Тактова частота

Поточна сторінка: 6 (всього у книги 11 сторінок) [доступний уривок для читання: 8 сторінок]

Параметри розгону чіпсету та шин

Підвищивши частоти чіпсету і шин, можна підняти їхню продуктивність, проте на практиці частіше виникає необхідність встановити фіксовані значення цих частот, щоб уникнути їх надмірного підвищення при розгоні процесора.

За допомогою цього параметра змінюється частота шини НТ (HyperTransport), через яку обмінюються даними процесори компанії AMD з чіпсетом. Як значення даного параметра можуть використовуватися множники, і для розрахунку фактичної частоти слід помножити обраний множник значення базової частоти (200 МГц). А в деяких версіях BIOS замість множників потрібно вибирати частоту шини НТ із кількох доступних значень.

Для процесорів сімейства Athlon 64 максимальна частота НТ дорівнювала 800-1000 МГЦ (множник 4 або 5), а для процесорів Athlon П/Phenom II - 1800-2000 МГЦ (множник 9 або 10). При розгоні множник для шини НТ іноді доведеться знижувати, щоб після підвищення базової частоти частота НТ не вийшла за допустимі межі.

Параметр встановлює частоти шин AGP та PCI.

Можливі значення:

□ Auto – частоти вибираються автоматично;

□ 66.66/33.33, 72.73/36.36, 80.00/40.00 – частота шин AGP та PCI відповідно. Стандартним є значення 66.66/33.33, інші можуть використовуватися при розгоні.

Параметр дозволяє вручну змінювати частоту PCI Express.

Можливі значення:

□ Auto – встановлена ​​стандартна частота (зазвичай 100 МГц);

□ від 90 до 150 МГц – частоту можна встановити вручну, а діапазон регулювання залежить від моделі системної плати.

Параметри дозволяють регулювати зміщення тактових сигналів процесора (CPU), і навіть північного (МСН) і південного (ICH) мостів.

Можливі значення:

□ Normal – буде автоматично встановлено оптимальне значення (рекомендується для нормального режиму роботи та помірного розгону);

□ від 50 до 750 – величина усунення тактових сигналів у пікосекундах. Підбір цього параметра може покращити стабільність системи під час розгону.

Параметр використовується в деяких платах для встановлення режиму роботи північного моста чипсета залежно від частоти FSB.

Можливі значення:

□ Auto – параметри чіпсету налаштовується автоматично (це значення рекомендується для роботи комп'ютера в штатному режимі);

□ 200 MHz, 266 MHz, 333 MHz, 400 MHz – частота FSB, для якої встановлюється режим роботи чіпсету. Вищі значення збільшують максимально можливу частоту FSB при розгоні, але знижують продуктивність чіпсету. Оптимальне значення параметра при розгоні зазвичай доводиться експериментально підбирати.

Крім напруги живлення процесора та пам'яті, деякі системні плати також дозволяють регулювати напругу компонентів чіпсету та рівні сигналів. Назва відповідних параметрів може бути різною залежно від виробника плати. Ось кілька прикладів:

□ Chipset Core PCIE Voltage;

□ MCH & PCIE 1.5V Voltage;

□ PCH Core (PCH 1,05/1,8);

□ NF4 Chipset Voltage;

□ PCIE Voltage;

□ FSB OverVoltage Control;

□ NВ Voltage (NBVcore);

□ SB I/O Power;

□ SB Core Power.

Практика показує, що зміна зазначених напруг у більшості випадків не дає помітного ефекту, тому залишайте для цих напруг значення Auto (Normal).

При роботі компонентів сучасного комп'ютерана високих частотах виникає небажане електромагнітне випромінювання, яке може бути джерелом перешкод різних електронних пристроїв. Щоб зменшити величину імпульсів випромінювання, застосовують спектральну модуляцію тактових імпульсів, що робить випромінювання більш рівномірним.

Можливі значення:

□ Enabled – режим модуляції тактових імпульсів увімкнено, що трохи знижує рівень електромагнітних перешкод від системного блоку;

□ 0.25 %, 0.5 % – рівень модуляції у відсотках (задається у деяких версіях BIOS);

□ Disabled – режим Spread Spectrum вимкнено.

ПОРАДА

Для стабільної роботи системи завжди відключайте Spread Spectrum.

У деяких моделях системних плат є кілька самостійних параметрів, що керують режимом Spread Spectrum для окремих компонентів системи, наприклад, CPU Spread Spectrum, SATA Spread Spectrum, PCIE Spread Spectrum та ін.

Підготовка до розгону

Перед розгоном обов'язково зробіть кілька важливих кроків.

□ Перевірте стабільність роботи системи у штатному режимі. Немає жодного сенсу розганяти комп'ютер, який у звичайному режимісхильний до збоїв чи зависань, оскільки розгін лише посилить цю ситуацію.

□ Знайдіть усі необхідні параметри BIOS, які знадобляться під час розгону, та розберіться з їх призначенням. Ці параметри були описані вище, але для різних моделейплат можуть відрізнятися, й у врахування особливостей конкретної плати необхідно вивчити інструкцію до неї.

□ Розберіть спосіб обнулення BIOS для моделі плати (див. гл. 5). Це необхідно, щоб скинути налаштування BIOSпри невдалому розгоні.

□ Перевірте робочі температури основних компонентів та їх охолодження. Для контролю температур можна використовувати діагностичні утиліти з компакт-диска до системної плати або програми незалежних розробників: EVEREST, SpeedFan (www.almico.com) та ін. Щоб поліпшити охолодження, можливо, доведеться замінити процесорний кулер на потужніший, а також прийняти заходи для покращення охолодження чіпсету, відеоадаптера та оперативної пам'яті.

Розгін процесорів Intel Core 2

Сімейство процесорів Intel Core 2 є одним із найбільш вдалих за всю історію комп'ютерної індустрії завдяки високій продуктивності, невисокому тепловиділенню та відмінному розгінному потенціалу. Починаючи з 2006 року, компанія Intel випустила десятки моделей процесорів цього сімейства під різними торговими марками: Core 2 Duo, Core 2 Quad, Pentium Dual-Core і навіть Celeron.

Для розгону процесорів Core 2 необхідно підвищувати частоту FSB, штатне значення якої може становити 200, 266, 333 чи 400 МГц. Точне значення частоти FSB ви можете дізнатися у специфікації до вашого процесора, проте не забувайте, що частота FSB вказується з урахуванням чотириразового множення передачі даних. Наприклад, для процесора Core 2 Duo Е6550 2,33 ГГц (1333 МГц FSB) реальне значення частоти FSB становить 1333: 4 = 333 МГц.

При підвищенні частоти FSB автоматично підвищуватиметься частота роботи оперативної пам'яті, чіпсету, шин PCI/PCIE та інших компонентів. Тому перед розгоном слід примусово зменшити їх, щоб дізнатися максимальну робочу частоту процесора. Коли вона буде відома, можна підібрати оптимальні робочі частоти для інших компонентів.

Послідовність розгону може бути такою.

1. Встановіть оптимальні налаштування BIOS для вашої системи. Виберіть Disabled (Off) для параметра Spread Spectrum, який не дуже сумісний з розгоном. Таких параметрів у вас може бути кілька: для процесора (CPU), шини PCI Express, інтерфейсу SATAта ін.

2. На час виконання розгону вимкніть технології енергозбереження Intel SpeedStep та С1Е Support. Після завершення всіх експериментів можна знову включити ці функції зменшення енергоспоживання процесора.

3. Встановіть частоту шин PCI/PCIE вручну. Для шини PCI слід встановити частоту 33 МГц, а для PCI Express краще встановити значення в межах 100-110 МГц. У деяких моделях плат при значенні Auto або паспортному значенні 100 МГц результати можуть бути гіршими, ніж при нестандартному значенні частоти 101 МГц.

4. Зменште частоту роботи оперативної пам'яті. Залежно від моделі плати це можна зробити одним із двох способів:

■ встановити мінімальне значення частоти оперативної пам'яті за допомогою Memory Frequency або подібного (для доступу до цього параметра, можливо, знадобиться вимкнути автоматичне налаштування пам'яті);

■ встановити мінімальне значення множника, що визначає співвідношення частоти FSB та пам'яті, за допомогою параметра FSB/Memory Ratio, System Memory Multiplier або аналогічного.

Оскільки способи зміни частоти пам'яті в різних платах різняться, рекомендується перезавантажити комп'ютер і за допомогою діагностичних утиліт EVEREST або CPU-Z переконатися, що частота пам'яті справді зменшилася.

5. Після підготовчих дій можна розпочинати безпосередньо процедуру розгону. Спочатку можна підняти частоту FSB на 20-25 % (наприклад, з 200 до 250 МГц або з 266 до 320 МГц), після чого спробувати завантажити операційну системута перевірити її роботу. Параметр для установки може називатися CPU FSB Clock, CPU Overclock in MHz або якось інакше.

ПРИМІТКА

Для отримання доступу до ручного регулювання FSB вам, можливо, доведеться вимкнути автоматичне встановленнячастоти процесора (параметр CPU Host Clock Control) чи динамічний розгін системної плати. Наприклад, у системних платах ASUSслід вибрати для параметра AI Overclocking (AI Tuning) значення Manual.

6. За допомогою утиліти CPU-Z перевірте реальні робочі частоти процесора та пам'яті, щоб переконатися у правильності ваших дій (рис. 6.3). Обов'язково контролюйте робочі температури та напруги. Запустіть 1-2 тестові програми та переконайтеся, що немає збоїв та зависань.

7. Якщо перевірка розігнаного комп'ютера пройшла без збоїв, його можна перезавантажити, підвищити частоту FSB на 5 або 10 МГц, після чого знову перевірити працездатність. Продовжуйте доти, доки система не дасть перший збій.

8. У разі виникнення збою можна зменшити частоту FSB, щоб повернути систему у стабільний стан. Але якщо ви хочете дізнатися граничну частоту процесора, потрібно підвищувати напругу живлення ядра за допомогою CPU VCore Voltage або CPU Voltage. Змінювати напругу живлення потрібно плавно і не більше ніж на 0,1-0,2 (до 1,4-1,5 В). Тестуючи комп'ютер зі збільшеною напругою живлення процесора, слід обов'язково звернути увагу на його температуру, яка не повинна перевищувати 60 °С. Остаточна мета цього етапу розгону – знайти максимальну частоту FSB, коли процесор може працювати тривалий час без збоїв і перегріву.

9. Виберіть оптимальні параметри оперативної пам'яті. На кроці 4 ми зменшили її частоту, проте із збільшенням частоти FSB частота пам'яті також збільшилася. Фактичне значення частоти пам'яті можна розрахувати вручну або визначити за допомогою утиліт EVEREST, CPU-Z та ін. Для прискорення пам'яті можна підвищувати її частоту або зменшувати таймінги, а для перевірки стабільності використовувати спеціальні тести пам'яті: утиліту MemTest або вбудовані тести пам'яті в діагностичних програмах EVEREST та подібних.

Рис. 6.3.Контроль реальної частоти процесора у програмі CPU-Z

10. Після того, як процесор розігнаний та підібрані оптимальні параметри шини пам'яті, слід всебічно протестувати швидкість розігнаного комп'ютера та стабільність його роботи.

Розгін процесорів Intel Core i3/5/7

До 2010 року найпопулярнішими були процесори Intel Core 2, але до цього часу конкуруючі моделі від AMD практично наздогнали їх за продуктивністю і до того ж продавалися більше низькими цінами. Однак ще наприкінці 2008 року Intel розробила процесори Core i7 із абсолютно новою архітектурою, але вони випускалися невеликими партіями та коштували дуже дорого. І лише у 2010 році очікується прихід чіпів з новою архітектурою до маси. Компанія планує випускати декілька моделей для всіх сегментів ринку: Core i7 – для продуктивних систем, Core i5 – для середнього сегменту ринку та Core i3 – для систем початкового рівня.

Порядок розгону процесорів Intel Core i3/5/7 не дуже відрізняється від розгону чипів Core 2, але для отримання хороших результатів слід враховувати основні особливості нової архітектури: перенесення контролера пам'яті DDR3 безпосередньо в процесор та заміну шини FSB на нову послідовну шину QPI. Подібні принципи вже давно використовуються в процесорах AMD, щоправда, компанія Intel виконала все на дуже високому рівні, і на момент виходу книги продуктивність процесорів Core i7 є недосяжною для конкурентів.

Для встановлення робочих частот процесора, оперативної пам'яті, модулів пам'яті, контролера DDR3, кеш-пам'яті та шини QPI використовують принцип множення базової частоти 133 МГц (BCLK) на певні коефіцієнти. Тому основний метод розгону процесорів - підвищення базової частоти, щоправда, автоматично підвищуватимуться частоти всіх інших компонентів. Як і у випадку з розгоном Core 2 необхідно попередньо знизити коефіцієнт множення оперативної пам'яті, щоб після збільшення базової частоти частота пам'яті не стала занадто високою. Коректива множників для шини QPI та контролера DDR3 може знадобитися при екстремальному розгоні, а в більшості випадків ці компоненти нормально працюватимуть при підвищених частотах.

Виходячи зі сказаного вище, зразковий порядок розгону системи на базі Core i3/5/7 може бути таким.

1. Встановіть оптимальні параметри BIOS для вашої системи. Вимкніть параметр Spread Spectrum, технології енергозбереження Intel SpeedStep та С1Е Support, а також технологію Intel Turbo Boost.

2. Встановіть мінімальний коефіцієнт множення для оперативної пам'яті за допомогою System Memory Multiplier або аналогічного. У більшості плат мінімально можливим є множник 6 який відповідає частоті 800 МГц в штатному режимі. У платах ASUS для цього використовується параметр DRAM Frequency, для якого слід встановити значення DDR3-800 MHz.

3. Після підготовчих дій можна розпочати підвищення базової частоти за допомогою параметра BCLK Frequency або аналогічного. Почати можна з частоти 160-170 МГц, а потім поступово підвищувати її на 5-10 МГц. Як показує статистика, більшість процесорів вдається підняти базову частоту до 180-220 МГц.

4. У разі першого збою можна трохи зменшити базову частоту, щоб повернути систему в робочий стані ретельно протестувати її на стабільність. Якщо ж ви хочете вичавити з процесора максимум можливого, можете спробувати підвищити напругу живлення на 0,1-0,3 (до 1,4-1,5 В), але при цьому слід подбати про більш ефективне охолодження. У деяких випадках збільшити розгінний потенціал системи можна за допомогою підняття напруги QPI шини і кеш-пам'яті L3 (Uncore), оперативної пам'яті або системи фазової автопідстроювання частоти процесора (CPU PLL).

5. Після визначення частоти, де процесор може працювати тривалий час без збоїв і перегріву, можна підібрати оптимальні параметри оперативної пам'яті та інших компонентів.

Розгін процесорів AMD Athlon/Phenom

У середині 2000-х років компанія AMD випускала непогані для того часу процесори сімейства Athlon 64, але процесори Intel Core 2, що вийшли в 2006 році, перевершили їх за всіма параметрами. Випущеним у 2008 році процесорам Phenom так і не вдалося наздогнати за продуктивністю Core 2, і лише у 2009 році процесори Phenom II змогли на рівних змагатися з ними. Однак до цього часу Intel вже був готовий Core i7, а чіпи від AMD застосовувалися в системах початкового і середнього рівня.

Розгінний потенціал процесорів AMD трохи нижче, ніж Intel Core, і залежить від моделі процесора. Контролер пам'яті знаходиться безпосередньо в процесорі, а зв'язок із чіпсетом здійснюється за спеціальною шиною HyperTransport (НТ). Робоча частота процесора, пам'яті та шини НТ визначається шляхом множення базової частоти (200 МГц) на певні коефіцієнти.

Для розгону процесорів AMD в основному використовується метод підвищення базової частоти процесора, при цьому автоматично підвищуватиметься частота шини HyperTransport та частота шини пам'яті, тому їх потрібно буде зменшити перед початком розгону. Також в асортименті компанії є моделі з розблокованим множником (серія Black Edition) і розгін таких чіпів можна виконати, збільшивши коефіцієнт множення; при цьому немає потреби коригувати параметри оперативної пам'яті та шини НТ.

Розганяти процесори Athlon, Phenom чи Sempron можна у такій послідовності.

1. Встановіть оптимальні для вашої системи налаштування BIOS. Відключіть технології Cool"n"Quiet та Spread Spectrum.

2. Зменште частоту оперативної пам'яті. Для цього, можливо, спочатку доведеться скасувати установку параметрів пам'яті за допомогою SPD (параметр Memory Timing by SPD або аналогічний), а потім вказати мінімально можливу частоту параметра Memory Frequency for або подібному (рис. 6.4).

3. Зменшіть частоту шини HyperTransport за допомогою параметра НТ Frequency або аналогічного (рис. 6.5) на 1-2 ступені. Наприклад, для процесорів Athlon 64 номінальна частота НТ становить 1000 МГц (множник 5) і можна знизити її до 600-800 МГц (множник 3 або 4). Якщо у вашій системі є параметр для встановлення частоти вбудованого в процесор контролера пам'яті, наприклад, CPU/NB Frequency, його значення також рекомендується зменшити.

4. Встановіть фіксовані частоти для шин PCI (33 МГц), PCI Express (100-110 МГц) та AGP (66 МГц).

5. Після всіх перерахованих дій можна приступати до розгону. Для початку можна підняти базову частоту на 10-20% (наприклад, з 200 до 240 МГц), після чого спробувати завантажити операційну систему та перевірити її роботу. Параметр установки може називатися CPU FSB Clock, CPU Overclock in MHz або аналогічно.

Рис. 6.4.Встановлення частоти оперативної пам'яті

Рис. 6.5.Зменшення робочої частоти шини HyperTransport

6. За допомогою утиліти CPU-Z перевірте реальні робочі частоти процесора та пам'яті. Якщо перевірка розігнаного комп'ютера пройшла без збоїв, можна продовжувати збільшувати базову частоту на 5-10 МГц.

7. У разі виникнення збою можна зменшити базову частоту, щоб повернути систему у стабільний стан, або продовжити розгін з підвищенням напруги живлення ядра (рис. 6.6). Змінювати напругу живлення потрібно плавно і не більше ніж на 0,2-0,3 В. Тестуючи комп'ютер зі збільшеною напругою живлення процесора, зверніть увагу на температуру процесора, яка не повинна перевищувати 60 °С.

Рис. 6.6.Збільшення напруги живлення ядра процесора

8. Завершивши розгін процесора, встановіть оптимальну частоту шини НТ, оперативної пам'яті та її контролера, виконайте тестування швидкості та стабільності розігнаного комп'ютера. Для зниження нагріву процесора увімкніть технологію Cool"n"Quiet та перевірте стабільність роботи в цьому режимі.

Розблокування ядер у процесорах Phenom ll/Athlon II

У сімействі процесорів AMD Phenom II, які вийшли у 2009 році, є різні моделі з двома, трьома та чотирма ядрами. Дво- та триядерні моделі компанія AMD випускала шляхом відключення одного або двох ядер у чотириядерному процесорі. Пояснювалося це міркуваннями економії: якщо в одному з ядер чотириядерного процесора виявлявся дефект, його не викидали, а відключали дефектне ядро ​​та продавали як триядерний.

Як з'ясувалося пізніше, заблоковане ядро ​​можна увімкнути з допомогою BIOS, а деякі з процесорів, які зазнали розблокування, можуть нормально працювати з усіма чотирма ядрами. Цей феномен можна пояснити тим, що з часом шлюбу при виробництві чотириядерних процесорів поменшало, а оскільки на ринку існував попит на дво- і триядерні моделі, виробники могли примусово відключати і робочі ядра.

На момент виходу книги було відомо про успішні розблокування більшості моделей цього сімейства: Phenom II Х3 серії 7хх, Phenom II Х2 серії 5хх, Athlon II ХЗ серії 7хх, Athlon II ХЗ серії 4хх та деяких інших. У чотириядерних моделях Phenom II Х4 8хх та Athlon II Х4 6хх є можливість розблокування кеш-пам'яті L3, а в одноядерному Sempron 140 – другого ядра. Імовірність розблокування залежить не лише від моделі, а й від партії, в якій випущено процесор. Зустрічалися партії, де можна було розблокувати більше половини процесорів, а деяких партіях розблокуванню піддавалися лише рідкісні екземпляри.

Для розблокування необхідно, щоб у BIOS системної плати була підтримка технології Advanced Clock Calibration (АСС). Цю технологію підтримують чіпсети AMD з південним мостом SB750 або SB710, а також деякі чіпсети компанії NVIDIA, наприклад, GeForce 8200, GeForce 8300, nForce 720D, nForce 980.

Сама процедура розблокування нескладна, вам достатньо встановити значення Auto для Advanced Clock Calibration або аналогічного. У деяких платах від MSI слід також увімкнути параметр Unlock CPU Core. У разі невдачі, ви можете спробувати налаштувати АСС вручну, експериментально підібравши значення параметра Value. Іноді після включення АСС система може взагалі не завантажитись, і вам доведеться обнулювати вміст CMOS за допомогою перемички (див. гл. 5). Якщо ви не можете розблокувати процесор ніякими методами, вимкніть АСС, і процесор буде працювати в штатному режимі.

Перевірити параметри розблокованого процесора можна за допомогою діагностичних утиліт EVEREST або CPU-Z, але, щоб переконатися в позитивному результаті остаточно, слід провести всебічне тестування комп'ютера. Розблокування виконується на материнської платита не змінює фізичного стану процесора. Ви можете у будь-який момент відмовитися від розблокування, відключивши АСС, а при встановленні розблокованого процесора на іншу плату він знову виявиться заблокованим.

Вітаю, дорогі друзі, знайомі, читачі, шанувальники та інші особи. Якщо Ви пам'ятаєте, то дуже давно ми піднімали, але чисто в теоретичному розрізі, а потім обіцяли зробити практичну статтю.

Враховуючи, що розгін таки штука досить непроста і неоднозначна, то статей у цьому циклі буде досить пристойна кількість, а підкинули ми його з однієї простої причини, - тим для написання, крім нього, існує безліч і скрізь встигнути просто неможливо.

Сьогодні ми розглянемо саму базову і типову сторону розгону, але при всьому цьому максимально торкнемося найважливіших і ключових нюансів, тобто дамо розуміння як воно працює на прикладі.

Приступимо.

Розгін процесора у розрізі [на прикладі плати P5E Deluxe].

Власне, можна сказати, що варіанти розгону буває два: за допомогою програм або безпосередньо з BIOS.

Програмні методи ми зараз не будемо розглядати з безлічі причин, одна (і ключова) з яких, - це відсутність стабільного адекватного захисту системи (та й загалом заліза, якщо звичайно не вважати такими) у разі встановлення некоректних налаштувань перебуваючи безпосередньо в Windows. З розгоном ж безпосередньо з BIOSвсе виглядає куди розумніше, а тому ми розглядатимемо саме цей варіант (до того ж, він дозволяє задати більша кількістьналаштувань і домогтися більшої стабільності та продуктивності).

Варіантів BIOS"а існує досить велика кількість (а з приходом UEFIїх стало ще більше), але основи і концепції розгону зберігають свої принципи з року в рік, тобто підхід до нього не змінюється, якщо не вважати інтерфейси, місцями назви налаштувань і ряд технологій цього самого розгону.

Я розгляну тут приклад на основі своєї старенької мат.плати (про яку я колись дуже давно розповідав) і процесора Core Quad Q6600. Останній, власне, служить мені вірою і правдою вже чорт знає скільки років (як і мат.плата) і розігнаний мною спочатку з 2,4 Ghzдо 3,6 Ghz, що Ви можете побачити на скріншоті з :

До речі, кому цікаво, таки про те як вибирати такі хороші і надійні мат.плати ми писали, а про процесори. Я ж перейду безпосередньо до процесу розгону, попередньо нагадавши наступне:

Попередження! Ахтунг! Аларм! Хехнде хох!
Всю відповідальність за Ваші наступні (як і попередні) дії несете тільки Ви. Автор лише надає інформацію, користуватися чи ні якої Ви вирішуєте самостійно. Все написане перевірено автором на особистому прикладі (і неодноразово) і в різних конфігураціях, але це не гарантує стабільну роботу скрізь, так само як і не захищає Вас від можливих помилок під час виконаних Вами дій, а також будь-яких наслідків, що можуть за ними наступити . Будьте обережні та думайте головою.

Власне, що нам потрібне для успішного розгону? Та взагалі нічого особливого крім другого пункту:

• По-перше, перш за все, звичайно, комп'ютер з усім необхідним, тобто мат.платою, процесором і тп. Дізнатися, що за начинка у Вас стоїть, Ви можете завантажити вищезгаданий ;
• По-друге, таки обов'язково, - це хороше охолодження, бо розгін прямим чином впливає на тепловиділення процесора та елементів материнської плати, тобто без гарного обдування, у кращому випадку, розгін призведе до нестабільності роботи або не матиме своєї сили, а в гіршому випадку, щось таки просто згорить;
• По-третє ж, само собою, необхідні знання, дати які покликана ця стаття, з цього циклу, а також весь сайт.

Щодо охолодження хочеться відзначити такі статті: " ", " " , а як і " " . Решту можна знайти ось так ось. Ідемо далі.

Так як всю необхідну теорію ми вже детально розібрали в , то я одразу перейду до практичної сторони питання. Заздалегідь перепрошую за якість фото, але монітор глянсовий, а на вулиці, незважаючи на жалюзі, таки світло.

Ось так виглядає BIOSна борту моєї мат.плати (потрапити в BIOS, нагадаю, на стаціонарному комп'ютері, можна кнопочкою DELна ранній стадії завантаження, тобто відразу після включення або перезапуску):

Тут нас цікавитиме вкладка " Ai TweakerВ даному випадку саме вона відповідає за розгін і спочатку виглядає як список параметрів з виставленими навпроти значеннями. Auto". У моєму випадку вона виглядає вже ось так:

Тут нас цікавитимуть наступні параметри (відразу даю опис + моє значення з коментарем чому):

• Ai Оverclock Tuner- займається авторозгоном, нібито з розумом.
  У значенні " Standardвсе працює як є, у випадку з " Overclock 5%, Overclock 10%, Overclock 20%, Overclock 30%автоматично збільшує частоти на відповідний відсоток (причому без гарантій стабільності). Нас тут цікавить значення ManualБо воно дозволить все виставити нам ручками. Власне, воно в мене і варте.
• Cpu Ratio Setting- Задає множник процесора. Можна виставити своє значення, враховуючи, що множник процесора розблокований. Я тут виставив 9.0 , тобто, максимально доступне з розблокованих значення множника для мого процесора. Вам необхідно зробити аналогічним чином для Вашого процесора.
• FSB Frequency- Задає частоту системної шини процесора, вона ж так звана, базова частота. Як Ви пам'ятаєте з теоретичної статті, кінцева частота процесора виходить зі значення цієї частоти, помноженого на множник (як звучить! :)) процесора. Значення підбирається досвідченим шляхом методом комбінування з іншими параметрами до досягнення моменту, коли система працює стабільно і температурний режим Вас влаштовує. У моєму випадку вдалося взяти планку в "400 x 9 = 3600 Mhz". Були моменти, коли я брав 3,8 GhzАле охолодження просто не справлялося в пікових навантаженнях з тепловиділенням.
• FSB Strap to North Bridge- параметр тут є ніщо інше як набір встановлених затримок, які з погляду виробника оптимально відповідають певній частоті системної шини, для певного діапазону робочих частот чипсета. Тут вони задаються для північного моста. FSB Strapслід враховувати, що при меншому значенні встановлюються менші затримки та збільшується продуктивність, а при встановленні більшого значення трохи падає продуктивність, але підвищується стабільність. Найбільш актуальна опція при розгоні для забезпечення стабільності за високої частоти FSB.Мені довелося вибрати високе значення, щоб досягти стабільності. У моєму випадку це 400 .
  
• PCIE Frequency- Вказує частоту для шини PCI Express. Розгін шини PCI Expressзазвичай не практикується: мізерний виграш у швидкодії не виправдовує можливі проблемизі стабільністю роботи карт розширення, тому тут фіксуємо стандартні 100 Mhz, щоб підвищити стабільність. Тобто в моєму випадку, - тут значі 100 . Його Вам також рекомендую.
• DRAM Frequency- дозволяє задавати частоту оперативної пам'яті. Параметри вибору змінюються залежно від виставленої частоти FSB. Тут варто відзначити, що часто розгін "впирається" саме в пам'ять, тому оптимальним вважається задавати таку частоту FSBпри якій тут можна вибрати робочу (стандартну) частоту Вашої оперативної пам'яті, якщо, звичайно, Ви не прагнете розігнати саме пам'ять. Значення " Auto"часто шкідливо і не дає належного результату з точки зору стабільності. 800" відповідно до характеристик оперативної пам'яті. У Вашому випадку виставляйте як вважаєте за потрібне, але я рекомендую подивитися Вашу стандартну частоту через CPU-Zта ставити її.
• DRAM Сommand Rate- ніщо інше як затримка під час обміну командами між контролером пам'яті чипсета та пам'яттю. Якісні модулі пам'яті здатні працювати при затримці в 1 такт, але практично це зустрічається рідко і завжди залежить саме від якості. Для стабільності рекомендується вибирати 2T, для швидкодії 1T.Оскільки поріг розгону узятий великий, то я вибирав тут 2T, Бо інших положеннях повної стабільності домогтися не вдавалося.
• DRAM Timing Control- Задає таймінги оперативної пам'яті. Як правило, якщо метою не вартий розгін оперативної пам'яті, то тут ми залишаємо параметр " AutoЯкщо Ви катастрофічно вперлися при розгоні в пам'ять і не пролазите навіть по частоті, тобто сенс спробувати трохи завищити тут значення вручну, відмовившись від автоматичного параметра. Auto", Бо на згадку не упирався.
• DRAM Static Read Control- значення " Enabled"піднімає продуктивність контролера пам'яті, а " Disabled " - Знижує. Відповідно від цього залежить і стабільність. "Disabled
• Ai Сlock Twister- якщо брати у вільному перекладі, то ця штука керує кількістю фаз доступу до пам'яті. Більш високе значення ( Strong) відповідає за підвищення продуктивності, а нижче ( Light) за стабільність.Я вибрав " Light(З метою підвищення стабільності).
• Ai Transaction Booster -тут я вичитав багато буржуазних форумів, з яких багато даних суперечать один одному, як і в російськомовному сегменті. Десь пишуть, що ця штука дозволяє прискорити або уповільнити роботу підсистеми пам'яті, коригуючи параметри підтаймінгів, що впливають у свою чергу на швидкість роботи контролера пам'яті. Єдине, що адекватно вдалося зрозуміти, що переключивши це на " Manual" ми можемо налаштувати " Perfomance Level", граючи зі значенням у цифрі до того моменту, коли не спіймаємо етап стабільності. У мене цей параметр застряг на 8- ке, бо за інших значеннях система поводилася не стабільно.
• VCORE Voltage- Функція дозволяє вручну вказати напругу живлення ядра процесора. Незважаючи на те, що саме ця радість часто дозволяє підвищити продуктивність (точніше сильніше розігнати процесор) шляхом підвищення стабільності (без більшого харчування Ви навряд чи отримаєте більший приріст і якість роботи, що логічно) при розгоні, - таки цей параметр вкрай небезпечна іграшка руках непрофесіонала і може призвести до виходу процесора з ладу (якщо в BIOSзвичайно не вшита функція захисту, як кажуть, "від дурня" (с), як це є в ), а тому не рекомендується змінювати значення живлення процесора, більш ніж на 0.2 від штатного. Взагалі кажучи, цей параметр варто збільшувати дуже поступово і дуже маленькими кроками, підкоряючи все нові і нові висоти продуктивності, доки не впертеся в щось ще (пам'ять, температури і тп), або поки не досягнете ліміту + 0.2 .
  Я б не рекомендував дивитися на моє значення, бо воно є дійсно завищеним, але грати в ці ігри мені дозволяє потужне охолодження (фотографія вище не вважається, вона застаріла ще в 2008 -му році), хороший БП, процесор та мат.плата. Будьте загалом обережні, особливо на бюджетних конфігураціях. Моє значення 1,65 . Дізнатись рідний вольтаж для Вашого процесора можна з документації або через CPU-Z.
• CPU PPL Voltage- щось для стабільності, але в мене існує дуже розпливчасте визначення того, що це за вольтаж. Якщо все працює як треба, краще не чіпати. Якщо ні, то можна підвищувати маленькими кроками. 1.50 , бо уперся за стабільністю, коли брав частоту 3,8 Ghz. Знову ж таки, спирається воно на мій процесор.
• FSB Termination Voltage- іноді називається додатковою напругою живлення процесора або напругою живлення системної шини. Його збільшення здатне в деяких випадках підвищити розгінний потенціал процесора. 1.30 . Знову ж таки, стабільність при вищій частоті.
• DRAM Voltage- дозволяє вручну вказати напругу живлення модулів пам'яті. Чіпати має сенс у поодиноких випадках для підвищення стабільності та підкорення вищих частот при розгоні пам'яті або (рідко) процесора. 1.85 при рідних 1.80 .
• North Bridge Voltageі Soulth bridge voltage - задає напругу живлення північного ( North) та південного ( Soulth) мостів відповідно. Підвищувати з обережністю з метою підвищення стабільності. 1.31 і 1.1 . Все з тією ж метою.
• Loadline Calibration- Досить специфічна штука, що дозволяє компенсувати просідання напруги живлення ядра при збільшенні навантаження на процесор.
  У разі розгону завжди варто виставляти " Enabled", як Ви бачите у мене на скріншоті.
• CPU Spread Spectrum- Увімкнення цієї опції здатне зменшити рівень електромагнітного випромінюваннякомп'ютера за рахунок найгіршої форми сигналів системної шини та центрального процесора. Звичайно, не найоптимальніша форма сигналів здатна знизити стабільність роботи комп'ютера. Оскільки зменшення рівня випромінювання незначне і не виправдовує можливі проблеми з надійністю, опцію краще вимкнути ( Disabled), особливо, якщо ви займаєтеся розгоном, тобто, як у нашому випадку.
  
• PСIE Spread Spectrum- аналогічно до того, що вище, але тільки у випадку з шиною PCI Express.Тобто, у нашому випадку - " Disabled".

Якщо говорити дуже спрощено, то насамперед ми з Вами змінюємо множник і частоту FSBспираючись на ту кінцеву частоту процесора, що ми хотіли б отримати. Далі зберігаємо зміни та пробуємо завантажиться. Якщо все вийшло, то перевіряємо температури і комп'ютера взагалі, після чого, власне, або залишаємо все як є, або пробуємо взяти нову частоту. Якщо ж на новій частотістабільності немає, тобто Windowsне вантажиться або з'являються сині екраниабо ще щось, то або повертаємося до минулих значень (або трохи втихомирюємо свої апетити), або підбираємо всі інші значення рівно доти, поки стабільність не буде досягнута.

Що стосується різних типів BIOS, Десь функції можуть називатися якось інакше, але сенс несуть вони один і той же, так само як і значення + принцип розгону залишаються постійними. Загалом, за бажання, розберетеся.

Двома словами якось так. Залишається лише перейти до післямови.

Післямова.

Як бачите з останніх пропозицій, якщо задуматися, то швидкий розгін загалом не проблема (особливо за наявності хорошого охолодження). Виставив два параметри, кілька перезавантажень і - вуаля! - заповітні мегагерці в кишені.

Ретельний хороший розгін хоча б на 50 %, тобто як у моєму випадку на 1200 Мгцплюсом до 2400 Mhz, вимагає деякої кількості часу (в середньому це десь 1-5 годин, залежно від успішності та бажаного кінцевого результату), більшу частину з якого забирає шліфування стабільності і температур, а так само пачку терпіння, бо найбільше в цьому дратує постійна необхідність перезавантажень для збереження та подальшого тестування нових параметрів.

Підозрюю, що у охочих зайнятися цим процесом буде багато питань (що логічно), а тому, якщо вони таки є (як і доповнення, думки, подяки та інше), то радий побачити їх у коментарях.

Залишайтеся з нами! ;)

«– У цьому поїзді ніхто нічого не знає!
– А чого ще чекати від цих ледарів іноземців?»
Агата Крісті, "Східний Експрес".

Отже, панове, настав час змінити шину, яка протягом 10 років була загальноприйнятим індустріальним стандартом. PCI, перша версія стандарту якої була розроблена ще в 1991 році, прожила довге і щасливе життя, в різних своїх іпостасях будучи основою для малих і великих серверів, промислових комп'ютерів, ноутбуків і графічних рішень (нагадаємо, що AGP також веде свій родовід від PCI і є спеціалізованим та розширеним варіантом останньої). Але, перш ніж розповідати про новинку, подібну до історичних бабок, згадавши як відбувався розвиток PCI. Бо неодноразово було помічено, що, говорячи про майбутні перспективи, завжди корисно знайти історичні аналогії: Історія PCI

У 1991 році Intel пропонує базову версію (1.0) проекту стандарту шини PCI (Peripheral Component Interconnect – З'єднання Периферійних Компонент). PCI покликана замінити ISA (а пізніше і її не дуже вдалу та дорогу серверну розширену модифікацію EISA). Крім значно збільшеної пропускної спроможності, нову шину характеризує можливість динамічної конфігурації виділених приєднаних пристроїв ресурсів (переривань).

У 1993 році PCI Special Interest Group (PCISIG, Спеціальна Група інтересів PCI, організація, яка взяла на себе турботу про розробку та прийняття різних стандартів, що стосуються PCI) публікує оновлену 2.0 ревізію стандарту стала основою для широкої експансії PCI (і різних її модифікацій). у промисловості інформаційних технологій. У діяльності PCISIG беруть участь багато відомих компаній, включаючи родоначальника PCI - корпорацію Intel, що подарувала індустрії безліч довгограючих, історично успішних стандартів. Отже, базова версія PCI (IEEE P1386.1):

• Тактова частота 33 МГц шини, використовується синхронна передача даних;
• Пікова пропускна здатність 133 МБ на секунду;
• Паралельна шина даних шириною 32-біт;
• Адресний простір 32-біт (4 ГБ);
• Сигнальний рівень 3,3 чи 5 вольт.

Пізніше з'являються такі ключові модифікації шини:

• PCI 2.2 допускається 64-біт ширина шини та/або тактова частота 66 МГц, тобто. пікова пропускна здатність до 533 МБ/сек;
• PCI-X, 64-біт версія PCI 2.2 із збільшеною до 133 МГц частотою (пікова пропускна смуга 1066 МБ/сек.);
• PCI-X 266 (PCI-X DDR), DDR версія PCI-X (ефективна частота 266 МГц, реальна 133 МГц з передачею по обох напрямках тактового сигналу, пікова пропускна смуга 2.1 ГБ/сек);
• PCI-X 533 (PCI-X QDR), QDR версія PCI-X (ефективна частота 533 МГц, пікова пропускна смуга 4,3 ГБ/сек);
• Mini PCI PCI з роз'ємом у стилі SO-DIMM, застосовується переважно для мініатюрних мережевих, модемних та інших карток у ноутбуках;
• Compact PCI стандарт на форм фактор (модулі вставляються з торця в шафу із загальною шиною на задній площині) і роз'єм, призначені в першу чергу для промислових комп'ютерів та інших критичних застосувань;
• Accelerated Graphics Port (AGP) - високошвидкісна версія PCI оптимізована для графічних прискорювачів. Відсутня арбітраж шини (тобто допустимо лише один пристрій, за винятком останньої, 3.0 версії стандарту AGP, де пристроїв та слотів може бути два). Передачі у бік прискорювача оптимізовані, є набір спеціальних додаткових специфічних можливостей для графіки. Вперше дана шиназ'явилася разом із першими системними наборами для процесора Pentium II. Існує три базові версії протоколу AGP, додаткова специфікація на харчування (AGP Pro) та 4 швидкості передачі даних від 1х (266 МБ/сек) до 8х (2ГБ/сек), у тому числі допустимо сигнальні рівні 1,5, 1,0 та 0,8 вольт.

Згадаємо також CARDBUS 32-розрядну версію шини для PCMCIA карт, з гарячим підключенням і деякими додатковими можливостями, тим не менш, що має багато спільного з базовою версією PCI.

Як бачимо, основний розвиток шини йде за такими напрямами:

1. створення спеціалізованих модифікацій (AGP);
2. створення спеціалізованих форм факторів (Mini PCI, Compact PCI, CARDBUS);
3. Збільшення розрядності;
4. Збільшення тактової частоти та застосування DDR/QDR схем передачі даних.

Все це цілком логічно з огляду на величезний термін життя подібного загального стандарту. Причому, пункти 1 і 2 не ставлять за мету збереження сумісності з базовими PCI картами, а от пункти 3 і 4 виконуються за рахунок збільшення оригінального PCI роз'єму, і допускають встановлення звичайних 32-х розрядних PCI карт. Заради справедливості, відзначимо, що в ході еволюції шини траплялися і свідомі втрати сумісності зі старими картами, навіть для базового варіанту роз'єму PCI, наприклад, у специфікації 2.3 зникла згадка про підтримку 5 вольт сигнального рівня і напруги живлення. В результаті серверні плати забезпечені цією модифікацією шини можуть постраждати при встановленні в них старих, п'ятивольтових карт, хоча, з точки зору геометрії роз'єму, ці карти до них підходять.

Однак, як і будь-яка інша технологія (наприклад, архітектури процесорних ядер), шинна технологія має свої розумні межі масштабування, при наближенні до яких збільшення пропускної смуги дається дедалі більшою ціною. Збільшена тактова частота вимагає більш дорогого розведення і накладає суттєві обмеження на довжину сигнальних ліній, збільшення розрядності або використання DDR рішень також спричиняє безліч проблем, які в результаті банально виливаються в зростання вартості. І якщо в серверному сегменті, рішення подібні до PCI-X 266/533 ще будуть деякий час економічно виправданими, то в споживчих PC ми їх не побачили, і не побачимо. Чому? Очевидно, що в ідеалі пропускна спроможність шин повинна зростати синхронно зі зростанням продуктивності процесора, при цьому ціна реалізації повинна не тільки зберігатися колишньою, але і знижуватися в ідеалі. на Наразіце можливо лише за умови використання нової шинної технології. Про них ми сьогодні й поговоримо: Епоха послідовних шин

Отже, ні для кого не секрет, що в наш час, ідеальний зовнішній інтерфейс, однак, є послідовним. Минули часи багатожильних центроніксів, і товсті (обухом не переб'єш) SCSI шлангів - фактично, спадщини ще до PC-шних часів. Перехід відбувався повільно, але вірно: спочатку клавіатура та миша, потім модем, потім, через роки і роки – сканери та принтери, відеокамери, цифрові фотоапарати. USB, IEE1394, USB 2. На даний момент, вся споживча зовнішня периферія перебралася на послідовні з'єднання. Не за горами і бездротові рішення. Механізм очевидний у наш час вигідніше закласти максимум функціональності в чіп (гаряче підключення, послідовне кодування, передача та прийом, декодування даних, протоколи маршрутизації та захисту від помилок та ін. необхідні для вичавлювання необхідної топологічної гнучкості та суттєвої смуги пропускання з пари проводів речі) , ніж мати справу з надмірними обсягами контактів, шлангами з сотнею проводів усередині, дорогими пайкою, екрануванням, розведенням і міддю. У наш час послідовні шини стають зручнішими не тільки з точки зору кінцевого споживача, але і з точки зору банальної вигоди пропускну смугу помножити на відстань ділити на долари. Зрозуміло, згодом ця тенденція не могла не поширитися на нутрощі комп'ютера ми вже на всю спостерігаємо перший плід подібного підходу Serial ATA. Більше того, можна екстраполювати цю тенденцію не тільки на системні шини (основна тема цієї статті) а й на шину пам'яті (справедливо відзначити, що подібний приклад вже був Rambus, але індустрія справедливо вважала його передчасним) і навіть на процесорну шину (потенційно більше вдалий приклад HT). Хто знає, скільки контактів буде у Pentium Х можливо менше сотні, за умови, що половина з них земля і харчування. Час пригальмувати та чітко сформулювати переваги послідовних шин та інтерфейсів:

1. Вигідне перенесення все більшої частини практичної реалізаціїшини на кремній, що полегшує налагодження, підвищує гнучкість та скорочує час розробки;
2. Перспектива органічно використовувати у майбутньому інші носії сигналу, наприклад, оптичні;
3. Економія простору (не б'є по кишені мініатюризація) та зниження складності монтажу;
4. Простіше реалізовувати гарячі підключення та динамічну конфігурацію в будь-якому сенсі;
5. Можливість виділяти гарантовані та ізохронні канали;
6. Перехід від шин, що розділяються, з арбітражем і непередбачуваними перериваннями, незручними для надійних/критичних систем до більш передбачуваних з'єднань точка-точка;
7. Найкраща з погляду витрат і гнучкіша з погляду топології масштабованість;
8. Цього ще мало??? ;-).

У майбутньому ж слід очікувати переходу на бездротові шини, технології подібні до UWB (Ultra Wide Band) однак, це справа не найближчого року і навіть не п'яти років.

А тепер, саме час обговорити всі переваги на конкретному прикладіНова стандартна системна шина PCI Express, масове поширення якої на сегмент PC і середніх/малих серверів очікується вже в середині наступного року. PCI Express - тільки факти

PCI Express - ключові відмінності

Докладніше зупинимося на ключових відмінностях PCI Express від PCI:

1. Як уже неодноразово згадувалося? нова шинапослідовна, а чи не паралельна. Основні переваги - зниження вартості, мініатюризація, краще масштабування, вигідніші електричні та частотні параметри (немає необхідності синхронізувати всі сигнальні лінії);
2. Специфікація поділена на цілий стек протоколів, кожен рівень якого може бути вдосконалений, спрощений або замінений не позначаючи інших. Наприклад, може бути використаний інший носій сигналу або може бути скасована маршрутизація у разі виділеного каналу тільки для одного пристрою. Додаткові контрольні можливості можуть бути додані. Розвиток такої шини відбуватиметься набагато менш болісно, ​​збільшення пропускної спроможності не вимагатиме змінювати контрольний протокол і навпаки. Швидко та зручно розробляти адаптовані варіанти спеціального призначення;
3. У початковій специфікації закладено можливості гарячої заміни карток;
4. У початковій специфікації закладено можливості створення віртуальних каналів, гарантування пропускної смуги та часу відгуку, збору статистики QoS (Quality of Service: Якість обслуговування);
5. У початковій специфікації закладено можливості контролю цілісності переданих даних (CRC);
6. У початковій специфікації закладено можливості керування харчуванням.

Отже, ширші діапазони застосування, зручніше масштабування та адаптація, багатий набір закладених можливостей. Все так добре, що просто не віриться. Втім, щодо цієї шини навіть затяті песимісти висловлюються швидше позитивно, ніж негативно. І це не дивно - кандидат на десятирічний трон загального стандарту для великої кількості різних застосувань (починаючи з мобільних і вбудованих і закінчуючи серверами "Ентерпрайз" класу або критичними застосуваннями) просто зобов'язаний виглядати бездоганним з усіх боків, хоча б на папері:-). Як воно буде в справі ми скоро побачимо самі. PCI Express Як це буде виглядати

Найпростіший варіант переходу на PCI-Express для стандартних архітектури настільних систем виглядає так:

Однак у майбутньому логічно очікувати на появу якогось розгалужувача PCI Express. Тоді цілком виправданим стане об'єднання північного південного мостів. Наведемо приклади потенційних системних топологій. Класичний PC з двома мостами:

Як уже згадувалося, передбачено і стандартизовано Mini PCI Express слот:

І новий слот для зовнішніх замінних карт, на кшталт CARDBUS, на який винесена не тільки PCI Express але і USB 2.0:

Цікаво, що передбачено дві форми фактора карт, але відрізняються вони не товщиною як раніше, а шириною:

Рішення дуже зручне По-перше робити двоповерховий монтаж всередині карти набагато дорожче і незручніше ніж зробити карту з платою більшої площі всередині, по-друге, карта повної ширини отримає в результаті удвічі велику пропускну смугу, тобто. другий роз'єм не простоюватиме без діла. З електричної або протокольної точки зору шина NewCard не несе нічого нового, всі необхідні для гарячої заміни або енергозбереження функції вже закладені в базовій специфікації PCI Express.

Для полегшення переходу передбачено механізм сумісності з програмним забезпеченням, написана для PCI (драйвери пристроїв, OS). З іншого боку, роз'єми PCI Express на відміну PCI розташовані з іншого боку відведеної для карти розширення секції, тобто. можуть співіснувати одному місці з PCI роз'ємами. Користувачеві залишиться тільки вибирати, яку карту він хоче вставити. Насамперед поява PCI Express очікується у початкових серверних (двопроцесорних) платформах Intel у першій половині 2004 року, потім у настільних платформах класу «Ентузіаст» та робочих станціях (в тому ж році). Наскільки швидко PCI Express буде підтримана іншими виробниками чіпсетів не зрозуміло, однак і NVIDIA і SIS відповідають на запитання ствердно, хоч і не називають конкретних термінів. Вже давно заплановані та готуються до виходу у першій половині 2004 року графічні рішення(прискорювачі) від NVIDIA та ATI, забезпечені вбудованою підтримкою PCI Express х16. Багато інших виробників є активними учасниками розробки та тестування PCI Express і також мають намір представити свої продукти до кінця 2004 року.

Подивимося! Є підозра, що дитинка вийшла вдалою.
Добре, PCI Express: відправлення 2004, прибуття 2014.

У цій статті ми розповімо про причини успіху шини PCI та дамо опис високопродуктивної технології, яка приходить їй на зміну – шини PCI Express. Також ми розглянемо історію розвитку, апаратні та програмні рівні шини PCI Express, особливості її реалізації та перерахуємо її переваги.

Коли на початку 1990-х років. вона з'явилася, то за своїми технічним характеристикамзначно перевершувала всі шини, що існували до того моменту, такі, як ISA, EISA, MCA і VL-bus. На той час шина PCI (Peripheral Component Interconnect - взаємодія периферійних компонентів), що працювала на частоті 33 МГц, добре підходила для більшості периферійних пристроїв. Але сьогодні ситуація багато в чому змінилася. Насамперед, значно зросли тактові частоти процесора та пам'яті. Наприклад, тактова частота процесорів збільшилася з 33 МГц до кількох ГГц, тоді як робоча частота PCI збільшилася всього до 66 МГц. Поява таких технологій, як Gigabit Ethernet та IEEE 1394B, загрожувала тим, що вся пропускна здатність шини PCI може піти на обслуговування одного-єдиного пристрою на основі даних технологій.

При цьому архітектура PCI має низку переваг у порівнянні з попередниками, тому повністю переглядати було нераціонально. Насамперед, вона не залежить від типу процесора, підтримує буферну ізоляцію, технологію bus mastering (захоплення шини) та технологію PnP у повному обсязі. Буферна ізоляція означає, що шина PCI діє незалежно від внутрішньої шини процесора, що дає можливість шині процесора функціонувати незалежно від швидкості та завантаженості системної шини. Завдяки технології захоплення шини периферійні пристрої отримали можливість безпосередньо керувати процесом передачі даних по шині, замість очікувати допомоги від центрального процесора, що позначилося б на продуктивності системи. Зрештою, підтримка Plug and Play дозволяє здійснювати автоматичне налаштування і конфігурування пристроїв, що користуються нею, і уникнути метушні з джамперами і перемикачами, яка неабияк псувала життя власникам ISA-пристроїв.

Незважаючи на безперечний успіх PCI, нині вона стикається із серйозними проблемами. Серед них – обмежена пропускна спроможність, нестача функцій передачі даних у реальному часі та відсутність підтримки мережевих технологійнового покоління.

Порівняльні характеристики різних стандартів PCI

Слід врахувати, що реальна пропускна здатність може бути меншою за теоретичну через принцип роботи протоколу та особливості топології шини. До того ж загальна пропускна здатність розподіляється між усіма підключеними до неї пристроями, тому чим більше пристроїв сидить на шині, тим менша пропускна здатність дістається кожному з них.

Такі вдосконалення стандарту, як PCI-X і AGP, були покликані усунути її головний недолік - низьку тактову частоту. Однак збільшення тактової частоти в цих реалізаціях спричинило зменшення ефективної довжини шини і кількості роз'ємів.

Нове покоління шини - PCI Express (або скорочено PCI-E), було вперше представлене в 2004 році і покликане було вирішити всі ті проблеми, з якими зіткнулася її попередниця. Сьогодні більшість нових комп'ютерів постачається шиною PCI Express. Хоча стандартні слоти PCI у них також присутні, проте не за горами той час, коли шина стане надбанням історії.

Архітектура PCI Express

Архітектура шини має багаторівневу структуру, як показано малюнку.

Шина підтримує модель адресації PCI, що дозволяє працювати з нею всім драйверам і програмам, що існують на даний момент. Крім того, шина PCI Express використовує стандартний механізм PnP, передбачений попереднім стандартом.

Розглянемо призначення різних рівнів організації PCI-E. На програмному рівні шини формуються запити читання/запису, які передаються транспортному рівні з допомогою спеціального пакетного протоколу. Рівень даних відповідає за перешкодостійке кодування та забезпечує цілісність даних. Базовий апаратний рівень складається з подвійного симплексного каналу, що складається з передавальної та приймаючої пари, які разом називаються лінією. Загальна швидкість шини в 2,5 Гб/с означає, що пропускна спроможність кожної лінії PCI Express становить 250 Мб/c у кожну сторону. Якщо взяти до уваги втрати на накладні витрати протоколу, для кожного пристрою доступно близько 200 Мб/c. Ця пропускна здатність у 2-4 рази вище, ніж та, яка була доступна для пристроїв PCI. І, на відміну від PCI, в тому випадку, якщо пропускна здатність розподіляється між усіма пристроями, вона в повному обсязі дістається кожному пристрою.

На сьогоднішній день існує кілька версій стандарту PCI Express, що відрізняються своєю пропускною здатністю.

Пропускна здатність шини PCI Express x16 для різних версій PCI-E, Гб/c:

• 32/64
• 64/128
• 128/256

Формати шини PCI-E

На даний момент доступні різні варіанти форматів PCI Express, залежно від призначення платформи – комп'ютер, ноутбук або сервер. Сервери, що потребують більшої пропускної здатності, мають більше слотів PCI-E, і ці слоти мають більшу кількість з'єднувальних ліній. На противагу цьому ноутбуки можуть мати лише одну лінію для середньошвидкісних пристроїв.

Відеокарта із інтерфейсом PCI Express x16.

Плати розширення PCI Express дуже схожі на плати PCI, однак роз'єми PCI-E відрізняються підвищеним зчепленням, що дозволяє бути впевненим у тому, що плата не вислизне зі слота через вібрацію або транспортування. Існує кілька форм-факторів слотів PCI Express, розмір яких залежить від кількості ліній, що використовуються. Наприклад, шина, що має 16 ліній, позначається як PCI Express x16. Хоча загальна кількість ліній може досягати 32, практично більшість материнських плат в даний час оснащені шиною PCI Express x16.

Карти менших форм-факторів можуть підключатися до роз'ємів для великих без шкоди для працездатності. Наприклад, картка PCI Express х1 може підключатися до роз'єму PCI Express x16. Як і у випадку шини PCI, для підключення пристроїв за потреби можна використовувати РCI Express-подовжувач.

Зовнішній вигляд рознімання різних типів на материнській платі. Зверху донизу: слот PCI-X, слот PCI Express х8, слот PCI, слот PCI Express х16.

Express Card

Стандарт Express Card пропонує дуже простий спосіб додавання обладнання до системи. Цільовим ринком для модулів Express Card є ноутбуки та невеликі ПК. На відміну від традиційних плат розширення настільних комп'ютерів, картка Express може підключатися до системи будь-коли під час роботи комп'ютера.

Одним з популярних різновидів Express Card є картка PCI Express Mini Card, розроблена як заміна карт форм-фактора Mini PCI. Карта, створена у цьому форматі, підтримує як PCI Express, так і USB 2.0. Розміри PCI Express Mini Card становлять 30×56 мм. Карта PCI Express Mini Card може підключатися до PCI Express x1.

Переваги PCI-E

Технологія PCI Express дозволила отримати перевагу в порівнянні з PCI у наступних п'яти областях:

1. Вища продуктивність. За наявності лише однієї лінії пропускна здатність PCI Express вдвічі вища, ніж у PCI. При цьому пропускна здатність збільшується пропорційно до кількості ліній у шині, максимальна кількість яких може досягати 32. Додатковою перевагою є те, що інформація по шині може передаватися одночасно в обох напрямках.
2. Спрощення введення-виведення. PCI Express використовує переваги таких шин, як AGP і PCI-X і має при цьому менш складну архітектуру, а також порівняльну простоту реалізації.
3. Багаторівнева архітектура. PCI Express пропонує архітектуру, яка може підлаштовуватися до нових технологій та не потребує значного оновлення ПЗ.
4. Технології введення/виведення нового покоління. PCI Express дає нові можливості для отримання даних за допомогою технології одночасних передач даних, що забезпечує своєчасне отримання інформації.
5. Простота використання. PCI-E значно спрощує оновлення та розширення системи користувачем. Додаткові форматиплат Express, такі як ExpressCard, значно збільшують можливості додавання високошвидкісних периферійних пристроїв до серверів і ноутбуків.

Висновок

PCI Express – це технологія шини для підключення периферійних пристроїв, яка прийшла на зміну таким технологіям як ISA, AGP та PCI. Її застосування значно збільшує продуктивність комп'ютера, а також можливості користувача щодо розширення та оновлення системи.

Робота будь-якого цифрового комп'ютера залежить від частоти, яку визначає кварцовий резонатор. Він являє собою олов'яний контейнер, в який вміщений кристал кварцу. Під впливом електричної напруги кристалі виникають коливання електричного струму. Ось ця частота коливання і називається тактовою частотою. Усі зміни логічних сигналів у мікросхемі комп'ютера відбуваються через певні інтервали, які називаються тактами. Звідси зробимо висновок, що найменшою одиницею виміру часу більшість логічних пристроїв комп'ютера є такт чи інакше – період тактової частоти. Простіше кажучи – на кожну операцію потрібно щонайменше один такт (хоча деякі сучасні пристрої встигають виконати кілька операцій за один такт). Тактова частота, стосовно персональних комп'ютерів, вимірюється в МГц, де Герц – це одне коливання за секунду, відповідно 1 МГц – мільйон коливань за секунду. Теоретично, якщо системна шина Вашого комп'ютера працює на частоті 100 МГц, то вона може виконувати до 100 000 000 операцій на секунду. До речі, зовсім не обов'язково, щоб кожен компонент системи обов'язково щось виконував з кожним тактом. Існують звані порожні такти (цикли очікування), коли пристрій перебуває у процесі очікування відповіді будь-якого іншого пристрою. Так, наприклад, організована робота оперативної пам'яті та процесора (СPU), тактова частота якого значно вища за тактову частоту ОЗУ.

Розрядність

Шина складається з кількох каналів передачі електричних сигналів. Якщо кажуть, що шина тридцятидворозрядна, це означає, що вона здатна передавати електричні сигнали по тридцяти двох каналах одночасно. Тут є одна фішка. Справа в тому, що шина будь-якої заявленої розрядності (8, 16, 32, 64) має насправді більшу кількість каналів. Тобто, якщо взяти ту ж тридцятидворозрядну шину, то для передачі даних виділено 32 канали, а додаткові канали призначені для передачі специфічної інформації.

Швидкість передачі даних

Назва цього параметра говорить сама за себе. Він обчислюється за такою формулою:

тактова частота * розрядність = швидкість передачі

Зробимо розрахунок швидкості передачі даних для 64-розрядної системної шини, що працює на тактовій частоті в 100 МГц.

100 * 64 = 6400 Мбіт/сек6400/8 = 800 Мбайт/сек

Але отримана кількість не є реальною. У житті на шини впливає купа різноманітних факторів: неефективна провідність матеріалів, перешкоди, недоліки конструкції та складання, а також багато іншого. За деякими даними, різниця між теоретичною швидкістю передачі даних та практичною може становити до 25%.

За роботою кожної шини слідкують спеціально для цього призначені контролери. Вони входять до складу набору системної логіки ( чіпсет).

Шина isa

Системна шина ISA (Industry Standard Architecture) застосовується з процесора i80286. Гніздо для плат розширення включає основний 64-контактний та додатковий 36-контактний роз'єм. Шина 16-розрядна, має 24 адресні лінії, забезпечує пряме звернення до 16 Мбайт оперативної пам'яті. Кількість апаратних переривань – 16, каналів DMA – 7. Допускається можливість синхронізації роботи шини та процесора різними тактовими частотами. Тактова частота – 8 МГц. Максимальна швидкість передачі даних – 16 Мбайт/с.

PCI. (Peripheral Component Interconnect bus – шина з'єднання периферійних компонентів)

У червні 1992 року на сцені з'явився новий стандарт– PCI, батьком якого була фірма Intel, а точніше організована нею група Special Interest Group. На початку 1993 року виник модернізований варіант PCI. По суті, ця шина не є локальною. Нагадаю, що локальною шиною називається та шина, яка підключена до системної шини безпосередньо. PCI для підключення до неї використовує Host Bridge (головний міст), а також ще й Peer-to-Peer Bridge (одноранговий міст) який призначений для з'єднання двох шин PCI. Крім усього іншого, PCI є сама собою мостом між ISA і шиною процесора.

Тактова частота PCI може дорівнювати або 33 МГц або 66 МГц. Розрядність – 32 або 64. Швидкість передачі – 132 Мбайт/сек чи 264 Мбайт/сек.

Стандартом PCI передбачено три типи плат залежно від харчування:

1. 5 Вольт – для стаціонарних комп'ютерів

2. 3,3 Вольт – для портативних комп'ютерів

3. Універсальні плати можуть працювати у обох типах комп'ютерів.

Великим плюсом шини PCI є задоволення специфікації Plug and Play. Крім цього, в шині PCI будь-яка передача сигналів відбувається пакетним чином, де кожен пакет розбитий на фази. Починається пакет з фази адреси, за якою, як правило, слідує одна або кілька фаз даних. Кількість фаз даних у пакеті може бути невизначеною, але обмежена таймером, який визначає максимальний час, протягом якого пристрій може використовуватися шиною. Такий таймер має кожен підключений пристрій, а його значення може бути задано при конфігуруванні. Для роботи з передачі даних використовується арбітр. Справа в тому, що на шині можуть бути два типи пристроїв – майстер (ініціатор, господар, ведучий) шини та підлеглий. Майстер бере на себе контроль за шиною та ініціює передачу даних до адресата, тобто підпорядкованого пристрою. Майстром або підлеглим може бути будь-який підключений до шини пристрій і ця ієрархія постійно змінюється в залежності від того, який пристрій запросив у арбітра шини дозволу на передачу даних і кому. За безконфліктну роботу PCI шини відповідає чіпсет, а точніше North Bridge. Але на PCI життя не зупинило своєї течії. Постійне вдосконалення відеокарт призвело до того, що фізичних параметрів шини PCI стало не вистачати, що призвело до появи AGP.