Tanıtım
Hız aşırtma, bir zamanlar ortalamanın üzerinde donanım bilgisine ve biraz beceriksizliğe sahip meraklıların alanıydı. Topluluk, CPU frekans zarflarını zorlamaya hevesli karşılaştırmalı rakiplerden, eskiyen bir teçhizattan performansın son damlasını çıkarmaya çalışan oyunculardan veya sistemlerinin belgelenmemiş ve reklamsız sınırlarını çizmek isteyen uzman kullanıcılardan oluşuyordu. Hız aşırtma/modlama etrafındaki ruhun klasik bir örneği, 2006’da Tom’s Hardware’de sergilediğimiz “Kendin Yap Yemeklik Yağlı Bilgisayar” idi.
Zaman değişti. Sıvı soğutma gibi sistem performansına yönelik diğer pek çok niş “ince ayar”da olduğu gibi, satıcılar hız aşırtmayı benimsediler, donanımlarının yeteneklerini hevesle teşvik ettiler, hız aşırtmayı çok daha kolay hale getirmek için yazılım ve bellenim araçları sağladılar ve birinci sınıf bir fiyat için önceden oluşturulmuş 2000’lerde çoğumuzun bayılmasına neden olacak özelliklere sahip hız aşırtmalı sistemler.
Hız aşırtmanın ana akım olarak benimsenmesi, çok sayıda yeni uygulama tarafından da desteklendi; sadece oyun değil, aynı zamanda para madenciliği ve BOINC ve protein katlama gibi merkezi olmayan bilimsel hesaplama. Ve gerçek hız aşırtma süreci son yıllarda büyük ölçüde basitleştirilmiş olsa da, bu kör bir süreç değil. Genellikle hız aşırtma, yalnızca bir bileşeni sınırına kadar zorlamak değil, bir sistem yapısına bir bütün olarak bakmak ve darboğazları ortadan kaldırmak meselesidir.
Örneğin, bazı Core i7-3770K’ları 5,1 GHz’den daha yüksek bir hızda çalıştırabilirsiniz (~1,45V civarında bir voltaj ayarı bekleyebilirsiniz), ancak sistem bilimsel bilgi işlem (veya büyük veri kümelerini manipüle etmeyi gerektiren başka bir uygulama) için kullanılıyorsa. , bellek veri hızları performans darboğazınız olabilir.
Bu makalede CPU’lara odaklanıyoruz, ancak hem sistem belleği hem de grafik işlemcileri de hız aşırtılabilir. Yeni başlayanların çoğu, daha iyi performans için işlemciye hız aşırtmak yerine, işlemcinin yerleşik termal kısmasının ağır yük altında devreye girmesini önlemek için sistemin soğutmasını yükseltebileceklerini fark edebilir.
Donanım yeteneklerindeki son değişikliklere rağmen, hız aşırtma arkasındaki temel kavram aynı kalıyor. Saatli bileşenler – bir osilatör – reklamı yapılan varsayılan ayarların üstünde ve ötesinde kullanılabilen, boşluk payı olarak adlandırdığımız bir performans marjına (frekans) sahiptir. Nominal bir sistemin termal performansına ve mevcut voltaj kısıtlamalarına dayalı olarak donanım için tasarlanmış güvenlik marjları nedeniyle boşluk payının bir kısmı oradadır. Yani, bir kitlesel pazar bileşeni, PC yapılarının yalnızca en üst %5’lik kısmının bunu kaldırabilecek soğutma kapasitesine sahip olacağı kadar çok ısı yaymamalıdır. Buna “kasıtlı koruma bandı” denir. Aşırı hız aşırtma, donanım ve silikon üretim sürecinin tasarımındaki muhafazakarlığın yanı sıra koruma bandını da tüketiyor.
Boşluğun başka bir kısmı, stok değerinin üretici testi sırasında belirlenen sabit bir ayar noktası olması nedeniyle mevcuttur. Örneğin, belirli bir CPU ve sistem yapılandırması, mevcut maksimum değerin 2,5 GHz altında çalıştırıldığında en az sıklıkla çökebilir.
Son olarak, üreticiler hız aşırtmacılara esasen ücretsiz bir performans artışı olan şeyi ücret ödemeden dağıtmaya isteksizler; Intel’in çarpan kilitli ve kilitsiz CPU’ları, aynı yongaların yapay frekans sınırlarıyla ve yapay frekans sınırları olmadan satıldığı ve hız aşırtma yeteneği için bir primin ücretlendirildiği harika örneklerdir.
Bir bileşenin frekansı çeşitli yollarla arttırılabilir ve daha yüksek frekansta ihtiyaç duyulan daha güçlü sinyali sağlamak için genellikle daha yüksek bileşen voltajı kullanılır. Bu kılavuz, hız aşırtma için hangi işlemcinin “daha iyi” olduğunu tartışmaz; her hız aşırtmacının bir tercihi vardır ve CPU tavsiye edilirken önyargılar devreye girer. Yine de, birkaç yıl önceki en iyi işlemcilerin durumunu karşılaştırmak isterseniz, darboğazları tartışan daha eski bir AMD FX-8350 ve Intel Core i7-3770K hikayemiz var.
Isı, Kararlılık, Hasar ve Garanti Konuları
Bir sistemde hız aşırtma yapılarak elde edilen stok üstü performans, yalnızca küçük bir ince ayar değildir; HWBot üyesi just_nuke_em, nispeten ucuz dört modüllü AMD FX-8120’yi 3,1 GHz ila 8,3 GHz stok saat hızıyla overclock etti; bu, AMD’nin yayınlanmış özelliklerine göre %250’den fazla bir artış.
Çoğu hız aşırtma, bu dünya rekorundan daha mütevazı olsa da, herhangi bir performans artışı, fizik tarafından dayatılan bazı sınırlamalarla birlikte gelir. Bir çipin saat hızı ve voltajı arttıkça, sistemin atık ısı çıkışı da hızla artar ve bu ısının bir şekilde ortadan kaldırılması gerekir. Çoğu zaman, bir yapının soğutma kapasitesi, bileşenin teorik maksimum frekansından çok önce maksimuma çıkar. Ve CPU soğutması, zaman geçtikçe daha fazla değil, daha az verimli olmaya devam edecek; her nesil CPU, bir öncekinden daha yüksek bir transistör yoğunluğuna sahiptir. Intel, 2008’de 45nm Nehalem kalıbından 2015’te Skylake’de 14nm kalıbına geçti ve Cannonlake (2017’de piyasaya sürülmesi planlanıyor) 10nm bir süreç üzerine inşa edilecek. AMD de benzer bir ilerleme izliyor.
Transistör sayısı her yeni mimaride artma eğilimindeyken, kalıp boyutu artmıyor, bu da geleneksel soğutma çözümlerinin termal enerjinin üretildiği hıza ayak uydurmasını çok daha zor hale getiriyor. Aslında, kalıplar küçüldükçe, CPU ile ısı yayıcı arasındaki toplam yüzey alanı teması düşer ve soğutma daha az verimli hale gelir. Tüm bunlar, mevcut çiplerde “sıcak noktalar” için çok daha yüksek bir tercihe katkıda bulunuyor. Tabii ki, (umarım) daha agresif hız aşırtmalarını stabilize etmek için voltajı artırdıkça, güç tüketimi çok hızlı artar. Çekirdek sıcaklıkları, küçük, artan frekans artışları için atlama eğilimindedir.
Sistem kararlılığı genellikle hız aşırtmanın başka bir kurbanıdır. Meraklılar bazen daha fazla sistem çökmesi ve daha az tutarlı performansla yaşamak zorunda kalırlar. Bu, hız aşırtmalı her sistemin stoktan daha az kararlı olduğu anlamına gelmez; birçok hız aşırtmacı, stoktan daha yüksek saat hızlarında yeni ve daha iyi çalışma noktaları bulduğunu bildirdi. Bununla birlikte, fabrika spesifikasyonlarının ötesinde çalışan CPU’lar, üzerlerine uygulanan baskılar nedeniyle daha kısa ömürlere karşı daha hassastır.
Hasara neden olmak ve garantileri geçersiz kılmak, insanların hız aşırtma konusunda tereddüt etmesinin en sık bahsedilen iki nedenidir. Isı veya aşırı voltaj nedeniyle bileşenlerin zarar görmesi eski günlerde kolaydı ve şimdi hala mümkün. Ancak üreticiler, termal kısma da dahil olmak üzere bir dizi arıza güvenliği içerir ve gerçek şu ki, kısa vadeli bir test çalıştırmasının neden olduğu kalıcı bir hasar oluşmadan önce bir sistemin kararsız hale gelmesi ve çökmesi çok daha olasıdır.
Ancak hız aşırtma, sistem bileşenlerinin ömrünü kısaltır; sadece işlemci değil, anakart, bellek ve hız aşırtmalı işlemcinin yanında tasarlanan çalışma noktalarının ötesinde vurgulanan diğer parçalar. Elektronikte, en büyük aşınma kaynağı, iyonların elektrik akımı kuvveti altında bir yapıdan bitişik yapıya yavaşça aktarıldığı elektro göç olarak bilinen bir olgudur. Katkıda bulunan başlıca faktörler arasında artan ısı ve voltaj bulunur, ancak ısı ve voltajın sınırları farklı malzemelere, farklı üretim teknolojilerine ve beklenen bileşen ömrüne göre değişir. Özellikle termal yükler, IC’lerde elektro göçü hızlandırma eğilimindedir.
Garanti açısından, GPU ve anakart üreticileri son zamanlarda daha fazla hız aşırtma dostu hale gelirken, CPU’larının saat hızı hiç değiştirilirse hem Intel hem de AMD garantileri geçersiz oluyor. Intel, Intel’in spesifikasyonlarının dışında kalan uygun bir işlemcinin yerini alacak bir “Performans Ayarı Koruma Planı” sunar, ancak AMD, hız aşırtma için AMD’nin kendi Overdrive yazılımı kullanılsa bile, yayınlanan spesifikasyonların dışında çalıştırılan bir işlemciyi kapsamaz.