Разгон процессора: насколько это безопасно и эффективно
Стоит отметить, что большинство современных CPU по умолчанию уже используют заводское повышение частоты. На это указывает наличие двух тактовых частот в характеристиках. К примеру, в описании модели Intel Core i5-12400 указывается две частоты – 4,4 и 2,5 ГГц. Последняя из них обозначает базовую частоту, которая используется при штатной работе. Если данной производительности не хватает, активируется режим Intel Turbo Boost, который переводит чип на повышенную частоту. Для СPU компании AMD для этого используется технология Precision Boost, которая функционирует аналогично.
Некоторые характеристики i5-12400
реклама
Производители вынуждены прибегать к такой схеме ради сохранения баланса между производительностью и тепловыделением. При повышении частоты неизбежно растёт энергопотребление, что пропорционально увеличивает и выделение тепла. Длительное время процессор не сможет функционировать в таком режиме, поэтому в повседневной работе используется базовая частота.
Для указания времени работы с максимальной производительностью используется параметр Tau, который можно изменить вручную. Разработчики Intel также предусмотрели функцию Adaptive Boost, которая отслеживает режим работы процессора и если параметры не выходят за определенные границы, инициирует дальнейшее увеличение частоты.
Энтузиасты используют для охлаждения жидкий азот
реклама
Разработчики AMD используют аналогичную схему, но Precision Boost имеет возможность более точно настраивать частоту – используется шаг 25 МГц (у Intel настройка осуществляется с шагом 100 МГц). В остальном алгоритм аналогичен и основан на отслеживании параметров работы CPU.
Обе компании делают упор на обеспечение стабильной работы процессора с учётом возможностей штатной системы охлаждения. Поэтому используется ряд ограничений, при этом рост производительности не является максимально возможным. Совсем уж кардинальные меры охлаждения
Если пользователя не устраивают рамки, установленные производителем, он может прибегнуть к оверклокингу – принудительному увеличению частоты. Стоит отметить, что с технической точки зрения манипуляция осуществляется не с частотой работы чипа, а с множителем. Базовая частота чипа определяется как произведение частоты внутренней шины на множитель, который не является фиксированным параметром.
Максимальный размер множителя, в первую очередь, определяется качеством процессора и возможностями системы охлаждения. Поэтому основное правило оверклокинга – увеличение производительности необходимо осуществлять постепенно, проверяя стабильность работы всей системы после каждого шага.
реклама
Практически все настольные процессоры AMD позволяют свободно менять множитель, для процессоров Intel такая возможность присутствует только у серии X или K. Блокировку множителя можно обойти, если использовать модифицированные UEFI/BIOS, но при этом есть риск вывести систему из строя. Также необходимо убедиться, что системная плата также поддерживает возможность разгона. Платы AMD все поддерживают ручное изменение множителя, за исключением моделей на базе A320, для Intel это платы с чипсетом серий Z и X. Раздел BIOS в котором осуществляется разгон (пример)
Производители CPU крайне негативно относятся к разгону, аннулируя в этом случае гарантию. При этом важно понимать, что риск физического выхода из строя кристалла действительно велик. Даже небольшое отклонение в процессе производства внутренней структуры может резко снизить способность функционировать при повышенной нагрузке.
Перед началом разгона необходимо зайти в BIOS/UEFI и деактивировать все параметры, отвечающие за энергосбережение. Далее необходимо найти параметры CPU Core Voltage и CPU Ratio, которые обычно находятся в разделе Overclocking. Первый параметр отвечает за напряжение на процессоре, второй параметр – вышеупомянутый множитель.
Множитель, частота шины и напряжение на процессоре
реклама
Далее рекомендуется придерживаться следующей схемы. После повышения значения множителя сохранить изменения, перезагрузить ПК и тщательно проверить стабильность работы при помощи специального приложения (например, Aida64 или аналогичные стресс-тесты).
Если тесты фиксируют нестабильную работу системы после очередного изменения, необходимо вернуть CPU Ratio на шаг назад. После этого необходимо проделать аналогичные манипуляции с параметром CPU Core Voltage – увеличивать его на 0,01 В, найдя максимальное значение, при котором система продолжает стабильно работать.
В процессе разгона может возникнуть ситуация, когда компьютер не может корректно загрузиться – например, отображается просто чёрный экран или сообщение об ошибке. В этом случае необходимо вернуть параметры BIOS/UEFI к заводским, обычно для этого достаточно выключить полностью ПК и на несколько минут вытащить батарейку CMOS. Естественно, процесс разгона придётся начать с самого начала. «Батарейка БИОС»
Оверклокинг для всех. «Домашний» разгон процессора с открытым множителем
Так получилось, что за без малого двадцать лет айтишной практики мне ни разу не приходилось иметь дело с оверклокингом – другие как-то все были интересы. Тем не менее, подбирая конфигурацию для очередного нового (хотя теперь уже далеко не нового) компьютера, я почему-то остановился на процессоре Intel с открытым множителем – i5-2500К. Зачем я так сделал, сейчас уже не вспомню, возможно, предполагал все-таки разобраться на старости лет, что же такое этот оверклокинг. И вот как-то вечером, когда делать было нечего, я понял, что момент настал, и углубился в изучение вопроса, а следующим вечером применил изученное на практике. О чем и собираюсь доложить.
Теория разгона
Вопросы разгона интересовали человечество все время с того момента, как компьютерная техника пришла в массы. Главный движитель оверклокинга – дух соревнования, азарт, желание добиться лучших результатов, чем другие. Ну а основной его объект – ни в чем не повинные процессоры, которые подвергают нечеловеческим нагрузкам ради получения этих самых результатов. 
Существует два основных способа разгона процессора. Первый – увеличение частоты тактового генератора BCLK, который через множители определяет частоту работы процессора, памяти, шин и мостов. Этот вариант в принципе универсален, однако имеет множество нюансов и ограничений, связанных с конкретным процессором и материнской платой, поэтому чтобы ваши эксперименты не привели к кончине компьютера, необходимо во всем тщательно разобраться. Второй способ – изменение множителя процессора, того самого, на который умножается BCLK, чтобы получилась рабочая частота. Данный путь намного безопаснее (изменению подвергаются только режим работы процессора, а не всей системы) и проще (за разгон отвечает по сути один параметр), однако имеется одно но: множитель должен быть разблокирован (разрешен для изменения) производителем процессора. 
Изначально процессоры Intel имели открытый множитель, однако в 90-х годах прошлого века после серии скандалов, связанных с перемаркировкой процессоров недобросовестными поставщиками, когда медленные процессоры разгонялись и продавались по цене более быстрых, компания заблокировала множитель. С тех пор разблокированный множитель встречался только в топовых моделях «для энтузиастов», которые, естественно, стоили недешево. Ситуация принципиально изменилась с появлением процессоров второго поколения Intel Core (Sandy Bridge) – в их линейке присутствовали модели с разблокированным множителем для массового потребителя, получившие индекс К. Первоначально стоимость К и не-К варианта одного процессора отличалась довольно существенно, однако сейчас она практически сошла на нет (например, разница между Core i5 3570 и Core i5 3570К сегодня составляет 150 рублей).
Итак, Intel сама открыла дорогу для «домашнего», быстрого и требующего высокой квалификации, разгона. Грех такой возможностью не воспользоваться, и я начал свои эксперименты. В качестве тестового стенда, как я уже говорил, в который раз выступил мой многострадальный домашний компьютер, к слову сказать, совершенно для разгона не подготовленный, скорее наоборот, выбиравшийся из соображений экономичности и бесшумности.
Эксперимент
Согласно спецификации, i5-2500K работает на множителях от 16 до 56. При стандартных параметрах и использовании SpeedStep мы имеем 16х в простое и 34х под нагрузкой. Теперь запустим процесс. «Домашний» разгон стал таким домашним, что может теперь быть произведен прямо из Windows, не заходя в BIOS. Но мы все-таки побудем для начала олдфагами – только BIOS, только хардкор! Впрочем, особого хардкора не получится – там нам понадобится всего один параметр; в BIOS моей материнки ASUS P8Z68-V LX он называется CPU Ratio и находится в меню CPU Power Management. Для разгона процессора выше стандартных значений потребуется также включить опцию Turbo Mode (она никак не относится к Intel Turbo Boost, который, напротив, рекомендуют выключить).
Первый разгон был крохотным, до 36х, дабы ознаменовать мое вступление в ряды оверклокеров. Однако фанфар не последовало, и вообще ничего не случилось, кроме частоты в мониторе ЦПУ. Температура так же осталась неизменной. Следующий уровень – 40х, знаменательная цифра, еще недавно такой результат (при разгоне «по шине») считался гроссмейстерским. Высота была взята без малейшего усилия и без изменения напряжения на процессоре. А вот температура, к сожалению, поползла вверх и при 100% нагрузке достигла 68 градусов. Ничего не поделаешь, система охлаждения, установленная на компьютере, показала себя совершенно негодной для разгона.
Шаг третий. 44х, то есть 1 ГГц прироста. Сделав морду кирпичом, я запустил компьютер. «Ну уж нет, хватит», — ответил он и вылетел в синий экран. Нужно увеличивать напряжение питания процессора. Я поднял сразу до 1,4 В, чтобы хватило. Теперь я решил действовать через GUI в Windows. В поставляемом вместе с материнкой ASUS ПО AI Suite за оверклокинг отвечает компонент Turbo V EVO. Для своей работы эта программа использует контроллер TPU (TurboV Processing Unit) на материнской плате. Модуль TPU настолько интеллектуален, что может сам, без участия человека, разогнать систему до максимально возможных параметров. Таким образом, технология разгона, с точки зрения «чайника», достигла своей наивысшей точки, когда для получения результата достаточно нажать одну кнопку «сделать, чтобы все было зашибись».
Толком протестировать режим 4,4 ГГц мне не удалось, так как уже через несколько секунд после запуска полной нагрузки температура поднялась до предельно допустимой, и я был вынужден прервать эксперимент. Однако не сомневаюсь, что с нормальным охлаждением работа процессора была бы стабильной – в этом меня убеждают многочисленные эксперименты других пользователей. Если говорить конкретно о i5-2500K, то до 4,5 ГГц процессоры работают абсолютно у всех, результат 5 ГГц довольно обычен, а самые упертые дошли до 5,2 ГГц. Подчеркну, что речь идет о стабильной работе при большой (тестовой или реальной) нагрузке. Таким образом, мы имеем дело с более чем 50% приростом по частоте при минимальных материальных и душевных затратах.
Результаты и выводы
Как и ожидалось, результаты вычислительных тестов ползли линейно вверх при увеличении частоты. Для примера я выбрал целочисленный «шахматный» тест CPU Queen. Как видим, при максимальном разгоне наш процессор «подвинул» не только экстремальный i7 первого поколения, но и серверный Xeon (хотя изначально уступал обоим).
Кому-то, наверное, интересно, что случилось с индексом производительности Windows? Практически ничего, он увеличился всего на одну десятую, с 7,5 до 7,6. Однако не стоит забывать, что для Windows 7 максимальное значение индекса составляет 7,9, поэтому большого скачка произойти и не могло.
Теперь попробуем ответить на вопрос, кому же нужен этот разгон – кроме, непосредственно, оверклокеров? На него, впрочем, ответили до нас: в первую очередь – любителям компьютерных игр. Эксперименты показали, что мощности процессора на стандартных частотах не хватает для «запитки» топовых видеокарт, особенно если их несколько, и с ростом частоты до определенного предела производительность в играх тоже растет. Насыщение наступает, кстати, на наших «домашних» 4-4,5 ГГц, именно на этой частоте процессор перестает быть «узким местом» всей системы. Кроме того, лишнему гигагерцу будут определенно рады люди, имеющие дело с тяжелым медиа контентом, ну и, конечно же, уважаемые поклонники распределенных вычислений. Замечу, что всем категориям граждан придется зорко следить за температурой процессоров и их системой охлаждения – иначе легкий «пшик» и задымление обеспечено.
Источник https://overclockers.ru/blog/Hardware_inc/show/102852/razgon-processora-naskolko-eto-bezopasno-i-effektivno
Источник https://habr.com/ru/companies/intel/articles/176331/