Cách ép xung hiện đại hoạt động


7

Hãy tha thứ cho tôi nếu tôi hiểu sai một số nguyên tắc EE cơ bản - Tôi là một người CS. Sau một số googling, không ai thực sự giải thích làm thế nào chip chạy nhanh hơn. Tôi hiểu điện áp phải tăng theo bài viết liên quan này .

Chúng ta có thực sự tăng tần số mà chip hoạt động không?

CPU chạy ở một tần số nhất định, được lập trình vào các thanh ghi của nó. Tần số này có thể được sửa đổi bất cứ lúc nào để tính đến sự trôi dạt, được sử dụng để tính khoảng cách giữa tinh thể và CPU. (Điều này xuất phát từ bộ nhớ từ nhiều năm trước - rất có thể mọi giả định ở đây đều không chính xác.)

Vì vậy, tần số ban đầu được xác định bởi tinh thể, theo bản chất của tinh thể, dao động ở một dải tần số tĩnh . Đến lượt chúng ta lập trình vào CPU, sẽ tiếp tục thực hiện Xsố lượng tính toán mỗi mili giây.

Tại thời điểm này, những người ép xung điều khiển sự trôi dạt được lập trình vào CPU? Ruột của tôi nói với tôi rằng các thanh ghi trôi không thể tăng tần số đủ để có liên quan. Vậy sự gia tăng tần số đến từ đâu?

Một điều vừa xảy ra với tôi là chỉ bằng cách áp dụng nhiều điện áp hơn, các 'bit' thực sự di chuyển nhanh hơn..nhưng điều đó không có nghĩa là sự gia tăng tần số, phải không?


1
Tôi nghi ngờ đoạn cuối của bạn có thể không chính xác, nhưng tôi không chắc chính xác ý bạn là gì. Các thanh ghi chỉ thay đổi bit của chúng trên một cạnh từ tín hiệu đồng hồ; tăng điện áp lên một thanh ghi không ảnh hưởng gì đến tần số của tín hiệu đồng hồ. Tôi đoán thời gian tăng của đầu ra của bạn bị thay đổi một chút, điều này ảnh hưởng đến tốc độ tối đa bạn CÓ THỂ theo dõi đăng ký, nhưng tôi không nghĩ đó là những gì bạn đang làm.
NickHalden

Câu trả lời:


12

Chúng ta có thực sự tăng tần số mà chip hoạt động không?

Vâng, chúng tôi làm!

Các CPU hiện đại có một đơn vị gọi là PLL - Phase Khóa Loop - làm cho nhiều GHz trong số các tinh thể tương đối rẻ chạy ở mức tương đương 33,3 hoặc 100 MHz. Các đơn vị này được lập trình trong một loạt các tần số đầu ra. Điều đó được sử dụng để làm chậm (các) lõi khi có ít việc phải làm để tiết kiệm năng lượng - hoặc ép xung chúng.

Bạn có thể tăng tần số xung nhịp hơn nữa khi điện áp cao hơn - nhưng với giá nhiệt tạo ra lớn hơn. Và silicon sẽ "hao mòn" nhanh hơn, vì những thứ tồi tệ như Electromigration cũng sẽ tăng lên.


1
Và hãy nhớ rằng vì việc ép xung nằm ngoài thông số kỹ thuật, không có gì đảm bảo bộ xử lý sẽ thực hiện đúng mọi lệnh. Về cơ bản, ép xung là một ý tưởng thực sự ngu ngốc.
Olin Lathrop

3
@Abdella: Không, bạn có thể nhận được hiệu suất tăng miễn phí, với nguy cơ thỉnh thoảng có hành vi xử lý không chính xác. Bộ xử lý kỹ thuật số khá vô dụng trừ khi bạn có thể dựa vào chúng làm chính xác những gì chúng được cho là làm mọi lúc.
Olin Lathrop

1
@Abdella: Chắc chắn, hiệu suất của bộ xử lý sẽ tăng lên với xung nhịp nhanh hơn, nhưng bạn không còn có thể tin tưởng vào hoạt động chính xác . Tại một số thời điểm khi bạn tăng xung nhịp, một số đường dẫn dữ liệu bên trong bộ xử lý sẽ có thời gian lan truyền dài hơn thời gian cho phép của đồng hồ quá nhanh. Khi điều đó xảy ra, bạn nhận được kết quả sai. Ngay khi bạn ra khỏi spec, điều này có thể xảy ra. Nếu bạn ổn với lỗi 50% bit, tôi có thể bán cho bạn bộ xử lý thực sự rẻ, bạn có thể đồng hồ nhanh như bạn muốn.
Olin Lathrop

1
@OlinLathrop, vâng, quá trình ép xung liên quan đến thử và lỗi, bạn tiếp tục chơi với một vài tham số và sau đó thực hiện các bài kiểm tra căng thẳng trên hệ thống khi thay đổi từng tham số để đảm bảo mọi thứ đều hoạt động tốt. Nhưng khi bạn đạt được một cấu hình nhất định vượt qua tất cả các thử nghiệm này, hệ thống sẽ hoạt động hoàn hảo mà không có lỗi (ít nhất là ở cấp độ người dùng)
Abdella

4
Một bộ xử lý được bán để chạy ở tốc độ 2 GHz không nhất thiết có nghĩa là đó là 2 GHz. Nó có thể là 2,2 GHz, nhưng mfr có năng suất thực sự tốt trong đợt này và một số trong số 2.2 đã giảm xuống còn 2, vì chỉ có rất nhiều nhu cầu cho 2,2 procs. Điều này đặc biệt đúng khi gần hết tuổi thọ của procs và một số người tìm kiếm mã ngày cụ thể vì một số procs được sản xuất vào những ngày như vậy có thể dễ dàng hơn với OC.
ajs410

8

Trả lời trực tiếp:

Có, chúng tôi tăng tần số không chỉ CPU mà còn cả Bus, RAM và chip Đồ họa.

Xây dựng:

Như TurboJ đã đề cập, đơn vị bên trong CPU chịu trách nhiệm nhân tần số là PLL. Bạn cung cấp cho CPU tần số xung nhịp tham chiếu / cơ sở / bus sau đó được nhân bên trong với một giá trị được chọn tự động hoặc thủ công.

Để làm ví dụ thực tế, tôi sử dụng chương trình nổi tiếng " CPU-Z " để hiển thị thông số kỹ thuật chi tiết về CPU của mình:

CPU nhàn rỗi

Tôi đã áp dụng không tải cho CPU, tôi chỉ mở CPU-Z. Lưu ý rằng "Hệ số nhân" hiện là x8, được nhân với đồng hồ cơ sở "Tốc độ bus" để tạo ra tần số lõi ~ 798 MHz. Cũng lưu ý rằng điện áp Core là 0,725V trong trường hợp này.

Tiếp theo, tôi đã áp dụng các bài kiểm tra căng thẳng trên CPU để cho bạn thấy hành vi của nó khi tải:

Dưới tải

Lưu ý rằng hệ số nhân tự động nhảy lên x28, tăng tần số lên ~ 2,8GHz. Ngoài ra, điện áp Core bây giờ là 1.131V làm tăng khả năng tiêu tán năng lượng và do đó nhiệt độ hoạt động của CPU. (Nó đạt 90C trong thử nghiệm này!)

Điều này được thực hiện tự động vì intel muốn giảm mức tiêu thụ năng lượng của CPU khi không tải được áp dụng và nó thực sự giúp tiết kiệm pin cho máy tính xách tay của tôi.

Là một người ép xung, bạn có hai cách để tăng tần số của CPU:

  1. Tăng số nhân bằng tay từ BIOS hoặc phần mềm chuyên dụng. Đối với hầu hết các CPU máy tính để bàn thương mại, hệ số nhân này có giá trị tối đa mà bạn không thể vượt quá. (Ngoại trừ CPU Intel Extreme và AMD Black Edition, có số nhân mở)

  2. Tăng tần số tham chiếu / cơ sở / xe buýt.


1
Tôi nghĩ để tiếp tục bài đăng này, bạn nên làm rõ / làm thế nào / để tăng tần số tham chiếu, vì có vẻ như OP đang bối rối về cách thay đổi tần số "tĩnh" (ví dụ: một tinh thể).
Shamtam
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.