Как разогнать компьютер и почему это возможно — вводная информация

Уверен, пользователи не самых производительных систем, так называемых «домашних» компьютеров, не раз мечтали о хоть небольшом приросте мощности их компьютеров, пусть и чуть-чуть, но приближающим их (компьютеры) к более серьезным «игровым» машинам или просто более шустрым собратьям. Многие оправданно прибегали для этих целей к оптимизации компьютера, однако оное далеко не всё, что можно сделать, ведь для достижения этой цели существует еще два способа.

Первый – приобретение более мощного компьютера и/или его некоторых комплектующих. Понятно, что данный способ подходит не всем. Во-первых, в финансовом плане – далеко не каждый пойдет покупать процессор или видеокарту ценой, равной его окладу, а бывают и такие, которым просто морально сложно отдать 10000 рублей за «железку» размером со спичечный коробок. Во-вторых, технический прогресс не стоит на месте и может быть раз в полгода на рынке да и появится очередная новинка, которую сразу становится «надо», ведь всегда хочется быстрее, выше, сильнее и всё такое. Вторым же способом является так называемый «разгон» компонентов компьютера, будь то процессор, видеокарта или что-то еще.

Об этом самом и пойдет речь в данном материале (к слову, оным мы открываем целую рубрику "Разгон компьютера", в которой исправно будут появляться статьи по соответствующей тематике).

Ну что, поехали.

Общая информация о процессе разгона компьютера: принципы и факты

Цель статьи – постараться доступно объяснить читателю суть разгона и его принципы. Здесь не будут описаны конкретные примеры этого процесса, а только основные способы и необходимые характеристики компонентов, которые влияют на производительность компьютера.

Итак, прежде всего разгон (overclocking) – работа отдельных устройств или компьютера в целом на нештатных (зачастую экстремальных) режимах.

Несомненно, основной причиной разгона является повышение производительности системы, достаточно значительное при умелом и обдуманном подходе. Таким образом можно сэкономить некоторую сумму на покупке новых и более дорогих компонентов  компьютера.

Главными недостатками разгона можно назвать сокращение срока службы и опасность выхода из строя разогнанного устройства в следствие недостаточного охлаждения или работы на чрезмерно завышенной частоте. Так же следует упомянуть о гарантии – на сгоревшее в процессе разгона устройство она не распространяется, поскольку производитель не гарантирует стабильную работу при характеристиках, превышающих паспортные значения (даже если для этого используется поставляемая самим производителем утилита). С другой стороны факт разгона сложно доказать, поэтому все же можно в магазине попробовать отделаться фразой «Оно само сгорело!».

Перед тем как перейти непосредственно к теме беседы, не лишним будет учесть еще два важных момента:

• Результатом разгона устройств компьютера является увеличение выделяемого ими тепла. В первую очередь следует позаботиться об охлаждении. Минимальные действия при этом – тщательно прочистить радиаторы кулеров процессора и видеокарты, при возможности желательно заменить термопасту на свежую. Так же не лишним будет установка дополнительных вентиляторов в корпус системного блока для отвода лишнего тепла.
• Для большей надежности можно заменить основные элементы системы охлаждения – приобрести новый более эффективный кулер для центрального процессора, радиаторы для оперативной памяти. В крайнем случае установить СВО (систему водяного охлаждения).

Так же разгон напрямую влияет на энергопотребление. Блок питания компьютера должен обладать достаточным запасом мощности, иначе неизбежны «просадки» напряжения и прочие страшные беды.

А теперь о главном.

Начнем с того, что разгону поддаются не все компоненты компьютера, некоторые просто невозможно разогнать в домашних условиях, некоторые вообще не имеет смысла «гнать» (к примеру, жесткий диск и звуковая карта соответственно). Основными же «разгонными» комплектующими являются процессор, видеокарта и оперативная память. Давайте кратенько поговорим о каждом из них с точки зрения разгона.

Процессор.
Как известно многим, оный является «мозгом» компьютера, именно на него возложены функции обработки данных и от его быстродействия напрямую зависит быстродействие всей системы. Важнейшей характеристикой является частота (тактовая частота, частота CPU). Именно ее необходимо увеличить для прироста производительности. Разгон осуществляется либо путем изменения настроек в BIOS, либо специализированными программами. Как по мне, так нормальный метод именно первый.

Итоговая частота процессора (т.е та, что указывается в прайс-листах, отображается при загрузке или во всяких программках, показывающих данные о компьютере и тп) вычисляется по формуле «частота = базовая частота * множитель процессора» (здесь и далее под базовой частотой имеется ввиду "Частота Шины" (FSB - Front Side Bus), т.е эти термины означают тоже самое, хотя и "тасуются" в ходе текста). Пару слов о каждом элементе уравнения:

• Базовая частота задается специализированной микросхемой - генератором тактовых импульсов, расположенной на материнской плате, т.е у каждой материнской платы есть в характеристиках пункт "Частота FSB"
• Множитель процессора (так называемый коэффициент умножения) – это характеристика процессора, а именно, число, на которое умножается значение базовой частоты, в результате чего и вычисляется, так сказать, конечная частота. Однако он (множитель) почти у всех современных процессоров заблокирован производителем, или установлен в максимальном значении, поэтому при разгоне мы можем лишь изменять частоту шины.

К примеру, при значении базовой частоты 200МГц и коэффициенте умножения, равном 10, конечная частота процессора равна 2000МГц(2ГГц), что и указывается в прайсах. Забравшись в BIOS и увеличив частоту шины с 200МГц до 220МГц можно получить 2200МГц «процессорной» частоты. Ну и так далее пока не упремся в потолок, при котором заканчивается стабильность и начинаются синие экраны смерти или же вовсе отказ запуска компьютера.

Здесь следует отметить, что от значения частоты FSB (тобишь этой самой Базовой частоты) зависит не только быстродействие процессора, но и остальных устройств компьютера. Это значит, что может настать такой момент, что при определенном ее значении какое-то устройство может отказаться работать. Это тоже следует учесть при разгоне.

Видеокарты.
Оные имеют свой BIOS, посему почти не зависят от настроек, которые мы указываем для мат.платы, т.е не поддаются разгону через оную. Сами же карточки разгоняются специализированными программами, либо поставляемыми производителем и входящими в комплект поставки, либо, так сказать, сторонними, т.е разработанными кем-либо еще.

Принцип разгона такой же, как и у процессора – постепенный подъем поочередно частоты графического чипа и памяти на десяток мегагерц, затем тестирование на стабильность, в случае удачного прохождения теста вся процедура повторяется. Цель – грубый поиск максимальных частот на которых видеокарта работает без сбоев. Признаками сбоев являются артефакты изображения – «выпадение» пикселов на экране, посторонние полосы, изменение цвета и тп, т.е, если подобное начинает проявляться при работе видеокарты, то достаточно вернуться к предыдущим стабильным частотам и считать разгон карточки на сим законченным.

Тест проводится предназначенными для этого программами или на любимых играх. Что характерно, на этих этапах разгона достаточно короткой проверки видеокарты, вплоть до 10 минут в той же самой игре, с целью выявить наличие вышеупомянутых артефактов, попутно поглядывая на температуру, ибо оная температура (равно как и температура других элементов при их разгоне) растет одновременно с наращиванием Вами частот, посему рекомендуется тщательно за ней следить. Если видеокарты температура в районе 70 градусов, то следует задуматься о дополнительном охлаждении. При отсутствии такой возможности лучше прекратить разгон и вернуться к стандартным значениям частот (которые предварительно стоит записать, да и вообще, желательно вести записи каждого шага).

На этом этапе заканчивается предварительный разгон (т.е как писалось выше, грубый поиск частот) и начинается более точный.
Принцип этой стадии – изменение частот уже на 1-2 МГц с последующим тестированием после каждого изменения. Цель – найти абсолютные (предельные) частоты, при которых работа видеокарты остается стабильной.

Проверка стабильности на этой стадии является более глубокой и продолжительной, нежели 10 минут при грубом поиске частот. Часто, в данном случае, советуют ночной тест в игре, способной проигрывать демо-сцены с использованием собственного движка, а не видеоролика. Если утром компьютер не завис, не перезагрузился, нет изменений в изображении, то разгон можно считать успешным.

Оперативная память.
Наиболее распространенными вариантами разгона оперативной памяти являются увеличение ее частоты и уменьшение таймингов.
Частота памяти зависит от значения все той же базовой частоты, так как оперативная память тоже имеет свой коэффициент умножения (на некоторых материнских платах существует возможность его изменять).

То есть, как было сказано выше, увеличивая базовую частоту можно увеличить не только частоту процессора, но и оперативной памяти, что обычно и происходит (к слову, часто разгон процессора, как говорят, "упирается" именно в память, т.е она уже не может работать на заданной частоте шины, а вот у процессора еще есть запас, посему особые энтузиасты разгона даже меняют память, чтобы раскрыть разгонный потенциал процессора).

И если с частотой всё понятно, то с таймингами дело обстоит сложнее.
Для обращения к ячейке памяти контроллер выполняет несколько запросов - задаёт номер, так называемого, банка, номер страницы в нём, номер строки и номер столбца. Тайминг – это как раз время на выполнение каждой операции, не только указанных, остальных тоже. Существует довольно много этих самых таймингов, но при разгоне обычно используются следующие:

• задержка между подачей номера строки и номера столбца, называемая временем полного доступа (англ. RAS to CAS delay);
• задержка между подачей номера столбца и получением содержимого ячейки, называемая временем рабочего цикла (англ. CAS delay);
• задержка между чтением последней ячейки и подачей номера новой строки (англ. RAS precharge).

Единица измерения таймингов – наносекунда и, естественно, что чем оно меньше, тем быстрее выполняется операция.
Одновременно повысить частоту и снизить тайминги оперативной памяти нельзя. Здесь приходится выбирать, либо «золотая середина» (чуть-чуть нарастили частоту, чуть-чуть сбили тайминги), либо что-то одно. Просто дело в том, что, если существенно поднимается частота, то тайминги придется оставить стандартные, а в некоторых случаях их даже нужно увеличить в целях стабильности. И наоборот, снижая тайминги, возможно, придется придавить и частоту. Сказать однозначно, что из этого важней нельзя, однако я сторонник разгона по частотам.

Послесловие

Вот такие вот дела.

Таким образом, постепенно «разгоняя» компьютер, а точнее каждый из его важных компонентов, можно добиться некоторого увеличения производительности, порой даже весьма существенного, ибо, например, Ваш покорный слуга сис.админ, разогнал свой процессор на 50%, т.е с 2,4 до 3,6 Ghz, а это, во-первых, мягко говоря, неплохой прирост производительности, а во-вторых, сэкономленные пару тысяч чем при покупке процессора с уже установленной подобной частотой.

Как-то так. Как и всегда, если есть какие-то вопросы, дополнения, благодарности и тп, то пишите в комментариях к данной статье.
В рамках следующего материала в этой рубрике, мы рассмотрим уже конкретный пример, инструменты и методики разгона. С чего начнем пока не знаю, но, скорее всего, с любимого всеми процессора.

PS: За существование оной статьи отдельное спасибо другу проекта и члену нашей команды под ником “Sinclair“.