Chuyển tới nội dung

Hướng dẫn ép xung CPU: Cách (và tại sao) tinh chỉnh bộ xử lý của bạn

    1652400122

    Giới thiệu

    Ép xung từng là lĩnh vực của những người đam mê với bí quyết phần cứng cao hơn mức trung bình và một chút kinh nghiệm. Cộng đồng này được tạo thành từ các đối thủ cạnh tranh tiêu chuẩn quan tâm đến việc đẩy phong bì tần số CPU, các game thủ cố gắng vắt kiệt hiệu suất cuối cùng ra khỏi một thiết bị cũ hoặc chỉ đơn giản là những người dùng muốn lập biểu đồ giới hạn không có giấy tờ và không được quảng cáo trong hệ thống của họ. Một ví dụ cổ điển về tinh thần xung quanh việc ép xung / sửa đổi là “Máy tính dầu ăn tự làm” mà chúng tôi đã giới thiệu ở đây tại Tom’s Hardware vào năm 2006.

    Thời gian đã thay đổi. Cũng như nhiều “tinh chỉnh” thích hợp khác đối với hiệu suất hệ thống như làm mát bằng chất lỏng, các nhà cung cấp đã chấp nhận ép xung, tích cực thúc đẩy các khả năng của phần cứng, cung cấp các công cụ phần mềm và phần sụn để việc ép xung trở nên dễ dàng hơn nhiều và với một mức giá cao, cung cấp tính năng được xây dựng sẵn , các hệ thống được ép xung với các thông số kỹ thuật có thể khiến nhiều người trong chúng ta ngất ngây vào những năm 2000.

    Việc áp dụng ép xung chủ đạo cũng đã được thúc đẩy bởi rất nhiều ứng dụng mới; không chỉ là chơi game, mà còn là khai thác tiền tệ và máy tính khoa học phi tập trung như BOINC và protein gấp. Và trong khi quá trình ép xung thực tế đã được đơn giản hóa rất nhiều trong những năm gần đây, nó không phải là một quá trình mù quáng. Thông thường, ép xung là vấn đề xem xét một hệ thống xây dựng tổng thể và loại bỏ các nút thắt cổ chai, chứ không chỉ đẩy một thành phần đến giới hạn của nó.

    Ví dụ: bạn có thể chạy một số Core i7-3770K với tốc độ hơn 5,1 GHz (dự kiến ​​thiết lập điện áp khoảng ~ 1,45V), nhưng nếu hệ thống đang được sử dụng cho máy tính khoa học (hoặc bất kỳ ứng dụng nào khác yêu cầu thao tác các tập dữ liệu lớn) , tốc độ dữ liệu bộ nhớ có thể trở thành nút cổ chai hiệu suất của bạn.

    Chúng tôi tập trung vào CPU trong bài viết này, nhưng cả bộ nhớ hệ thống và bộ xử lý đồ họa đều có thể ép xung. Và nhiều người mới bắt đầu đam mê có thể nhận ra rằng thay vì ép xung bộ xử lý để có hiệu suất tốt hơn, họ có thể chỉ cần nâng cấp hệ thống làm mát để ngăn việc điều chỉnh nhiệt tích hợp của bộ xử lý hoạt động khi tải nặng.

    Bất chấp những thay đổi gần đây về khả năng phần cứng, khái niệm cốt lõi đằng sau ép xung vẫn không thay đổi. Các thành phần có đồng hồ — bộ dao động — có biên hiệu suất (tần số) mà chúng tôi gọi là khoảng trống, có sẵn ở trên và ngoài cài đặt mặc định được quảng cáo. Một số khoảng trống ở đó là do biên độ an toàn được thiết kế cho phần cứng, dựa trên hiệu suất nhiệt và các hạn chế điện áp có sẵn của hệ thống danh nghĩa. Có nghĩa là, một thành phần bán trên thị trường đại chúng không được tỏa ra nhiều nhiệt đến mức chỉ 5% bản dựng PC hàng đầu có khả năng làm mát để xử lý nó. Đây được gọi là “dải bảo vệ có chủ ý”. Ép xung khắc nghiệt đã ảnh hưởng đến băng bảo vệ cũng như tính bảo thủ trong thiết kế của quá trình chế tạo phần cứng và silicon.

    Một phần khác của khoảng trống tồn tại vì giá trị cổ phiếu là điểm đặt ổn định được xác định trong quá trình thử nghiệm của nhà sản xuất. Ví dụ: một cấu hình CPU và hệ thống nhất định có thể ít gặp sự cố nhất khi nó hoạt động ở 2,5 GHz thấp hơn mức tối đa khả dụng.

    Cuối cùng, các nhà sản xuất không muốn cung cấp những gì về cơ bản là tăng hiệu suất miễn phí cho những người ép xung mà không cần tính phí cho nó; Các CPU không khóa và không khóa số nhân của Intel là những ví dụ tuyệt vời, trong đó các chip giống hệt nhau được bán có và không có giới hạn tần số nhân tạo, với một khoản phí cao cấp được tính cho khả năng ép xung.

    Tần số của một thành phần có thể được tăng lên thông qua nhiều cách khác nhau và điện áp thành phần cao hơn thường được sử dụng để cung cấp tín hiệu mạnh hơn cần thiết ở tần số cao hơn đó. Hướng dẫn này không thảo luận về bộ xử lý nào “tốt hơn” để ép xung; mọi người ép xung đều có sở thích và thiên vị sẽ xuất hiện khi đề xuất CPU. Tuy nhiên, chúng tôi có một câu chuyện AMD FX-8350 so với Intel Core i7-3770K cũ hơn thảo luận về tắc nghẽn, trong trường hợp bạn muốn so sánh trạng thái của các bộ vi xử lý hàng đầu vài năm trước.

    Các cân nhắc về nhiệt, độ ổn định, hư hỏng và bảo hành

    Hiệu suất vượt dự trữ đạt được khi ép xung hệ thống không chỉ là một tinh chỉnh nhỏ; Thành viên HWBot just_nuke_em đã ép xung mô-đun 4 nhân tương đối rẻ tiền AMD FX-8120 với tốc độ xung nhịp cổ phiếu từ 3,1 GHz lên 8,3 GHz, tăng hơn 250% so với các thông số kỹ thuật được công bố của AMD.

    Mặc dù hầu hết các lần ép xung sẽ khiêm tốn hơn kỷ lục thế giới này, nhưng bất kỳ sự gia tăng hiệu suất nào cũng đi kèm với một số giới hạn do vật lý áp đặt. Khi tốc độ xung nhịp và điện áp của chip tăng lên, sản lượng nhiệt thải của hệ thống cũng tăng nhanh chóng và nhiệt này phải được loại bỏ bằng cách nào đó. Thông thường, công suất làm mát của một bản dựng sẽ đạt cực đại rất lâu trước tần số tối đa lý thuyết của thành phần. Và việc làm mát CPU sẽ tiếp tục trở nên kém hiệu quả hơn, không nhiều hơn khi thời gian trôi qua; mỗi thế hệ CPU có mật độ bóng bán dẫn cao hơn thế hệ trước. Intel đã đi từ quy trình 45nm Nehalem vào năm 2008 sang quy trình 14nm trong Skylake vào năm 2015, và Cannonlake (dự kiến ​​phát hành vào năm 2017) sẽ được xây dựng trên quy trình 10nm. AMD cũng theo một tiến trình tương tự.

    Mặc dù số lượng bóng bán dẫn có xu hướng tăng lên theo từng kiến ​​trúc mới, nhưng kích thước khuôn thì không, khiến các giải pháp làm mát thông thường khó bắt kịp với tốc độ năng lượng nhiệt được tạo ra hơn nhiều. Trên thực tế, khi các khuôn nhỏ dần, tổng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa CPU và bộ tản nhiệt của nó giảm xuống, khiến việc làm mát kém hiệu quả hơn. Tất cả những điều này góp phần vào dự đoán cao hơn nhiều đối với các “điểm nóng” trong các chip hiện tại. Tất nhiên, khi bạn tăng điện áp để (hy vọng) ổn định hơn khi ép xung tích cực hơn, mức tiêu thụ điện năng sẽ tăng lên rất nhanh. Nhiệt độ lõi có xu hướng tăng lên để tăng tần số nhỏ, tăng dần.

    Tính ổn định của hệ thống thường là một nạn nhân khác của ép xung. Những người đam mê đôi khi phải sống với nhiều sự cố hệ thống hơn và hiệu suất kém nhất quán. Điều đó không có nghĩa là mọi hệ thống được ép xung đều kém ổn định hơn so với cổ phiếu; nhiều chuyên gia ép xung đã báo cáo về việc tìm ra các điểm hoạt động mới và tốt hơn ở mức xung nhịp cao hơn cổ phiếu. Tuy nhiên, các CPU hoạt động ngoài thông số kỹ thuật của nhà máy dễ bị giảm tuổi thọ do áp lực lên chúng.

    Gây hư hỏng và làm mất hiệu lực bảo hành là hai lý do được trích dẫn khiến mọi người do dự về việc ép xung. Ngày xưa dễ làm hỏng các linh kiện do nhiệt hoặc quá tải điện áp, nhưng bây giờ vẫn có thể xảy ra. Tuy nhiên, các nhà sản xuất kết hợp một số loại két an toàn, bao gồm cả điều chỉnh nhiệt, và sự thật là có nhiều khả năng hệ thống sẽ trở nên không ổn định và gặp sự cố trước khi có bất kỳ hư hỏng vĩnh viễn nào do chạy thử nghiệm trong thời gian ngắn.

    Tuy nhiên, ép xung sẽ làm giảm tuổi thọ của các thành phần hệ thống; không chỉ bộ vi xử lý, mà cả bo mạch chủ, bộ nhớ và các bộ phận khác đã vượt quá điểm hoạt động được thiết kế của chúng cùng với bộ xử lý được ép xung. Trong điện tử, nguyên nhân gây mòn lớn nhất là hiện tượng được gọi là sự di chuyển điện, theo đó các ion được chuyển từ từ từ một cấu trúc sang cấu trúc lân cận dưới tác dụng của dòng điện. Các yếu tố góp phần chính bao gồm tăng nhiệt và điện áp, nhưng các giới hạn của nhiệt và điện áp thay đổi theo các vật liệu khác nhau, công nghệ sản xuất khác nhau và tuổi thọ dự kiến ​​của linh kiện. Phụ tải nhiệt đặc biệt có xu hướng tăng tốc độ di chuyển điện trong vi mạch.

    Về mặt bảo hành, trong khi các nhà sản xuất GPU và bo mạch chủ gần đây đã trở nên thân thiện hơn với việc ép xung, thì bảo hành của cả Intel và AMD đều bị hủy bỏ nếu tốc độ xung nhịp của CPU của họ bị thay đổi. Intel cung cấp “Kế hoạch bảo vệ điều chỉnh hiệu suất” sẽ thay thế một bộ xử lý đủ điều kiện nằm ngoài thông số kỹ thuật của Intel, nhưng AMD sẽ không bao gồm bộ xử lý được vận hành bên ngoài thông số kỹ thuật đã công bố, ngay cả khi phần mềm Overdrive của AMD được sử dụng để ép xung.

    0 0 đánh giá
    Rating post
    Theo dõi
    Thông báo của
    guest
    0 comments
    Phản hồi nội tuyến
    Xem tất cả bình luận
    0
    Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x