آموزش کامل اورکلاک سیستم های مبتنی بر پردازنده Intel

پیرو مقالات قبلی منتشر شده از سلسله مقالات آموزش اورکلاکینگ، در این بخش به برسی اصطلاحات و مفاهیم اورکلاک پلتفرم اینتل می پردازیم. پردازنده های کمپانی اینتل از دیرباز قابلیت اورکلاک منحصر به فردی داشتند، به طوری که حتی چندی بعد از معرفی پردازنده های Pentium 1 نیز مبحث اورکلاکینگ در این پردازنده ها مطرح بود. با معرفی پردازنده های جدید توسط اینتل همچنان قابلیت اورکلاک بسیار عالی پردازنده های این کمپانی زبان زد خاص و عام بود و در همین حین قابلیت اورکلاک این پردازنده ها با معرفی نسل های جدید  رو به بهبودی می رفت.

در این مقاله قصد داریم به صورت عملی و تئوری به آموزش و تست اورکلاک پردازنده های کمپانی اینتل بپردازیم. لازم به ذکر است این آموزش برای سری پلتفرم های مبتنی بر پردازده های Pentium 4 ، Celeron و انواع مدل های Core 2 سندیت دارد. مقاله مرتبط با آموزش اورکلاک پلتفرم جدید پردازنده های اینتل ( Core i5 / Core i7 ) در مقالات بعدی منتشر خواهد شد.

مفاهیم پایه

قبل از شروع تشریح و بررسی این پلتفرم لازم می دانیم دیاگرام ارنباط  گذرگاه های مختلف این پلتفرم را تشریح کنیم تا در ادامه با شکل گیری تصویری شفاف از این پلتفرم در اذهان، ادارک موضوعات در این مقوله هر چه بیشتر ساده تر شود:

 

 

در تصویر بالا دیاگرام ارتباطی گذرگاه های آخرین و مدرن ترین  چیپست معرفی شده اینتل برای این پلتفرم ( P45 / ICH 10R )  را مشاهده می کنید. ارتباط گذرگاه های اصلی در چیپست های قدیمی تر از این مدل نیز از نظر ساختار کلی مشابه همین چیپست  می باشد.

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید دو چیپست پل شمالی ( MCH ) و پل جنوبی ( ICH ) کنترل کننده وهماهنگ کننده گذرگاه های اصلی این سیستم می باشند.

ICH

چیپست پل جنوبی که با نام دیگری نظیر (ICH - (I/O Controller Hub و (SB - (South Bridge نیز نامیده می شود، وظیفه کنترل و هماهنگی انواع گذرگاه های ورود و خروجی را بر عهده دارد و از طریق گذرگاه Internal Bus با چیپست پل شمالی ارتباط دارد.

MCH

چیپست پل شمالی که با  نام دیگری نظیر (MCH - (Memory Controller Hub و (NB - (North Bridge نیز نامیده می شوند پلی برای ارتباط ICH با حافظه و پردازنده، همچنین کنترل کننده PCI-E Bus می باشد . کنترلر حافظه نیز در این چیپست تعبیه شده است . در واقع یکی از مهمترین وظایف این چیپست، ارتباط بین پردازنده و حافظه اصلی سیستم ( RAM ) می باشد.

 

Front Side Bus

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید (Front Side Bus - (FSB تنها گذرگاهی است که پردازنده برای برقراری ارتباط با بقیه اجزاء این پلتفرم از آن استفاده می کند. این گذرگاه جهت اورکلاک پردازنده و حافظه در این پلتفرم، محوری ترین نقش را بر عهده دارد. فرکانس کلاک این گذرگاه که دارای Interface 64Bit می باشد در پردازنده های مختلف اینتل از اولین نسل های Pentium 4 که دارای فرکانس FSB 100Mhz بودند تا جدید ترین نسل پردازنده های Core2 Quad Extreme  که داری فرکانس FSB 400Mhz هستند متغییر می باشد .

حداکثر پهنای باند این گذرگاه به صورت تئوری به دو عامل مهم فرکانس کلاک و تعداد دیتایی که در یک سیکل منتقل  می شود بستگی دارد .

در پردازنده های سری Pentium 4 به بعد که از تکنولوژی Logic Signalling مدرن +AGTL در ارتباط اطلاعات این گذرگاه استفاده می کنند در هر سیکل کلاک، 4 دیتا انتقال می یابد.  به همین دلیل کمپانی اینتل تکنولوژی انتقال 4 دیتا به ازای هر سیکل کلاک ( 4 transfers per cycle ) را اصطلاحا Quad Pumping  می نامد.

برای مثال در یک پردازنده Core2 Dou E8400 که به صورت پیش فرض در فرکانس FSB 333Mhz فعالیت می کند، حداکثر پهنای باند این گذرگاه به صورت تئوری اینگونه محاسبه می شود

 

64-bit (8-byte) x 333Mhz x 4 ( transfers per cycle ) = 10.6 GB/S

 

Memory Bus

گذرگاهی که وظیفه ارتباط حافظه اصلی سیستم با چیپست پل شمالی ( MCH ) را بر عهده دارد، Memory Bus نامیده می شود. این گذرگاه در

پلتفرم یاده شده به صورت دو کاناله ( Dual Channel ) می باشد و با احتساب  Interface هر کانال ( 64Bit ) در حالت دو کاناله یا 128Bit به صورت تئوری و استاندارد حداکثر پهنای باند  12.8GB/S را در صورت استفاده از حافظه های DDR2 و 17GB/S را در صورت استفاده از حافظه های DDR3، پشتیبانی می کند. فرکانس این گذرگاه همیشه برابر با فرکانس I/O Bus Clock  ماژول های حافظه می باشد.

 

Internal Bus

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید ، گذرگاهی که چیپست های پل شمالی و جنوبی را به یکدیگر متصل می سازد Internal Bus نام دارد. پهنای باند این گذرگاه ثابت می باشد و در جریان اورکلاکینگ این پلتفرم هیچ گونه تغییری در فرکانس این گذرگاه ایجاد نمی شود.

 

معرفی و تشریح  انواع پارامترهای فرکانس در اورکلاک پردازنده های اینتل

 

Host Clock

در این پلتفرم نیز همانند پلتفرم AMD یک فرکانس به عنوان فرکانس پایه و مرجع  در نظر گرفته می شد. کنترل کننده دستگاه ها و گذرگاه های مختلف با استفاده از ضرب کننده ها (Multiplier) و تقسیم کننده های ( Divider ) مختلف، فرکانس مرجع را به فرکانس های کاری خود تبدیل می کنند.

این فرکانس در انواع نگارش Bios کمپانی های مختلف، با نام هایی نظیر CPU Clock ، FSB Frequency  و CPU Host Clock Control نامیده می شود.

مقدار پیش فرض این فرکانس با فرکانس FSB برابر است. به این صورت که در پردازنده های با فرکانس ( FSB 533Mhz ( FSB Quad Pump این مقدار 133Mhz، در  مدل های با فرکانس FSB 800MHZ این مقدار 200Mhz ...... و در پردازنده های با فرکانس FSB 1600 MHZ این مقدار 400 Mhz می باشد.

 

North Bridge Core Clock

چیپست پل شمالی نیز همانند پردازنده دارای فرکانس هسته مستقل می باشد. این چیپست همچنین دارای تایمینگ های مستقل جهت تنظیم فرآیند انتقال اطلاعات با حافظه اصلی می باشد. در صورتی که ضریب فرکانس هسته پردازنده (CPU Multiplier) در فرآیند اورکلاک تغییری نکند، فرکانس کاری چیپست پل شمالی برابر با فرکانس Host Clock خواهد بود. ولی احیانا چنانچه این ضریب کمتر از مقدار پیش فرض تنظیم شود فرکانس کاری چیپست پل شمالی به صورتی که در ادامه بحث اشاره خواهد شد محاسبه می شود.

 

North Bridge Strap

همانطور که اشاره شد چیپست پل شمالی نیز دارای تایمینگ های  مستقل می باشد. این تایمینگ ها در فرکانس های FSB مختلف با توجه به تنظیمات پیش فرضی که کمپانی اینتل برای این چیپست تعیین می کند متفاوت می باشند. North Bridge Strapکه در بایوس های مختلف با نام های دیگری نظیر FSB Strap To North Bridge  یا MCH Frequency Latch نامیده می شود این تایمینگ ها را تنظیم می کند. با انتخاب Strapهای مختلف، ضرب کننده و تقسیم کننده های مربوط به فرکانس Memory Bus نیز تغییر می کند. در مادربورد های کنونی معمولا 4 گزینه مختلف برای این آبشن وجود دارد : 200، 266، 333 و 400. هرچه Strapکمتری را انتخاب کنیم تایمینگ هایی که چیپست پل شمالی را درایو می کنند با مقادیر کمتری تنظیم می شوند، لذا Memory Latency کاهش یافته و در نتیجه پهنای باند حافظه اصلی سیستم افزایش می یابد، از سوی دیگر رسیدن به فرکانس های بالاتر FSB کمی مشکل تر می شود. توصیه می شود Strapانتخابی تا حد ممکن به فرکانس Host Clock نزدیکتر باشد تا نهایت ایمنی و پایداری در جریان اورکلاکینگ کاربردی حاصل شود. همچنین این نکته را در نظر بگیرید که هر Strap دارای Divider های  مخصوص برای Memory Bus می باشد . حال اگر این آبشن در حالت Auto تنظیم شده باشد شما به تمامی Divider ها دسترسی دارید ( حتی Divider های مربوط به استرپهای پایین تر از فرکانس کنونی Host Clock ).  آنچه علاوه بر انتخاب Strapدر این زمینه حائز اهمیت است انتخاب  Divider مناسب می باشد تا نهایت پایداری در اورکلاکینگ کاربردی را تجربه کنید .

 

Memory Frequency

این عبارت با نام های دیگر نظیر DRAM Frequency ،  Memory Speed و Memory Clock نیز نامیده می شود.

این مقدار، فرکانس واقعی حافظه اصلی ( RAM )  و گذرگاه حافظه ( Memory Bus )  را نشان می دهد، برا مثال برای حافظه های DDR2 این مقدار می تواند 200MHZ ، 266MHZ، 333MHZ، 400MHZ و 533MHZ باشد که در واقع فرکانس های موثر DDR2 400MHZ، DDR2 533MHZ، DDR2 667MHZ، DDR2 800MHZ و DDR2 1066MHZ را تداعی می کند.

 

Core Speed

این عبارت که با نام های دیگر نظیر CPU Speed, CPU Frequency, CPU Clock Frequency,  و Clock Speed نامیده می شود فرکانس هسته پردازنده می باشد. افزایش این فرکانس به همراه فرکانس گذرگاه FSB در اورکلاک سیستم های مبتنی بر پردازنده های اینتل هدف اصلی قرار داده می شود و تاثیر مستقیم بر افزایش کارایی یک سیستم دارد.

همانطور که قبلا اشاره شد سایر گذزگاه ها و دستگاه ها فرکانس مرجع Host Clock  را با استفاده از ضرب کننده و تقسیم کننده های مختلف به فرکانس های کاری خود تبدیل می کنند. روش محاسبه فرکانس هایی که در اورکلاک این پلتفرم به آن نیاز مبرم داریم ، به شرح زیر می باشد:

 

CPU Core Speed = Host Clock x CPU Multiplier

North Bridge Core Clock = Default Cpu Multiplier / Current Cpu Multiplier Set x  Host Clock

Front Side Bus ( Quad Pump ) = Host Clock x 4

Memory Bus Clock ( I/O ) = Host Clock x Memory Multiplier/ Divider

 

همانطور که در مقالات قبلی اشاره شد اگر اورکلاک هسته پردازنده را هدف اصلی در اورکلاک این پلتفرم قرار دهیم 2 راه برای افزایش فرکانس هسته پردازنده پیش رو داریم:

• افزایش ضریب فرکانس هسته پردازنده ( Cpu Multiplier )
• افزایش فرکانس مرجع ( Host Clock )

 

از آنجا فقط پردازنده های سری Extreme اینتل که قیمت نسبتا بالایی نیز دارند ( بیشتر از 700$ ) دارای Cpu Multiplier آنلاک شده می باشند

معمولا افزایش فرکانس Host Clock در اورکلاک این پلتفرم مورد استفاده قرار می گیرد . از طرفی همانطور که ملاحضه کردید با افزایش فرکانس مذبور، فرکانس گذرگاه های FSB و Memory bus و فرکانس هسته پل شمالی نیز افزایش می یابد . در ادامه بحث روش های کنترل و تنظیم فرکانس های نام برده را در وضعیت های مختلف تشریح خواهیم کرد .

 

بررسی و تشریح پارامترهای ولتاژ مهم و کاربردی در این پلتفرم

همانطور که در مقاله شماره های قبل اشاره شد با افزایش فرکانس قطعات سخت افزاری، توان مصرفی آن ها افزایش خواهد یافت . یکی از راه های جبران توان مصرفی، افزایش ولتاژ کاری آن قطعه می باشد. در اورکلاکینگ کلیه قطعات باید توجه داشت ابتدا حداکثر حرارت مطمئن و بی خطر برای قطعه مورد نظر را به دست آورد، سپس با در نظر گرفتن حداکثر ولتاژ تعیین شده توسط کمپانی سازنده قطعه، همزمان با افزایش فرکانس، اقدام با افزایش ولتاژ قطعه مورد نظر نمود.

 

Proccessor Core Voltage

این پارامتر با نام های دیگری نظیر CPU Voltage ، Vcore Voltage ، CPU Vcore نیز در Bios های مادربورد های مختلف مشاهده می شود. مقدار این پارامتر، ولتاژ هسته پردازنده را تعیین می کند. افزایش این پارامتر مهمترین عامل در افزایش هر چه بیشتر فرکانس پردازنده خواهد بود. مقدار رنج مطمئن و بی خطر این پارامتر را می توان در مشخصات فنی پردازنده در سایت کمپانی سازنده پردازنده مشاهده کرد. تجربه ثابت کرده برای استفاده طولانی مدت و همینطور برای کنترل حداکثر حرارت متصاعد شده از پردازنده، در صورتی که از خنک کننده مرجع پردازنده استفاده می کنید، به هیچ وجه خارج از محدوده تععین شده نباید اقدام به افزایش ولتاژ بیشتر نمومد . همچنین حتی با استفاده از خنک کننده های بهتر و کنترل حرارت  نیز محدوده خارج از 5% بیشتر از حداکثر ولتاژ تعیین شده نیز در دراز مدت باعث کاهش عمر پردازنده خواهد شد.

حداکثر مقدار مجاز این ولتاژ در پردازنده های با تکنولوژی ساخت 45nm حداکثر 1.45v ( ولت ) و در مدل های 65nm و 90nm حداکثر  1.55v( ولت ) می باشد .

 

Proccessor VTT Voltage

این پارامتر با نام های دیگری نظیر FSB Termination Voltage ، CPU VTT Voltage و CPU Termination نیز نامیده می شوند. وظیفه اصلی این ولتاژ تامین انرژی مورد نیاز مدارات I/O Buffer موجود در پردازنده می باشد. همچنین از آنجا که گذرگاه FSB از استاندارد لاجیک +A/GTL جهت برقراری ارتباط بین پردازنده و پل شمالی استفاده می کند، این ولتاژ به عنوان ( Termination Voltage ( 1.2v و مضروب این ولتاژ در عدد “0.66” ولتاژ 0.8v Reference این استاندارد لاجیک را محیا می سازد.

افزایش این ولتاژ گاها به افزایش هر چه بیشتر فرکانس FSB جهت رسیدن به فرکانس های بالاتر هسته پردازنده کمک می کند.

از انجا که مداراتی که این پارامتر وظیفه تامین انرژی آن را برعهده دارد کم مصرف می باشند لذا معمولا افزایش بیش از 0.25v الی 0.30v این پارامتر نه تنها اثر مثبتی ندارد ، بلکه ممکن است باعث ناپایداری بیشتر نیز شود.

تجربه ثابت کرده در پردازنده های نسل Core 2 معمولا تا فرکانس FSB 1333Mhz هیچ نیازی به افزایش این ولتاژ دیده نمی شود ( البته موارد استثنا نیز وجود دارد ).

مقدار مجاز این ولتاژ در پردازنده های با تکنولوژی ساخت 45nm حداکثر 1.45v و در مدل های 65nm و 90nm حداکثر 1.55v می باشد.

 

Processor PLL Voltage

در تمامی پردازنده های کنونی کمپانی اینتل یک مدار کنترل کننده ( phase lock loop ( PLLتعبیه شده است . اینگونه مدارات سیگنالی را تولید می کنند که فرکانس این سگنال با فاز سیگنالی دیگر که به عنوان سیگنال مرجع شناخته می شود رابطه مستقیم دارد.

این ولتاژ 1.5V وظیفه تامین انرژی مورد مدارات نام برده را بر عهده دارد. گاها افزایش این ولتاژ ، دستیابی به فرکانس های بیشتر FSB را به دنبال دارد.

افزایش این پارامتر بیش از 1.7V الی 1.75V معمولا توصیه نمی شود و گاها باعث معیوب شدن پردازنده می گردد.

 

North Bridge Voltage

این پارامتر با نام های دیگری نظیر MCH Voltage ، NB Voltage و یا MCH Core نیز نامیده می شود . این ولتاژ انرژی مورد نیاز چیپست پل شمالی ( North Bridge )  را تامین می کند . همانطور که در ابتدای مقاله اشاره شد چیپست پل شمالی نقش محوری در کنترل دستگاه ها و گذرگاه های مختلف ایفا می کند. از مهم ترین وظایف این چیپست کنترل گذرگاه حافظه ( Memory Bus ) و گذرگاه FSB می باشد. تمامی کمپانی های سازنده مادربورد در مدل های مختلف مادربورد با توجه به نوع چیپست، خنک کننده به کار رفته در چیپست پل شمالی و همچنین مدارات تغذیه تعبیه شده برای این چیپست، حداکثر فرکانس کاری گذرگاه های نام برده را به صورت رسمی اعلام می کنند. در واقع کمپانی مورد نظر کارکرد مادربورد مذبور را در فرکانس های نام برده بدون اعمال هیچ گونه تنظیمات دستی ( اعم از ولتاژ و تایمینگ ) تایید کرده است. برای مثال مادربورد های رده متوسط کمپانی های مختلف که درای چیپست پل شمالی P45 اینتل می باشند، به صورت رسمی از فرکانس FSB 1600Mhz و حافظه های  DDR2 با فرکانس 1200Mhz را پشتیبانی می کنند. لذا در اورکلاک این پلتفرم با این مادربورد تا فرکانس های نام برده هیچ گونه نیازی به افزایش این پارامتر نمی باشد. در برخی مدل های High-end حتی بیش از  5 الی 10 درصد نیز بیشتر از مقادیر اعلام شده توسط کمپانی سازنده مادربورد نیز نیازی به افزایش این ولتاژ دیده نمی شود. در اورکلاک کاربردی معمولا توصیه می شود پروفایل اورکلاک به گونه تنظیم شود تا فرکانس حافظه ، گذرگاه FSB و در نهایت NB Core Clock از مقادیر تایید شده توسط کمپانی سازنده فراتر نرود ، علت این امر این موضوع می باشد که در بیشتر اوقات حداکثر 15 الی 20 درصد افزایش فرکانس گذرگاه های فوق بیشتر از حداکثر مقدار نامی، حتی با اعمال ولتاژ های نامتعارف نیز برای North Bridge به سختی پایداری 100% را به دنبال دارد.

توصیه می شود در اورکلاک کاربردی هیچ گاه بیشتر از 0.2v الی 0.25v بیشتر از مقدار پیش فرض این ولتاژ افزایش داده نشود. زیرا به صورتی کاملا محسوس افزایش حرارت متصاعد شده از این چیپست را به دنبال دارد و در دراز مدت باعث کاهش عمر این قظعه می شود. به طور کلی کیفیت خنک کننده تعبیه شده برای چیپست پل شمالی عامل تعیین کننده در حداکثر مقدار ولتاژ این پارامتر می باشد.

 

Memory Voltage

پارامتر یاد شده با نام های دیگری مانند DRAM Voltage، DDR Voltage نیز در Bios های مادربورد های مختلف مشاهده می شود. این مقدار، ولتاژ حافظه اصلی سیستم ( RAM ) را تامین می کند.

زمانی اقدام به افزایش مورد نظر می شود که در جریان اورکلاک پردازنده، قصد اورکلاک RAM را نیز داشته باشیم .

در صورتی که اورکلاک حافظه را منتفی بدانیم می توان با تنظیم Divider مناسب بین فرکانس مرجع ( Host Clock ) و حافظه، مانع از افزایش فرکانس حافظه شد.

مقدار این ولتاژ در حالت پیش فرض برای حافظه های DDR استاندارد 2.5V ، در مدل های DDR2 استاندارد 1.8V و برای حافظه های DDR3 استاندارد 1.5V می باشد.

 

بررسی و تشریح پارامترهای کنترل مصرف انرژی در این پلتفرم

معمولا تعدادی پارامتر، جهت کنترل توان مصرفی پردازنده در زمان بیکاری پردازنده توسط کمپانی سازنده پیش بینی می شود . اینگونه قابلیت ها معمولا در هنگام اورکلاک سیستم، با محدود کردن انرژی مصرفی پردازنده و سایر قطعات جهت کنترل حرارت متصاعد شده از آن ها، باعث ایجاد ناپایداری های گاه و بی گاه می شوند. لذا توصیه می شود اینگونه قابلیت ها قبل از اعمال تغییرات اورکلاک غیرفعال شوند.

از جمله این موراد می توان به موارد زیر اشاره کرد.

C1E ( CPU Enhanced Halt State )، EIST Function (Enhanced Intel SpeedStep Technology)، CPU C-State Capability، C2/C2E State Support و C4/C4E State Support

 

اینگونه آبشن ها با کاهش فرکانس و ولتاژ هسته پردازنده در زمان های بیکاری پردازنده، در هنگام اورکلاک سیستم، گاها موجب ناپایداری می شوند.

 

چند نکته مهم : در صورتی که قصد اورکلاک پردازنده با استفاده از روش افزایش فرکانس مرجع ( Host  Clock ) را دارید، توصیه می شود در Bios مادربورد، آبشن CPU Spread spectrum  را غیر فعال کنید. این گزینه با dither کردن سیگنال کلاک باعث کاهش تداخل الکترومغناطیسی در فرکانس های خاصی می شود. از سوی دیگر این گزینه با کاهش کیفیت سیگنال کلاک در فرکانس های بالا، باعث ایجاد ناپایداری می شود. پیشنهاد می کنم در صورتی که در نزدیکی کامپیوترتان، تلویزیون و یا رادیو استفاده نمی کنید، حتما این گزینه را غیر فعال کنید.

 

تست عملی اورکلاک سیستم های مبتنی بر پردازنده های اینتل

 

تا اینجا با اصطلاحات، عبارات و در کل با تئوری مباحث مربوط به اورکلاک سیستم های مبتنی بر پردازنده های اینتل آشنا شدیم.

در ادامه قدم به قدم مراحل انجام یک اورکلاک کاربردی بر روی پلتفرم اینتل رو به صورت عملی تشریح خواهیم نمود.

مشخصات فنی سیستمی که به صورت عملی آن را اورکلاک خواهیم نمود به شرح زیر می باشد:

 

 

بررسی و تهیه پروفایل مناسب جهت اعمال تغییرات در Bios

پس از در نظر گرفتن  تمامی شرایط ایدال برای داشتن حداکثر پایداری و ایمنی، مانند شرایط حرارتی و حداکثر ولتاژ پردازنده نام برده و انجام تست های متعدد و آزمون های سعی و خطا طولانی که حدودا 2 ساعت به طول انجامید، سرانجام تصمیم بر آن شد که این پردازنده 2.6 گیگاهرتزی به مقدار 23% درصد، یا به عبارت دیگر تا 3.2 گیگاهرتز اورکلاک شود.

همانطور که می دانید ضریب فرکانس هسته پردازنده در این گونه پردازنده ها در مقداری مشخص محدود شده است وحداکثر این مقدار فرکانس نامی پردازنده را فراهم می کنید . لذا برای اورکلاک این پردازنده ناچار به افزایش فرکانس Host Clock بودیم.

آنچه بیشتر از هر چیز ما را در اورکلاک این پردازنده محدود می کرد این بود که به دلیل کم بودن  ( 8 ) ضریب فرکانس هسته پردازنده (  CPU Multiplier )  مجبور به اعمال فرکانس FSB بالایی بودیم. به همین جهت حداکثر فرکانس FSB پایدار و تایید شده توسط کمپانی سازنده مادربورد ( 400Mhz ) را به عنوان محدودیت محوری در این تست تعیین کردیم. همچنین ولتاژ هسته پردازنده ( Core Voltage ) در حالت عادی 1.2v ولت بود که در حالت اورکلاک این مقدار را تا 1.30v افزایش دادیم. از آنجا که پردازنده ای که ما در اختیار داشتیم دارای "Batch Number" خوبی بود، با ولتاژهای خیلی کمتر از مقدار یاد شده پایدار می شد، لذا چون ما بحث آموزشی این مقاله را برای عموم کاربران در نظر داشتیم، بدترین شرایط را برای تعیین این مقدار در نظر گرفتیم . لازم به ذکر است رنج عادی ولتاژ کاری هسته این پردازنده بین 0.85V – 1.3625V و حداکثر این مقدار 1.45v می باشد. همچنین برای داشتن حداکثر شرایط پایداری، 0.1v به ولتاژ FSB Termination  اضافه نموندیم. ( این مولفه معمولا در فرکانس های بالای FSB ( بیشتر از 333Mhz ) در مدلهای مختلف پردازنده، می تواند باعث افزایش پایداری سیستم شود ).

 

( Batch Number ) :

این کد 12 رقمی که بر روی BOX پردازنده های کمپانی  اینتل یافت می شود اطلاعاتی مربوط به کشور سازنده پردازنده ، زمان ساخت ، سری ساخت و ..... را در اختیار خریدار قرار می دهد . گاهی اوقات پردازنده های هم مدل ولی با Batch Number های خاص بهتر از انواع دیگر همان مدل اورکلاک می شوند .

 

 

همچنین از آنجا که قصد اورکلاک حافظه را نداشتیم با تغییر FSB : DRAM) Memory Divider) از 5:6  به 1:1 ( در Bios این مادربورد ) فرکانس حافظه را در همان مقدار نامی ( 800MHZ ) ثابت نگاه داشتیم.

در تصاویر زیر مراحل اعمال تغییرات در Bios مادربورد را مشاهده می کنید :

 

 

 

 

همانطور که در تصویر آخر نیز مشاهده نمودید، تمامی گزینه ای مربوط به مدیریت مصرف انرژی پردازنده نیز غیرفعال شده اند.

در نهایت در دو تصویر زیر می توانید مشخصات فنی فرکانس های سیستم را در دو حالت اورکلاک شده و عادی مشاهده نمایید:

Default Clocks

Overclocked Clocks

تست پایداری

همانطور که در مقاله شماره قبل اشاره شد، تست پایداری یکی از مهم ترین مراحل یک اورکلاک پایدار و کاربردی می باشد. نرم افزار های زیادی برای این منظور وجود دارند. اینگونه نرم افزار ها با تکرار الگوریتمی خاص نظیر محاسبات ریاضی، هسته پردازنده و حافظه اصلی  را تحت فشار قرار می دهند. پیشنهاد می شود معمولا برای تست پایداری از نرم افزار هایی استفاده شود که حتی علارقم عدم اورکلاک حافظه نیز، هم پردازنده و هم حافظه را همزمان تحت فشار قرار دهد. علت امر این می باشد که با افزایش حجم تراکنش داده ها بین پردازنده و گذرگاه های مختلف سیستم، پایداری کلی سیستم تا حد بسیار زیادی محک شده شود.

همچنین در اینگونه تست های پایداری ، حرارت متصاعد شده از پردازنده به بالاترین مقدار خود خواهد رسید، این امر کمک خواهد کرد تا با تنظیم پروفایل اورکلاک، به بهترین تنظیمات جهت داشتن اورکلاکی کاملا پایدار و مطمئن نزدیک شویم .

حداکثر حرارت مطمئن قابل تحمل توسط پردازنده توسط کمپانی سازنده در جدول مشخصات فنی پردازنده ذکر می شود  برای مثال برای پردازنده ای که در این مقاله از آن استفاده نمودیم، این مقدار 72.4c درجه سانتی گراد می باشد . اما بسیاری از کارشناسان علوم سخت افزار تاکید می کنند در پردازنده های مردن امروزی بهتر است این مقدار حدودا 10 درجه سانتی گراد کمتر از مقدار در تعیین شده توسط کمپانی سازنده در نظر گرفته شود تا در صورت تغییر شرایط  حرارتی محیط در فصل های مختلف، عاملی سلامت قطعات را تهدید ننماید.

همچنین زمان تحت فشار گرفتن پردازنده و حافظه توسط نرم افزارهای تست پایداری، بسیار مهم می باشد. اختلافات زیادی بین افراد مختلف برای تعیین حداقل زمان جهت تست پایداری وجود دارد. ولی می توان در یک جمع بندی اجمالی اینطور نتیجه گیری کرد :

 

• حداقل 30 دقیقه تست، که پایداری سطحی را تضمین می کند .
• حداقل 2 ساعت تست، که پایداری نسبی را تضمین می کند .
• حداقل 6 ساعت تست، که تقریبا پایداری کامل را تضمین می کند .
• حداقل 12 ساعت تست، که پایداری کامل را تضمین می کند .

 

در واقع علت وجود زمان های مختلف این امر است که در فرآیند تست پایداری سیستم از هسته پردازنده گرفته تا منبع تغذیه سیستم باید تحت فشار قرار گیرند تا بتوان پایداری کامل سیستم را تضمین کرد. تجربه ثابت کرده که اگر از کیفیت بالای ساخت مادربورد، نظیر مدارات تغذیه پردازنده، حافظه ، چیپ های کنرلی و همچنین توانایی بالای منبع تغذیه سیستم خود مطمئن هستید، حداقل زمان 2 ساعت تست پایداری می تواند تا حد بسیار زیادی خیال شما از بابت پایداری کامل سیستم راحت کند.

ما نیز از نرم افزار OCCT جهت تست پایداری استفاده نمودیم، از میان تست های مجود این نرم افزار، تست CPU Linpack ( سنگین ترین تست موجود برای تست پایداری پردازنده ) استفاده نمودیم. در این تست حداکثر حافظه اصلی قابل دسترس ( 90% ) را در تست انتخاب کردیم و 2 ساعت تست ادامه داشت. در تصویر زیر می توانید ، 35 دقیقه پس از گذشت این تست را مشاهده نمایید :

 

 

 

تست های حرارتی و مصرف توان مصرفی

همان طور که در مقاله شماره قبل اشاره شد با افزایش فرکانس کاری هسته پردازنده، افزایش توان مصرفی پردازنده و به همان طبع افزایش حرارت متصاعد شده از پردازنده را به دنبال دارد. در نمودار های زیر می توانید تاثیرات اورکلاک 23% پردازنده را در افزایش حرارت متصاعد شده از آن و افزایش توان مصرفی کلی سیستم را مشاهده کنید :

 

 

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید در حالت بی کاری پردازنده تغییر قابل توجهی  در مصرف انرژی سیستم ملاحضه نمی شود. ولی در حالت 100% زیر باز رفتن پردازنده در نرم افزار OCCT، افزایش 20% درصدی توان مصرفی سیستم مشهود می باشد. در واقع با اورکلاک 23% درصدی فرکانس هسته پردازنده و اورکلاک 20% فرکانس FSB، توان مصرفی سیستم نیز تقریبا به همان اندازه افزایش یافته است !

 

 

همانطور که در نمودار مشاهده می کنید، با 23% اورکلاک پردازنده ، 17% به حداکثرحرارت متصاعد شد از پردازنده اضافه شده است .

در واقع به دلیل کولر پردازنده خوبی که در اختیار داشتیم در هر دو حالت اورکلاک شده و فرکانس پیش فرض، حرارت های ثبت شده بسیار ایده آل و مناسب می باشد .

 

 

تست های کارایی سیستم

همچنین برای اینکه تاثیر افزیش فرکانس پردازنده ( اورکلاک پردازنده ) را در عملکرد نهایی سیستم بررسی کنیم، توسط برخی از نرم افزار مرجع و معتبر اقدام به مقایسه نتایج در دو حالت فرکانس مرجع و فرکانس اورکلاک شده نمودیم .

نرم افزار های به کار رفته در تست های استفاده شده در این مقاله به شرح زیر می باشند :

 

تست 3DMARK Vantage :

در این تست، پردازنده طی اجرای دستورالعمل های پردازش 3 بعدی تصویر،  محک زده می شود، و در نتیجه امتیازی جداگانه برای پردازنده در نظر گرفته می شود.

 

 

همانطور که مشاهده می کنید  با 23% اورکلاک پردازنده، 19% کارایی پردازنده در این تست افزایش یافته است .

 

تست PCMARK Vantage :

در این نرم افزار کارایی کلی سیستم بر اساس تست های کاملا Multithread مانند نمایش و ویرایش عکس های دیجیتال، پخش و ویرایش انواع مختلف موزیک و ویدئو، پخش تصاویر 3 بعدی مانند انواع Game ، جابه جایی اطلاعات بین device های مختلف، شبیه سازی نرم افزاری امنیتی، رمزگشایی صفحات وب و .... محک زده می شود.

 

 

همانطور که ملاحظه می کنید فقط با 23% اورکلاک پردازنده و فرکانس FSB ، کارایی کلی سیستم حدودا 11% افزایش یافته است.

 

تست های SIS Software Sandra 2009 :

نرم افزار Sandra  از جمله نرم افزار های بسیار معتبری است که می توان گفت در ارزیابی های بسیار متنوعی که دارا می باشد، نتایجی کاملا قابل اطمینان را ارائه می دهد.  در تست Processor Multimedia این نرم افزار، واحد های پردازش مختلف یک پردازنده نظیر MMX(2), SSE(2/3/4), AVX مورد ارزیابی قرار می گیرند . این دستورالعمل ها در نرم افزار هایی مانند ، ویرایشگرهای عکس ، کدگذاری و پخش فایل های ویدئویی و بازی های رایانه ای نقش مهمی در سریع تر اجرا شدن نرم افزارهای نام برده دارند. این تست ، کاملا Multi Thread می باشد.

تست Processor Arithmetic این نرم افزار نیز، واحد های محاسبه و منطق ریاضی (ALU) و محاسبه اعداد اعشاری ( FPU )  را مورد ارزیابی قرار می دهد.

 

 

 

در این دو تست نیز به صورت میانگین حدودا در حالت اورکلاک، 17% به کاریی سیستم اضافه شده است .

 

تست ( EVEREST Ultimate ( Memory Bandwidth :

این تست پهنای باند خواندن و نوشتن  را در حافظه اصلی مورد ارزیابی قرار می دهد.

 

 

همانطور که قبلا اشاره شد، چندین عامل در افزایش پهنای باند حافظه در این پلتفرم دخیل می باشند، دو عامل فرکانس FSB و فرکانس حافظه (Memory Bus)  در وحله اول و فرکانس هسته پردازنده که به صورت مستقیم باعث افزایش پهنای باند حافظه Cache می شود نیز در وحله دوم نقش اساسی در تعیین این مقدار دارند. همانطور که در نمودار بالا ملاحضه می کنید پهنای باند نوشتن در حافظه حدودا 20% افزایش یافته است ولی پهنای باند خواندن از حافظه تغییر محسوسی نکرده است ! علت این امر آن است که در تنظیمات Bios برای داشتن حداکثر پایداری سیستم، Strap مربوط به فرکانس FSB 400Mhz را انتخاب نمودیم. همانطور که در مقاله شماره قبل نیز در قسمت تئوری توضیح داده شد، این مولفه تایمینگ های مربوط به چیپست پل شمالی ( NB ) را تعیین می کند. هر چه این مولفه افزایش یابد، تایمینگ های بالاتری نیز چیپست پل شمالی را درایور می کنند. با افزایش تایمینگ ها، Latency افزایش می یابد و در نتیجه پهنای باند حافظه کاهش می یابد. در واقع اگر در حین اورکلاک این سیستم، Strap مربوط به فرکانس FSB 333Mhz حفظ می شد، شاید برای داشتن پایداری کامل سیستم نیاز به اعمال ولتاژ بیشتر به چیپست پل شمالی بودیم، در این صورت در این تست نیز در حالت اورکلاک، پهنای باند خواندن در حافظه به مقدار چشمگیری افزایش می یافت.

 

تستwPrime

wPrime از جمله نرم افزار های می باشد که با محاسبه الگوریتمی تکرار شونده به صورتی کاملا Multi Thread، یکی از بهترین نرم افزار های موجود برای تست پردازنده‌های چند هسته ای می باشد.

 

 

در این تست نیز محاسبه الگوریتم مورد نظر در حالت فرکانس اورکلاک شده 20% سریع تر از حالت فرکانس عادی انجام شده است.

 

منبع : شهر سخت افزار