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CPU 오버클러킹 가이드: 프로세서를 조정하는 방법(및 이유)

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    소개

    오버클러킹은 한때 평균 이상의 하드웨어 노하우와 약간의 실수를 하는 매니아들의 영역이었습니다. 커뮤니티는 CPU 주파수 엔벨로프를 밀어붙이는 데 열심인 벤치마크 경쟁자, 노후된 장비에서 성능의 마지막 한 방울을 짜내려고 하는 게이머, 또는 단순히 시스템의 문서화되지 않고 광고되지 않은 한계를 차트로 표시하려는 고급 사용자로 구성되었습니다. 오버클럭/모딩에 대한 정신의 전형적인 예는 2006년 Tom’s Hardware에서 선보인 “DIY Cooking Oil PC”입니다.

    시대가 바뀌었다. 액체 냉각과 같은 시스템 성능에 대한 다른 많은 틈새 “조정”과 마찬가지로 공급업체는 오버클러킹을 수용하고 하드웨어 기능을 열렬히 홍보하며 오버클러킹을 훨씬 쉽게 하는 소프트웨어 및 펌웨어 도구를 제공하고 프리미엄 가격으로 사전 구축된 , 2000년대에 우리 중 많은 사람들을 기절시켰을 사양의 오버클럭 시스템.

    오버클럭킹의 주류 채택은 또한 수많은 새로운 애플리케이션에 의해 추진되었습니다. 게임뿐만 아니라 통화 마이닝 및 BOINC 및 단백질 접기와 같은 분산 과학 컴퓨팅. 오버클러킹의 실제 프로세스는 최근 몇 년 동안 크게 단순화되었지만 맹목적인 것은 아닙니다. 종종 오버클럭킹은 시스템 빌드를 전체적으로 보고 병목 현상을 제거하는 문제이며, 하나의 구성 요소를 한계까지 밀어붙이는 것이 아닙니다.

    예를 들어 일부 Core i7-3770K는 5.1GHz 이상에서 실행할 수 있지만(약 ~1.45V의 전압 설정 예상) 시스템이 과학 컴퓨팅(또는 대규모 데이터 세트를 조작해야 하는 기타 애플리케이션)에 사용되는 경우 , 메모리 데이터 속도가 성능 병목 현상이 될 수 있습니다.

    이 기사에서는 CPU에 중점을 두지만 시스템 메모리와 그래픽 프로세서 모두 오버클럭 가능합니다. 그리고 많은 초보자 애호가는 더 나은 성능을 위해 프로세서를 오버클러킹하는 대신 시스템 냉각을 업그레이드하여 프로세서의 내장 열 조절이 과부하 상태에서 시작되는 것을 방지할 수 있음을 인지할 수 있습니다.

    최근 하드웨어 기능의 변화에도 불구하고 오버클러킹의 핵심 개념은 동일하게 유지됩니다. 클록이 있는 구성 요소(오실레이터)에는 광고된 기본 설정 이상으로 사용할 수 있는 헤드룸이라고 하는 성능 마진(주파수)이 있습니다. 공칭 시스템의 열 성능 및 사용 가능한 전압 제약 조건을 기반으로 하는 하드웨어에 대한 엔지니어링된 안전 여유 때문에 일부 여유 공간이 있습니다. 즉, 대량 시장 구성 요소는 PC 빌드의 상위 5%만이 이를 처리할 수 있는 냉각 기능을 가지고 있을 정도로 많은 열을 방출해서는 안 됩니다. 이것을 “의도적 보호대”라고 합니다. 극단적인 오버클럭킹은 하드웨어 및 실리콘 제조 공정 설계의 보수성과 가드밴드를 잠식합니다.

    재고 값이 제조업체 테스트 중에 결정된 안정적인 설정값이기 때문에 헤드룸의 또 다른 부분이 존재합니다. 예를 들어 주어진 CPU 및 시스템 구성은 사용 가능한 최대값보다 2.5GHz 미만으로 작동할 때 가장 자주 충돌할 수 있습니다.

    마지막으로, 제조업체는 기본적으로 비용을 청구하지 않고 오버클러커에게 무료 성능 향상을 제공하는 것을 꺼립니다. Intel의 승수 잠금 및 잠금 해제 CPU는 동일한 칩이 인공 주파수 캡이 있거나 없는 상태로 판매되며 오버클럭 기능에 대해 프리미엄이 부과되는 좋은 예입니다.

    구성 요소의 주파수는 다양한 수단을 통해 증가할 수 있으며 더 높은 구성 요소 전압은 종종 더 높은 주파수에서 필요한 더 강한 신호를 제공하는 데 사용됩니다. 이 가이드에서는 오버클러킹에 “더 나은” 프로세서에 대해 논의하지 않습니다. 모든 오버클로커는 선호도가 있으며 CPU를 추천할 때 편향이 작용합니다. 그러나 몇 년 전 최고의 프로세서 상태를 비교하려는 경우를 대비하여 병목 현상에 대해 논의하는 구형 AMD FX-8350 대 Intel Core i7-3770K 이야기가 있습니다.

    열, 안정성, 손상 및 보증 고려 사항

    시스템을 오버클러킹하여 달성한 재고 초과 성능은 단지 사소한 조정이 아닙니다. HWBot 회원 just_nuke_em은 3.1GHz ~ 8.3GHz의 기본 클럭 속도로 상대적으로 저렴한 쿼드 모듈 AMD FX-8120을 오버클럭했는데, 이는 AMD의 공개된 사양보다 250% 이상 증가한 것입니다.

    대부분의 오버클럭은 이 세계 기록보다 더 적지만 성능 향상에는 물리학에 의해 부과되는 몇 가지 제한이 따릅니다. 칩의 클럭 속도와 전압이 증가함에 따라 시스템의 폐열 출력도 빠르게 증가하고 이 열은 어떻게든 제거되어야 합니다. 종종 빌드의 냉각 용량은 구성 요소의 이론적인 최대 주파수보다 오래 전에 최대가 됩니다. 그리고 CPU 냉각은 시간이 지남에 따라 계속해서 덜 효율적이게 될 것입니다. CPU의 각 세대는 이전보다 트랜지스터 밀도가 더 높습니다. Intel은 2008년 45nm Nehalem 다이에서 2015년 Skylake의 14nm 다이로 전환했으며 Cannonlake(2017년 출시 예정)는 10nm 공정에 구축될 예정입니다. AMD도 비슷한 진행을 따릅니다.

    트랜지스터 수는 새로운 아키텍처마다 증가하는 경향이 있지만 다이 크기는 증가하지 않으므로 기존 냉각 솔루션이 열 에너지가 생성되는 속도를 따라잡기가 훨씬 더 어렵습니다. 실제로 다이가 작아질수록 CPU와 히트 스프레더 사이의 총 표면적 접촉이 줄어들어 냉각 효율성이 떨어집니다. 이 모든 것이 현재 칩의 “핫스팟”을 훨씬 더 선호하는 데 기여합니다. 물론 더 공격적인 오버클럭을 안정화하기 위해 전압을 높이면 전력 소비가 매우 빠르게 증가합니다. 코어 온도는 작고 점진적인 주파수 부스트를 위해 점프하는 경향이 있습니다.

    시스템 안정성은 종종 오버클러킹의 또 다른 희생자입니다. 열광자는 때때로 더 많은 시스템 충돌과 덜 일관된 성능과 함께 살아야 합니다. 그렇다고 모든 오버클럭된 시스템이 기본 시스템보다 덜 안정적이라는 것은 아닙니다. 많은 오버클러커가 재고보다 높은 클럭 속도에서 새롭고 더 나은 작동 지점을 발견했다고 보고했습니다. 그러나 공장 사양 이상으로 작동하는 CPU는 스트레스로 인해 수명이 더 짧아지기 쉽습니다.

    손상 유발 및 보증 무효화는 사람들이 오버클럭킹에 대해 주저하는 두 가지 자주 인용되는 이유입니다. 열이나 전압 과부하로 인한 부품 손상은 옛날에는 쉬웠고 지금도 가능합니다. 그러나 제조업체는 열 조절을 비롯한 여러 안전 장치를 통합하고 있으며, 사실 단기 테스트 실행으로 인해 영구적인 손상이 발생하기 전에 시스템이 불안정해지고 충돌할 가능성이 훨씬 더 높습니다.

    그러나 오버클러킹은 시스템 구성 요소의 수명을 단축시킵니다. 프로세서뿐만 아니라 마더보드, 메모리 및 오버클럭된 프로세서와 함께 설계된 작동 지점 이상으로 스트레스를 받은 기타 부품. 전자 제품에서 가장 큰 마모 원인은 전류의 힘에 따라 이온이 구조물에서 인접한 구조물로 천천히 이동하는 일렉트로마이그레이션(electromigration)으로 알려진 현상입니다. 주요 기여 요인에는 증가된 열 및 전압이 포함되지만 열 및 전압의 한계는 재료, 생산 기술 및 예상 구성 요소 수명에 따라 다릅니다. 특히 열 부하는 IC에서 전자 이동을 가속화하는 경향이 있습니다.

    보증 측면에서 GPU 및 마더보드 제조업체는 최근에 오버클러킹에 더 친숙해졌지만 CPU의 클럭 속도가 전혀 변경되면 Intel 및 AMD 보증은 모두 무효화됩니다. Intel은 Intel의 사양을 벗어나는 적격 프로세서를 교체하는 “성능 조정 보호 계획”을 제공하지만 AMD는 AMD의 자체 Overdrive 소프트웨어가 오버클럭킹에 사용되는 경우에도 게시된 사양을 벗어나 작동된 프로세서를 보장하지 않습니다.

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