Увеличить производительность можно не только за счет модернизации системы, но и за счет использования форсированных режимов, характеризующихся повышенными частотами для компьютерных компонентов
Евгений Рудометов,
Виктор Рудометов
>> Часть 1
Итак, как отмечалось ранее, при корректном выполнении процедуры разгона (оверклокинга) сбои и зависания сравнительно редки. В обычных условиях они, как правило, не приводят к большим неприятностям.
Необходимо отметить, что популярности разгона способствует и появление соответствующих материнских плат, дополненных специальными аппаратно-программными средствами. Эти средства осуществляют полуавтоматическое и даже полностью автоматическое управление и контроль в разных режимах эксплуатации.
Итак, в чем же теоретическая суть разгона?
Идея разгона, как сравнительно простого и относительно дешевого метода повышения производительности ранее купленного или нового компьютера, довольно проста. В ее основе лежит реальная возможность эксплуатации комплектующих в форсированных частотных режимах. А, как известно, повышение тактовых частот позволяет решать задачи за меньшее время или обрабатывать большие объемы информации за единицу времени.
Действительно, производительность и темп выполнения инструкций связаны следующим соотношением:
Производительность = (Количество инструкций) / (Время выполнения).
Это выражение можно переписать в виде произведения количества инструкций, выполняемых за один такт (Instruction Per Clock, IPC), на количество тактов за единицу времени (тактовая частота, F):
Производительность = IPC × F.
Таким образом, производительность пропорциональна частоте выполнения инструкций.
Здесь следует отметить, что частота выполнения инструкций процессором и тактовая частота внешнего генератора могут и не совпадать. Действительно, в реальных условиях зависимость производительности от частоты внешнего тактового генератора не является строго линейной. Связано это с тем, что часть передаваемой на высоких частотах информации неизбежно искажается.
Действительно, работа современных элементов, даже в штатных частотных режимах осуществляется на очень высоких частотах. Это обеспечивает высокую производительность, однако накладывает и особые, довольно жесткие требования на архитектуру материнских плат. Прежде всего, это относится к топологии расположения электронных элементов и их многочисленных соединений. Особо затейливые рисунки соединений расположены в области видеоадаптера, модулей памяти и процессорной шины.
Используемые в архитектуре элементы и линии их соединения образуют чрезвычайно сложную систему, обладающую специфическими электромагнитными параметрами, трудно поддающимися точному анализу.
К сожалению, элементы рисунка обладают взаимными емкостями и индуктивностями (рис. 2).
Рис. 2. Емкостное и индуктивное влияние проводников
Данные паразитные емкости и индуктивности в совокупности с активными составляющими полных сопротивлений проводников играют негативную роль. Они искажают формы высокочастотных импульсных сигналов, передаваемых по этим проводникам от одних элементов к другим.
Остается добавить, что значения частот передаваемых сигналов в ряде случаев достигают сегодня многих сотен мегагерц. Чтобы в этом убедиться, достаточно вспомнить о частотах шин процессора, оперативной памяти, видеоадаптера.
Тема увеличения производительности через увеличения рабочих частот продолжена в следующей части данной статьи.
>> Часть 3