Разгон процессора польза и вред

Лаборатория

Желание получить большее за те же деньги свойственно всем людям, и в компьютерной области оно трансформировалось в разгон: зачастую вы можете купить более слабый процессор, видеокарту или ОЗУ, и, увеличив их частоту, достигнуть уровня производительности более дорогих решений. И, разумеется, этот процесс не мог не обрасти мифами и легендами — о них сегодня мы и поговорим.

Миф №1. Разгон всегда приводит к увеличению температуры.

Собственно, это кажется логичным: раз тот же процессор стал работать быстрее, то энергия для этого не могла получиться из воздуха, а, значит, он должен начать сильнее греться. Однако на практике частота — параметр чисто программный: достаточно вспомнить те же технологии Intel Speed Shift или SpeedStep, которые управляют частотой процессора и могут, к примеру, опускать ее до уровня ниже 1 ГГц в простое. 

Процессор может работать в широком диапазоне частот: например, в данном случае в простое он снижает ее до 800-1000 МГц, так что частота — это чисто программный параметр.

Но почему тогда разгон связывают с повышенным нагревом? Все просто — чем выше частоту вы хотите получить, чем выше для этого должно быть напряжение на полупроводниковом кристалле, а чем выше напряжение — тем сильнее нагрев. Однако стоит учитывать, что напряжение производитель подбирает так, чтобы даже не самые качественные кристаллы могли стабильно работать на максимальной официальной частоте. Поэтому всегда есть почти 100% шанс того, что ваш CPU или GPU сможет стабильно работать на большей частоте при том же напряжения — то есть вы получите более высокую производительность без увеличения температуры.

За примерами такого разгона далеко ходить не нужно: вы не сможете увеличить напряжение на GPU в подавляющем большинстве современных видеокарт (если вы не говорим про модифицированные Video BIOS конечно же, но это приводит к потере гарантии), но при этом зачастую можно увеличить его частоту (а заодно и частоту видеопамяти) на сотню-другую мегагерц, что может принести вам 10-15% производительности при той же температуре в нагрузке.

Миф №2. Разгон — это очень сложная процедура.

Этот миф действительно имел место быть в 90-ых годах, когда разгон осуществлялся перестановкой джамперов на плате, или в нулевых, когда BIOS имели далеко не user friendly интерфейс с минимумом подсказок. Однако сейчас разгон стал проще и доступнее: так, Intel выпустила утилиту Performance Maximizer, которая автоматически разгонит ваш процессор до оптимальной частоты (работает она, правда, пока только с 9-ым поколением Intel Core, но в будущем список процессоров будет увеличиваться). Nvidia выпустила схожий инструмент OC Scanner, который проделывает все тоже самое с их видеокартами двух последних поколений. И даже ОЗУ уже давно выходит с зашитыми XMP-профилями с более высокой частотой.

Так что разгон в современном мире в прямом смысле того слова стал однокнопочным — достаточно установить подходящую утилиту и нажать на кнопку Start, дальше все произойдет само. Но даже если для вашего «железа» таких приложений нет — в интернете хватает подробных мануалов, а современные графические BIOS имеют множество подсказок и будут всеми силами сигнализировать вам, если какие-либо значения оказываются опасными. К тому же современные процессоры имеют множество встроенных защит, так что «спалить» их достаточно сложно.

Миф №3. Почти все ноутбуки не разгоняются.

Почти — потому что есть небольшое количество дорогих моделей, где стоят процессоры Intel с индексом HK, что позволяет их разогнать (полный аналог десктопных процессоров с индексом K). Все другие модели имеют CPU с заблокированным множителем, так что, казалось бы, это не миф.

Однако следует понимать, что основное ограничение мобильных процессоров — это не максимальная частота, которая зачастую выше 4 ГГц, а достаточно низкий теплопакет в 15-45 Вт, который в разы меньше, чем у аналогичных по частотам десктопных аналогах. Поэтому чаще всего мобильные процессоры как раз «упираются» в него и не достигают максимальной частоты.

Снижение напряжения дает лишние 150-200 МГц частоты, или около 10% — достаточно приятный бонус «из воздуха».

Из этой ситуации есть выход: как я писал выше, зачастую можно повысить частоту при том же напряжении и сохранении стабильности. Но есть и другой вариант — это снижение напряжения при тех же частотах, что опять же может быть вполне стабильно. В случае с мобильными «камнями» зачастую напряжение на снижение не заблокировано, поэтому так называется андервольтинг (undervolting) позволит «запихнуть» процессор в тот же теплопакет с большей частотой — чем не разгон?

Миф №4. При разгоне процессор быстрее деградирует и выходит из строя.

Собственно, с точки зрения физики все верно: чем выше напряжение на кристалле, тем быстрее он будет деградировать и тем самым терять стабильность на выбранной частоте. Но насколько быстрый данный процесс? Увы, в интернете информации по этому поводу маловато, что подчеркивает то, что с этой проблемой сталкивалось очень небольшое число людей. 

Поэтому придется использовать собственные данные: так, разогнанный до 4.7 ГГц Core i5-6400 при напряжении в 1.4 В, которое близко к критическим 1.45 В для 14 нм кристаллов, стабильно проработал чуть больше 2.5 лет при достаточно серьезной ежедневной нагрузке (рендер), и лишь несколько месяцев назад пришлось снизить частоту на 100 МГц из-за начавшихся сбоев в работе, после чего стабильность была возвращена и процессор без проблем работает дальше. С учетом того, что этот CPU вообще не предназначен для разгона, а его родная максимальная частота составляет 3.1 ГГц, можно смело утверждать, что деградация едва ли серьезно повлияет на производительность современного процессора даже спустя несколько лет серьезной нагрузки с близким к экстремальному разгоном.

Миф №5. При разгоне невозможно достичь 100% стабильности.

Возможно, это звучит удивительно, но сам по себе полупроводниковый кристалл не является на 100% стабильным — при любых частотах и напряжениях в нем постоянно происходят различные ошибки в вычислениях, которые процессор пытается самостоятельно определить и исправить, и в подавляющем большинстве случаев ему это удается. Но все же не всегда, поэтому бывают случаи, когда система падает в BSOD при серьезной нагрузке процессора даже на дефолтных настройках.

Что касается разгона, то в общем и целом сложно сразу угадать оптимальные значения частоты и напряжения, и именно поэтому существуют различные стресс-тесты в AIDA64, LynX, OCCT или Prime95, которые специально сильно нагружают CPU в попытке проверить его на стабильность. Разумеется, в рамках данной статьи не имеет смысла вдаваться в подробности тестов и говорить о том, что стабильная работа в играх вообще не означает стабильную работу при вычислительных нагрузках с использованием AVX-инструкций, но на деле практически всегда можно найти те более высокие значения частоты и напряжения, при которых система оказывается достаточно стабильной в нужных задачах.

Миф №6. ОЗУ при разгоне греется, поэтому для нее нужны радиаторы.

Что ж, это кажется логичным — при разгоне оперативной памяти зачастую повышают ее напряжение, что должно приводить к большему нагреву. Давайте посмотрим на деле, насколько это критично: так, знаменитые зеленые плашки Samsung B-die при разгоне до 3200 МГц с напряжением в 1.35 В (это почти что стандартное напряжение для большинства плашек DDR4 с частотами около 3 ГГц) потребляют в стресс-тесте AIDA64 2.5 Вт:

Плашек в системе две, каждая включает в себя по 8 чипов, так что в итоге на каждом чипе рассеивается целых 0.16 Вт. Для примера — мобильные ARM-процессоры потребляют единицы ватт и обходятся без всяких радиаторов, а тут значение аж на порядок меньше. Так что радиаторы на ОЗУ не нужны абсолютно, они — всего лишь элемент декора (и временами попытка скрыть дешевые чипы), так что при выборе оперативной памяти не стоит обращать на них внимания.

Миф №7. Оверклокинг — это один большой обман: я разогнал процессор/видеокарту/ОЗУ и не заметил разницы.

Да, и такое бывает. Следует понимать, что разгон — это не панацея, а приятный бонус, заметить который можно лишь при близкой к максимальной нагрузке разогнанного комплектующего. Поэтому если до разгона система с трудом тянула нужные задачи, то не стоит надеяться, что после него все начнет летать. И, с другой стороны, если ваши задачи никогда существенно не нагружали ПК, то опять же разгон едва ли увеличит производительность.

Миф №8. Обзорщики врут: у меня такой же процессор и его не удалось также сильно разогнать.


Статистика разгона i7-8700K хорошо показывает, что не все процессоры способны «взять» даже 5 ГГц.

Полупроводниковый кристалл — штука сложная, настолько сложная, что временами выход годных процессоров составляет лишь 60-80%. Так что в мире не существует двух одинаковых процессоров, из-за чего разгон превращается в лотерею: у кого-то Ryzen 7 2700X работает на 4.3 ГГц на всех ядрах при 1.35 В, а у кого-то с трудом на 4 ГГц при 1.4 В. Поэтому к разгону нужно подходить индивидуально: вполне возможно, что вам повезет и вы достигните даже лучших результатов, чем видели в обзорах, но следует понимать, что возможна и ровно обратная ситуация.

Миф №9. Разгон зависит только от самого процессора и его охлаждения.

Раньше это действительно было так, но появление 8-ядерных монстров на долгоживущем 14 нм техпроцессе привело к тому, что в разгоне они могут потреблять и 200, и даже 300 Вт. Разумеется, это требует серьезного охлаждения, но современные суперкулеры и СВО вполне могут справиться с таким потоком тепла. 

Вот так греет VRM простой материнской платы на H310 чипсете стоковый i7-8700K. Представить, что будет в разгоне с дешевой платой на Z370, не так уж и сложно. Фото взято с 3Dnews.

Проблема же как обычно приходит оттуда, откуда ее не ждали: перестают справляться с такой нагрузкой цепи питания, временами разогреваясь свыше 100 градусов (некоторые производители даже вентиляторы для их обдува предлагают). Так что уже перестало быть редкостью то, что какой-нибудь Core i7-9700K вполне может разгоняться дальше, но повышение частоты приводит к перегреву цепей питания и троттлингу процессора, дабы они не вышли из строя. Поэтому теперь при выборе процессора под разгон нужно тщательно выбирать еще и материнскую плату.

Миф №10. Оверклокинг — это процедура, требующая определенных дорогостоящих комплектующих.


Разгон возможен даже на такой «затычке», как Nvidia MX150.

Собственно, дорогой разгон — это или экстремальный его подвид с жидким азотом и чиллерами, или же покупка процессоров от Intel с индексом K и плат на Z-чипсетах. В большинстве своем производители скорее за разгон, чем против него: так, оверклокинг возможен на всех, даже мобильных, видеокартах от Nvidia и на большинстве видеокарт от AMD. Любая, даже самая дешевая, память стандарта DDR4 зачастую берет хотя бы 2666, а то и 2933 МГц, а та же Samsung B-die — даже 3200. AMD разрешает разгон практически всех своих процессоров (кроме Athlon) на почти всех платах, кроме основанных на совсем уж простом чипсете A320. Так что в общем и целом почти в каждом ПК, даже офисном, зачастую можно найти хотя бы один компонент, который можно разогнать, так что не стоит считать эту процедуру дорогостоящей.

Как видите, мифов об оверклокинге хватает. Знаете какие-либо еще? Пишите о них в комментариях.