Работа и устройство процессоров

Гнезда для процессоров.S370

Гнезда для процессоров Socket 370 (PGA-370)

В январе 1999 года компания Intel представила новое гнездо для процессоров класса P6. Это гнездо получило название Socket 370 (PGA-370), так как содержит 370 выводов (штырьков) и первоначально разрабатывалось для более дешевых процессоров Celeron и Pentium III версий PGA. Платформа Socket 370 предназначалась для вытеснения с рынка систем среднего и нижнего уровней архитектуры Super 7 (что ей вполне удалось), поддерживаемой компаниями AMD и Cyrix. Новое гнездо позволяет использовать менее дорогие процессоры, монтажные системы, радиаторы и т. п., тем самым уменьшая стоимость всей конструкции. Первоначально все процессоры Celeron и Pentium III выпускались в исполнении SECC или SEPP. В целом эта конструкция представляла собой монтажную плату, содержащую процессор и кэш-память второго уровня, установленную на отдельной плате, которая, в свою очередь, была подключена к системной плате через разъем Slot 1. Микросхема кэша второго уровня являлась частью процессора, но не была непосредственно в него интегрирована. Модуль многокристальной микросхемы был разработан Intel для процессора Pentium Pro, стоимость которого, однако, оказалась слишком высокой. Плата с отдельно расположенными микросхемами была гораздо дешевле, поэтому процессор Pentium II и отличался от своего предшественника.Компания Intel, начиная с процессора Celeron 300А (представленного в августе 1998 года) начинает объединять кэш-память второго уровня непосредственно с кристаллом процессора; разделенные микросхемы больше не применяются. При использовании полностью интегрированной кэш-памяти необходимость в установке процессора на отдельной плате исчезает. Следует заметить, что для снижения себестоимости Intel вернулась к гнездовой конструкции, которая была использована, в частности, в процессоре Celeron. Расположение выводов гнезда Socket 370 (PGA-370) показано на рисунке выше.Все процессоры Celeron с рабочей частотой 333 МГц и ниже доступны только в корпусе Slot 1, 366--433 МГц -- как в корпусе Slot 1, так и в Socket 370, а начиная с модели 466 МГц -- только в корпусе Socket 370. Процессоры в исполнении Socket 370 (PGA-370) можно устанавливать в разъем Slot 1. Для этого необходимо приобрести специальный переходник PGA-Slot 1.Обратите внимание, что некоторые системные платы Socket 370 не поддерживают процессоров Pentium III и Celeron в корпусе FC-PGA. Это связано с тем, что новые процессоры имеют два вывода RESET и им нужна поддержка спецификации питания VRM 8.4. Предшествующие системные платы, разработанные только для процессоров Celeron, относятся к традиционным системным платам, а более новые, поддерживающие второй вывод RESET и спецификацию VRM 8.4, называются улучшенными системными платами. Чтобы выяснить, относится ли гнездо к компонентам расширенных версий, обратитесь к производителям системной платы или системы. Некоторые системные платы, к числу которых принадлежит Intel CA810, поддерживают спецификацию VRM 8.4 и обеспечивают соответствующее напряжение. Однако без поддержки вывода Vtt, процессор Pentium III в корпусе FC-PGA будут удерживаться в положении RESET#.Установка нового процессора в корпусе FC-PGA в старую системную плату не приведет к выходу из строя последней. Скорее всего, можно повредить сам процессор: Pentium III, изготовленный по 0,18-микронной технологии, использует напряжение питания 1,60-1,65 В, в то время как в устаревших платах рабочее напряжение 2,00 В. Существует также вероятность того, что системная плата выйдет из строя. Это может произойти в том случае, если BIOS системной платы не сможет правильно идентифицировать напряжение процессора. Чтобы гарантировать совместимость системной платы и BIOS, обратитесь перед установкой к производителю компьютера или системной платы. Конструкция системной платы с разъемом Slot 1 позволяет поддерживать практически все процессоры Celeron, Pentium II или Pentium III, в том числе и "гнездовые" версии процессоров Celeron и Pentium III. Для этого следует воспользоваться адаптером типа Slot-socket, который иногда называется также slot-ket. Этот адаптер, по существу, представляет собой плату Slot 1, содержащую только гнездо Socket 370, что позволяет использовать процессор PGA в любой плате Slot 1.

Socket 423Гнездо ZIF-типа Socket 423 (рисунок) анонсировано в ноябре 2000 года для процессора Pentium 4 (кодовое имя Willamette).Архитектура Socket 423 поддерживает шину процессора 400 МГц, соединяющую процессор с ядром контроллера памяти (Memory Controller Hub -- MCH), который является основной частью микропроцессорного набора системной платы. Процессоры Pentium 4 с рабочей частотой 2 ГГц обычно используются с разъемом Socket 423; для более быстрых версий необходим разъем Socket 478.В конструкции Socket 423 используется уникальный метод установки радиатора, состоящий в применении крепежных элементов, присоединенных к корпусу системного блока или к специальной пластине, расположенной ниже системной платы. Подобная конструкция была разработана для того, чтобы выдерживать вес большого радиатора, необходимого для работы Pentium 4. По этой причине для установки системных плат с гнездом Socket 423 часто требуется специальный блок, содержащий дополнительные элементы жесткости. К счастью, с появлением нового гнезда Socket 478, предназначенного для Pentium 4, потребность в использовании дополнительных конструктивных элементов исчезла.В процессоре используется пять выводов идентификатора напряжения (VID), которые дают возможность с помощью модуля VRM, встроенного в системную плату, задать точное значение необходимого напряжения для определенного процессора. Это позволяет автоматически устанавливать величину напряжения. Первые версии Pentium 4 используют напряжение питания 1,7 В, которое может измениться в следующих моделях. Маленькая треугольная метка в одном из углов указывает расположение вывода 1, тем самым помогая правильно установить микросхему. Существуют адаптеры для процессора Socket 478 на Socket 423

Гнезда для процессоров.S478

Socket 478Гнездо ZIF-типа Socket 478 анонсировано в октябре 2001 года для процессора Pentium 4. Это гнездо было разработано специально для поддержки дополнительных контактов будущих процессоров Pentium 4 с тактовой частотой более 2 ГГц. Монтаж радиатора выполняется по-другому, чем в ранее использовавшемся гнезде Socket 423, позволяя тем самым устанавливать на центральный процессор радиаторы больших размеров(рис 2). Гнездо Socket 478 показано на рисунке.Архитектура Socket 478 поддерживает шину процессора 400 или 533 МГц, соединяющую процессор с ядром контроллера памяти (Memory Controller Hub -- MCH), который является основной частью набора микросхем системной платы.

Гнезда для процессоров.S775

Socket 775

Выход Socket 775 ознаменовался: 1.Socket 775 становится ведущей платформой для процессоров Intel. 2.LGA775 стал первой в мире десктопной x86-платформой с поддержкой памяти стандарта DDR2;3.Вместе с анонсом новых процессоров, компания анонсирует два чипсета: Intel 915P Express и Intel 925X Express. Первый позиционируется для систем нижнего и среднего уровня и поддерживает, как DDR2, так и обычную DDR-память. Intel 925X Express предназначен для высокопроизводительных десктопов и рабочих станций и поддерживает только память стандарта DDR2.4.Оба чипсета лишились поддержки шины AGP, приобретя вместо нее новую высокоскоростную шину PCI Express x16. Для прочих устройств сохранена совместимость с обычной PCI, но также поддерживается до 4 портов PCI Express 1x.

Так выглядит Socket 775 в закрытом состоянии без установленного процессора. Очень похоже на фотографию Socket 478 CPU, только перевёрнутого вверх ногами и положенного на плату. Почти так оно, в общем-то, и есть: теперь ножки являются частью сокета, а не CPU. С одной стороны, тихий ропот некоторых производителей системных плат можно понять: сам сокет, как деталь платы, по всей видимости, стал дороже, да и «нежнее» -- случайно зацепив ножки, можно их погнуть. С другой стороны, в конечном итоге мы имеем всего лишь «перераспределение общей ответственности»: раньше о целостности ножек голова должна была болеть у изготовителя CPU, теперь -- у изготовителя системной платы. Пользователи же по сути ничего не проиграли и не выиграли: раньше вследствие неаккуратного обращения они могли повредить ножку процессора, теперь -- ножку на сокете. Кто ломал -- тот будет ломать и дальше, кто соблюдает правила установки -- тому, в общем-то, все равно. Кстати, к слову о возможном ущербе: процессоры Pentium 4 в среднем стоят дороже, чем платы для них...

А вот так выглядит кулер, который шел в комплекте поставки референсной системы для платформы Socket 775. Легко заметить основные особенности:

-Радиатор довольно велик по размеру;

-Имеет медный сердечник, не полностью покрывающий верхнюю крышку процессора;

-Размеры крыльчатки также вызывают уважение;

-Крепление в очередной раз кардинально изменилось -- теперь кулер крепится непосредственно к системной плате;

И на последней фотографии. Старый, уже практически ушедшый с продажи S478 и его замена S778.

Гнезда для процессоров.S462(Socket A)

Socket A (Socket 462)

В июне 2000 года компания AMD представила гнездо Socket A (называемое также Socket 462), предназначенное для поддержки процессоров Athlon и Duron версии PGA. Это гнездо разрабатывалось для замены Slot A, используемого изначальным процессором Athlon. В настоящее время в процессорах Athlon и Duron используется встроенная кэш-память второго уровня, поэтому дорогой корпус, предназначенный для первых версий процессора Athlon, больше не нужен. Socket A (Socket 462) содержит 462 контакта и имеет те же размеры, что и Socket 370. Однако поместить процессор для гнезда Socket 370 в Socket A невозможно. Это гнездо поддерживает 32 значения напряжения питания в диапазоне 1,100-1,850 В с шагом 0,025 В (контакты процессора VID0-VID4). Блок регулирования напряжения питания встроен в системную плату. Внешний вид гнезда Socket A (Socket 462) показан на рисунке. Существует в общей сложности 11 заглушенных отверстий, в число которых вошли и два внешних микроотверстия. Эти отверстия используются для правильной ориентации процессора в гнезде во время его установки. Схема расположения выводов Socket A показана на рисунке.

Внимание !Возможность установки микросхемы в тот или иной разъем вовсе не означает, что она будет работать. Для корректной работы более современных версий процессоров Athlon XP требуется другое напряжение питания, а также поддержка BIOS и соответствующий набор микросхем. Как обычно, не забудьте убедиться в том, что существующая системная плата поддерживает устанавливаемый процессор.

Socket 754

AMD Athlon 64, Semrpon . Было 754 ноги. Именно эта платформа дала миру 64-битность. Теперь на процессорах находилась защитная крышка для защиты ядра от скола. Эта платформа сменила Socket A. время Socket

Через некоторое A был снят с производства.

Socket 939

Практически одновременно с 754 сокетом был разработан 939-й. Самые типовые процессоры AMD создавались преимущественно на это гнездо. Athlon 64 FX -55, 57 - были легендарными с прекрасной производительностью.

Socket 940

Серверная платформа, в корне поддерживающая многопроцессорность, что и требуется серверу. Вполне очевидно, что AMD желала сделать Socket 939 новым стандартом. Socket 940, в той или иной мере, вытеснялся, за исключением решений на Opteron. Socket 754 с одноканальным контроллером памяти оставался на рынке, однако он плавно уходил в стадию дешёвых решений. Конечно, техническое различие между Socket 940 и 939 невелико - какие-то контакты. AMD необходимо разделить рынок серверов и потребительских систем - это важно с точки зрения бизнеса. Вспомните путаницу между Athlon XP и MP: потребители знали, что оба этих процессора идентичны и приобретали два Athlon XP для двухпроцессорных систем. К тому же они были (и остаются) существенно дешевле. Платформа на Socket 939 также поддерживает работу шины HyperTransport на частоте 1 ГГц, используя при этом передачу DDR, в отличие от принятой раньше частоты 800 МГц. В результате суммарная (двунаправленная) пропускная способность составляет 8 Гбайт/с, а не прежние 6,4 Гбайт/с. Конечно, здесь необходима поддержка со стороны чипсета, но с этим уже справились nVidia, SiS и VIA. Чипсеты nForce3 250 Ultra, SiS755FX/756 и K8T800 Pro уже готовы для Socket 939. Собственно, поэтому у AMD нет никакой необходимости в разработке своего собственного чипсета.

Socket AM2 с DDR2

Теперь процессоры AMD тоже перешли на память DDR2, почти через два года после Intel. Время AMD выбрала очень удачно, поскольку рынок сегодня наводнён недорогой памятью DDR2. Но AMD пошла по другому пути: в отличие от платформы Intel интерфейс памяти интегрирован в процессор, поэтому для перехода на новую платформу уже недостаточно просто сменить чипсет. Перенос интерфейса памяти с северного моста на процессор приводит к следующим проблемам:

-нужно менять процессорное ядро;

-Требуется новый сокет.

Возникает вопрос: почему же AMD ждала именно нынешнего момента, чтобы внедрить технологию DDR2? Мы видим три возможных причины. Память DDR2 в момент своего появления стоила очень дорого, поэтому платформа AMD оказалась бы менее привлекательной по сравнению с Intel. Производители памяти теперь уже стали выпускать модули DDR2 с достаточно высокими скоростями, так что платформа уже не получит снижения производительности из-за высоких задержек памяти DDR2. Интеграция интерфейса DDR2 в процессор ранее не была возможна из-за слишком высокой стоимости или ограничений по числу транзисторов.Socket AM2 имеет точно такое же число контактов, как и оригинальный Athlon 64 на ядре Hammer (Socket 940), но сокеты несовместимы. Новые процессоры AM2 нельзя установить в Socket 940.

Напряжение питания процессоров

В последнее время явно прослеживается тенденция к снижению напряжения питания процессоров. Наиболее очевидным следствием этого является снижение потребляемой мощности. Конечно, если потребляемая мощность меньше, то функционирование системы обходится дешевле; еще более важно снижение потребляемой мощности для переносных систем, так как благодаря этому компьютер может работать намного дольше на одной и той же батарее. Именно значительное удлинение срока службы батареи, вызванное снижением потребляемой мощности, повлекло за собой множество усовершенствований, направленных на понижение напряжения питания процессора. Еще одним преимуществом является то, что при пониженном напряжении, а следовательно, и при более низкой потребляемой мощности, выделяется меньше тепла. Процессор и вентилятор можно размещать ближе к другим компонентам, т. е. упаковка системы может быть более плотной; кроме того, срок службы процессора возрастает. К преимуществам можно отнести и то, что процессор вместе с вентилятором потребляет меньшую мощность, а потому может работать быстрее. Именно благодаря снижению напряжения удалось повысить тактовую частоту процессоров. До выпуска портативных компьютеров на базе в большинстве процессоров использовалось одно и то же напряжение и для процессора, и для схем ввода-вывода. Вначале большинство процессоров, а также схемы ввода-вывода работали при напряжении, равном 5 В, которое позже было снижено до 3,5 или 3,3 В (в целях уменьшения потребляемой мощности). Когда один и тот же уровень напряжения используется для процессора, его внешней шины и сигналов схем ввода-вывода, говорят, что такой процессор использует единственный, или унифицированный, уровень напряжения. При создании процессора Pentium для переносных компьютеров компанией Intel был разработан способ, применяя который можно значительно уменьшить потребляемую мощность при сохранении совместимости с существующими наборами микросхем системной логики, микросхемами логики шины, микросхемами памяти и другими компонентами, рассчитанными на 3,3 В. Благодаря этому был создан компьютер с двумя уровнями напряжения, или с расщеплением уровня напряжения, в котором процессор использовал более низкое напряжение, а схемы ввода-вывода работали при напряжении 3,3 В. Это новшество стали называть технологией уменьшения напряжения (Voltage Reduction Technology -- VRT); оно появилось в портативных вариантах процессора Pentium в 1996 году. Позже два уровня напряжения использовались также в процессорах для настольных систем; например, в Pentium MMX использовалось напряжение 2,8 В, а схемы ввода-вывода работали при напряжении 3,3 В. Теперь в большинстве современных процессоров как для переносных, так и для настольных компьютеров используются два уровня напряжения. В некоторых современных процессорах используется напряжение 1,6 В.Гнезда и разъемы процессоров Pentium имеют специальные контакты -- Voltage ID (VID), которые используются процессором для сообщения системной плате точных значений необходимого напряжения. Это позволяет преобразователям напряжения, встроенным в системную плату, автоматически устанавливать правильный уровень напряжения сразу при установке процессора. Все системные платы последних версий позволяют в целях повышения производительности отменить установленное значение напряжения. Причем эту величину можно изменить вручную, ведь для разгона процессора достаточно увеличить напряжение на десятую часть вольта. Следует заметить, что в этом случае, конечно, увеличивается нагрев процессора, поэтому необходимо принять соответствующие меры по отводу избыточного тепла.

Перегрев и охлаждение

В компьютерах с быстродействующими процессорами могут возникать серьезные проблемы, связанные с перегревом микросхем. Более быстродействующие процессоры потребляют большую мощность и соответственно выделяют больше тепла. Для отвода тепла необходимо принимать дополнительные меры, поскольку встроенного вентилятора может оказаться недостаточно.

Теплоотводы

Для охлаждения процессора нужно приобрести дополнительный теплоотвод (радиатор). В некоторых случаях может потребоваться нестандартный теплоотвод с большей площадью поверхности (с удлиненными ребрами).Теплоотводы бывают пассивными и активными. Пассивные теплоотводы являются простыми радиаторами, а активные содержат небольшой вентилятор, требующий дополнительного питания. Теплоотводы могут быть прижатыми к микросхеме или приклеенными к ее корпусу. В первом случае для улучшения теплового контакта между радиатором и корпусом микросхемы их поверхности следует смазать теплопроводящей пастой. Она заполнит воздушный зазор, обеспечив лучшую передачу тепла. Эффективность теплоотводов определяется отношением температуры радиатора к рассеиваемой мощности. Чем меньше это отношение, тем эффективность рассеивания тепла выше.

Активные и пассивные теплоотводы

Для увеличения эффективности радиатора в него встраивают вентиляторы. Такие теплоотводы называются активными (рис). Разъем питания вентилятора похож на обычный разъем питания накопителя, но в последнее время выпускаются радиаторы с вентилятором, который подключается к системной плате. В активных теплоотводах используются вентилятор или какое-либо другое устройство охлаждения, для работы которого необходима электрическая энергия. Активные теплоотводы обычно подключаются к специальному разъему питания, расположенному на системной плате (а в системах более ранних версий -- к разъему питания дисковода).При использовании теплооотводов с вентилятором не забывайте о том, что зачастую эти вентиляторы являются дешевыми устройствами весьма низкого качества. Например, в вентиляторах часто используется электрический двигатель с подшипниками, срок службы которых крайне непродолжителен. Я рекомендую приобретать только вентиляторы с электродвигателями на шарикоподшипниках, которые служат примерно в 10 раз дольше, чем подшипники скольжения (или подшипники втулочного типа). Конечно, подобные вентиляторы почти в два раза дороже, но их применение в конечном итоге приводит к ощутимой экономии. Покупка процессора "коробочного" типа, включающего в себя высококачественный активный теплоотвод заводского изготовления, установленный в одном корпусе с процессором, избавит от необходимости приобретения хорошего активного теплоотвода с вентилятором за 15-25 долларов.

Пассивные теплоотводы представляют собой реберные алюминиевые радиаторы, принимающие поток воздуха, поступающего из внешнего источника (рисунок). Условием хорошей работы пассивного теплоотвода является воздушный поток, огибающий ребра или пластины радиатора. Источником воздуха чаще всего служит вентилятор, встроенный в системный блок. Для повышения его эффективности обычно применяется специальная трубка, используемая для направления воздушного потока прямо через ребра радиатора. Интегрирование пассивного теплоотвода является довольно сложным занятием, поскольку необходимо обеспечить постоянный приток воздуха, поступающего из какого-либо внешнего источника. Следует заметить, что при соответствующем исполнении пассивный теплоотвод может оказаться довольно эффективным и рентабельным. Это является основной причиной, по которой во многих фирменных системах, к числу которых относятся компьютеры Dell и Gateway, часто используются пассивные теплоотводы с туннельным вентилятором. Системам, собираемым отдельными пользователями или специалистами небольших компаний, не имеющими возможности разработать нестандартную схему пассивного охлаждения, приходится полагаться на активные теплоотводы со встроенными вентиляторами. Активные теплоотводы обеспечивают надежное принудительное охлаждение процессора независимо от схемы движения воздушных потоков, используемой в данной системе. Так называемые коробочные версии процессоров Intel и AMD или процессоры, поступающие в розничную продажу, включают в себя высококачественные активные теплоотводы, предназначаемые для работы в максимально неблагоприятных условиях. Одна из основных причин, по которой я склоняюсь к приобретению процессоров коробочных версий, состоит в гарантированном получении надежного теплоотвода, предназначенного для охлаждения процессора при самых неблагоприятных внешних условиях, что является условием долгой "жизни" компьютера.

Установка теплоотвода

Для эффективной работы радиатора необходимо обеспечить надежный контакт с корпусом процессора. Даже небольшая воздушная прослойка между процессором и радиатором приведет к перегреву процессора и выходу его из строя. Для надежности соединения теплоотводных элементов иногда используются специальные крепежные материалы, например теплопроводный клей. В большинстве новых систем используется улучшенный формфактор системной платы, называемый ATX. В системах с системной платой и корпусом этого типа улучшено охлаждение процессора: он установлен близко от источника питания, а вентилятор источника питания в большинстве систем ATX установлен так, что обдувает процессор. И потому в таких системах можно использовать пассивный теплоотвод (т. е. обойтись без вентилятора процессора). В корпусе FC-PGA, используемом в современных процессорах, необработанный кристалл процессора устанавливается в перевернутом виде на верхней части микросхемы, благодаря чему этот корпус и получил свое название (flip-chip -- перевернутый кристалл). Сборка процессора методом перевернутого кристалла дает возможность устанавливать теплоотвод непосредственно на кристалл, что позволяет максимально отводить тепло от работающего процессора.

Термопаста

Как известно, воздух является плохим проводником тепла. Поэтому любой зазор между процессором и кулером приводит к ухудшению теплоотвода и как следствие - перегреву процессора. Добиться от алюминиевого или медного радиатора абсолютной гладкости непросто - потребуется долгая и упорная шлифовка. Есть другой путь: заполнить любые микроскопические неровности вязким теплопроводящим веществом, называемым термопастой. Лучшие ее образцы содержат оксид серебра и других металлов и при этом не стоят слишком дорого.

Например, Titan TTG-S101 можно приобрести примерно за $1 "с копейками", и такого тюбика хватит не на один кулер. Термопаста Сooler Master HTK-001 стоит дороже -- $2,5, но она поставляется со всем необходимым для равномерного нанесения вещества на поверхность радиатора. То же относится и к более эффективной пасте Cooler Master PTK-001 стоимостью $5,5.Итак, о термопасте не забыли, остается уточнить нюансы установки радиатора. Превышение или неравномерное распределение усилия, прилагаемого при установке радиатора, является одной из основных проблем. В соответствии со спецификациями Intel средняя допустимая нагрузка, возникающая при установке радиатора на кристалл процессора, не должна превышать 20 фунтов (около 8 кг). В то же время пружинные зажимы, используемые в системах AMD для фиксации теплоотвода, имеют более высокое усилие прижима, равное 30 фунтам (примерно 12 кг). Очень часто это приводит к повреждению процессора непосредственно при установке теплоотвода. Причиной более высокой статической нагрузки на микросхемы AMD является стремление обеспечить более высокую теплопередачу, поскольку процессоры AMD нагреваются во время работы до более высокой температуры, чем микросхемы Intel. Кристалл процессора выступает над поверхностью микросхемы, поэтому установленный радиатор контактирует непосредственно только с кристаллом; при этом его края выходят далеко за границы кристалла. Слишком высокая или неравномерно распределенная нагрузка при установке радиатора может привести к физическому повреждению кристалла. В результате процессор выходит из строя, причем изготовитель микросхемы не несет никаких гарантийных обязательств, так как причиной повреждения является не заводской брак, а неправильная эксплуатация процессора. Проблема физического повреждения кристалла актуальна для процессоров компаний AMD и Intel, но более всего она касается микросхем AMD, что связано с необходимостью применять большое усилие для фиксации теплоотвода. Многие поставщики предоставляют гарантию только в том случае, если процессор продается вместе с системной платой и предварительно установленным теплоотводом. В компаниях AMD и Intel были разработаны определенные методы решения подобных проблем. Например, в процессорах AMD по углам микросхемы начали устанавливаться специальные резиновые прокладки, предназначенные для поддержки корпуса радиатора и компенсации неравномерно распределяемых усилий фиксации, приводящих к повреждению кристалла. К сожалению, использование демпфирующих прокладок не позволяет полностью избежать раскалывания кристалла при установке теплоотвода в наклонном или перекошенном положении. В компании Intel пришли к другому решению, и в более современных процессорах над кристаллом устанавливается металлическая крышка, называемая интегрированным теплораспределителем (Integrated Heat Spreader -- IHS).

Эта крышка защищает кристалл от чрезмерного давления и увеличивает поверхность термического контакта между процессором и теплоотводом. Допустимое усилие прижима для многих микросхем Intel, снабженных модулем IHS, достигает 100 фунтов (около 40 кг), что практически избавляет пользователей от опасности повреждения кристалла при установке теплоотвода. Интегрированный распределитель тепла включен во все процессоры Pentium 4 и Pentium III/Celeron Tualatin, созданные по 0,13-миикронной технологии.При использовании процессоров AMD или Intel, не содержащих металлической пластины интегрированного распределителя тепла, особое внимание обращайте на ровное расположение контактных поверхностей кристалла и радиатора во время закрепления или снятия фиксатора теплоотвода.

Разгон процессора. Подготовка к бою

Оверклокинг - изменение режимов работы компонентов компьютера для увеличения итоговой производительности системы. Разгон-занятие энтузиастов, стремящихся выжать максимум со своей системы. В виду того, что сам процесс разгона стал упрощаться, и производители материнских плат сами создают оверклокерские модели, то разгоном начинает заниматься все большее и большее число пользователей. Пользователей компьютеров условно можно разделить на несколько категорий. Некоторые, знакомые с основами разгона, ограничиваются символическим поднятием тактовых частот, либо стараются оптимально поднять производительность. Цель тех, кто называет себя оверклокерами, - заплатив определенную сумму за комплектующие, получить производительность, сравнимую с показателями намного более дорогого ПК. На хороший результат разгона влияет целый комплекс факторов - от квалификации самого пользователя, тщательного подбора компонентов системы до банального везения. Но на компоненты системы следует обратить внимание особо. А потому пройдемся по основным компонентам.

Материнская плата - основа любой системы. От функциональных возможностей, богатства настроек BIOS, сбалансированности данного компонента в целом и фактических результатов представителей определенного модельного ряда будет зависеть как минимум половина успеха при разгоне. Я всегда был сторонником ASUS. Именно они славятся наиболее производительными платами с хорошим запасом для разгона. Возможно потому я сторонник, что первая моя материнская плата была ASUS на 875 чипсете, которая позволяла выжать с процессора на ядре Northwood 3.4 ГГц, что в принципе являлось пределом для этого ядра(процессор разгонялся со штатной системой охлаждения.)

Процессор. При желании добиться максимальных результатов нужно избегать покупки CPU с самыми низкими множителями (например, Core 2 Duo Е6300). Если представляется возможность - отобрать наиболее удачный в плане оверклокерского потенциала экземпляр. Неплохим потенциалом обладает Core 2 Duo Е6400.

Оперативная память с низкой частотой работы может стать ограничивающим фактором при попытке полного раскрытия возможностей процессора. Идеально подходят для разгона дорогие оверклокерские модули от именитых брендов, однако даже среди самых дешевых предложений попадаются экземпляры на хороших чипах, обладающие схожим потенциалом. Основной критерий правильного выбора, если нет возможности проверить ОЗУ на практике, - поиск нужной информации по той или иной линейке продуктов в Сети.

Система охлаждения процессора зачастую определяет максимальный предел повышения частоты в заданных условиях. Правда, при умеренном форсировании режима работы CPU (например, разгоне Core 2 Duo до 3-3,3 GHz) и незначительном поднятии питающего напряжения вполне достаточно и боксового кулера, ну а при попытке выжать побольше штатной СО не обойтись.

Температура чипсета материнской платы и силовых транзисторов. Стоит проверить и ее, в случае необходимости смените штатную СО. Простой вариант проверить температуру - во время работы ПК дотронуться до радиаторов рукой. Они могут быть горячими, но не обжигать.

Блок питания обеспечивает стабильное функционирование всей системы. При его недостаточной мощности/некачественной компонентной базе/высоком уровне энергопотребления всех компонентов о серьезном оверклокинге приходится забыть или же искать достойную замену. Большинству энтузиастов даже с учетом растущих требований по питанию графических адаптеров в ближайшие годы вполне хватит БП мощностью 500-600 Вт от именитого производителя. Однако примерный уровень энергопотребления и, соответственно, модель устройства, подбираются индивидуально. Не раз БП становились проблемой в системе, когда компьютер то перезагружался, то вообще не включался. Проблемы с БП, могут носить симптомы неправильной работы любых компонентов системы. Поэтому на БП экономить не стоит, тем более что при разгоне, он может понести большую нагрузку.

Разгон процессора. Программы

Пользователю, желающему научиться разгонять процессоры, следует обзавестись диагностическими и тестовыми программами.Мне очень удобно использовать СPU-Z и Lavalys Everest Ultimate. Новичку в этом деле будет довольно легко освоить программу СPU-Z. СPU-Z. Программа предназначена для отображения информации о процессоре, материнской плате и оперативной памяти. С помощью утилиты CPU-Z можно узнать:- Название процессора, модель и его производитель.- Поддерживаемые CPU наборы инструкций и спецификации.- Напряжение питания.- Размер, скорость, технологию, местонахождение кэша L1, L2, L3.- BIOS, чипсет, память, параметры AGP материнской платы.- Размер, тип, временные характеристики и спецификацию установленной оперативной памяти. Программа точно определяет основные характеристики процессора: наименование(Name), тип ядра (Code Name) и степпинг (Stepping), используемый разъем (Package), поддержку тех или иных мультимедийных инструкций (Instructions), объем и параметры кэш-памяти (Cache). CPU-Z предоставляет данные о текущих режимах работы: частоты процессора (Core Speed) и шины (BusSpeed), множитель (Multiplier), питающее напряжение (Voltage). Имеется информация об объеме и текущем режиме работы ОЗУ, содержимом SPD-блоков модулей памяти. Дополнительно - базовые сведения о материнской плате и отдельный бенчмарк латентности памяти.

Возможности Lavalys Everest Ultimate

Список заявленных возможностей у программы Everest, даже у бесплатной версии, внушительный:

-более 40 информационных модулей;

-база данных по 38 тыс. устройств;

-полная информация о тактовых частотах- как исходных, так и текущих, установленных средствами разгона;

-база данных ссылок на сайты производителей устройств, на информационные сайты с тестами, драйверами;

-три встроенных бенчмарка для подсистемы памяти;

-серьезный генератор отчетов;

-возможность подключения плагинов;

-поддержка 30 языков в интерфейсе.

Программа позволяет получить следующую полезную информацию:

-производитель чипсет, если возможно - модель материнской платы; -тактовые частоты процессора, памяти, системных шин; -названия, параметры работы всех системных и периферийных устройств; -расширенная информация о процессоре, памяти, жестких дисках, 3D-ускорителе; -разнообразные параметры программной среды: ОС, драйверы, процессы, системные файлы и т.д.;

-информация о поддержке видеокартой возможностей OpenGL и DirectX. Следует заметить, что Everest на данный момент совместима только с операционными системами Microsoft серий Windows. Поддержка ОС типа Unix/Linux, ОС для мобильных устройств и карманных компьютеров не реализована. Ценность Everest Собственно, перечисленные выше возможности в том или ином виде присутствуют практически у всех информационных программ. В чем же тогда ценность Everest?

И дело не столько в том, что Everest способна выдать огромный объем всевозможной информации. Программа Sandra, а также другие конкуренты тоже собирают немало сведений о системе, тоже анализируют программную среду, тоже имеют коллекцию ссылок и базу данных. Однако у Everest есть ряд положительных черт, самая важная из которых, на мой взгляд - разделение информации по способу ее получения. Everest не смешивает данные, считанные программой из портов и конфигурационных регистров устройств напрямую, прочитанные из системного реестра, найденные базе данных и полученные из пула DMI. Данные из разных источников отличаются разной степенью достоверности, детальности, актуальности и т.д. Everest не отбрасывает одну информацию в пользу другой, которую считает более достоверной. Напротив, информация из разных источников собирается в разных подпунктах. Второй плюс Everest - минимум пустой и малозначительной информации. Почти все сведения даются лаконично, отмечено самое существенное и важное, перечисление малопонятных режимов и параметров практически исключены. Скажем, о 3D-ускорителе Everest сообщит название и кодовое имя чипа, частоту, объем и частоту памяти, ширину шины памяти, количество пиксельных и вершинных процессоров, поддержку шейдеров, технологию производства, теоретические данные по fillrate и другие полезные сведения. Информацией о поддержке прорисовки линий, дуг, окружностей, разных видов закраски и копирования блоков и т.п. он вас нагружать не будет, так как возможности ускорения 2D давно поддерживаются всеми видеокартами.Интерфейс программы - тоже большой плюс. Минимум ненужной графики, удобная древовидная структура, обновление некоторых параметров «на лету», ряд полезных настроек - дизайн программы производит положительное впечатление. При том Everest в базовой версии не претендует на роль программы-твикера, не содержит так называемых «диагностических» модулей, реальная ценность которых сомнительна.

Intel запатентовала защиту от разгона

Компания Intel получила патент на технологию защиты процессоров от несанкционированного разгона. Заявка на патент была подана 29 сентября 1999 г., а положительное решение о выдаче патента за номером 6,535,988 было принято 18 марта 2003 г. В патенте описываются принципы работы новой системы защиты от разгона и несколько вариантов ее практического воплощения Система защиты от разгона состоит из нескольких микросхем. Принцип ее действия основан на сравнении текущей рабочей частоты процессора, которую можно менять в достаточно широких пределах, с частотой эталонного тактового генератора, которую изменить значительно сложнее. Помимо генератора эталонных тактовых импульсов, схема включает чип, сравнивающий рабочую частоту процессора с эталонной и, в зависимости от результатов сравнения, выдающий определенный сигнал. Этот сигнал поступает на другой чип, который в случае, если процессор разогнан, принудительно отключает или замедляет его. В патенте описывается несколько вариантов работы системы. В одном случае, отключение процессора достигается за счет отключения его питания, в другом -- за счет прекращения подачи на него импульсов от тактового генератора. Всего в патенте описано восемь схем системы защиты от разгона процессоров. Одной из причин, побудивших Intel разработать систему защиты от разгона, стали случаи перемаркировки процессоров недобросовестными дилерами и производителями компьютеров. Не секрет, что производители чипов часто маркируют их заниженными частотами. Купив такие чипы по дешевке, дилеры могли перемаркировать их, и продать как более быстрые. Кроме того, в Intel не одобряют разгон процессоров, так как он может приводить к их нестабильной работе. К настоящему времени Intel справилась с проблемой перемаркировки процессоров, аппаратно заблокировав множитель, показывающий, во сколько раз внутренняя частота процессора выше частоты системной шины. Однако разгон процессора путем увеличения частоты системной шины остается возможным. Этот способ не подходит для массовой перемаркировки процессоров: его можно использовать только с уже готовым компьютером. Захочет ли Intel с помощью этой технологии бороться с энтузиастами разгона, покажет время.

Разгон процессора. Что еще нужно знать

Путем разгона можно получить прирост производительности в 10-50% (иногда и более). Если ваш компьютер работает в целом неплохо, но количество кадров в секунду в новой игре у вас 25-30, то тут может помочь разгон. С его помощью можно будет выбить, предположим, нормальные 30-40 кадров (возможно придётся в добавок и видеокарту разогнать немного).

Зависимость разгона от технологии изготовления (0.18мкм, 0.13мкм и. т. п.).

Чем меньше технология, тем меньше размеры самого кристалла и его энергопотребление. Следовательно, ниже тепловыделение. Этот параметр представлен в микрометрах: чем меньше число, тем лучше будут разгонные качества данного ядра (а, значит, и самого процессора). Нужно помнить, что если производитель уже довел частоту ядра изготовленного по какой-то технологии почти до верхней границы, то разогнать процессор будет сложно. К примеру, Celeron (ядро Mendocino) 333Mhz часто разгоняется аж до 600 МГц, а Celeron 533Mhz (то же ядро) разогнать получается часто только до 600Mhz - эта частота фактически предел для ядра.

По шине процессор эффективнее разгонять, так как разгоняются при этом память и шина AGP (шина видеокарты). Следовательно, повышается пропускная способность всех этих шин, а это очень полезно. Но если вы хотите минимизировать возможные последствия от разгона, то можете ограничиться повышением коэффициента, если есть такая возможность (процессоры Intel её не имеют).

Не стоит разгонять ноутбуки. Просто в ноутбуке затруднено охлаждение и все очень точно подогнано под какой-то более-менее определённый процессор. Возможности разгона чаще всего очень малы, а могут и вообще отсутствовать. Надо помнить, что при разгоне увеличивается потребляемая мощность и тепловыделение процессора, а следовательно у ноутбука сокращается срок работы от батарей и увеличивается температура.

Стоит брать память известных производителей, она дороже, но стабильнее при разгоне. Наиболее удачными и популярными являются модули Kingston, Infineon, Hyundai (Hynix), Samsung и др. Если есть возможность, лучше поставить память с запасом, т. е. на плату, в штатном режиме работающую с памятью на 333Mhz, взять память, которая держит 400Mhz. Это даст гарантию отсутствия ошибок при разгоне памяти до данной частоты. Ну и любителям форсировать свою систему стоит подумать о том, чтоб обзавестись оверклокерской памятью. Очень не рекомендуется повышать напряжение более чем на 25%, это может быть фатально для процессора. А лучше ограничится 10-15%. Смысл в этом часто есть: повышается стабильность работы и открывается возможность разогнать побольше.

При разгоне естественно температура будет увеличиваться, даже если вы не будете поднимать напряжение. Вообще рекомендуется поставить какую либо программу мониторинга температуры. Лучше родную (поставляющуюся с материнской платой), но можно и какую-либо универсальную вроде MBProbe, Motherboard Monitor и др. А если в биосе есть функция отключения / предупреждения при превышении какой-то температуры, то лучше ей воспользоваться - установить 70 градусов в качестве такой температуры, например. Сколько ватт мощности потребляет ваш процессор (чем больше - тем больше греется) можно посмотреть например при помощи программы Everest она так же показывает температуру процессора и материнской платы и винчестера и т. д. (при условии наличия термодатчиков).

Нужен при нормальном форсировании и хороший кулер с удачным алюминиевым радиатором. Кулеры с медными радиаторами могут быть значительно лучше из-за лучшей теплопроводности меди, но они иногда сильно хуже по причине непродуманной конструкции. Из фирм-производителей можно посоветовать Thermaltake, Titan, CoolerMaster, Zalman(показывает очень хорошие результаты в тестированиях). Так называемый NoName лучше не брать: процессор может сильно пострадать из-за остановившегося, или просто плохого кулера. Стоит так же отметить, что бежать в магазин и менять боксовый кулер от процессора на самый крутой не всегда нужно, он не так плох. Ну а если вам его недостаточно, то можно и сменить. Можно применять так же жидкий азот(любителям поставить рекорд разгона, но при этом нужна довольно серьезная модификация материнской платы, требует хороших знаний и желания повесить материнскую плату на стенку, в качестве трофея, после успешного эксперимента), водяное охлаждение и некоторые другие методы. Первое вообще не реально в наших условиях. Второй вариант более реален, но требует самостоятельного изготовления системы охлаждения или покупки её за весьма немалые деньги (не менее 100$). Причём это не самый надёжный способ: если что-то протечёт, почти гарантирован выход чего-нибудь из строя. А если остановится кулер, то пострадает только процессор (ну, в худшем случае ещё и материнская плата). Но ничего лучше водяного охлаждения для экстремального разгона в домашних условиях пока не придумали. Естественно большое значение имеет корпус. Нужно брать корпус с горизонтально расположенным блоком питания и наибольшим количеством мест под дополнительные вентиляторы.

После разгона. Лучше всего запустить какое-то приложение типа 3Dmark на парочку часов. Если после длительного прогона тестов ошибок не возникло, то все, скорее всего, удачно. Можно поэкспериментировать с архивацией и последующей разархивацией больших объёмов данных (>=500Mb) при помощи WinRAR. Если появились ошибки в контрольной сумме (CRC error), то нужно выяснять источник ошибки. Им может быть процессор, память, а иногда материнская плата. Так же есть полезная программа под названием CPU Stability Test, её нужно запустить надолго и если не повиснет, значит с процессором все OK. Память стоит отдельно проверить программой вроде TestMem под DOS.

Последствия неудачного разгона. В первую очередь процессор - он может сгореть. Ну и, естественно, сокращается срок службы всех комплектующих, подвергающихся разгону. На штатной частоте процессор служит в теории где-то 10 лет, а на повышенной меньше. Но сейчас это не актуально, так как больше 5 лет процессор обычно и не используется (он безнадёжно устаревает за это время, так что о этом не волнуемся. Оперативная память не особо страдает от разгона, но часто является источником ошибок. Пострадать может винчестер, но уже сразу по двум причинам: на него может повлиять понижение/повышение напряжения, выдаваемого слабым блоком питания, или он может не выдержать повышения шины PCI (частоты больше 40Mhz нежелательны). Действие первой причины я имел счастье сам наблюдать у моего старого винчестера, он угробился от нехватки питания всего за пол года (Samsung, отработал без ошибок 4 года). Некоторые модели IDE-дисков, поддерживающие Ultra DMA, чувствительны к частоте шины PCI и при выставлении нестандартных частот иногда возможна потеря данных. При этом сам жесткий диск как правило остается работоспособным, однако в некоторых случаях могут пострадать сервометки, после чего винчестер будет проще выбросить, чем пытаться исправить (вероятность этого невелика). Избежать подобных проблем обычно можно изменением режима работы винчестера - заставив его работать исключительно в PIO режиме. Но это не рекомендуется, система будет хуже работать - дополнительная нагрузка на процессор делает почти бессмысленным разгон в этом случае. Так что если разгоняете сильно, то запаситесь БП с запасом мощности (300W) и будьте осторожны с повышением шины PCI. Выход из строя видеокарты и других плат от повышения частот работы их шины (что пока почти неизбежно при разгоне системной шины) маловероятен, но возможен. Могут быть попорчены ваши программы, которые вы будете запускать для тестирования. Иногда от неудачной попытки разгона перестаёт загружаться Windows, в случае если важные файлы были повреждены из-за ошибок процессора. Решить эту проблему можно в большинстве случаев только переустановкой ОС (или при помощи функции "repair" в Setup`е, если у вас Win2K/XP).

Процессор сгорел? Стоит убедиться, что дело именно в процессоре. Если из корпуса идёт дым и пахнет палёным, возможно так и есть. Но если компьютер просто не загружает Windows, выводится только заставка BIOS или он пищит (в случае отказа / отсутствия процессора компьютер не пищит), то причина в другом. Например, в контроллере IDE или видеокарте. Стоит попробовать вытащить из разъемов на материнской плате шлейфы жестких дисков и CD-ROM, а также все платы. Следует помнить, что некоторые экземпляры могут просто не запуститься на той частоте FSB, которую вы поставили. В таком случае нужно снизить разгон. Тогда может помочь обнуление настроек BIOS (если разгоняли с его помощью), его можно осуществить воспользовавшись соответствующим джампером на материнской плате (на всех современных платах он присутствует) или временным отключением батарейки (еcли джампера все же нет). Все настройки при этом примут изначальное положение.

FPU, Ядро,Степпинг

FPU, это Floating Point Unit.

А проще говоря, блок, производящий операции с плавающей точкой (часто говорят запятой) или математический сопроцессор. FPU помогает основному процессору выполнять математические операции над вещественными числами. Здесь следует уточнить, что сначала он применялся опционально, в качестве дополнительного процессора. Непосредственно в кристалл процессора FPU был впервые интегрирован в 1989 году (процессор Intel 80486).

Ядро. Ядром называют сам процессорный кристалл, ту часть, которая непосредственно является "процессором". Сам кристалл у современных моделей имеет небольшие размеры, а размеры готового процессора увеличиваются очень сильно за счет его корпусировки и разводки. Процессорный кристалл можно увидеть, например, у процессоров Athlon, у них он не закрыт. У P4 вся верхняя часть скрыта под теплорассеивателем (который так же выполняет защитную функцию, сам по себе кристалл не так уж прочен). Процессоры, основанные на разных ядрах, это можно сказать разные процессоры, они могут отличаться по размеру кэш памяти, частоте шины, технологии изготовления и т. п. В большинстве случаев, чем новее ядро, тем лучше процессор разгоняется. В качестве примера можно привести P4, существуют два ядра - Willamette и Northwood. Первое ядро производилось по 0.18мкм технологии и работало исключительно на 400Mhz шине. Самые младшие модели имели частоту 1.3Ghz, максимальные частоты для ядра находились немного выше 2,2Ghz. Своими разгонными качествами эти процессоры особо не славились. Позже был выпущен Northwood. Он уже был выполнен по 0.13мкм технологии и поддерживал шину в 400 и 533Mhz, а также имел увеличенный объём кэш памяти. Переход на новое ядро позволил значительно увеличить производительность и максимальную частоту работы. Младшие процессоры Northwood прекрасно разгоняются, но фактически разгонный потенциал этих процессоров основан на более "тонком" техпроцессе.

Степпинг означает поколение ядра процессора. При исправлении мелких недочетов или ошибок в микрокоде выпускается новая модификация, или поколение, процессорного ядра при этом сохраняются архитектура кристалла и сама технология производства в целом. По логике, чем больше степпинг, тем стабильнее себя ведет и лучше разгоняется процессор.

Платформы 2008-2009 Intel

Будущее мобильных платформ AMD, которое обещает стать высокоинтегрированным вплоть до размещения на одном кристалле вычислительных и графических ядер. Компания, кстати, вводит новый термин для обозначения подобных процессоров - APU (Accelerated Processing Unit). Это означает, что интегрироваться на кристалл с процессором будет не только графическое ядро, но и любой другой специализированный ускоритель. Директор по технологиям Intel Патрик Гелсингер в рамках краткой пресс-конференции 18 марта рассказал о планах корпорации по выпуску новых многоядерных процессоров. В основном речь шла о 4- и 6-ядерных серверных и настольных процессорах. Он сообщил, что во второй половине текущего года на рынке появятся серверные процессоры Xeon с кодовым названием Dunnington. Эти чипы будут изготавливаться по 45-нанометровой технологии, иметь шесть ядер и общий кэш третьего уровня большого размера (по имеющейся информации, 16 Мб). Благодаря поддержке системы FlexMigration, серверы на основе процессоров Dunnington можно будет добавлять в единую динамическую виртуальную инфраструктуру, поддерживающую миграцию виртуальных машин. Далее Патрик Гелсингер остановился на будущих серверных чипах Itanium, известных под названием Tukwila. Ожидается, что Tukwila станет первым процессором на рынке, насчитывающим более двух миллиардов транзисторов. Чип получит четыре ядра и будет работать на тактовой частоте до 2 ГГц, а объем кэш-памяти составит 30 Мб. При таких характеристиках Tukwila будет потреблять примерно на 25% больше энергии по сравнению со своим предшественником - чипом Montvale.