CUP什么叫超频?
任何一个对计算机硬件感兴趣的发烧友对超频都一定不会陌生,但是更多PC的使用者们可能对此并不十分清楚,所以什么是超频的这个问题,还是先向大家讲述一下吧!
严格意义上的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,这可以算是狭义意义上的超频概念。英文中,超频是"OverClock",也被简写成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,因此国外的朋友们也认为让硬件产品以超越标准的频率工作便是超频了。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386时代的前人开始尝试,至今超频的发展还是依然有迹可寻。
有人说超频是在钻CPU制造商设计和制造中的空子,也有人说这是为了榨干CPU的性能潜力,要解释这两种说法,这需要从CPU的制造方面开始说起。CPU是一种高科技的结晶,代表人类的最新科技实力,所以它的制造同样也需要最先进的技术来完成。正是由于CPU总是位于科技潮水的最前沿,所以即使以Intel的实力,依然无法做到对CPU生产过程的完全监控和掌握,就是说有很多不可控的因素夹杂在CPU制造其中。这就造成了一个比较严重的问题——无法完全确定一款CPU最合理的工作频率。简单的来说就是某生产线上制造出的CPU只能保证最终产品在一定频率范围之内运行,而不可能“恰好”定在某个需要的频率上。至于偏差情况有多严重,则要视具体生产工艺水平和制造CPU的晶圆片品质而定。因此生产线下来的CPU每一颗都要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壳上看到的频率了,这个频率的高低完全由CPU生产商来定。
一般来说,CPU制造商都会为了保证产品质量而预留的一点频率余地,例如实际能达到2GHz的P4 CPU可能只标称成1.8GHz来销售,因此这一点CPU频率的保留空间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失去的性能自己给讨回来,这便发展到了CPU的超频。
[b]如何超频[/b]
要说如何去超频就要先讲一下CPU频率设定的问题。CPU的工作时钟频率(主频)是由两部分:外频与倍频来决定的,两者的乘积就是主频。所谓外部频率,指的就是整体的系统总线频率,它并不等同于经常听到的前端总线(FrontSideBus)的频率,而是由外频唯一决定了前端总线的频率——前端总线是连接CPU和北桥芯片的总线。AMD系统前端总线频率是两倍的外率,而P4平台上是4倍的外率,只有在以前的老Athlon和PIII/PII平台上,前端总线频率才和外频相等。目前主流CPU的外频大多为100MHz、133MHz和166MHz,Intel基于200MHz外频(即FSB=800MHz)的P4才刚刚发布,而AMD公司800MHz前端总线的Athlon还没有发布。倍频的全称是倍频系数,CPU的时钟频率与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,是个简称倍频,倍频是以自然数为基础的数字,以0.5为间隔,例如11.5,12,13这类,现在最高的倍频能达到将近25。比如P4 2.8G CPU就是由133MHz的外频乘以21的倍频得到的。
超频从整体上来说,就是手动去设置CPU的外频和倍频,以使得CPU工作在更高的频率下,然而现在Intel的CPU倍频都是锁死的,而AMD AthlonXP也仅有很少数的产品是没有锁倍频的,因此现在的超频大多数都是从外频上面去做手脚,也就是提高外部总线的频率这个被乘数来使CPU的主频得以提高。
现在的主板厂商很多都作了人性化的超频功能,因此超频的方法也从以前的硬超频变成了现在更方便更简单的软超频。所谓硬超频是指通过主板上面的跳线或者DIP开关手动设置外频和CPU、内存等工作电压来实现的,而软超频指的是在系统的BIOS里面进行设置外频、倍频和各部分电压等参数,一些主板厂商还推出了傻瓜超频功能(例如硕泰克的红色风暴 RedStrom)就是主板可以自动以1MHz为单位逐步提高外频频率,自动为用户找到一个让CPU能够稳定运行的最高频率,这是一种傻瓜化自动化的超频。此外一些针对超频玩家而推出的主板还可能带有DEBUG指示灯为超频者在超频中提供指示与帮助,DEBUG指示灯[图DEBUG]就是板载在一块DEBUG卡,有两位7段数字的作为显示,计算机在启动过程中会自动顺序检测个部分硬件是否连接好并工作正常,如果哪一部分出现问题,就会在显示出该部分的代号,这样用户就可以很容易的按照手册找到出现问题的是哪个部分,便于超频者发现问题解决问题。如果最终没有问题,顺利启动通过,就会显示"FF"的字样,也指示一切正常。
[b]硬超频:
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现在采用纯跳线方式超频的主板已经没有了,代替它们的都是采用DIP开关这样的形式,而现在的CPU都是所频的,倍频设置都是主板自动侦测,因此一般倍频设置也被省略了。下面我们以磐英EPOX EP-4SDA+主板为例说明一下如何调节DIP开关来进行硬超频。
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进入这个主板的BIOS以后,可以从上图看到这是采用AMI BIOS的主板,三个厂商的BIOS版本中的基本内容都是差不多的,只是它们之间存在一些微小的差别,这并不妨碍我们在BIOS中进行软超频的工作。不过并不是所有主板都提供了软超频方面的功能,目前主板厂商里面,EPOX、Abit、Asus、Soltek、双捷Albatron等厂商的主板产品在这方面做得不错。下面让我们来看一下这个Red Strom红色风暴技术。
在上图的BIOS主页面上,从左边一栏最下面的"Frequency/Voltage Control"中进入主板的超频选项里面,进入后的页面如图[Redstrom-1.jpg]。在"CPU Ratio Selection"里面显示的是CPU是锁频的,因此倍频不能被更改。而主板在"CPU Linear Frequency"里面也提供了手动调节CPU外频的功能,在CPU Linear Frequency改为Enable以后,就可以手动更改CPU的外频了,如图:
[img]27.jpg
在"Memory Frequency"里面设置的是一个百分数,这个数值其实是内存运行频率和外频的比值,因为设置后的外频已经达到了200MHz,因此内存频率和它同步就已经达到DDR400的工作频率了,所以设置为100%就可以了,如果错误的设置为"200%",那么内存实际工作频率就达到了400MHz,这相当于DDR800内存了,多么可怕的频率啊!"Memory Timings"里面可以进一步详细设置内存的各种数值参数,在CPU的部分就不过多介绍了。设置完成以后检查一下是否有错误,
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确认无误后ESC键退出该菜单,最后存储CMOS设置信息,退出BIOS重新启动就可以了。
[b]超频的影响与危害[/b]
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”会破坏了CPU内部的芯片组织体系;而过高的电压却有可能将一些PN结和逻辑门电路击穿造成CPU永久性的损坏。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。
什么是电子迁移现象呢?“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。
此外伴随着超频的还会带来一些不稳定因素,这要从几方面来说。一方面是CPU的散热,超频后的CPU功率要比标准频率下大,因此伴随的发热量也要比标准频率大,如果多散发出来的热量不能及时有效的传递走,那么势必会造成CPU温度的升高,比如超频前CPU工作在38度,而超频后的CPU却有可能工作在48度。CPU长时间在高温下工作,稳定性方面的就会大折扣,也就是CPU在五六十度这种高温度下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。
另一方面,超频者往往不能将外频保证工作在100MHz、133MHz或是166MHz这种标准频率下,因为PC系统中除了系统总线以外,还有AGP显示卡的AGP总线频率,PCI总线频率、内存总线频率等其他和系统总线频率相关的总线速度,而这些频率有的是可以独立调节的,有的却要由系统总线的频率来决定。PCI和AGP的标准频率是33MHz和66MHz,比如在100MHz外频下,为了让PCI和AGP工作在标准的频率下,PCI对系统总线就是1/3分频,而AGP对系统总线就是2/3分频;而在133MHz外频下,它们的分频则可以分别设置成1/4和1/2,一样可以保证PCI和AGP总线分别运行在33MHz和66MHz的标准频率下。如果超频者将系统外频设置为120MHz,那么按照1/3和2/3分频的设置,PCI和AGP就分别运行在40MHz和60MHz下,随之,连接在PCI总线上的硬盘、声卡、网卡和SCSI卡等产品也就运行在了40MHz下,而连接在AGP总线上的显示卡就会运行在60MHz下,这与这些部件是不是能够超过他们的标准运行频率来稳定运行呢?这谁也没法保证,硬盘可能会出现读写错误、声卡可能没法正常发声、网卡和SCSI卡可能会出现无法使用的情况,而显示卡有可能会花屏或是致使系统死机,因此超频至非标准外频下势必会造成这种周边部件的不稳定性。如果超频者能将超频后的频率也达到100MHz、133MHz或是166MHz这种标准频率,那么周边部件就一样会以标准频率运行,因此就不会出现上面所说的这种不稳定性因素了,所以建议超频者能让超频后的PC依然运行在标准外频下以保证周边部件的稳定性和可靠性。