Про те, що процесори можна розганяти (тобто збільшувати їх тактову частоту) знають, я думаю, більшість користувачів ПК. Але от про те, як зароджувався розгін, як він вийшов на сучасний рівень і що його чекає далі знають небагато — про це і поговоримо.
Історія розгону
Для початку подивимося, чому ж взагалі можливий розгін. Тут все просто — абсолютно всі процесори, які є на ринку, виходять з одних і тих же кристалів. Але, на жаль, це абсолютно не означає, що всі процесори зможуть працювати на одній частоті: з-за того, що в кремниевом кристалі витравливаются мільйони (а зараз вже мільярди) транзисторів, вони всі в якійсь мірі виявляються частково бракованими: приміром, один кристал запускається на 3 ГГц, другий — 2, третій — на 4 ГГц. У часи 80286 ринок користувальницьких ПК був малий, так що Intel особливо не морочилися і частоти виставляли так, щоб більшість отриманих процесорів змогли на них працювати, а всі інші кристали, які цю частоту не тримали, списувалися в утиль. І тоді ж у дуже добре знайомих з технікою людей з’явилася цікава думка — адже серед «придатних» кристалів є ті, які вказану Intel частоту тримають з працею, а є ті, які повинні заробити і на великих частотах. Так і зародився розгін, який тоді був дуже і дуже важким: CPU мав ту ж частоту, з якою обмінювався даними з чіпсетом і пам’яттю, так що доводилося розганяти абсолютно все. Більше того — це робилося фізично, заміною тактового генератора, що було під силу лише одиницям. Але початок було покладено — джин «халяви» вирвався із пляшки.
Починаючи з 386-их Intel задумалися: а навіщо нам пускати в утиль процесори, які не можуть працювати на високій тактовій частоті? А давайте ми просто зробимо дві-три лінійки: в одній будуть топові процесори з максимальними частотами, у другій — середнячки з частотами нижче, ну і «дно» з самими низькими частотами. З урахуванням того, що тоді ж у процесори став ставитися математичний співпроцесор, який часом з-за браку міг не працювати — з’явилися лінійки, де він був відключений (все ж не всім потрібно проводити розрахунки на процесорах). Користувачі ПК, яких тоді ставало все більше, ідею підтримали, причому підтримали так, що… у Intel швидко скінчилися процесори нижніх лінійок: так, тоді, як і зараз, топові процесори були потрібні трохи. Покумекавши, Intel вирішили: все одно вартість «днищенских» процесорів вище собівартості кристала, так що можна перетворити повноцінний CPU в урізаний і продати так — все одно вони прибуток отримають, а так топовий CPU міг ще довго лежати мертвим вантажем на полицях.
Тут же постало питання — а як зробити так, щоб материнська плата розуміла, який у неї встановлений процесор? Та дуже просто — були зроблені спеціальні ніжки, які дозволяли платі визначати процесор. І тут, зрозуміло, оверклокери зметикували — а що якщо ми у молодшого процесора замкнемо ноги так, щоб материнська плата стала його вважати старшим? Спробували — і це, зрозуміло, вийшло для кристалів, «насильно» перетворених на більш слабкі. Але при цьому такий розгін масовим не став — потрібно було, по-перше, дружити з паяльником, і, по-друге, потрібно було мати спочатку «небракованний» процесор, так що розгін знову ж таки був долею небагатьох.
Починаючи з 486-их і Intel Pentium зрозуміли, що нарощувати частоту шини далі нікуди, і стали нарощувати множник процесора — спочатку до двох, потім до 3. Зрозуміло, це знову ж контролювалося апаратно, джемперами, що дозволяло, наприклад, перетворити 150 МГц процесор (50 МГц х 3) у 200 МГц (50 МГц х 4). Знову ж таки — для цього треба було дружити з схемотехнікою, так що оверклокерів було мало, і Intel увагу на них не звертала і ніяк їм не заважала.
Ситуація серйозно змінилася з розвитком Pentium, коли після рішень на 50-90 МГц стали виходити на 120-166. Те, що Вася Пупкін купить Pentium 90 і самостійно його розжене до 166, звичайно, Intel не особливо подобалося, але в принципі і так добре, що він купив хоча б Pentium 90. Але от коли безліч дрібних продавців стали масово скуповувати чіпи на 90 МГц, перемарковувати і продавати їх як 166 МГц, кладучи різницю в ціні собі в кишеню — це вже стало боляче бити по гаманцю Intel, і ті вперше стали боротися з оверклокерами, причому дуже простим способом — відтепер коефіцієнт процесора був намертво обмежений: знизити його можна збільшити — ні.
На жаль — і тут оверклокери знайшли лазівку. Суть в тому, що в кінці 90их стали з’являтися плати тактового генератора з частотою 100 МГц, але при цьому у продажу ще було багато плат з 66 МГц. На перших Pentium 3 мав множник в 3.5, на друге — 5.5. І як ви вже здогадалися, оверклокери знайшли вихід — вони змушували процесор думати, що він працює на платі з 66 МГц, коли на ділі він працював на 100 МГц, що призводило до зростання частоту з 350 МГц (100 х 3.5) до 550 МГц (100 х 5.5). Intel переборола і це — з виходом Pentium 4 частота FSB (шини) жорстко задана на 100 МГц, множник теж обмежений — загалом, здавалося б, кінець розгону?
Сучасний розгін
А ось і ні: на початку 2000их була жорстка конкуренція між AMD і Intel, і обидві компанії вирішили зіграти на оверклокерів під гаслом «не можеш зупинити рух — очоль його». Так з’явилася лінійка Black Edition у «червоних» і Extreme Edition у «синіх» — у них потрапляли кращі кристали, у яких тепер був розблокований множник, тобто жени — не хочу. Причому обидві компанії тоді не вимагали спеціальних чіпсетів і інших хитрувань: купив «екстремальний» процесор — поставив в материнську плату — підняв множник — отримав збільшення продуктивності. Зрозуміло, такі процесори коштували дуже дорого — 999 доларів, але і призначалися вони для вузького кола гиків. Звичайним людям цілком вистачало нерозігнаних Pentium 4, а з виходом Core 2 Duo про розгін забули багато, бо цих процесорів навіть зараз вистачає для потреб звичайних користувачів.
Однак все ж траплялися ситуації, коли можна було отримати набагато кращий процесор за невеликою ціною, причому в обох компаній: AMD була проблема з Athlon 64 x2 (хоча скоріше не проблема, а щастя) — його купували настільки масово, що було вирішено частину Phenom спеціально перетворити в Athlon звичайним програмним відключенням ядер. Більше того — AMD навіть маркування змінили, тобто дізнатися «краплений» процесор було взагалі неважко. Ну і зрозуміло з’явилися BIOS, на яких такі Athlon можна було перетворити назад у Phenom, тобто за ціною 2ядерника отримати 4ядерний процесор, та й ще з кеша L3! Зрозуміло, такі процесори швидко стали дефіцитними, а ціна на них підскочила майже до ціни Phenom. Але ті, хто встиг його купити за старою низькою ціною, ще кілька років могли насолоджуватися роботою за швидким «каменем».
У Intel схожа проблема трапилася зовсім недавно, з Skylake: за замовчуванням розгін звичайних процесорів в цьому поколінні заборонений, але через помилки в мікрокоді процесори без літери K можна було розганяти за допомогою збільшення частоти FSB, що навіть зробило молодший i5-6400 дефіцитним на якийсь час: чи жарт, його можна було розігнати з 3.1 до 4-4.5 ГГц, отримавши продуктивність рівня i5-6600K на 30% дешевше. На жаль, при такому розгоні відключалися AVX-інструкції, але з урахуванням того, що у іграх вони не потрібні, та й в більшості програм — такий розгін мав сенс.
Але давайте все ж звернемося до сучасного розгону. На жаль, ситуація з ним не дуже хороша: Intel в Kaby Lake можна розігнати тільки процесори з індексом K, більш того — для цього потрібні материнські плати з Z-чіпсетом (відмінності від топових H і B в основному тільки в розгоні). Більше того — частоти у K-процесорів і так задерті, так що розгін виходить від сили на 10%, причому ще одним обмежувачем є поганою термоінтерфейс під кришкою. У підсумку у випадку з Intel розгін особливого сенсу вже не має: навіщо морочитися з охолодженням і материнської платою, щоб вичавити з i7-7700K зайві 400 МГц, що дасть 10% зростання, якщо можна купити його з простим кулером і материнської платою, і заощадити значно більше, ніж 10%? Розгін i3 взагалі виглядає дико — важко уявити завдання, де потрібен 2ядерний 5 ГГц процесор. З i5 теж не все гаразд — так, топовий представник цієї лінійки з індексом K розганяється до рівня i7 без K, але якщо порахувати — останній з більш простим охолодженням і материнської платою виходить так-то дешевше.
У AMD з розгоном традиційно краще — можна розганяти будь-які процесори і майже на всіх чіпсетах (крім вже самого простого). Але і тут ситуація не дуже хороша: так, можна взяти молодший 8ядерний 7 1700 і розігнати його до рівня 7 1800X — швидше за все у вас це вийде. Ось тільки для останнього відбирають кращі кристали, щоб тепловиділення не перевищує 95 Вт. А ось 1700 їсть 65 Вт тільки на своїх рідних частотах, і при розгоні до 3.8-4 ГГц напруга доводиться підвищувати настільки, що тепловиділення часто і 200 Вт перевищує, так що через півроку-рік роботи такого процесора за чеками за електрику виявиться, що вигідніше було брати все ж 7 1800X.
Набагато цікавіше виглядають 4ядерні Ryzen — для ігор їх цілком вистачає, і коштують вони як i3, але пропонують більше ядер. З урахуванням розгону вони цілком можуть позмагатися з топовими i5 при, місцями, удвічі нижчою ціною — здавалося б, здорово. Але от тільки 5 жовтня Intel повинні представити нові процесори, де i3 буде мати вже 4 ядра та 8 потоків (тобто рівень поточних i7). З урахуванням того, що коштувати вони майже також, скільки і поточні i3, і частоти у них будуть вищі, ніж у 4ядерних Ryzen (які до того ж не мають багатопоточності) — останні навіть в розгоні навряд чи потягаются з новими i3.
Що ж ми бачимо в результаті? У Intel розгоном займається лише невеликий прошарок людей, яким важливі швидше цифри в бенчмарках, ніж в чеку, і які згодні платити за розгону залізо дуже і дуже багато. AMD взагалі не перешкоджає розгону, але от по технологічності змагатися з Intel на жаль, виходить не дуже добре, так що їх «доброта» до оверклокерам нівелюється відсутністю сенсу купувати більшість їх процесорів.
Майбутнє розгону
Ось тут все дуже погано — безліч людей пересіло на ноутбуки, де про розгон краще не заїкатися — лише б неразігнаний процесор витягнути. В десктопах розгін — задоволення дороге і не особливо потрібне, бо такого приросту продуктивності, як раніше, та й ще з суттєвою економією, більше немає. Так що ми повільно повертаємося до того, з чого розгін починався — їм будуть займатися 2.5 багатих гика, а звичайні люди взагалі про нього забудуть. Погано це чи добре — покаже час, але особисто мені сумно, що така гарна епоха народного розгону підходить до кінця.
Закінчив магістратуру КПІ за спеціальністю “Інженерія програмного забезпечення.”
Захистив кандидатську за темою: “Проектування дидактичної системи інноваційної підготовки фахівців в області програмної інженерії”.
Працюю і пишу на теми, пов’язані з програмуванням, влаштуванням комп’ютерів і комп’ютерних систем.
