सीपीयू ओवरक्लॉकिंग गाइड: कैसे (और क्यों) अपने प्रोसेसर को ट्वीक करें

परिचय

ओवरक्लॉकिंग कभी उच्च-से-औसत हार्डवेयर ज्ञान वाले उत्साही लोगों का डोमेन था और थोड़ा-सा डेरिंग-डू। समुदाय बेंचमार्क प्रतियोगियों से बना था जो सीपीयू फ़्रीक्वेंसी लिफाफे को आगे बढ़ाने के लिए उत्सुक थे, गेमर्स एक उम्र बढ़ने वाले रिग से प्रदर्शन की अंतिम बूंद को निचोड़ने की कोशिश कर रहे थे, या केवल बिजली उपयोगकर्ता जो अपने सिस्टम की अनिर्दिष्ट और अनजाने सीमाओं को चार्ट करना चाहते थे। ओवरक्लॉकिंग / मोडिंग के आसपास की भावना का एक उत्कृष्ट उदाहरण “DIY कुकिंग ऑयल पीसी” था जिसे हमने 2006 में टॉम के हार्डवेयर में यहां प्रदर्शित किया था।

समय बदल गया है। लिक्विड कूलिंग जैसे सिस्टम के प्रदर्शन के लिए कई अन्य आला “ट्वीक्स” के साथ, विक्रेताओं ने ओवरक्लॉकिंग को अपनाया है, अपने हार्डवेयर की क्षमताओं को बढ़ावा देने के लिए, ओवरक्लॉकिंग को आसान बनाने के लिए सॉफ़्टवेयर और फ़र्मवेयर टूल प्रदान करते हैं, और, एक प्रीमियम मूल्य के लिए, प्री-बिल्ट प्रदान करते हैं , विशिष्टताओं के साथ ओवरक्लॉक्ड सिस्टम जिसने 2000 के दशक में हममें से कई लोगों को झकझोर कर रख दिया होगा।

ओवरक्लॉकिंग की मुख्यधारा को अपनाने को भी नए अनुप्रयोगों के ढेरों द्वारा आगे बढ़ाया गया है; न केवल गेमिंग, बल्कि मुद्रा खनन और विकेंद्रीकृत वैज्ञानिक कंप्यूटिंग जैसे बीओआईएनसी और प्रोटीन फोल्डिंग। और जबकि हाल के वर्षों में ओवरक्लॉकिंग की वास्तविक प्रक्रिया को बहुत सरल बनाया गया है, यह अंधा नहीं है। अक्सर, ओवरक्लॉकिंग एक संपूर्ण रूप से सिस्टम बिल्ड को देखने और बाधाओं को दूर करने का मामला है, न कि केवल एक घटक को उसकी सीमा तक धकेलने का।

उदाहरण के लिए, आप कुछ कोर i7-3770K को 5.1 GHz से अधिक (लगभग ~ 1.45V की वोल्टेज सेटिंग की अपेक्षा) पर चला सकते हैं, लेकिन यदि सिस्टम का उपयोग वैज्ञानिक कंप्यूटिंग (या किसी अन्य एप्लिकेशन के लिए किया जा रहा है जिसमें बड़े डेटा सेट में हेरफेर करने की आवश्यकता होती है) , मेमोरी डेटा दरें आपके प्रदर्शन में बाधा बन सकती हैं।

हम इस लेख में सीपीयू पर ध्यान केंद्रित करते हैं, लेकिन सिस्टम मेमोरी और ग्राफिक्स प्रोसेसर दोनों भी ओवरक्लॉक करने योग्य हैं। और कई शुरुआती-उत्साही यह महसूस कर सकते हैं कि बेहतर प्रदर्शन के लिए प्रोसेसर को ओवरक्लॉक करने के बजाय, वे सिस्टम के कूलिंग को अपग्रेड कर सकते हैं ताकि प्रोसेसर के अंतर्निर्मित थर्मल थ्रॉटलिंग को भारी भार के तहत किक करने से रोका जा सके।

हार्डवेयर क्षमताओं में हालिया बदलाव के बावजूद, ओवरक्लॉकिंग के पीछे की मूल अवधारणा वही रहती है। घड़ी वाले घटक—एक थरथरानवाला—में प्रदर्शन का एक मार्जिन (आवृत्ति) होता है जिसे हम हेडरूम के रूप में संदर्भित करते हैं, जो विज्ञापित डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स के ऊपर और बाहर उपलब्ध है। थर्मल प्रदर्शन और नाममात्र प्रणाली के उपलब्ध वोल्टेज बाधाओं के आधार पर हार्डवेयर के लिए इंजीनियर सुरक्षा मार्जिन के कारण कुछ हेडरूम हैं। यही है, एक बड़े पैमाने पर बाजार के घटक को इतनी गर्मी नहीं डालनी चाहिए कि पीसी के शीर्ष 5% में ही इसे संभालने की शीतलन क्षमता हो। इसे “जानबूझकर गार्डबैंड” कहा जाता है। अत्यधिक ओवरक्लॉकिंग गार्डबैंड के साथ-साथ हार्डवेयर और सिलिकॉन निर्माण प्रक्रिया के डिजाइन में रूढ़िवाद को भी खा जाता है।

हेडरूम का एक और हिस्सा मौजूद है क्योंकि स्टॉक मूल्य निर्माता परीक्षण के दौरान निर्धारित एक स्थिर सेट-पॉइंट है। उदाहरण के लिए, एक दिया गया सीपीयू और सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन कम से कम अक्सर क्रैश हो सकता है जब इसे उपलब्ध अधिकतम से 2.5 गीगाहर्ट्ज़ पर संचालित किया जाता है।

अंत में, निर्माता ओवरक्लॉकर्स को बिना चार्ज किए मुफ्त प्रदर्शन वृद्धि प्रदान करने से कतराते हैं; इंटेल के गुणक-लॉक और अनलॉक किए गए सीपीयू महान उदाहरण हैं, जहां समान चिप्स को कृत्रिम आवृत्ति कैप के साथ और बिना बेचा जाता है, जिसमें ओवरक्लॉक करने की क्षमता के लिए प्रीमियम चार्ज किया जाता है।

एक घटक की आवृत्ति को विभिन्न माध्यमों से बढ़ाया जा सकता है, और उच्च घटक वोल्टेज का उपयोग अक्सर उस उच्च आवृत्ति पर आवश्यक मजबूत संकेत प्रदान करने के लिए किया जाता है। यह मार्गदर्शिका इस बात पर चर्चा नहीं करती है कि ओवरक्लॉकिंग के लिए कौन सा प्रोसेसर “बेहतर” है; प्रत्येक ओवरक्लॉकर की प्राथमिकता होती है, और सीपीयू की सिफारिश करते समय पूर्वाग्रह चलन में आते हैं। हमारे पास एक पुरानी AMD FX-8350 बनाम Intel Core i7-3770K कहानी है जो बाधाओं पर चर्चा करती है, यदि आप कुछ साल पहले शीर्ष प्रोसेसर की स्थिति की तुलना करना चाहते हैं, हालांकि।

गर्मी, स्थिरता, क्षति, और वारंटी के विचार

एक सिस्टम को ओवरक्लॉक करके हासिल किया गया प्रदर्शन-ओवर-स्टॉक केवल एक मामूली बदलाव नहीं है; HWBot के सदस्य Just_nuke_em ने अपेक्षाकृत सस्ते क्वाड-मॉड्यूल AMD FX-8120 को 3.1 GHz से 8.3 GHz की स्टॉक क्लॉक दर के साथ ओवरक्लॉक किया, जो AMD के प्रकाशित विनिर्देशों की तुलना में 250% से अधिक की वृद्धि है।

जबकि अधिकांश ओवरक्लॉक इस विश्व रिकॉर्ड की तुलना में अधिक मामूली होंगे, किसी भी प्रदर्शन में वृद्धि भौतिकी द्वारा लगाई गई कुछ सीमाओं के साथ आती है। जैसे-जैसे चिप की घड़ी की दर और वोल्टेज में वृद्धि होती है, सिस्टम का अपशिष्ट ताप उत्पादन भी तेजी से बढ़ता है, और इस गर्मी को किसी तरह निकालना पड़ता है। अक्सर, किसी निर्माण की शीतलन क्षमता घटक की सैद्धांतिक अधिकतम आवृत्ति से बहुत पहले अधिकतम हो जाएगी। और समय बीतने के साथ सीपीयू कूलिंग कम कुशल होता जाएगा, अधिक नहीं; सीपीयू की प्रत्येक पीढ़ी में पहले की तुलना में उच्च ट्रांजिस्टर घनत्व होता है। इंटेल 2008 में 45nm Nehalem मरने से 2015 में Skylake में 14nm मरने के लिए चला गया, और Cannonlake (2017 में रिलीज के लिए स्लेट) 10nm प्रक्रिया पर बनने जा रहा है। एएमडी एक समान प्रगति का अनुसरण करता है।

जबकि ट्रांजिस्टर की संख्या प्रत्येक नई वास्तुकला के साथ बढ़ती है, मरने का आकार नहीं होता है, जिससे पारंपरिक शीतलन समाधानों के लिए थर्मल ऊर्जा उत्पन्न होने की दर को बनाए रखना अधिक कठिन हो जाता है। वास्तव में, जैसे-जैसे डाई छोटी होती जाती है, सीपीयू और उसके हीट स्प्रेडर के बीच कुल सतह क्षेत्र का संपर्क कम होता जाता है, जिससे कूलिंग कम कुशल हो जाती है। यह सब वर्तमान चिप्स में “हॉट स्पॉट” के लिए बहुत अधिक भविष्यवाणी में योगदान देता है। बेशक, जैसे-जैसे आप वोल्टेज बढ़ाते हैं (उम्मीद है) अधिक आक्रामक ओवरक्लॉक्स को स्थिर करते हैं, बिजली की खपत बहुत तेज़ी से बढ़ जाती है। कोर तापमान छोटे, वृद्धिशील आवृत्ति बूस्ट के लिए कूदते हैं।

सिस्टम की स्थिरता अक्सर ओवरक्लॉकिंग का एक और शिकार होती है। उत्साही लोगों को कभी-कभी अधिक सिस्टम क्रैश और कम सुसंगत प्रदर्शन के साथ रहना पड़ता है। इसका मतलब यह नहीं है कि हर ओवरक्लॉक सिस्टम स्टॉक से कम स्थिर है; कई ओवरक्लॉकर्स ने स्टॉक क्लॉक दरों से अधिक पर नए और बेहतर ऑपरेटिंग पॉइंट खोजने की सूचना दी है। हालांकि, अपने कारखाने के विनिर्देशों से परे काम करने वाले सीपीयू उन पर लगाए गए तनावों के कारण छोटे जीवनकाल के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।

नुकसान पहुंचाना और वारंटी रद्द करना दो बार-बार उद्धृत कारण हैं कि लोग ओवरक्लॉकिंग के बारे में झिझकते हैं। पुराने दिनों में गर्मी या वोल्टेज अधिभार के कारण क्षतिग्रस्त घटकों को आसान था, और यह अब भी संभव है। लेकिन निर्माता थर्मल थ्रॉटलिंग सहित कई विफल-तिजोरियों को शामिल करते हैं, और सच्चाई यह है कि यह कहीं अधिक संभावना है कि एक अल्पकालिक परीक्षण चलाने से कोई स्थायी क्षति होने से पहले एक प्रणाली अस्थिर और दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगी।

हालाँकि, ओवरक्लॉकिंग सिस्टम घटकों के जीवनकाल को कम कर देगा; न केवल प्रोसेसर, बल्कि मदरबोर्ड, मेमोरी और अन्य हिस्से जो ओवरक्लॉक किए गए प्रोसेसर के साथ-साथ उनके डिज़ाइन किए गए ऑपरेटिंग बिंदुओं से परे तनावग्रस्त थे। इलेक्ट्रॉनिक्स में, पहनने का सबसे बड़ा स्रोत इलेक्ट्रोमाइग्रेशन के रूप में जाना जाने वाला एक घटना है, जिससे विद्युत प्रवाह के बल के तहत आयनों को एक संरचना से आसन्न संरचना में धीरे-धीरे स्थानांतरित किया जाता है। प्रमुख योगदान कारकों में बढ़ी हुई गर्मी और वोल्टेज शामिल हैं, लेकिन गर्मी और वोल्टेज की सीमाएं विभिन्न सामग्रियों, विभिन्न उत्पादन तकनीकों और अपेक्षित घटक जीवनकाल के साथ भिन्न होती हैं। थर्मल लोड विशेष रूप से आईसी में विद्युत प्रवास में तेजी लाते हैं।

वारंटी के संदर्भ में, जबकि GPU और मदरबोर्ड निर्माता हाल ही में अधिक ओवरक्लॉकिंग-फ्रेंडली हो गए हैं, इंटेल और एएमडी दोनों वारंटी शून्य हो जाती हैं यदि उनके सीपीयू की घड़ी की दर बिल्कुल बदल जाती है। इंटेल एक “प्रदर्शन ट्यूनिंग सुरक्षा योजना” की पेशकश करता है जो एक योग्य प्रोसेसर को प्रतिस्थापित करेगा जो इंटेल के विनिर्देशों के बाहर आता है, लेकिन एएमडी एक ऐसे प्रोसेसर को कवर नहीं करेगा जो प्रकाशित विनिर्देशों के बाहर संचालित किया गया था, तब भी जब एएमडी का अपना ओवरड्राइव सॉफ़्टवेयर ओवरक्लॉकिंग के लिए उपयोग किया जाता है।