгоняем оперативную память, поднимая частоту шины. Если говорить о разгоне Celeron, рассчитанных на частоту системной шины 66 МГц, то при использовании стандартной РС 100 памяти проблем не возникает, так как есть хороший запас на поднятие частоты. Если же у вас Pentium II/III или Athlon с неразблокированным множителем, то оперативная память вполне может стать препятствием при разгоне, так как далеко не вся производимая сегодня память способна работать на частотах, значительно превышающих номинальные.
А каким образом можно быть уверенным, что память работает стабильно? Метод с запуском игр и их прогоном в течение некоторого времени, как было отмечено выше, не является точным. У меня не раз были ситуации, при которых весьма сложно было вычислить, кто виноват - процессор или память, если сбой происходил один-два раза в день.
Обычные тестовые программы для проверки памяти работают ужасно медленно, написаны давным-давно и в принципе не способны показать реальную картину. Память даже не успевает как следует разогреться. Кроме того, программы, работающие под Windows, вообще не в состоянии протестировать большую часть памяти, которая занята ядром ОС и прочими делами.
В общем, единственный реально работающий тест, который можно рекомендовать для проверки, это небольшая программка с тривиальным названием testmem (можно найти на www.freeware.ru). Имея небольшой размер, эта вещица проходит по всей доступной памяти, работая при этом в реальном режиме. А несколько килобайт позволяют программе разместиться в кэше первого уровня и работать с оперативной памятью на максимально возможной скорости, а многократно повторяющиеся операции считывания дают возможность судить о высокой степени обнаруживаемости ошибки.
Разумеется, программа работает только в "чистом" ДОСе. Для запуска необходимо использовать пункт "Safe Mode with Command Prompt" при начальной загрузке или создать загрузочную дискету (только с основными системными файлами) с помощью команды format a: /s, затем переписав туда и testmem. При запуске без параметров программа прогоняет стандартный тест, который включает в себя 50 циклов проверки при двух операциях чтения. Данный режим позволяет быстро оценить стабильность. Для более точной оценки необходимо запустить программу с ключом -s, где производятся 200 циклов проверки при пяти операциях чтения.
Таким образом мы разобрались с оперативной памятью. Теперь подошла очередь для самой главной для игрока части системы - видеоплаты.
Видеоплата
При разгоне современной видеоплаты существует возможность отдельно указывать частоты работы ядра и видеопамяти. При увеличении частоты ядра в большей степени увеличивается производительность карты в 16-битном цвете, когда объем прокачки текстур невелик. При 32-битном цвете больше сказывается частота работы видеопамяти, когда через нее надо прогнать большие объемы текстур.
На успех разгона в первую очередь влияет хорошее охлаждение. Даже если плата имеет вентилятор, это еще совсем не значит, что теплоотвод идеален. Часто этот вентилятор маломощный и создает слабый воздушный поток, который обдувает весьма низкопрофильный радиатор. Делается это для того, чтобы в соседний PCI слот могла вместиться плата расширения. Если у вас соседний с видеоплатой слот пустует, вы можете поэкспериментировать и установить более мощный радиатор и вентилятор.
Помимо охлаждения чипа, стоит подумать и об охлаждении видеопамяти, которая может также довольно сильно нагреваться и при этом сбоить. В простейшем случае это просто обдув за счет вентилятора на чипе, в более продвинутом - установка с помощью термопасты маленьких радиаторов на чипы видеопамяти.
Как и в случае с процессором, при разгоне видеоплаты возможны различные ситуации при увеличении частоты.
Для ядра:
1) Мгновенное зависание системы при попытке запустить 3D приложение. Пожалуй, это перебор. Надо откатиться назад.
2) Выпадение полигонов или зависание системы через некоторое время. Проверьте температуру чипа. Если дополнительное охлаждение не помогло, откатываемся назад.
3) Нормальная работа. Теперь надо протестировать чип в критических условиях, чтобы выяснить, действительно ли установленная частота является приемлемой для чипа.
Для видеопамяти:
1) Появление мусора на экране в 2D и зависание в 3D. Многовато будет для вашей видеопамяти.
2) Текстуры в 3D "искрят" либо отображаются некорректно. Проверьте нагрев чипов либо откатитесь назад.
3) Нормальная работа. Как и в случае с ядром, надо протестировать память в критических условиях.
Для того чтобы найти "золотую середину", которая сочетает в себе максимальную скорость и стабильность, рекомендую поступить следующим образом. Постепенно, с шагом 5 МГц, увеличивать частоту видеопамяти (с помощью PowerStrip или любой другой подобной утилиты), пока вы не наткнетесь на нестабильную работу. Затем сделать шаг назад и протестировать эту установку в критических условиях. При нестабильной работе откатиться еще на шаг назад. Приведенные выше рекомендации в полной мере относятся и к разгону ядра.
Чтобы протестировать видеоплату в критических условиях, придется воспользоваться какой-либо современной 3D игрой, например Quake III Arena. Достаточно прогнать встроенное демо на максимальном разрешении в течение 20 минут, чтобы приблизительно знать, насколько стабильна система. Чтобы быть уверенным точно, нужно запускать тест минимум на ночь. Если использовать 16 бит цвет, то нагрузка в общем случае будет больше на ядро, если 32-битный - то на видеопамять.
Внимание! Используйте приведенные здесь сведения, только если вы полностью отдаете себе отчет, что делаете. Автор не несет никакой прямой либо косвенной ответственности за повреждение оборудования или потерю информации, вызванные данными рекомендациями.
Виталий Шуравко foster@mail.ru
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 03 за 2000 год в рубрике разное :: страна советов
