如何打造超频平台?

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/29 07:40:37
菜鸟也疯狂-如何打造超频平台?
前言:
经常到硬件论坛闲逛的朋友,看得到最多的就是与超频有关的话题,如“我的CPU可以上到多少多少GHz,我的显卡可以超到什么水准……”。相信不少朋友看到他人通过此类非常手段大幅提升系统性能肯定是羡慕不已。
那么什么是超频呢?超频需要什么条件吗?为什么我的CPU上不到大家所说的频率呢?今天我们将为大家来解答这一切。
一、什么是超频?
超频在英文中是“OverClock”,被称为“OC”,超频者就是“OverClocker”,它翻译过来的意思是超越标准的时钟频率,因此简单地说,超频就是让你的计算机或是某些部件,以制造商设定的更快速度运行,以获得更高的效能。
不过,超频是一个广义的概念,它是指任何提高计算机某一部件工作频率而使之工作在非标准频率下的行为及相关行动都应该称之为超频,其中包括CPU超频、主板超频、内存超频、显示卡超频和硬盘超频等等很多部分。
而就大多数人的理解,他们的理解仅仅是提高CPU的工作频率而已,这只能算是狭义意义上的超频。而至于超频的起源目前已无法考证,谁是始作俑者更是无人知晓,其起源大概是从生活在486时代的前人开始尝试,至今超频的发展还是依然有迹可寻。
产品为什么可以超频?
为什么可以超频呢?这主要得益于目前厂商的生产流程、品质设定制度和营销策略。比如以CPU为例,无论是2.0GHz,还是3.2GHz的P4其实都是来自同一条流水线甚至来自同一批次,只不过因为目前的生产技术并不能保证所有CPU的品质都是一样,厂商无法做到对CPU生产过程的完全监控和掌握。
这就造成了厂商无法完全确定一款CPU最合理的工作频率,比竟厂商不可能通过手工一个个测试每款CPU的最终稳定工作频率,而且成本也是相当惊人的。因此厂商往往会根据某生产线、每批次CPU的抽次检测结果来设定该批次处理器的稳定工作频率范围,比如2.4GHz~3.2GHz,而不是确定在某个需要的频率,然后生产线下来的CPU经过细致的测试以后,才能最终标定它的频率。
这个标定出来的频率就是我们在CPU的基板/表面上看到的频率。不过 CPU制造商都会为了保证产品质量而预留的一点频率富余度,比如一颗刚好能够稳定运行到XP3200+标准的处理器,AMD也许只会将其标作XP2800+,甚至更低型号来出售。这个标准对于不同的厂商,例如AMD与Inetl以及VIA,乃至对于同一个厂商的不同型号、不同批次的产品,都是有一定差异的。
另一方面,厂商也会应市场需要往往为将高频产品通过降频来作低频产品来买。以ATI的R9800来说,假设某一段时间内,NVIDIA生产的8万颗R350显示核心,其中有6万颗的品质能够符合R9800PRO的检验标准。但是因为价格高,市场对R9800PRO的实际需求可能只有3万颗,这样就出现了供过于求的局面。
另一方面,R9800由于价廉物美而供不应求,因此ATI往往会将富余的3万颗达到R9800PRO标准的R350核心通过降频方式以R9800来销售。(当然也许会关闭4条像素流水线来以R9800SE来买)要知道它们的生产成本其实是一样的,ATI这样做只是薄利多销的手法而已,毕竟厂商生产产品,必须得考虑到市场的实际需求,简单点说,就是市场需要什么就造什么。  理解了这个原理之后,我们就不难理解为什么每款处理器、显卡等都或多或少都有一定的超频能力,而CPU、GPU等产品的频率富余度便成了部分硬件发烧友们最初的超频的灵感来源,他们的目的就是为了把这产品的隐性性能挖掘出来,这便发展到了超频的概念。
三、常见的超频手法
总体上来看只要在时钟频率起作用的地方都有超频的可能。CPU的工作频率可以,主板前端总线的频率可以,显卡的工作频率也可以。也许不少朋友认为超频相当简单,认为超频不外乎将频率提升而已,毕竟目前现在的主板、显卡厂商很多都作了人性化的超频功能,大大减少超频的难度。
其实这只属于入门级的超频,广义的超频往往伴硬件改造(如AMDCPU倍频破解)、防超频破解(比如ATI的显卡)、外频/倍频最佳组合探讨、散热改良等等问题。当然这只是一种可能性,超和不超,能不能超,还要看这样做是否值得、是否还有其他设备设计上的限制。比较常见的手法有:
1、改变前端总线频率
前端总线是从CPU到芯片组之间的连接总线。由于近年来CPU和内存的发展速度非常不均衡,导致前端总线压力非常大,成为了CPU获取数据的瓶颈,所以它的频率越高,系统性能就越高。在很多情况下,增加总线频率比增加倍频更能改善系统性能。
现在的主板都能支持很多的前端总线频率,要改变它,需要参考一下主板手册,找到“CPU External Clock”或“CPUExternalFrequency”的跳线设置、并且在主板上按要求进行设置,不过现在的主板,通常可以直接从BIOS中更改外频、前端总线频率等。可以说现在的超频已经比过去简单很多了,只要你肯动手试,一样也会得出结论来。
2、改变CPU倍频
现在,Intel的处理器的倍频是锁定的,修改倍频主要是针对Athlon XP、毒龙处理器而言。对于AthlonXP、毒龙修改在国内外很多网站都有具体的描述。通过对AthlonXP、毒龙的核心上的金桥修修补补、连连接接,不但可以修改Athlon的工作频率、倍频和核心电压,甚至可以修改L2Cache容量,真让我们感叹不已。
想不到集成化电路发展到今天,一把瓶导电银漆、一把切割刀就有这么强大的威力。(注:关于对AthlonXP、毒龙修改超频的方法,在以后的篇章我们将结合主板设置、内存来详细说明)不过说实话,我并不赞成大家进行这种有物理破坏可能的超频方法。如果是少数顶级发烧友赏玩那还罢了,对初学者,哪怕是一般DIY爱好者,最好还是当作一种知识性的了解而不必效仿。
3、显卡超频
显卡超频中最经常使用的手法是对核心工作频率和显存速度的超频。和前面更改前端总线和CPU倍频时常要动用硬件相比,这里更多是依靠软件设置来完成任务。不过象目前的ATI显卡往往设置了防超频机制、来阻止用户超频,这里面就涉及到如何破解显卡这种防超频机制的问题。同时ATI的显卡象R9800SE、X800显卡可以打开被关闭的像素流水线,这样又涉及到显卡改显的问题。
以上三方面是目前常见的超频手法,当然事实上可以超频的地方并不止这些,比如说芯片组的主板内存总线可以和前端总线异步工作,那内存也是我们超频的对象,同时显卡的AGP总线频率也可以超频等等。
四、超频需要什么条件?
也许不少朋友曾遇到过这样的问题:为什么我的CPU在别人的机器中可以超到3.0GHz,而在自己的机器中却只有2.66GHz左右?在这里说需要谈到一个外围部件整体组合的问题。
以CPU超频的角度来看,超频所需要面临系统供电、电磁干扰、非外频所带来的负面影响等等。因此超频成功的关键往往取决于主板的用料、设计与做工,毕竟主板是支撑整个平台的大梁。目前,许多主板厂商为了保证主板能够为系统提供良好的供电质量,在主板设计中加入了诸如“三相稳压电路”等增强的电路设计,从而保证系统的稳定运行。
同时一些做工优良的主板都为内存、AGP显卡采用独立供电电路设计,这是提高主板稳定性的一个好方法。此外,高性能的电子元件与优质PCB也能从根本上提高主板的稳定性,为性能的充分发挥提供保障。
不过,做工要精湛的主板并不一定就是一款合格的超频主板,比如Intel原装主板,因为这里还要看看主板本身是否提供丰富的超频设置功能,如线性频率调节、AGP与PCI频率锁定、微量电压调节等等,而且最好在异步工作方面有较好支持,这方面VIA的产品有些优势。同时,内存、电源、散热器搭配等等问题也是需要我们在组建超频平台时需要考虑的。
对于超频用户来说,挑选优质的内存非常必要。DDR500级别的内存是现在首选。市场里这样的内存要比别的贵一些。现在市场上内存条主要有日本、韩国、台湾等品牌的产品,如条件允许的话,建议大家选择此类品牌内存。
此外,品牌显卡在超频方面的作用很强。即使是同样的芯片,但因为做工不同,超频效果差异较大。特别是对外频/AGP选择范围很少的主板而言,超外频通常也就是超AGP总线,所以好的显卡非常关键。
超频的时候散发的大量热量,对电子器件伤害较大。因此大家需要注意机箱内的清洁散热问题,使用更大的CPU散热风扇,增加环境散热风扇来解决,同时要注意让接线更加规范,尽量减轻电磁干扰。
这些问题我们迟些时候在相应的章节中详细介绍。
五、超频对机器有何影响?
超频固然可以提高机器的性能,但超频是否会对机器有负面影响吗?答案是肯定的!这就好比一个人的饭量平时比较稳定,真要多吃点也不是吃不进去,但顿顿暴食行吗?
不同频率的CPU都是以一定的额定功率工作的,因此正常的工作下就势必会产生热量,然而为了便于理解,在CPU发热方面大家甚至可以把它想象成一个电热丝,而对体积很小的CPU来说,如果散热不好,在局部的热量积累就很可能产生很高的温度,从而对CPU造成危害。这里需要说明的是,一定温度内的高热并不会直接损坏CPU,而是因高热所导致的“电子迁移现象”。
“电子迁移”是50年代在微电子科学领域发现的一种从属现象,指因电子的流动所导致的金属原子移动的现象。因为此时流动的“物体”已经包括了金属原子,所以也有人称之为“金属迁移”。在电流密度很高的导体上,电子的流动会产生不小的动量,这种动量作用在金属原子上时,就可能使一些金属原子脱离金属表面到处流窜,结果就会导致原本光滑的金属导线的表面变得凹凸不平,造成永久性的损害。
这种损害是个逐渐积累的过程,当这种“凹凸不平”多到一定程度的时候,就会造成CPU内部导线的断路与短路,而最终使得CPU报废。温度越高,电子流动所产生的作用就越大,其彻底破坏CPU内一条通路的时间就越少,即CPU的寿命也就越短,这也就是高温会缩短CPU寿命的本质原因。
理论上说“电子迁移现象”是绝对的过程,然而它发展速度的快慢就是程度的问题了,如果能保证CPU内部的核心温度低于80℃,这样就不会减缓电子迁移这一物理现象的发生。再快速的电子迁移过程也不会立即毁掉你的CPU,而是一个“慢性”的过程,这个过程的最终结果就是缩短CPU的寿命。此外,高温还会带来一些不稳定因素,CPU的稳定性方面的就会大折扣、工作时的出错几率要远高于在三四十度下的工作出错几率。
此外,超频造成损坏的直接后果就是会失去产品制造商的售后保修服务。因此,大家对是否超频?超频多大幅度要三思而行!
结语:
在了解相关超频问题后,迟些时候我们将介绍一下CPU、主板、内存等配件选购、搭配、相应的超频设置及应注意的细节问题。
附1:  超频冠军手把手教你学超频
超频是指通过人为的方式将电脑的CPU、显卡等硬件的工作频率提高,让它们在高于其额定的频率状态下稳定工作。在不用追加任何硬件成本的同时还能提升电脑的性能,超频越来越成为电脑爱好者们热衷的话题,也出现了很多超频比赛和专业的超频团队。对于普通用户来说,超频似乎是个神秘的词语,想提高电脑性能却苦于无从下手。这次,就由超频冠军谭经纬来手把手教你超频。谭经纬在第五期超频擂台赛中用E7200搭配以4.277G主频、1M Super PI12.038秒、总分355.356的成绩取得冠军佳绩。下面。谭经纬就以带给他荣誉的映泰TP43 HP为例,讲述如何超频。

超频关键在于BIOS设置
第一步们需要关闭C1E,C1E的全称是C1E enhanced halt stat。C1 enhanced alt state由操作系统idel进行发出的。

第二步进入超频选项设置,在上图界面中可看到陪频外频参数。主频=外频×陪频
Ratio CMOS Setting : x6.0~9.5(陪频)
CPU Frequency Setting : 266~800MHz(外频)
Over Clock Retry Count : 1~3
FSB to NorthBridge Latch : FSB 800、1066、1333
DRAM Frequency :DDR2 533、638、667、800、851、886、1066MHz
同时需要在DRAMFrequency中合理利用内存分频设置,假设您的内存默认是800MHz,随着外频的变动使内存频率变动。那么处理器拥有9.5陪频,内存分频设置1:1 ,外频调节为400Mhz,那么内存频率刚刚好800MHz(主频400Mhz外频 x 9.5陪频=主频3.8GHz)

第三步精心调教内存让速度加鞭,内存对于整个超频平台而言最为重要,如果对内存调教得不好就算CPU体质更好,频率一样上不了!我们需要慢慢地摸索出内存参数!向大家介绍几个重要的参数:
CAS# Latency(tCL)
在超频当中内存该参数是最重要的,而超频玩家经常所说的内存参数都是把它放在首位的,例如:5-5-5-18,表示cl为5。通常4可以达到更好的性能,但5相对来讲稳定性比较好,提高延迟能使内存运行在更高的频率,应该适当地提高CAS延迟。
RowPrecharge Timing(tRP)
这个是内存参数排名第二位的数值,例如:5-5-5-15,表示tRP为5。
最佳性能可考虑将该参数设为4或者更低,如果当系统无法稳定运行则可将该参数设为
RAS to CAS Delay(tRCD)
这个是内存参数排名第三位的数值,例如:5-5-5-15,表示tRCD为5。和之前CAS# Latency(tCL)设置相同。
最佳性能可考虑将该参数设为4或者更低,如果当系统无法稳定运行则可将该参数设为5。同样的,提高此参数可以让内存运行在更高的频率上,当内存遇到困难时可以尝试提高tRCD。
MinRAS Active Timing(tRAS)
这个是内存参数排名第四位的数值,例如:5-5-5-15,表示tRAS为15。
某些网友会将这参数设置为15,而笔者经验所得如果要冲CPU极限或者内存极限的时候调节为18相比设置为15要超得高。

第四步锁定系统总线频率,超频中需要锁定系统总线频率步然导致频率过高销毁硬件。在BIOS中系统总线频率对应的选项一般有PCIE Clock、PCI Clock, PCIE Clock设定为100MHz或101MHz,将PCIClock设定为33MHz。但映泰TP43HP只有PCIE频率的锁定。但此地方也是P43芯片组超频高低的关键所在。众多P43芯片组的主板只能稳定超频至380MHz~420MHz外频,部分主板可以通过对PCIE频率进行设置有所改善外频限制,但绝大多数的主板只要对PCIE频率进行调节至103MHz后,并不能成功点亮平台。笔者尝试过众多的P43芯片组主板,就此只有映泰TP43 HP能够成功在PCIE设置频率为105Mhz成功亮机,同时并创造出P43最高的外频成绩,达成450Mhz外频*9.5陪频=4275Mhz主频。换句话说P43芯片组超频成败在于PCIE频率的锁频有关。

第五步除了上面提及的正确锁定系统总线频率之外,更不能少得适当增加平台电压,在默认电压下的超频幅度都是有限的。如果想进一步提升处理器的超频幅度,大家可以适当增加处理器电压、内存电压、北桥电压与FSB前端总线电压,都是有效反应超频幅度的高低和成功与否的关系。为了保险起见,大家在给处理器加电压时最好能够以0.05V或者0.1V为单位逐步增加。如果电压过高,导致温度升高,这也是影响寿命的根源。任何部件的超频都会受到电压的限制,加电压是有效的但也是有危险的。但并不是最高电压为最好,有时候反而高电压,超不到好成绩,建议慢慢一点点地加上不要一开始拉到最高电压。随着电压的增高,温度从而飙升,那么我们要采取什么的散热方法适合了?请继续往下看。
同时值得一提的是映泰TP43 HP在电压选项方面,增加了实时电压显示,更方便地适当增加电压,如果增加上实时温度在同一界面下更加好,可以看着温度的高低适合增加电压。CPU Voltage :+0.0125V~ +0.7875V
DDR Voltage :+0.050V~+1.850V
Chipset Voltage :+0.025V~+0.700V
FSB Voltage :+0.025v~+0.750v
CPU Core1 GTL Ref Voltage :0.63、0.67、0.61、0.58*VTT
CPU Core2 GTL Ref Voltage :0.67、0.69、0.63、0.61*VTT
MCH GTL Ref Voltage :0.61、0.64、0.59、0.56*VTT
CPU PLL Voltage :1.5v~1.8v

映泰TP43 HP提供了超频好帮手,多达10个个人设定的BIOS存档,方便超频爱好者超频失败后,只需要读取个人设置,即不需要清空BIOS后反复地设置,一键即可。

超频后少不了观察温度状况,大多数超频不稳定在于温度问题,超频成败是取决于温度控制成为重要关键之一。极限超频对处理器进行制冷,将其温度控制在常温以下甚至零下100℃,有干冰、液氮、压液机、水冷等非一般散热方式。风冷散热最为常见,一个风扇加一个散热片就构成了一套风冷散热装置。
映泰TP43HP虽然没有华丽的用料,毕竟定位与中低端,但是在同芯片中主板超频实力的确是最为强悍的。而映泰推出T系列产品意味着超频的含义,不少玩家通过使用映泰“T”系列产品刷下超频世界记录,我们是有目共睹。谭经纬在映泰TP43HP上详细的讲述了超频的经过,是不是看懂了呢?赶快加入到映泰超频阵营吧,菜鸟也能超频!
附2:INTEL 平台超频
Intel平台一.超频前的准备:锁定系统总线频率
Intel 的桌面处理器,除了采用不同二级缓存容量区分处理器间的性能外,还利用不同的处理器外频来区分产品间的高低定位。我们常见的中高端Pentium 奔腾4 处理器,基本上都是200MHz外频.
(Pentium 4 2.4A这一类除外),而主打入门级市场的Celeron 赛扬4 处理器,则全部采用133MHz外频。
与前面介绍的AMDK8处理器超频类似,我们也是要先进行系统总线的锁定工作。在BIOS的“Configure SystemFrequency/Voltage”选项中,一般都会有类似“PCI Express Frequency”的选项,用以调节PCIExpress总线的工作频率,我们只需将其锁定在100MHz频率即可。
如图所示:

同理,为了让PCI插槽上的设备,在超频之后能正常、稳定的工作,我们必须把“PCI Clock Symchronization Mode”设置为33.33MHz.

二.调整内存频率和提高外频.
在BIOS的“Configure System Frequency/Voltage”选项中,找到控制内存分频的选项,如“DRAM Frequency”,这时可以根据自己内存的情况,适当调整内存频率,以提升内存子系统的性能。

目前市场上主流Intel LGA775处理器,都是基于NetBurst架构,从03年90nm Presccot核心的Pentium4处理器开始,高达31级的流水线,虽然效能上相对与AMDK8来说要稍低不少,但更高的流水线级,能帮助CPU更加容易的攀登时钟频率的高峰!尤其是外频仅有133MHz的赛扬D系列处理器,超频到200MHz外频后,800MHz的系统前端总线,性能也是相当不俗的!

三.增加CPU核心电压.
相对于AMD的K8处理器,Intel LGA 775系列处理器在超频时,对核心电压的高低尤为敏感。只要稍微增加CPU的核心电压,核心频率就上去了!
注意:不推荐将CPU增压到1.45v以上。而对于拥有像Hyper 6+、T120这一类多热管散热器的朋友,可以适当提升CPU核心的极限电压,不过最好不要超过1.55v。

增加CPU的核心电压,对于提升CPU时钟频率来说,效果可谓是立杆见影。但有时为了保证系统的100%稳定,因此,适量的增加主板芯片电压变得较为必要。


附3:CPU超频方法大全
CPU超频方法一:变频法
CPU内部的工作频率是按照外频乘以倍频的方式来工作的,比如赛扬300就是采用了66MHz的外频,乘以4.5的倍频得出的,由于赛扬CPU的倍频无法改变(被Intel锁定了),因此最基本的超频方法就是提高CPU的外频来提高内部工作频率。具体的方法有三种:BIOS设定、主板(或转接卡)DIP跳线和贴纸法。
BIOS设定:现在不少的主板都在BIOS中包含了CPU参数的设定,在启动的时候,按住DEL键,进入BIOS中的“CPU设定”,改变CPU的外频频率,由66MHz设定为75、83或100MHz,保存后重新启动。如果计算机能显示新的频率并稳定工作,那么超频就算成功了。为赛扬300A的初始设定,显示了赛扬300A外频改为100MHz时的情况。
如果超频后机器不稳定或无法启动,要恢复原来的状态时,可以先进入BIOS设定为原来的设置,如果不能成功,请找到主板上清除CMOS的跳线,插在清除的位置后启动,就可以清除原来的设定了(记得正常使用时要还原跳线的位置)。如果上述方法都不管用,按说明书把CPU拔下来再插上去就可以了。
主板(或转接卡)DIP设定:在主板(或转接卡)说明书中找到不同外频所对应的DIP跳线位置,将其频率逐步上调,如果不稳定或无法启动,关机后将DIP跳线还原即可。
贴纸法:虽然贴纸法与上面两种方法原理完全相同,但由于实际的操作有一定的难度,因此将在下面的中级篇中讲述。
一般主板都提供了66、75、83、100、112、124和133MHz等的外频以供选择,有的主板则更加丰富,达到了166MHz的外频,而升技BE6-Ⅱ、磐英BX6还具备了从66~200MHz间每1MHz调整的线性外频,更方便了超频的测试。
要 注意的是,当主板的外频改变时,主板PCI和AGP的工作频率也在改变,因此要考虑其它部件如硬盘、显卡和声卡等能否工作在更高的频率上,当外频超过100MHz的时候,可以将PCI选择在四分频状态,AGP选择在三分频状态。
CPU超频方法二:选择法
从严格意义上讲,选择法本身不属于超频的方法。从上面可以看出,CPU工作在100MHz的时候是比较理想的,因此在选择的时候首先要留意那些能上到100MHz外频的“优良品种”。
同样是赛扬级的CPU,370接口的赛扬要比Slot 1的好超,Slot1的300A一般只能跑到100MHz的外频,也就是100×4.5=450MHz,而370接口的300A能跑的更高。同样,370接口的333、366也是个很好的选择。而赛扬400、433、466这些档次的CPU的倍频已经达到了6、6.5、7,能上100MHz外频的机会几乎没有,所以不推荐选购。本次的实验就是针对370接口的赛扬300A进行的,而其它的CPU同样可以参考这样的超频方法。
CPU超频方法三:散热器法
现在外频已经上了100MHz,那么散热和降温问题就一定需要认真考虑了,这也是能否正常超频的关键,平时我们超频失败的大部分原因就是没有处理CPU高温问题。
零售的370接口的CPU通常不配散热装置,因此在购买了CPU后,最好要精心挑选一种高效的散热装置。判断散热装置是否优良,最简单的办法就是更换不同的散热器,同时测试CPU内核(不是散热片)的温度,温度越低,散热装置越好。这种测量方法对后面的其它散热法也同样适用。
散热片的形状和材料对散热效果有很大影响,表面积越大、热传导性越高,散热的效果也越好,因此要选用叉指多而大的散热器。铜虽然是种很棒的散热材料(铜的热传导性能好于铝),但容易氧化和变形,所以市场上很少看到,大多数的散热片都是铝材料的。
测试内核的温度比较麻烦,主板上提供的测温头通常是用来测量散热片温度的,而只有将测温头埋在赛扬中间的金属片旁边并紧靠金属片才可以准确显示出内核的温度。
最常见的散热器,实际使用的效果还可以,但却无法适用于超频后发热量更大的CPU。如果选用这样的散热片,将赛扬300A超频到450MHz(外频由66MHz上升到100MHz,CPU电压2V),在环境温度为14度时,内核的温度达到了35度,到了夏天,内核温度将超过60度,必然引起死机等故障。如果要超频,这种散热片肯定不行。
前一阵热销一种叫北极风的鳍形散热器采用铜片弯曲后折叠在原来的散热片中来增加表面积,比同样大小的散热片重量还轻,效果不错。
另外有一种高档的散热器,其独特的涡轮式散热片结构配合滚珠轴承的风扇简直是一件艺术品!略高的价格也无法阻挡其魅力四射。
使用散热器散热是一种最直接最简单最安全的散热方法,绝大多数朋友都不会让自己心爱的CPU跑在高烧的状态下吧。现在只要动下手指,将原来CPU上的散热器拆下来,再多花几十元钱装个漂亮的高效散热器,也许你的CPU马上就能工作在更高的频率上了!
CPU超频方法四:风扇法
风扇通常分为轴流风扇和涡轮风扇两种,电脑上使用的大多是轴流风扇。风扇是散热器不可缺少的组成部分,由于电脑机箱内部相对封闭,光靠散热片的自然冷却方式根本无法满足要求,给散热片配个风扇是高效而简单的散热方法。
风扇不同,其风速和风量大小也不同,与散热片配合后散热的效果也截然不同,同时,各种风扇的工作噪声也不一样。下面来看看不同风扇的实际效果。
是市场上不常见到的一种滚珠轴承结构的大型风扇,厚重的身体、高转速和低噪声是它独有的特点,更令人高兴的是,换上这样的风扇就能将CPU内核的温度降低一度!
通常轴流风扇的中间部分是不会向下吹风的,这样对中央热量最高的散热片来说,效果并不好,如果能像图9所示给普通散热片装上2个风扇,每个风扇最大的出风处刚好落在散热片的中央,效果更好!采用双风扇的散热器又能将温度降低一度!真是了不起的构思。如果采用直接支持双风扇的散热片后效果更好。
许多超频爱好者喜欢通过增大风扇电压、提高转速来获得更大的风量。给风扇加高电压后,确实能起到进一步降温的作用,不过由于风扇本身是感性负载,电压的提高与风速不正比,而且功耗增加很多,所以风不适合超频后长期使用。
CPU超频方法五:导热硅脂法
即使看上去很平的两个平面,也无法保证完全接触,因此影响了导热能力。而导热硅脂是一种白色或灰色的绝缘粘稠状物体,它有良好的导热能力,将其涂在两个接触面上,能起到很好的导热作用,大大减少热量的堆积,因此广泛地应用在各个需要散热的领域。
在电脑市场上买回一小盒导热硅脂,将它薄薄而均匀地涂在赛扬CPU的金属板上,同时在散热片与CPU相接触的地方也涂上一层,不需要很多,然后将散热器扣在CPU上,用点力气按两下,让其充分接触,最后再扣上夹具。
超频的初步方法大约就是这几种,通常用这些方法你就能够很好地解决CPU散热问题,450MHz轻松拿下。
此外,主板和转接卡的选择也要注意,名牌主板的超频稳定性未必与其名气一致,有时候一块很普通的主板上能超的CPU,拿到名牌主板上却不行了,好在这样的区别并不明显。如我自己用的升技主板虽然在CPU超频上并不落后,但与内存的配合却很糟糕,只有Kingmax和普通LG的内存能上133MHz,而HY和金条内存连上112MHz都困难,如果不注意选上了这样的主板和内存配置,很容易造成CPU无法超频的假象,这是大家必须注意的一个方面。
此外,ATX电源质量的好坏也很关键,劣质的电源无法提供纯净的3.3V电源,严重的还会影响内存和硬盘的工作,可别大意了。
注意!!    超频有利必有弊 超频的五大害处
中央处理器(CPU)从本质上说是信号处理器,将来自键盘、硬盘或者其它设备的信号由输入针脚送至CPU核心,经过指定变换处理,转换成所需信号,再由输出针脚送至内存,显卡或其它设备。
CPU处理信号的快慢,即CPU性能的高低一直以来是人们关注的焦点,可以说CPU的发展史实际上也是一部CPU的性能增长史。根据CPU性能=IPC(每时钟周期执行的指令数)×频率(MHz)的公式,单独提升IPC、主频,或同时提升两者都可使处理器的性能得以提升。因此CPU的内部架构和运行频率一直都是中央处理器的重要特征。对于消费者来说,无法改变CPU的内部结构设计以提升IPC,因此提高CPU的运行频率就成了人们获得额外性能的唯一方法。这也就是超频行为的由来和出现的必然性原因。
最早的超频记录为Amiga500的Motorola芯片从9MHz超到12MHz,英特尔80286从8MHz超到12MHz。但那时的超频行为是个别技术高手才能做的事情,需要用烙铁更换主板上的晶振来改变频率。真正超频作为一种大众行为开始普及——几乎人人可做,Intel公司于1998年推出的赛扬300A处理器功不可没。这款可以轻松将主频和性能提升50%的处理器成为超频史上经典中的经典,也将超频和CPU紧紧联系再一起。
超频 并非仅仅为了性能
此后,超频不仅仅成为一种获得提升性能的有效方法,也成为大众玩家竞相为之的时尚行动。何种产品好超,可以超到多少等等问题开始各大论坛上的热门话题,甚至于为什么无法超频的问题成为电脑医院的长期客户。相互攀比的结果进一步刺激了超频行为,进而开始产生各类成绩的排行榜,比如CPU超频幅度排行、SuperPI 百万位成绩排行和3DMark成绩排行榜等等。还出现了一些以超频为宗旨,企图或者已经混迹于各类排行榜的电脑玩家。超频行为也成为一部分人满足心理需求的重要手段。
由超频行为逐渐聚集起的庞大消费群体所引发的需求也渐渐衍生出为超频服务的技术、产品和行业。为超频而生的硬件和软件层出不穷,极品CPU、超频主板、散热器、导热材料、制冷设备、测温设备、自动手动超频软件、稳定测试软件,性能测试软件等等等等。而相应产品所造就的经典也应运而生,Barton2500+、CIII1.0、升技NF7、磐正8RDA3+、Alpha8045、SuperPI、SpeedFan、Prime95等等早早成就英名。相应的软硬件使用教程和经验交流更是纷纷印刷成册,摆上柜台。CPU、主板、内存、散热器等等产品的测试中,超频几乎成了各网站不可缺少的部分,俨然已经成为人们选择产品的一项重要标准。
时至今日,超频已经不仅仅是一种单纯的个人爱好,从它成为一种大众娱乐行为的开始,就注定会要成为商业行为的下一个占领地。超频不但成为硬件产品引人关注的卖点,也成为硬件厂商以超频极限之高来显示自己技术实力的手段。更重要的是,超频给商家带来了更多的软硬件消费和心理消费的市场空间。消费者从超频中获得实惠,选择自认为超值的产品。而生产厂家则以超频为市场出售更多的产品赚取利润、建立品牌。而媒体的评测也有更多内容可写,最终引来更多的人气和收入。在电脑市场的需求、供给和引导的市场环节中,超频带来的效应可谓皆大欢喜,最终在一种良性循环中蔚然成风。
超频 怎样才算成功?
说了这么多超频的好处,反而让人搞不清楚了什么是超频。简单的说,超频是一种行为,人为的使集成电路以超过额定工作范围的频率运行。除了CPU以外、内存芯片、显卡芯片、硬盘芯片、主板芯片等等都可以超频使用。为了方便说明,本文仅以CPU为例详细介绍有关超频的一些问题。
那么怎样才能算是超频成功呢?这个问题因人而异。确切的说,是根据超频者的需求不同而不同。有部分人超频是为了探明CPU在某种极限条件下能够运行的最高频率,或者为了追求一个前所未有的极限数字。对他们而言,CPU并不需要在这种条件下工作太久,也不用去完成很苛刻的工作任务。哪怕CPU只能正常工作几分钟,能够进入WINDOWS系统正确显示当前运行的频率,甚至于仅仅能够点亮系统在BIOS自检画面中出现一个期待的频率数字,对于他们来说,都算是超频成功了。
但是对于大多数人来说,没人愿意在玩游戏正投入的时候因为死机而中途退出;也没人愿意在图形渲染到一大半的时候因为运算出错而不得不重新开始;更没人愿意正要对网恋的MM倾诉表白的时候因为硬件烧毁而错失机会。因此,能让处理器长期稳定运行而不影响到工作的正常完成是超频成功的先决条件,即人们常说的”稳定压倒一切”。对于以应用为主要目的的人来说,超频不是一种必须行为,一切影响到实际使用的超频行为也都是不成功的。
超频失败通常表现为以下几种现象:蓝屏,非法操作,运算出错,窗口无端关闭,CPU占用率过高,程序无响应,画面定格,黑屏,自动重启,无法开机等等。
有的人会问:我超频以后运行了SuperPI和3Dmark等测试软件没有任何问题,但是玩游戏久了会死机,这算是超频成功吗?其实这是典型的一种不成功的表现,因为它没有满足长期稳定这个条件,并且影响到正常使用。测试软件一般运行的时间比较短,大多在10分钟之内,通过测试只代表能在短时间内稳定工作,并不意味着超频成功。而这种失败大多是因为散热不好热量逐渐积累而最终温度过高。
相反,有人会问:我超频以后无法通过各种测试,但是我平常只用来打字听音乐,并且没有出现任何问题。这样算是超频成功吗?尽管打字听音乐可能并不需要去超频就能很好的完成,但是我不能不说,恭喜你超频成功。
也就是说,超频是否成功,并不是以通过测试程序为标准,而是以自己的正常使用为标准。超频的目的是为应用服务,而不是为测试服务。很多人对这种说法并不赞同,他们在追求的是一种绝对稳定。对于没有通过他们认为的严格测试的超频行为十分不齿。在这里我想说的是,在Tom'shardwear里进行的连续数天超长超负荷稳定测试的存在,也许会让更多的人对你所谓的“稳定”超频而不齿。稳定没有绝对,只有相对。甚至于说,超频是一种唯心的行为,你真的认为成功了,它就成功了。
超频后果一:CPU功耗增加
现在所有CPU的芯片都是由CMOS(互补型金属氧化物半导体)工艺制成。CMOS电路的动态功耗计算公式如下:
P=C×V2×f
C是电容负载,V是电源电压,f则是开关频率。
因为超频带来的CPU频率的增加,会造成动态功耗随频率成正比增长。而在超频的过程中,为了让CPU能够工作在更高频率上,常见的手段之一就是加电压。而这更加快了功耗增长的速度。
假设一块额定频率为1GHz、额定电压为1.5V的CPU其动态功耗为P0 。经过超频以后,工作电压加压到1.65V,稳定运行在 1.3GHz ,此时其动态功耗为P1。因为CPU制成以后,其电容值C也就基本固定,可以看作常量,也就是说超频前后的电容值C相等。
可以得到: P0 = 1.5 ×1.5×1 ×C = 2.25C (W)
P1 = 1.65×1.65×1.3×C = 3.54C (W)
两式相除得到: P1/P0 = 3.54C / 2.25C = 1.573
此式的意义是,这款超频后的CPU较未超频时,其动态功耗增加了57.3%,因为对CMOS电路来说,静态功耗相对于动态功耗较小。因此其动态功耗的增长率近似为CPU总功耗的增长率。也就是说假设原来的CPU额定功率仅为60W,经加压超频后此时也将达到近95W !如果不更换更好的散热设备,将不可避免的引起CPU工作温度的上升。当处理器温度超过最大允许值,轻则无法正常工作,严重则导致CPU烧毁。
超频后果二:电迁徙
在前些年在提及超频后果的时候,经常会提起电迁徙(有人称为电子迁移)造成的危害。在半导体制造业中,最早的互连金属是铝,而且现在它也是硅片制造业中最普通的互连金属。然而铝有着众所周知的由电迁徙引起的可靠性问题。
由于传输电流的电子将动量转移,会引起铝原子在导体中发生位移。在大电流密度的情况下,电子不断对铝原子进行冲击,造成铝原子逐渐移动而造成导体自身的不断损耗。在导体中,当过多的铝原子被冲击脱离原来的位置,在相应的位置就会产生坑洼和空洞。轻则造成某部分导线变细变薄而电阻增大,严重的会引起断路。而在导线的另一些部分则会产生铝原子堆积,形成一些小丘,如果堆积过多会造成导线于相邻导线之间发生连接,引起短路。不论集成电路内部断路还是短路,其后果都是灾难性的。电迁徙或许是集成电路中最广泛研究的失效机制问题之一。
超频的结果会使通过导线的电流增大,引起的功耗增加也会使芯片温度上升。而电流和温度的增加都会使芯片更容易产生电迁徙,从而对集成电路造成不可逆的损伤。因此长期过度超频可能会造成CPU的永久报废。
曾经有人这样反映:CPU超频到某个频率后,经过近一年的使用一直都很稳定。但是后来有一天就发现了CPU已经无法在这个频率上继续稳定工作。造成这种现象的原因,很可能是过度超频而散热措施不好,尽管CPU体质不错,在较高的温度下也能超到一个较高的频率。但是恶劣的工作环境和超负荷的工作让CPU内部发生严重的电迁徙。虽然没有造成短路或者断路,但是导线已经严重受到损伤,导线电阻R增大,最终引起布线延时RC(和布线电阻和布线电容有关)增加,导致时序错乱影响CPU正常工作。
一方面CPU集成的晶体管密度的不断提升,造成芯片中的导线密度不断增加,导线宽度和间距不断减小;另一方面CPU频率不断提升,功率逐渐加大而电压却在减小。CPU运作需要更细的导线去承载更大的电流,铝互连的应用日益受到挑战。因此更低电阻的铜互连将在集成电路的设计和制造中逐步取代原有的铝工艺。
很重要的一点是,铜具有良好的抗电迁徙的特性,几乎不需要考虑电迁徙问题。而目前市面上出售的CPU基本都已采用铜互连工艺。在AMD的Athlon(Thunderbird核心)和Intel的P4(NorthWood核心)发布以后的CPU都采用了铜互连技术,因此大多数人可以不必再为电迁徙而过于担心。
超频后果三:信号变差
前面说过,CPU是信号处理器,主要功能是对数字信号进行处理,其主要工作单元为由晶体管组成的门电路。下图是CMOS集成电路中的一个最基本电路——反相器,其它复杂的CMOS集成电路大多是由反相器单元组合而成。
理论上,CMOS门电路输出的数字信号(也是下一级门电路的输入信号)理想波形的上、下沿都是严格垂直的,从高电平跳变到低电平是突变的,不需要时间。
但是,实际上任何实物集成电路最终的性能都不可能完全达到理论指标。CMOS门电路输出波形也不是严格理论上的”方波”,在电压跳变的过程中,不但输出电压不是严格垂直,而且还需要耗费一定的时间。
Δt是指从高电平到低电平所需要的时间。这是因为CMOS门电路中几乎无处不在的寄生电容和寄生电阻。而电容器件最重要的一个特性就是,不允许电容器两端的电压突变,而必须有个上升或者下降的过程。只要有寄生电容的存在,Δt的存在就不可避免。通常,寄生电容的主要有以下几种:1)作为输出的晶体管的结电容;2)作为上级负载的下一级输入的晶体管的结电容;3)传输导线之间和晶体管之间的电容。
寄生电阻和寄生电容越小,高低电平的转换时间Δt在整个信号中占据的百分比越小,实际输出的波形也就越接近于理想波形,集成电路的电气性能就更优秀。它们只能通过制造工艺的提高去减小,而不可能完全消失。高k栅介质(High K gateDielectric)、SOI工艺绝缘体上硅芯片技术(Silicon OnInsulator)、“Low-k”低介电常数绝缘体技术等技术都是为了减小CPU中寄生电容采用的方法,而铜互连则有效减小了CPU中寄生电阻。然而不容乐观的是,随着集成密度的提高,线宽越来越窄,导线之间和晶体管之间的距离越来越近,晶体管栅极层厚度越来越薄,这几年CPU寄生电容和电阻的增加已经成为CPU制造技术中最难又最亟待解决的问题。
超频的CPU会使信号波形变的更差。因为CPU成品以后,其电容和电阻值都为常数,晶体管的各项参数也已经固定。在信号电压值不变的情况下, 信号高低电平的跳变所需要的时间也不变。但是频率的提高会使信号宽度 (占用的时间)变短,最终造成波形进一步恶化。
可以看见,超频以后的信号更加“非理想化”,电平电压不变的时间ΔT逐渐减小,给信号的辨认造成困难。当频率增加过高.门电路还未达到最高电平和最低电平的电压要求值就开始“跳变”。波形严重失真,并且可能造成信号达不到下一级门电路的触发电压而使整个CPU无法工作。通常,这种过度超频会造成电脑根本无法启动、黑屏等故障。
超频后果四:抗干扰能力减弱
对于大多数超频使用者来说,会有一个理智超频的过程,所以很少会超频到电脑无法启动或者黑屏,更常见的超频后果是造成系统不稳定。CPU在工作过程中死机,重新启动,或者运算出错等等都是不稳定的表现。
既然能够开机工作,说明至少信号波形还没有达到下级电路无法识别的地步,为什么不能够稳定运行呢?这就牵扯到抗干扰能力的问题。
如果CPU在超频以后能够顺利启动,如果在没有外界的干扰,那么做好散热以后,它就能稳定工作。但是CPU是工作在一个不断变化的环境中,有很多来自于外界电子噪声的影响。CPU在超频以后,更高频的信号周期时间更短,超频之前影响不大的干扰信号,在CPU工作在更高频率的时候,可能会变成CPU无法正常工作的罪魁祸首。
可以看到,超频以后的有用信号(红)由于频率高,周期短,有效高电平时间短,在受到干扰以后,造成有用信号整体电压下降,干扰信号(蓝色)与原信号叠加的波形,无法达到要求电压,从而造成下级门电路无法识别信号,CPU无法继续正常工作。
而未超频的信号(绿色),和干扰信号(蓝色)叠加以后,虽然前半段有用信号整体电压下降,但是 后半部分不受影响,仍然能够达到高电平要求电压。尽管波形变化较大,但对于数字信号处理来说,达到高电平电压已经能够触发下级门电路,对于CPU的使用不会有太大影响。
由此可见,原先并无大碍的干扰却可能导致超频的CPU在使用中罢工,所以说超频造成了CPU抗干扰能力的下降。
为了让超频的CPU能稳定工作,必须尽量减少干扰源。最常见的来源有:大气中的天电、驱动电动机等电气设备或器件及由传感检测系统接收到的输入中混同于信号中的机、电、磁、光和声及电网波动的干扰等等。因此,在信号处理中,伴随信号一定存在噪声,不可能获得没有噪声的“纯净”信号。但是,只要保证信号比噪声强度大得多,信号的处理、分析和识别就不会受到显著的影响。使用做工和用料更好的内存、主板和电源,不仅能够更少的吸收外界杂讯,也能确保CPU输入和输出信号更规则、更纯净。以主板为例,完整的滤波电路、优质的供电稳压电路、合理的走线和布局、良好的散热措施等等,都是一块设计优秀的主板必不可少的件条件,最终都是为了能给CPU提供稳定的工作环境服务。而干扰问题,其实对于本身更高频的CPU也是如此,频率越高的处理器对干扰信号越敏感。LGA775接口的CPU正是为了避免针脚接受外界干扰信号而采用触点设计。
超频后果五:制造干扰
工作在高频率的时候,CPU、主板等等配件上的导线和元件不仅是干扰信号的接收者,同样也是干扰信号的发射者。存在电流环路的导线就会有辐射产生。
可以看出,辐射的电场强度(E)以频率的平方增加。同样CPU经过超频以后,其辐射电场强度(电子噪声)会以频率提高速度的平方增加。
另外,CPU超频的直接结果是功耗增加,温度升高。大多数半导体器件,包括CPU内部晶体管对温度相当敏感,温度升高会使器件热噪声指数倍增加,性能变差。在超频当中,最常使用的手段之一就是降温,为的就是减少电子器件的热噪声。当使用干冰或液氮制冷的时候,CPU工作在零下上百度的环境中,最大限度的减少了晶体管热噪而使得极限频率得以实现。在CPU超频过程中,很有趣的现象就是,当温度越高,漏电流就越大;反过来又使温度更高,工作状态会急剧恶化;这是典型的恶性循环。因此温度造成的影响会受到人们极大重视。
其次,超频后CPU对电流的需求更大,因为CPU供电电路和主机电源的动态电阻影响,会造成最终CPU和其它电脑配件两端电压的下降。另外,CPU电流的急剧变化也会造成供电电压的跳变,产生突变信号干扰。也正因为以上原因,很多CPU超频后出错或死机,大多总是在任务最繁重、对电流需求最大的时候。
加电压也是超频中常见手段之一。加电压不但有利于提高信噪比(S/N =信号电压/噪声电压),而且也会在一定程度补偿因为大电流需求造成的电压下降。但是常常会遇见的问题是,当电压增加到一定程度以后,再加电压就没用了。这是因为加电压会让CPU温度快速增加,当热噪声带来的负面影响大于电压增长带来的好处的时候,再加电压就不管用了。
在这里再提一个和电压有关的超频话题——降压超频。很多人提到过一个问题,降压超频会不会造成CPU损坏?实际上,更低的工作电压不但是人们一直追求的结果,也是制造工艺提高所带来的必然后果。往往都是制造工艺更好的CPU才能工作在更低的电压下,这也是移动版的CPU会比桌面版的成品率低的原因,也是移动版CPU价格昂贵的主要原因之一(还一个主要原因是规模效应)。但是,从来没有见过intel或者AMD宣称过移动版CPU的寿命会比桌面版的低,也从来没有媒体曝光过低压版CPU更容易损坏。
通常CMOS最高允许工作电压是为了保障集成电路不会因为击穿或过热而烧毁,而最低允许工作电压的意义是为了保障集成电路能够正常运行。事实上,对于CPU内的电子元件来说,不论是二极管,三极管,电阻,电容等等,两端加的电压比额定电压小是绝对不会损伤这些器件的。唯一需要考虑的是他们是否能够得到足够的电压和电流去正常工作。只要能够满足降压以后CPU能够稳定运行,那么就不会对其造成额外的硬件损伤。相反,更低的温度反而有利于寿命的延长。
超频 适可而止最重要
作为个人如何对待超频行为同样也是因人而异。有的人从来没有进行过超频,出于一种对新事物的好奇和尝试,至少对他们来说是很有意义的;有的人则将超频当成深入了解计算机的途径,以兴趣为指导去获得更多的硬件知识;有的人则将超频作为一个动手动脑的锻炼机会,运用用自己的知识和动手能力去加强协调能力;有的人则是将超频作为一种自我挑战,利于现有的条件或者去创造条件,最大限度的发挥自己的才能去让计算机工作在最有效率的状态。不管是对他们自己,还是对硬件,他们的态度都是:物尽其用……也许有多少种人,就会有多少种对待超频的态度。
需要注意的问题是,并不是每种态度都是正确、必要的,超频应该适可而止。不是每个人都有大量的时间、精力和金钱来投入到超频行为中。至少不要为了超频严重影响了学习和工作的积极性,甚至引起经济损失而引发其它问题。超频也要讲究方法,需要一定的经验和理论指导。最好不要盲目进行或者无限制无常识的去超频,暴敛天物和浪费资源是可耻的。最后祝大家超频愉快。