Tại sao tất cả các CPU không được "ép xung" làm mặc định của nhà máy? [bản sao]


23

Bản sao có thể có:
Tại sao các CPU hiện đại được cài đặt sẵn?

Khi tôi tìm kiếm một chiếc máy tính để bàn một lúc, tôi đã gặp rất nhiều cuộc thảo luận trong đó các kỹ thuật viên nói về việc sử dụng bộ xử lý ví dụ 2,67GHz và 'ép xung' để nó chạy ở tốc độ 4GHz. Nếu một CPU có khả năng tốc độ như vậy, tại sao nó không đi ra khỏi hộp?


1
Tra cứu dung sai sản xuất và số liệu thống kê của biến thể bình thường. Không có gì là trung bình. Đặc biệt là trong trường hợp nhiệt độ và phạm vi điện áp tồi tệ hơn.
hotpaw2

23
Xe của tôi có tốc độ tối đa 150mph. Tại sao tôi phải lái xe 65?
Shinrai

29
@Shinrai có vẻ như là một sự tương tự kém.
Mr.Wizard

4
như một bên: làm thế nào chính xác để bạn "ép xung" một cái gì đó theo mặc định? nhà máy đặt mặc định để bắt đầu.
Sirex

1
@ Mr.Wizard - Có vẻ như chúng ta bị trói, haha. Tôi đồng ý rằng đó không phải là sự tương tự tốt nhất, nó giống với "Đây là những gì tôi đọc được khi tôi thấy điều này"
Shinrai

Câu trả lời:


27

Trước hết, không phải tất cả các CPU đều có khả năng ép xung. Nhiều người có số nhân cố định hoặc phạm vi giới hạn. Điều này được dự định bởi ngành công nghiệp, các nhà cung cấp phần cứng sẵn lòng bán CPU và phần cứng ngoại vi với nhiều tự do hơn với giá cao hơn. Những người 'ép xung' thực sự dường như trả bất cứ thứ gì miễn là nó cho phép họ nhân đôi giá trị mặc định của nhà máy ...

Thứ hai, đó là một vấn đề làm mát và hiệu quả. Tiêu thụ năng lượng và tần số không quy mô tuyến tính, cũng như hiệu suất thực tế (đặc biệt là xem xét rằng, với CPU nhanh hơn, các thành phần hệ thống khác nhanh chóng trở thành nút cổ chai ...).

Với CPU được ép xung, cũng có sự khác biệt lớn về độ bền và tuổi thọ ngay cả trong một loạt sản xuất. Tần suất mà chúng được bán là tần suất mà tất cả các đơn vị của một chuỗi được biết là hoạt động ổn định, bất kể sự khác biệt có thể có về chi tiết. Một CPU của một chuỗi có thể thất bại nhanh chóng khi bạn ép xung nó trong khi một CPU khác có thể hoạt động ổn định tới 4+ Ghz.


5
Tôi muốn nhấn vào chủ đề làm mát và hiệu quả ở đây. Tôi biết những người chạy các cụm tính toán lớn, và trong những tháng mùa hè, đôi khi việc làm mát của họ không theo kịp. Họ đã tìm ra cách để theo dõi các máy chủ của mình bằng phần mềm, để khi hệ thống của họ không thể xử lý nhiệt, họ có thể giảm đáng kể năng lượng được sử dụng và do đó nhiệt được tạo ra, thay vì phải tắt máy chạy các công việc, ngay cả với các cụm hiện đại có nhiều lõi, có thể mất vài tháng để chạy. Tăng cường các bộ xử lý để có thêm chu kỳ không có ý nghĩa ở đó.
Dave Jacoby

2
Tương tự, tôi đang sử dụng netbook ngay bây giờ, với những công dụng tôi sử dụng, nó không cần tất cả tốc độ Proc, và chạy bộ làm mát sẽ chạy tốt hơn, vì vậy, một lần nữa, giảm tốc độ đồng hồ, không lên, có ý nghĩa hơn .
Dave Jacoby

4
@VarLogRant bạn vừa mô tả Thang đo tần số động, ( en.wikipedia.org/wiki/Docate_frequency_scaling ) mà nhiều CPU hiện đại, đặc biệt là cho các thiết bị di động, làm được. Tiêu thụ năng lượng thực sự là một chức năng của tốc độ xung nhịp (vì mạch CMOS tiêu thụ rất ít năng lượng khi ở trạng thái tĩnh) và vì vậy đối với chip di động, đây là một công cụ vô giá để tiết kiệm năng lượng.
SplinterReality

20

CPU Binning có liên quan ở đây:

http://en.wikipedia.org/wiki/Sản phẩm_binning

Sản xuất chất bán dẫn là một quá trình không chính xác, với một số ước tính thấp tới 30% cho sản lượng. Tuy nhiên, khiếm khuyết trong sản xuất không phải lúc nào cũng gây tử vong. Trong nhiều trường hợp, có thể cứu vãn một phần bằng cách đánh đổi các đặc tính hiệu suất, chẳng hạn như bằng cách giảm tần số xung nhịp của nó hoặc bằng cách vô hiệu hóa các phần không quan trọng bị lỗi. Thay vì chỉ đơn giản là loại bỏ các sản phẩm này, mức hiệu suất của chúng có thể được đánh dấu xuống tương ứng và được bán với giá thấp hơn, đáp ứng nhu cầu của các phân khúc thị trường cấp thấp hơn.

Thực tế này xảy ra trong toàn ngành công nghiệp bán dẫn, bao gồm các đơn vị xử lý trung tâm, bộ nhớ máy tính và bộ xử lý đồ họa.


2
Tôi đã đọc rằng Intel làm điều này cho loạt bộ xử lý "Lõi". Họ sản xuất các bộ xử lý Core như hai lõi trên một khuôn. Nếu một trong những con chip kiểm tra không tốt, họ sẽ vô hiệu hóa nó và bán die dưới dạng Core Solo. Hai chip Core Duo khả thi được niêm phong trong cùng một vỏ để tạo ra Core Extreme. Bằng cách này, Intel đang cứu vãn cổ phiếu bị lỗi khác của họ và đảm bảo rằng tỷ lệ lỗi đối với chip Core Extreme thực sự bằng không.
SplinterReality

1
@charles Tôi không chắc điều đó đúng với CPU Intel mới nhất, tuy nhiên. Dòng Core 2 không phải là đa lõi thực sự, nhưng nhiều chip trên cùng một khuôn .. trong khi Core i3, i5, i7 v.v ... đều là những thiết kế đa lõi thực sự. Xem extremetech.com/article2/0,2845,2049688,00.asp
Jeff Atwood

@Jeff Ahh, vì vậy kiến ​​thức của tôi có một chút ngày. Cảm ơn đã cập nhật, tôi chắc chắn những độc giả khác cũng sẽ thấy rằng miếng ngon đó cũng hữu ích.
SplinterReality

2
@Jeff - chắc chắn về loạt Core 2? Tôi nghĩ rằng đó là bộ xử lý Core (không có 2) về cơ bản là hai P4 được dán lại với nhau và trong thực tế, cả hai đều chậm hơn và nóng hơn so với P4 lõi đơn. "2" trong "Lõi 2" không có nghĩa là lõi kép - đó là ý nghĩa của "Bộ đôi" trong "Bộ đôi 2".
Steve314

1
@Jeff - BTW - có lẽ đáng nói đến khía cạnh kinh tế của việc đóng thùng. Khi kiểm tra chip của bạn và hạ thấp một số trong số chúng, có lẽ bạn sẽ không đủ sức hạ thấp chúng để đáp ứng thị trường bộ xử lý cấp thấp giá rẻ, và tất nhiên bạn không muốn tham gia vào thị trường cao cấp đang đẩy giá xuống.
Steve314

19

Cũng như các dung sai và lý do MTBF được đăng, cũng có một lý do khác.

(Xin hãy đồng ý với tôi vì tôi đã không theo kịp phần cứng trong một thời gian rất dài.)

Chi phí cho intel để chế tạo một nhà máy chế tạo có thể tạo ra một con chip cụ thể là một chi phí cố định rất lớn. Chi phí cho họ để tạo ra một bộ xử lý duy nhất một khi họ đã xây dựng nhà máy là rất, rất nhỏ.

Có một lợi thế kinh tế của việc tạo ra cùng một khuôn cho một loạt chip, và sau đó khóa các chip ở các cấp số nhân khác nhau để phân biệt và định giá sản phẩm. Bằng cách này, tất cả các chip ra khỏi cùng một nhà máy. Thay vì có một nhà máy duy nhất cho mỗi tốc độ chip. Nếu bạn muốn mua một con chip cấp thấp, cách kinh tế để intel làm điều đó cho bạn thường là bán cho bạn một con chip trung cấp được thiết lập để chạy ở tần số thấp hơn.

Bạn cũng sẽ thấy điều này ở các thị trường khác, khi quy trình sản xuất đòi hỏi chi phí cố định ban đầu cao và chi phí biên rất thấp. Mỗi chiếc xe đạp nhôm thương hiệu lớn, ví dụ, thực sự được sản xuất trong cùng một nhà máy, bởi cùng một robot.


Điều tương tự cũng xảy ra với động cơ. Khi động cơ xe được chế tạo tỉ mỉ theo thiết kế của họ ("kế hoạch chi tiết"), chúng hoạt động tốt hơn nhiều so với thiết kế tương tự được sản xuất trên dây chuyền sản xuất với khả năng chịu đựng hào phóng hơn nhiều. Không giống như động cơ xe hơi, CPU thường xuất hiện gần hơn với thiết kế lý tưởng của chúng và mang lại bộ xử lý có khả năng chịu ép cao hơn.
Toybuilder

Tôi tò mò về ghi chú xe đạp. Bạn có thể cung cấp thêm thông tin?
Mr.Wizard

7

Bởi vì trong nhiều trường hợp, việc chạy quá giờ dẫn đến giảm tuổi thọ (về thời gian) và nhiệt hơn rất nhiều.

Một số bộ xử lý được bán dưới dạng đồng hồ quá mức - Giống như Phiên bản Đen của AMD (có hệ số nhân mở khóa) và Intels Extreme Edition.


6

Đó là sự khác biệt giữa tốc độ được đề nghị và tốc độ có thể.

Các nhà sản xuất không thể tạo ra bộ xử lý để tối đa hóa với tốc độ chính xác mà bộ xử lý được tạo ra; nó được tạo ra với khả năng trên đó, nhưng bạn không biết phạm vi phía trên là gì cho đến khi bạn vượt qua nó.

Chưa kể nhiệt tăng thêm có thể được tạo ra mà hệ thống không được chế tạo để xử lý, do đó cần có thêm hệ thống làm mát khi ép xung quá xa.


4

Có nhiều lý do cho việc này:

  1. Bạn không thể có các CPU cùng mã được ép xung với cùng tốc độ. Ví dụ: E2400 với các bước khác nhau sẽ có khả năng ép xung khác nhau.
  2. CPU của bạn sẽ không ổn định ở tốc độ ép xung.
  3. CPU được sản xuất cho nhiều quốc gia với thời tiết, nhiệt độ khác nhau. Vì vậy, ban đầu, họ khá chắc chắn rằng nó ổn định.
  4. Bằng cách nào đó, thật thú vị cho những người ép xung và chuyên viên máy tính muốn có được PC mạnh hơn với kiến ​​thức tốt hơn.

3

Không ai nói các tính toán được đảm bảo xảy ra chính xác ở tốc độ ép xung. :-)

Đó là độ chính xác so với tốc độ ... đó là rủi ro mà mọi người phải chịu, đôi khi bằng cách kiểm tra CPU để xem khi nào nó bắt đầu tạo ra kết quả sai.


1

Ép xung tạo ra nhiều nhiệt hơn và làm cho máy tính kém ổn định hơn. Để ép xung, bạn phải có quạt nâng cấp và / hoặc hệ thống làm mát bằng nước.


1
Bạn không cần phải có một hệ thống làm mát được nâng cấp. Nhưng nó chắc chắn giúp.
Wuffers

1

Khía cạnh khác biệt về giá (mà fianchetto mô tả khá tốt) gần đây đã chuyển một phần từ tốc độ xung nhịp sang số lõi. Ngoại trừ một vài bộ xử lý rất rẻ, Intel có toàn bộ dòng sản phẩm của họ trong phạm vi 2,8 đến 3,6 GHz, nó tương đương với AMD.

Không có nghi ngờ rằng AMD hiện đang đẩy các mô hình lõi 4 và 6 hàng đầu của họ đến giới hạn của những gì họ có thể bán hợp lý là ổn định.

Những gì Intel đang làm với CPU Sandy Bridge của họ đáng chú ý hơn, model hàng đầu hiện tại của dòng đó là 4 lõi tốc độ 3,4 GHz, nhưng kết quả ép xung nằm trong dải 4,4 đến 4,8 GHz với bộ làm mát chứng khoán ở điện áp chứng khoán, cho đỉnh mô hình đó là một ép xung cực kỳ cao. Điều này cho thấy rằng họ có thể phát hành một mô hình 4 GHz với rất ít nỗ lực.

Tuy nhiên, nếu bạn hỏi Intel tiếp thị Sandy Bridge không phải là kiến ​​trúc hàng đầu của họ, vì điểm đó được lấy bởi Gulftown 6 lõi cũ hơn. Vấn đề là Sandy Bridge tốt hơn nhiều đến mức khó có thể biện minh cho 2 lõi bổ sung nhiều hơn là bù vào sự khác biệt, nhưng theo chiến lược tiếp thị mà họ phải làm. Vì vậy, để giữ cho tuyên bố đó phần nào đáng tin cậy, họ đã tạo ra cầu Sandy một cách giả tạo.

Nếu Intel không vượt xa AMD như họ thì họ sẽ đẩy phần cứng của họ mạnh hơn, nhưng vì AMD không có gì phù hợp với Sandy Bridges vì ​​họ là Intel để các nhà tiếp thị quyết định bán gì.


Thông tin rất thú vị
Chris Marisic

Điều này đọc giống như rất nhiều suy đoán với tôi.
gạch dưới

1

Ngoài các lý do kỹ thuật, mà những điều khác được đề cập ở đây, đó cũng là câu hỏi về chiến lược tiếp thị. Riêng phân khúc thị trường. Nếu bạn muốn tính giá cao từ thị trường cao cấp, thì các sản phẩm cho thị trường đó phải có một số khác biệt với thị trường cấp thấp. Trong trường hợp CPU đạt được bằng cách vô hiệu hóa lõi, vô hiệu hóa một phần bộ nhớ cache và giảm tốc độ trong các sản phẩm cho thị trường cấp thấp.


cộng với 1, mặc dù việc vô hiệu hóa đã nói ở trên có thể xuất phát từ sự lựa chọn có chủ ý hoặc chỉ là các ràng buộc về chất lượng (tạo thùng). nó không thực sự quan trọng miễn là chúng được sản xuất đủ cho từng phân khúc thị trường mục tiêu.
gạch dưới
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.