Иллюстрированный самоучитель по настройке и оптимизации компьютера

         

Методы и средства охлаждения


Методы и средства охлаждения

Радиаторы и вентиляторы

Примеры кулеров

Полупроводниковые кулеры Пельтье

Программное охлаждение процессоров



Конфигурация системы, используемой при тестировании


Материнская плата: Abit BE6-II (версия BIOS — 05/2000).

Процессор: Intel Pentium III 550E (ядро Coppermine, кэш-память L2 — 256 Кбайт, работающая на полной частоте ядра, разъем Slot I, in box).

Жесткий диск: IBM DPTA-372050 (20 Гбайт, 2 Мбайт кэш-памяти, 7200 об/мин, UltraDMA/66).

Оперативная память: 128 Мбайт, РС100.

Видеоадаптер: ASUS AGP-V3800 TV (видеочипсет TNT2, видеопамять -32 Мбайт SGRAM).

CD-ROM: ASUS CD-S400/A (40х).

ОС: Windows 98 с установленными драйверами контроллера жестких дисков UDMA/66.



Кулеры фирмы Coolmaster




Кулеры для процессоров с разъемом Socket 7:

DP5-5021

Процессоры:

AMD Кб 166/200/233/266/300, К6-2 266/300/333/350, Cyrix 6x86 Р120/Р133/Р150/Р166/Р200, 6х86МХ PR166/PR200/PR233/PR266, МП 300/333/350, IBM 6x86MX PR166/PR200/PR233/PR266, ЮТ

WinChip C6 150/180/200 /225/240, WinChip 2 200/225/240/250/266, Intel Pentium 60/66 /75/90/100/120/133/150/166/200, Pentium MMX 166/200 /233/266

Радиатор — 52x50x20 мм

Вентилятор - 50x50x10 мм, 5500 RPM, 9,8 CFM, 29 дБ

ТР5-5020

Процессоры:

AMD Кб 166/200/233/266/300, К6-2 266/300/333/350 /366/380/400, Cyrix 6x86 Р120/Р133, 6х86МХ PR166/PR200, IBM 6x86MX PR166/PR200, IDT WinChip C6 150/180 /200/225/240, WinChip 2 200/225/240/250/266, Intel Pentium 60/66/75/90/100/120/133/150/166/200, Pentium MMX 166/200/233/266

Радиатор — 50x52x20 мм

Вентилятор - 50x50x10 мм, 5000 RPM, 9,8 CFM, 28 дБ

Кулеры для процессоров с разъемом Slot 1:

DP2-5020

Процессоры:

Intel Pentium II 233/266/300/333/350/400/450

Радиатор — 120x52x20 мм

Вентилятор — 50x50x10 мм, 5500 RPM, 9,8 CFM, 30 дБ

ТР2-5020

Процессоры:

Intel Pentium II 233/333/350/400/450

Радиатор — 120x52x20 мм

Вентилятор - 50x50x10 мм, 5000 RPM, 9,8 CFM, 30 дБ



Кулеры фирмы Global Win


Охлаждение процессоров с разъемом Socket 7

Название Проц. Термо-

сопротивление,

°С/Вт

Тип подшипников RPM CFM Срок эксплуат. часов Уровень шумов, ДБ
VBP04 AMD-K6-23328,3 Вт 0,79 ball bearing 4000-5400 9,4 43968 (45 °C) 29
FK516 AMD-K6-233 28,3 Вт 0,77/0,67 ball bearing 5000/ 5800 8,5/12 33165/ 27083 27,2/27
VC502 AMD-K6-200 0,95 ball bearing 4000-5400 8 42890 (45 ° С) 30
VB504 AMD-K6-166 12,7 Вт, Cyrix 200, Pentium 233 1 ball bearing 4000-5400 11,3 36968 29

Охлаждение процессоров Intel Pentium II

Название Проц. Термо-

сопротивление,

°С/Вт

Тип подшипников RPM CFM Срок эксплуат. часов Уровень

шумов, ДБ

FHK20 iPII 300, 400 0,59 ball bearing 4500-5500 11 32000 (45 °C) 25
VBK04 iPII 300, 400 0,61 ball bearing 3900-5300 9,2 41 000 (45 °C) 29
VAK16 iPII 300, 400 0,54 ball bearing 4500-5500 8,1 37646

(45 °C)

29

Охлаждение процессоров Intel Celeron

Название Проц. Термо-

сопротивление,

°С/Вт

Тип подшипников RPM CFM Срок эксплуат. часов Уровень шумов, ДБ
FAB04 iCeleron 333 5-6,5 ball bearing 3900-5300 11 41 00 (45 °С) 30



Кулеры фирмы Titan


Охлаждение процессоров

Название Процессоры

(макс, частота, МГц)

RPM CFM Уровень

шумов, дБ

Тип подшипника
MGF586M Р (200) 4500 6,7 24 sleeve/1 ball/2 ball
MGFK615M Р (233),

Cyrix (200), Кб (200)

4800 10,5 24 sleeve/1 ball/2 ball
MGFK620M Р (233),

Cyrix (233), Кб (266)

4800 10,5 24 sleeve/1 ball/2 ball
ТТС-588Н Р (233),

Cyrix (300), Кб (300)

4600 9,5 24/25/25 sleeve/1 ball/2 ball
TTC-586S3 Р (233),

Cyrix (300), Кб (300)

4600 9,5 25 sleeve/1 ball/2 ball
TIC-K2M РИ (266) 4800 10,5 24 sleeve/1 ball/2 ball
TIC-601H РП (300) 4800/5000/5200 6,0/6,1/6,3 23/24/25 sleeve/1 ball/2 ball
TIC-602H РН (350) 3900/4100/4300 8,0/8,6/9,0 21/22/22 sleeve/1 ball/2 ball
TIC-605H РН (300) 4800 10,5 22/24/24 sleeve/1 ball/2 ball

Охлаждение в системном блоке

Название RPM CFM Уровень шумов, дБ Тип подшипника
ТТС-001 3400 6,0 30/31/32 sleeve/1 ball/2 ball
ТТС-002 2400 30,0 32/34/34 sleeve/1 ball/2 ball
TTC-HD12 2400 30,0 32/34/34 sleeve/1 ball/2 ball
TTC-HD22 5000 5,0 24/25/25 sleeve/1 ball/2 ball



Кулеры SAN АСЕ МС фирмы Sanyo


Производительность кулеров SAN АСЕ МС

Модель RPM Термо-

сопротивление,

°С/Вт

Уровень шумов, ДБ Вес, грамм Размер, мм
109Р4405Н8026 5000 1,7 27 48 45x18
109Р4412Н8026 5000 1,7 27 48 45x18
109Р5405Н8026 5400 1,4 29 57 54x18
109Р5412Н8026 5400 1,4 29 57 54x18
109Р5405Н2026 4000 0,97 28 78 50,8x30
109Р5412Н2026 4000 0,97 28 78 50,8x30
109Р6605Н2026 3600 0,79 29 126 66x62x30
109Р6612Н2026 3600 0,79 29 126 66x62x30

Нормальная работа при температуре от —10 °С до +60 °С.

У каждого кулера есть зашита, предотвращающая-выход вентилятора из строя при неправильном выборе полярности подключения.

Среднее время безаварийной эксплуатации — 40000 часов при 60 °С. На рис. 18.9 представлены устройство и схема работы кулера SAN АСЕ МС.

Рекомендуемые кулеры для процессоров

Процессор Частота, МГц Рекомендуемые модели кулеров
Pentium II (SECC) 233, 266 109Х1512Н3016
300 109X1512S3016
  333-450 109Х1512Н3016
Pentium И (Slot 1 , PLGA) 350 109X1 51 2Н2066
Pentium II (Slot 1.0LGA) 400, 450 109X1 51 2Н2076
Celeron (SEPP) 266-400 109Х1512Н2016
Celeron (PPGA) 366, 400 109Х6512Н2016
    1 09X651 2Н2026
Pentium 90-150 109Р4412Н8026
  166, 200 109Р5412Н2026
Pentium MMX Pentium Pro 166-233 150-200 109Р5412Н2026 109Р6612Н2026

Рис. 17.9. Устройство и схема работы кулера SAN АСЕ МС



Методы и средства охлаждения


Для обеспечения надежной и устойчивой работы элементов и подсистем компьютера в штатных и особенно в форсированных режимах необходимо обеспечить их эффективное охлаждение. Это достигается следующими методами:

выбором и использованием соответствующего корпуса;

применением эффективных радиаторов;

применением эффективных охлаждающих вентиляторов;

использованием соответствующих программных средств.

Для архитектуры современных компьютеров наиболее оптимальными являются корпуса стандарта АТХ. При этом, учитывая высокое тепловыделение элементов, эксплуатируемых в форсированных режимах, целесообразно ориентироваться на корпуса типа mini ATX или даже более объемные midi ATX, обеспечивающие лучший температурный режим для комплектующих всей системы.

Полезно снабдить выбранный корпус компьютера дополнительными вентиляторами, которые обеспечивают снижение температуры воздуха внутри данного корпуса. Это повышает эффективность работы локальных средств охлаждения электронных компонентов компьютера.

Начиная с процессоров 486DX2/66, радиаторы стали неотъемлемым атрибутом данных элементов. При этом вместе с ростом вычислительной мощности процессоров, как правило, росло их тепловыделение и приходилось соответственно увеличивать размер радиатора. А с процессоров Pentium дополнительно к радиаторам стали монтировать специальные охлаждающие вентиляторы. Такие средства часто называют кулерами (от английского cooler — устройство охлаждения).

Для улучшения теплового контакта корпуса охлаждаемого элемента с прикрепленным к нему радиатором целесообразно использовать специальные термопасты или термопленки, выпускаемые промышленностью. Данные средства исключают воздушный зазор между корпусом охлаждаемого элемента и его радиатором. Это способствует лучшей передаче тепла радиатору и, соответственно, более эффективному охлаждению данного элемента.



Модули Пельтье


В кулерах Пельтье используется обычный так называемый термоэлектрический холодильник, действие которого основано на эффекте Пельтье. Данный эффект назван в честь французского часовщика Пельтье (1785—1845), сделавшего свое открытие более полутора столетий назад — в 1834 г.

Сам Пельтье не совсем понимал сущность открытого им явления. Истинный смысл данного явления был установлен несколькими годами позже в 1838 г. Ленцем (1804—1865). В углубление на стыке двух стержней из висмута и сурьмы Ленц поместил каплю воды. При пропускании электрического тока в одном направлении капля воды замерзала. При пропускании тока в противоположном направлении образовавшийся лед таял. Тем самым было установлено, что при прохождении через контакт двух проводников электрического тока, в зависимости от направления последнего, помимо джо-улева тепла выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое получило название тепла Пельтье. Это явление было названо явлением Пельтье (эффектом Пельтье).

Данный эффект по своей сути является обратным по отношению к ранее открытому явлению Зеебека, наблюдаемого в замкнутой электрической цепи, состоящей из разнородных металлов или полупроводников. Если температуры в местах контактов металлов или полупроводников разные, то в цепи появляется электрический ток. Это явление термоэлектрического тока и было открыто в 1821 году немецким физиком Зеебеком (1770—1831).

В отличие от хорошо известного тепла Джоуля—Ленца, которое пропорционально квадрату силы тока (Q— R * /2 * (), тепло Пельтье пропорционально первой степени силы тока и меняет знак при изменении направления последнего. Тепло Пельтье, как показали экспериментальные исследования, можно выразить формулой:

GM = П *q,

где q — количество прошедшего электричества (q = I * f), П — так называемый коэффициент Пельтье, величина которого зависит от природы контактирующих материалов и от их температуры.

Тепло Пельтье Qn считается положительным, если оно выделяется, и отрицательным, если оно поглощается.


В предстааиенной схеме опыта (рис. 17.10) измерения тепла Пельтье при одинаковом сопротивлении проводов R(Cu + Bi), опущенных в калориметры, выделится одно и то же джоулево тепло в каждом калориметре, а имен-но по Q = R * /2 * /. Тепло Пельтье, напротив, в одном калориметре будет положительно, а в другом отрицательно. В соответствии с данной схемой можно измерить тепло Пельтье и вычислить значения коэффициентов Пельтье для разных пар проводников.



Рис. 17.10. Схема опыта для измерения тепла Пельтье (Си — медь, Bi — висмут)

Необходимо отметить, что коэффициент Пельтье находится в существенной зависимости от температуры. Некоторые значения коэффициента Пельтье для различных пар металлов представлены в таблице.

Значения коэффициента Пельтье для различных пар металлов

Железо-константан Медь-никель Свинец-константан
Т, К П, мВ т, к П, мВ Т, К П, мВ
273 13,0 292 8,0 293 8,7
299 15,0 328 9,0 383 11,8
403 19,0 478 10,3 508 16,0
513 26,0 563 8,6 578 18,7
593 34,0 613 8,0 633 20,6
833 52,0 718 10,0 713 23,4
Коэффициент Пельтье, являющийся важной технической характеристикой материалов, как правило, не измеряется, а вычисляется через коэффициент Томсона:

П = а * 7,

где П — коэффициент Пельтье, а — коэффициент Томсона, Т— абсолютная температура.

Открытие эффекта Пельтье оказало большое влияние на последующее развитие физики, а в дальнейшем и различных областей техники.

Итак, суть открытого эффекта заключается в следующем: при прохождении электрического тока через контакт двух проводников, сделанных из различных материалов, в зависимости от его направления, помимо джоулева тепла выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое получило название тепла Пельтье. Степень проявления данного эффекта в значительной мере зависит от материалов выбранных проводников и используемых электрических режимов.

Классическая теория объясняет явление Пельтье тем, что электроны, переносимые током из одного метала в другой, ускоряются или замедляются под действием внутренней контактной разности потенциалов между металлами. В первом случае кинетическая энергия электронов увеличивается, а затем выделяется в виде тепла. Во втором случае кинетическая энергия электронов уменьшается, и эта убыль энергии пополняется за счет тепловых колебаний атомов второго проводника. В результате происходит охлаждение. Более полная теория учитывает изменение не потенциальной энергии при переносе электрона из одного металла в другой, а изменение полной энергии.



Эффект Пельтье, как и многие термоэлектрические явления, выражен особенно сильно в цепях, составленных из полупроводников с электронной (п-тип) и дырочной (р-тип) проводимостью. Такие полупроводники называются, соответственно, полупроводниками с n- и р-типом проводимости или просто полупроводниками n- и р-типа.

Рассмотрим термоэлектрические процессы, происходящие в контакте таких полупроводников.

Допустим, электрическое поле имеет такое направление, что электроны в полупроводнике n-типа и дырки в полупроводнике р-типа будут двигаться навстречу друг другу- Электрон из свободной зоны полупроводника п-типа после прохождения через границу раздела попадает в заполненную зону полупроводника р-типа и там занимает место дырки. В результате такой рекомбинации освобождается энергия, которая выделяется в контакте в виде тепла. Этот процесс иллюстрирует рис. 18.11.



Рис. 17.11. Выделение тепла Пельтье в контакте полупроводников п- и р-типа

В случае изменения направления электического поля на противоположное электроны в полупроводнике n-типа и дырки в полупроводнике р-типа будут двигаться в противоположные стороны. Дырки, уходящие от границы раздела, будут пополняться в результате образования новых пар электронов и дырок при переходах электронов из заполненной зоны полупроводника р-типа в свободную зону. На образование таких пар требуется энергия, которая поставляется тепловыми колебаниями атомов решетки. Электроны и дырки, образующиеся при рождении таких пар, увлекаются в противоположные стороны электрическим полем. Поэтому пока через контакт идет ток, непрерывно происходит рождение новых пар. В результате в контакте тепло будет поглощаться (рис. 17.12).



Рис. 17.12. Поглощение тепла Пельтье в контакте полупроводников п- и р-типа

Итак, в зависимости от направления электрического тока через контакт полупроводников разного типа — р-n- и n-p-переходов вследствие взаимодействия зарядов, представленных электронами (п) и дырками (р), рекомбинации и образования пар зарядов энергия либо вьщеляется, либо поглощается. В результате данных взаимодействий и порожденных энергетических процессов тепло либо поглощается, либо выделяется. Использование полупроводников р- и n-типа проводимости в термоэлектрических холодильниках иллюстрирует рис. 17.13.





Рис. 17.13. Использование полупроводников р- и п-типа в термоэлектрических холодильниках

Объединение большого количества пар полупроводников р- и n-типа позволяет создавать охлаждающие элементы — модули Пельтье сравнительно большой мощности. Структура полупроводникового термоэлектрического модуля Пельтье представлена на рис. 17.14.

Модуль Пельтье, представляет собой термоэлектрический холодильник, состоящий из последовательно соединенных полупроводников р- и п-типа, образующих р-n- и n-p-переходы. Каждый из таких переходов имеет тепловой контакт с одним из двух радиаторов. В результате прохождения электрического тока определенной полярности образуется перепад температур между радиаторами модуля Пельтье: один радиатор работает как холодильник, другой радиатор нагревается и служит для отвода тепла.



Рис. 17.14. Структура модуля Пельтье

На рис. 17.15 представлен внешний вид типового модуля Пельтье.



Рис. 17.15. Внешний вид модуля Пельтье

Типичный модуль обеспечивает значительный температурный перепад, который составляет несколько десятков градусов. При соответствующем принудительном охлаждении нагревающегося радиатора второй радиатор — холодильник — позволяет достичь отрицательных значений температур. Для увеличения разности температур возможно каскадное включение термоэлектрических модулей Пельтье при обеспечении адекватного их охлаждения. Это позволяет сравнительно простыми, дешевыми и надежными средствами получить значительный перепад температур и обеспечить эффективное охлаждение защищаемых элементов.

На рис. 17.16 представлен пример каскадного включения типовых модулей Пельтье.



Рис. 17.16. Пример каскадного включения модулей Пельтье

Устройства охлаждения на основе модулей Пельтье часто называют активными кулерами Пельтье или просто кулерами Пельтье.

Использование модулей Пельтье в активных кулерах делает их существенно более эффективными, по сравнению со стандартными типами кулеров на основе традиционных радиаторов и вентиляторов. Однако в процессе конструирования и использования кулеров с модулями Пельтье необходимо учитывать ряд специфических особенностей, вытекающих из конструкции модулей, их принципа работы, архитектуры современных аппаратных средств компьютеров и функциональных возможностей системного и прикладного программного обеспечения.



Большое значение играет мощность модуля Пельтье, которая, как правило, зависит от его размера. Модуль малой мощности не обеспечивает необходимый уровень охлаждения, что может привести к нарушению работоспособности защищаемого электронного элемента, например, процессора вследствие его перегрева. Однако применение модулей слишком большой мощности может вызвать понижение температуры охлаждающего радиатора до уровня конденсации влаги из воздуха, что опасно для электронных цепей. Это связано с тем, что вода, непрерывно получаемая в результате конденсации, может привести к коротким замыканиям в электронных цепях компьютера. Здесь уместно напомнить, что расстояние между токопроводя-щими проводниками на современных печатных платах нередко составляет доли миллиметров. Тем не менее, несмотря ни на что, именно мощные модули Пельтье в составе высокопроизводительных кулеров и соответствующие системы дополнительного охлаждения и вентиляции позволили в свое время фирмам KryoTech и AMD в совместных исследованиях разогнать процессоры AMD, созданные по традиционной технологии, до частоты, превышающей 1 ГГц, т. е. увеличить их частоту работы почти в 2 раза по сравнению со штатным режимом их функционирования. И необходимо подчеркнуть, что данный уровень производительности достигнут в условиях обеспечения необходимой стабильности и надежности работы процессоров в форсированных режимах. Ну, а следствием такого экстремального разгона явился рекорд производительности среди процессоров архитектуры и системы команд 80x86. Однако фирма KryoTech прославилась не только благодаря своим экспериментам, связанным с экстремальным разгоном процессоров. Широкую известность получили ее установки глубоко охлаждения компьютерных компонентов. Снабженные соответствующей электронной начинкой, они оказались востребованными в качестве платформ высокопроизводительных серверов и рабочих станций. А фирма AMD получила подтверждение высокого уровня своих изделий и богатый экспериментальный материал для дальнейшего совершенствования архитектуры своих процессоров. К слову сказать, аналогичные исследования были проведены и с процессорами Intel Celeron, Pentium II и Pentium III. В данных экспериментах был зафиксирован значительный прирост производительности.



Необходимо отметить, что модули Пельтье в процессе своей работы выделяют сравнительно большое количество тепла. По етой причине следует применять не только мощный вентилятор в составе кулера, но и меры для снижения температуры внутри корпуса компьютера для предупреждения перегрева остальных компонентов компьютера. Для этого целесообразно использовать дополнительные вентиляторы в корпусе компьютера для обеспечения лучшего теплообмена с окружающей средой.

На рис. 17.17 представлен внешний вид активного кулера, в составе которого использован полупроводниковый модуль Пельтье.



Рис. 18.17. Внешний вид кулера с модулем Пельтье

В качестве примера модулей Пельтье, выпускаемых серийно, можно привести изделия фирмы Остерм (www.osterm.ru). Они характеризуются максимальным током потребления (Imax), максимальным напряжением (Umax), максимальной мощностью хладообразования (Qc max), максимальным перепадом температур (dTmax) между горячей и холодной сторонами, измеренной без нагрузки в вакууме, а также размерами (длиной — L, шириной — W и высотой — Н).

В представленной ниже таблице приведен ряд выпускаемых модулей Пельтье.

Модули Пельтье фирмы Остерм

Номер Imax, A Umax, В Qc max, Вт dTmax, К LxWxH, Мм
«1-127-1/0,8 6,0 15,4 50,0 71 30x30x3,1
«1-241-1/0,8 6,0 29,2 95,0 71 40x40x3,1
«1-127-1/1,3 3,9 15,4 33,4 73 30x30x3,6
«1-241-1/1,3 3,9 29,2 63,4 73 40x40x3,6
«1-127-1/1,5 3,0 15,4 27,0 73 30x30x3,8
«1-241-1/1,5 3,0 29,2 51,2 73 40x40x3,8
«1-71-1,4/1,1 8,5 8,6 41,9 71 30x30x3,8
«1-127-1,4/1,1 8,5 15,4 75,0 71 40x40x3,8
«1-71-1,4/1,5 6,0 8,6 30,0 73 30x30x3,9
«1-127-1,4/1,5 6,0 15,4 53,0 73 40x40x3,9
«1-127-2/1,5 13,0 15,5 120 73 55x30x4,6
Следует отметить, что системы охлаждения на основе модулей Пельтье используются не только в электронных системах, таких как компьютеры. Подобные модули применяются для охлаждения различных высокоточных устройств. Большое значение модули Пельтье имеют для науки. В первую очередь это касается экспериментальных исследований, выполняемых в физике, химии и биологии.



Примеры таких модулей, выпускаемых фирмой Острем, приведены на рис. 17.18-17.21.

Информацию о модулях и кулерах Пельтье, а также особенностях и результатах их применения можно найти на сайтах в Internet, например, по следующим адресам:

www.osterm.ru П www.rudteam.narod.ru

www.melcor.com П www.computernerd.com

www.kryotech.com П www.tomshardware.com



Рис. 17.18. Первый пример модуля Пельтье фирмы Острем



Рис. 17.19. Второй пример модуля Пельтье фирмы Острем



Рис. 17.20. Третий пример модуля Пельтье фирмы Острем



Рис. 17.21. Четвертый пример модуля Пельтье фирмы Острем


Особенности эксплуатации


Модули Пельтье, применяемые в составе средств охлаждения электронных элементов, отличаются сравнительно высокой надежностью, и в отличие от холодильников, созданных по традиционной технологии, не имеют движущихся частей. И, как это отмечалось выше, для увеличения эффективности своей работы они допускают каскадное их включение, что позволяет довести температуру корпусов защищаемых электронных элементов до отрицательных значений даже при их значительной мощности рассеяния.

Однако, кроме очевидных преимуществ, модули Пельтье обладают и рядом специфических свойств и характеристик, которые необходимо учитывать при их использовании в составе охлаждающих средств. Некоторые из них были уже отмечены, но для корректного применения модулей Пельтье требуют более детального рассмотрения. К важнейшим характеристикам относятся следующие особенности эксплуатации.

Модули Пельтье, выделяющие в процессе своей работы большое количество тепла, требуют наличия в составе кулера соответствующих радиаторов и вентиляторов, способных эффективно отводить избыточное тепло от охлаждающих модулей. Следует отметить, что термоэлектрические модули отличаются относительно низким холодильным коэффициентом и, выполняя функции теплового насоса, они сами являются мощными источниками тепла. Использование данных модулей в составе средств охлаждения электронных комплектующих компьютера вызывает значительный рост температуры внутри системного блока, что нередко требует дополнительных мер и средств для снижения температуры внутри корпуса компьютера. В противном случае повышенная температура внутри корпуса создает трудности для работы не только для защищаемых элементов и их систем охлаждения, но и для остальных компонентов компьютера. Необходимо также подчеркнуть, что модули Пельтье являются сравнительно мощной дополнительной нагрузкой для блока питания. Поэтому при использовании модулей Пельтье не следует забывать, что мощность блока питания компьютера должна соответствовать мощности устанавливаемых в компьютер компонентов. Все это приводит к целесообразности выбора материнских плат и корпусов АТХ с блоками питания достаточной мощности (маркировка мощности, как правило, приводится на корпусе блока питания). Использование конструктива АТХ облегчает для комплектующих компьютера организацию оптимальных теплового и электрического режимов.


Модуль Пельтье, в случае выхода его из строя, изолирует охлаждаемый элемент от радиатора кулера. Это приводит к очень быстрому нарушению теплового режима защищаемого элемента и скорому выходу его из строя от последующего перегрева.

Низкие температуры, возникающие в процессе работы кулеров Пельтье избыточной мощности, способствуют конденсации влаги из воздуха. Это представляет опасность для электронных компонентов, т. к. конденсат может вызвать короткие замыкания между элементами. Для исключения данной опасности целесообразно использовать кулеры Пельтье оптимальной мощности. Возникнет конденсация или нет, зависит от нескольких параметров. Важнейшими являются: температура окружающей среды (в данном случае температура воздуха внутри корпуса), температура охлаждаемого объекта и влажность воздуха. Чем теплее воздух внутри корпуса и чем больше влажность, тем вероятнее произойдет конденсация влаги и последующий выход из строя электронных элементов компьютера. Далее представлена таблица, иллюстрирующая зависимость температуры конденсации влаги на охлаждаемом объекте в зависимости от влажности и температуры окружающего воздуха. Используя эту таблицу, можно легко установить, существует ли опасность конденсации влаги или нет. Например, если внешняя температура 25 °С, а влажность 65%, то конденсация влаги на охлаждаемом объекте происходит при температуре его поверхности ниже 18 °С.

Температура конденсации влаги

Внешняя температура, °С Влажность, %
30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
30 10,5 12,9 14,9 16,8 18,4 20,0 21,4 22,7 23,9 25,1 26,2 27,2 28,2 29,1
29 9,7 12,0 14,0 15,9 17,5 19,0 20,4 21,7 23,0 24,1 25,2 26,2 27,2 28,1
28 8,8 11,1 13,1 15,0 16,6 18,1 19,5 20,8 22,0 23,2 24,2 25,2 26,2 27,1
27 8,0 10,2 12,2 14,1 15,7 17,2 18,6 19,9 21,1 22,2 23,3 24,3 25,2 26,1
26 7,1 9,4 11,4 13,2 14,8 16,3 17,6 18,9 20,1 21,2 22,3 23,3 24,2 25,1
25 6,2 8,5 10,5 12,2 13,9 15,3 16,7 18,0 19,1 20,3 21,3 22,3 23,2 24,1
24 5,4 7,6 9,6 11,3 12,9 14,4 15,8 17,0 18,2 19,3 20,3 21,3 22,3 23,1
23 4,5 6,7 8,7 10,4 12,0 13,5 14,8 16,1 17,2 18,3 19,4 20,3 21,3 22,2
22 3,6 5,9 7,8 9,5 11,1 12,5 13,9 15,1 16,3 17,4 18,4 19,4 20,3 21,2
21 2,8 5,0 6,9 8,6 10,2 11,6 12,9 14,2 15,3 16,4 17,4 18,4 19,3 20,2
20 1,9 4,1 6,0 7,7 9,3 10,7 12,0 13,2 14,4 15f4 16,4 17,4 18,3 19,2
19 1,0 3,2 5,1 6,8 8,3 9,8 11,1 12,3 13,4 14,5 15,5 16,4 17,3 18,2
18 0,2 2,3 4,2 5,9 7,4 8,8 10,1 11,3 12,5 13,5 14,5 15,4 16,3 17,2
17 -0,6 1,4 3,3 5,0 6,5 7,9 9,2 10,4 11,5 12,5 13,5 14,5 15,3 16,2
16 -1,4 0,5 2,4 4,1 5,6 7,0 8,2 9,4 10,5 11,6 12,6 13,5 14,4 15,2
15 -2,2 -0,3 1,5 3,2 4,7 6,1 7,3 8,5 9,6 10,6 11,6 12,5 13,4 14,2
14 -2,9 -1,0 0,6 2,3 3,7 5,1 6,4 7,5 8,6 9,6 10,6 11,5 12,4 13,2
13 -3,7 -1.9 -0,1 1,3 2,8 4,2 5,5 6,6 7,7 8,7 9,6 10,5 11,4 12,2
12 -4,5 -2,6 -1,0 0,4 1,9 3,2 4,5 5,7 6,7 7,7 8,7 9,6 10,4 11,2
11 -5,2 -3,4 -1,8 -0,4 1,0 2,3 3,5 4,7 5,8 6,7 7,7 8,6 9,4 10,2
10 -6,0 -4,2 -2,6 -1,2 0,1 1,4 2,6 3,7 4,8 5,8 6,7 7,6 8,4 9,2
<


Кроме указанных особенностей, необходимо учитывать и ряд специфических обстоятельств, связанных с использованием термоэлектрических модулей Пельтье в составе кулеров, применяемых для охлаждения высокопроизводительных процессоров мощных компьютеров.

Эффективность использования модулей Пельтье зависит от выбора подходящей модели и поддержания соответствующих режимов ее эксплуатации. Необходимо отметить, что неоптимальный выбор модели и режимов ее эксплуатации не только не обеспечивают необходимые условия работы охлаждаемых компонентов, но и могут привести к выходу их из строя. Оптимальный же выбор является сравнительно непростой задачей.

Одну из методик расчетов иллюстрируют графики, представленные на рис. 18.22 (с разрешения фирмы Остерм). На этом рисунке приведены термоэлектрические характеристики одного из вариантов серийно выпускаемых модулей Пельтье.



Рис.17.22. Термоэлектрические характеристики модуля Пельтье

Методика расчетов по представленным графикам характеристик сводится к следующем действиям:

1. По графику U(I) для выбранного напряжения U определяют ток I, протекающий через модуль Пельтье, при этом величина тока I должна быть в диапазоне восходящей кривой dT(I).

2. Для значения тока I по линиям, определяющим зависимость dT от Qc, (в левом нижнем углу рисунка графиков) выбирается соответствующая характеристика.

3. По значениям температур Th и dT определяется температура холодной стороны модуля Пельтье, вычисляемая как Тс = Th — dT.

Из графиков dT от Qc видно, что с увеличением тепловой мощности (Qc) охлаждаемого элемента снижается разница температур (dT = Th — Тс) между горячей (Th) и холодной сторонами (Тс) используемого модуля Пельтье. При этом чем выше ток, протекающий через модуль и определяемый приложенным напряжением U, тем выше разность dT при фиксированной тепловой мощности Qc.

Пример расчета.

1. Для напряжения 12 В ток составляет 5 А.

2. Для электрического тока 5 А и тепловой мощности охлаждаемого элемента 20 Вт разница температур dT составит примерно 45 К (45 °С), для 40 Вт - 25 К, для 60 Вт - 4 К.



3. По определенным значениям dT и температуре горячей стороны модуля Пельтье, которая в данном примере составляет 323 К (50 °С), можно вычислить температуру Тс для каждого значения Qc. Для случая тепловой мощности охлаждаемого элемента, равной 20 Вт, температура холодной стороны модуля Пельтье составит 278 К (5 °С), для 40 Вт — 298 К (25 °С), для 60 Вт- 319 К(46°С),

Очевидно, что при использовании более мощного модуля Пельтье можно достичь большей величины разности температур горячей и холодной его сторон. Так, например, модуль с Qc = 131 Вт (Imax = 8,5 A, Umax = 28,8 В) обеспечивает разность температур в 35—40 °С для объектов с мощностью теплообразования 60 Вт.

Однако, выбирая подходящий по мощности хладообразования модуль, нельзя забывать и о проблеме его собственной теплотворной способности. Действительно, для рассмотренного модуля, эксплуатируемого в указанных режимах (U = 12 В, 1 = 5 А), эта мощность составляет 60 Вт. Но существует еще и тепловая мощность охлаждаемого элемента. Тепловой поток, порождаемый данными источниками, ложится на охлаждающие средства. При этом используемые средства, представленные, как правило, соответствующими радиатором и вентилятором, должны не только рассеивать довольно мощный тепловой поток, но и обеспечивать низкий уровень температуры горячей стороны модуля Пельтье. В тех же случаях, когда традиционные устройства поддержания тепловых режимов не обладают необходимыми параметрами, решением может стать использование средств водяного охлаждения. Здесь уместно еще раз напомнить, что температура холодной стороны модуля зависит как от разности температур, так и от величины температуры на горячей стороне этого модуля.

Кстати, следует обратить внимание, что, выбирая подходящий по мощности хладообразования модуль Пельтье, необходимо обеспечить использование всей поверхности горячей и холодной сторон. Если же площадь, например, холодной стороны модуля, сделанной из керамики, превышает площадь контакта с охлаждаемым объектом, то следует применять промежуточные теплопроводящие пластины достаточных размеров и толщины, изготовленные, например, из меди или алюминия.



К сожалению, этим не исчерпываются все проблемы использования модулей Пельтье, применяемых в составе кулеров. Дело в том, что архитектура современных процессоров и некоторые системные программы предусматривают изменение энергопотребления в зависимости от загрузки процессоров. Это позволяет оптимизировать их энергопотребление. Кстати, это предусмотрено и стандартами энергосбережения, поддерживаемыми некоторыми функциями, встроенными в аппаратно-программное обеспечение современных компьютеров. В обычных условиях оптимизация работы процессора и его энергопотребления благотворно сказывается как на тепловом режиме самого процессора, так и общем тепловом балансе. Однако следует отметить, что режимы с периодическим изменением энергопотребления могут плохо сочетаться со средствами охлаждения процессоров, использующих модули Пельтье. Это связано с тем, что существующие кулеры Пельтье, получившие наибольшее распространение, как правило, рассчитаны на непрерывную работу. Поэтому в случае перехода процессора в режим пониженного энергопотребления и соответственно тепловыделения возможно значительное снижение температуры корпуса и кристалла процессора. Переохлаждение ядра процессора может вызвать в некоторых случаях временное прекращение его работоспособности, и, как результат, стойкое зависание компьютера. Необходимо напомнить, что в соответствии с документацией фирмы Intel минимальная температура, при которой гарантируется корректная работа серийных процессоров Pentium II и Pentium III, Pentium 4, обычно составляет +5 °С, хотя, как показывает практика, они прекрасно работают и при более низких температурах.

Некоторые проблемы могут возникнуть и в результате работы ряда встроенных функций, например, тех, которые осуществляют управление вентиляторами кулеров. В частности, режимы управления энергопотреблением процессора в некоторых компьютерных системах предусматривают изменение скорости вращения охлаждающих вентиляторов с помощью встроенных аппаратных средств материнской платы. В обычных условиях это значительно улучшает тепловой режим процессора компьютера, оптимизируя условия его работы. Однако в случае использования простейших кулеров Пельтье, в конструкции которых не предусмотрены температурные датчики и средства контроля, уменьшение скорости вращения может привести к ухудшению теплового режима с фатальным результатом для процессора уже вследствие его перегрева работающим модулем Пельтье. Это связано с тем, что он, кроме выполнения функций теплового насоса, является мощным источником дополнительного тепла.



Необходимо отметить, что, кроме охлаждения процессоров компьютеров, кулеры Пельтье могут быть хорошей альтернативой традиционным средствам охлаждения видеочипсетов, используемых в составе современных высокопроизводительных видеоадаптеров. Работа таких видеочипсетов сопровождается значительным тепловыделением и обычно не подвержена резким изменениям режимов их функционирования.

Для того чтобы исключить проблемы с режимами изменяемого энергопотребления, вызывающих конденсацию влаги из воздуха и возможное переохлаждение, а в некоторых случаях даже перегрев защищаемых элементов, таких как процессоры компьютеров, следует отказаться от использования подобных режимов и ряда встроенных функций. Однако как альтернативу можно использовать системы охлаждения, предусматривающие интеллектуальные средства управления кулерами Пельтье. Такие средства могут контролировать не только работу вентиляторов, но и изменять режимы работы самих термоэлектрических модулей, используемых в составе активных кулеров. В простейшем случае это может быть миниатюрное термореле на основе биметаллической пластины, укрепленное на модуле Пельтье и управляющее работой его охлаждающего вентилятора.

Появились сообщения об экспериментах по встраиванию миниатюрных модулей Пельтье непосредственно в микросхемы процессоров для охлаждения их наиболее критичных структур. Такое решение споеобствует лучшему охлаждению за счет снижения теплового сопротивления и позволяет значительно повысить рабочую частоту и производительность процессоров.

Работы в направлении совершенствования систем обеспечения оптимальных температурных режимов электронных элементов ведутся многими исследовательскими лабораториями. И среди них системы охлаждения, предусматривающие использование термоэлектрических модулей Пельтье, считаются чрезвычайно перспективными.


Полупроводниковые кулеры Пельтье


Работа современных высокопроизводительных электронных компонентов, составляющих основу компьютеров, сопровождается значительным тепловыделением, особенно при эксплуатации их в форсированных режимах разгона (overclocking). Эффективная работа таких компбнентов требует адекватных средств охлаждения, обеспечивающих необходимые температурные режимы их работы. Как правило, такими средствами поддержки оптимальных температурных режимов являются кулеры, в основе которых используются традиционные радиаторы и вентиляторы.

Надежность и производительность таких средств непрерывно повышаются за счет совершенствования их конструкции, использования новейших технологий и применения в их составе разнообразных датчиков и средств контроля. Это позволяет интегрировать подобные средства в состав компьютерных систем, обеспечивая диагностику и управление их работой с целью достижения наибольшей эффективности при обеспечении оптимальных температурных режимов эксплуатации компьютерных элементов, что повышает надежность и удлиняет сроки их безаварийной работы.

Параметры традиционных кулеров непрерывно улучшаются, тем не менее, в последнее время на компьютерном рынке появились и быстро стали популярными такие специфические средства охлаждения электронных элементов, как полупроводниковые кулеры Пельтье.

Кулеры Пельтье, содержащие специальные полупроводниковые термоэлектрические модули, работа которых основана на эффекте Пельтье, открытом еще в 1834 г., являются чрезвычайно перспективными устройствами охлаждения. Подобные средства уже много лет успешно применяются в различных областях науки и техники.

В 1960—1970-х годах отечественной промышленностью предпринимались неоднократные попытки выпуска бытовых малогабаритных холодильников, работа которых была основана на эффекте Пельтье. Однако несовершенство существовавших тогда технологий, низкие значения коэффициента полезного действия и высокие цены не позволили в те времена подобным устройствам покинуть научно-исследовательские лаборатории и испытательные стенды.


Но эффект Пельтье и термоэлектрические модули не остались уделом только ученых. В процессе совершенствования технологий многие негативные явления удалось существенно ослабить. В результате этих усилий были созданы высокоэффективные и надежные полупроводниковые модули.

В последние годы данные модули, работа которых основана на эффекте Пельтье, стали активно использовать для охлаждения разнообразных электронных компонентов компьютеров. Их, в частности, стали применять для охлаждения современных мощных процессоров, работа которых сопровождается высоким уровнем тепловыделения.

Благодаря своим уникальным тепловым и эксплуатационным свойствам устройства, созданные на основе термоэлектрических модулей — модулей Пельтье, позволяют достичь необходимого уровня охлаждения компьютерных элементов без особых технических затруднений и финансовых затрат. Как кулеры электронных компонентов данные средства поддержки необходимых температурных режимов их эксплуатации являются чрезвычайно перспективными. Они компактны, удобны, надежны и обладают очень высокой эффективностью работы.

Особенно большой интерес полупроводниковые кулеры представляют в качестве средств, обеспечивающих интенсивное охлаждение в компьютерных системах, элементы которых установлены и эксплуатируются в жестких форсированных режимах. Использование таких режимов разгона (overclocking) часто обеспечивает значительный прирост производительности применяемых электронных компонентов, а, следовательно, как правило, и всей системы компьютера. Однако работа компьютерных компонентов в подобных режимах отличается значительным тепловыделением и нередко находится на пределе возможностей компьютерных архитектур, а также существующих и используемых микроэлектронных технологий.

Необходимо отметить, что такими компьютерными компонентами, работа которых сопровождается высоким тепловыделением, являются не только высокопроизводительные процессоры, но и элементы современных высокопроизводительных видеоадаптеров, а в некоторых случаях и микросхемы модулей памяти. Подобные мощные элементы требуют для своей корректной работы интенсивного охлаждения даже в штатных режимах и тем более в режимах разгона.


Примеры кулеров Пельтье


Сравнительно недавно на компьютерном рынке появились модули Пельтье отечественного производства. Это простые, надежные и сравнительно дешевые ($6—$15) устройства. Как правило, охлаждающий вентилятор не входит в состав поставляемых комплектов. Тем не менее, данные модули позволяют не только познакомиться с перспективными средствами охлаждения, но и использовать их по прямому назначению в системах защиты компьютерных компонентов. Вот краткие параметры одного из образцов.

Размер модуля (рис. 17.23) — 40x40 мм, максимальный ток — 6 А, максимальное напряжение — 15 В, потребляемая мощность — до 85 Вт, перепад температур — более 60 °С. При обеспечении мощного вентилятора модуль способен защитить процессор при рассеиваемой им мощности до 40 Вт.

Рис. 17.23. Внешний вид кулера

На рынке представлены как менее, так и более мощные варианты отечественных модулей Пельтье.

Спектр зарубежных устройств значительно шире. Ниже приведены примеры серийных кулеров, в конструкции которых использованы термоэлектрические модули Пельтье.

Активные кулеры Пельтье фирмы Computernerd

Название Производитель / поставщик Параметры вентилятора Процессор
РАХ56В Computernerd ball-bearing Pentium/MMX до 200 МГц, 25 Вт
РА6ЕХВ Computernerd dual ball-bearing, тахометр Pentium MMX до 40 Вт
DT-P54A DesTech Solutions dual ball bearing Pentium
АС-Р2 AOC Cooler ball bearing Pentium II
РАР2ХЗВ Computernerd 3 ball bearing Pentium II
STEP-UP-53X2 Step Thermodynamics 2 ball bearing Pentium II, Celeron
РАР2СХЗВ-10 BCool PC-Peltier Computernerd 3 ball-bearing, тахометр Pentium II, Celeron
РАР2СХЗВ-25 BCool-ER PC-Peltier Computernerd 3 ball-bearing, тахометр Pentium II, Celeron
PAP2CX3B-10S BCool-EST PC-Peltier Computernerd 3 ball-bearing, тахометр Pentium II, Celeron

Кулер РАХ56В разработан для охлаждения процессоров Pentium и Pentium ММХ фирм Intel, Cyrix и AMD, работающих на частотах до 200 МГц. Термоэлектрический модуль размером 30x30 мм позволяет кулеру поддерживать температуру процессора ниже 63 °С при рассеиваемой им мощности 25 Вт и внешней температуре равной 25 °С. В связи с тем, что большинство процессоров рассеивают меньшую мощность, данный кулер позволяет поддерживать температуру процессора гораздо ниже, чем многие альтернативные кулеры на основе радиаторов и вентиляторов. Питание модуля Пельтье, входящего в состав кулера РАХ56В, осуществляется от источника 5 В, способного обеспечить ток 1,5 А (максимум). Вентилятор данного кулера требует напряжение 12 В и ток 0,1 А (максимум). Параметры вентилятора кулера РАХ56В: ball-bearing, 47,5 мм, 65 000 часов, 26 дБ. Общий размер данного кулера составляет 25x25x28,7 мм. Ориентировочная цена кулера РАХ56В была установлена в $35.


Кулер РА6ЕХВ разработан для охлаждения более мощных процессоров Pentium ММХ, рассеивающих мощность до 40 Вт. Этот кулер подходит для всех процессоров фирм Intel, Cyrix и AMD, подключаемых через Socket 5 или Socket 7. Термоэлектрический модуль Пельтье, входящий в состав кулера РА6ЕХВ, имеет размер 40x40 мм и потребляет максимум ток 8 А (обычно 3 А) при напряжении 5 В с подключением через стандартный разъем питания компьютера. Общий размер кулера РА6ЕХВ составляет 60x60x52,5 мм. При установке данного кулера для хорошего теплообмена радиатора с окружающей средой необходимо обеспечить открытое пространство вокруг кулера как минимум 10 мм сверху и 2,5 мм по бокам. Кулер РА6ЕХВ обеспечивает температуру процессора на уровне 62,7 °С при рассеиваемой им мощности 40 Вт и внешней температуре 45 °С. Учитывая принцип работы термоэлектрического модуля, входящего в состав данного кулера, во избежание конденсации влаги и короткого замыкания необходимо избегать использования программ, которые переводят процессор в спящий режим на длительное время. Ориентировочная цена такого кулера — $65.
Кулер DT-P54A (также известен под названием РА5В фирмы Computernerd) разработан для процессоров Pentium. Однако некоторые фирмы, предлагающие эти кулеры на рынке, рекомендуют его и пользователям Cyrix/IBM 6x86 и AMD Кб. Радиатор, входящий в состав кулера, достаточно мал. Его размеры 29x29 мм. В кулер встроен термодатчик, который при необходимости оповестит о перегреве. Он также контролирует элемент Пельтье. В комплект входит внешнее контролирующее устройство. Оно выполняет функции контроля за напряжением и самой работой элемента Пельтье, работой вентилятора, а также температурой процессора. Устройство выдаст сигнал тревоги, если элемент Пельтье или вентилятор выйдут из строя, если вентилятор вращается со скоростью меньшей, чем на 70% от необходимого значения (4500 RPM), или же температура процессора поднялась выше 145 °F (63 °С). Если температура процессора поднялась выше 100 °F (38 °С), то элемент Пельтье автоматически включается, в противном случае он находится в режиме отключения. Последняя функция ликвидирует проблемы, связанные с конденсацией влаги. К сожалению, сам элемент приклеен к радиатору настолько сильно, что его невозможно отделить, не разрушив его конструкцию. Это лишает возможности установить его на другой, более мощный радиатор. Что касается вентилятора, то его конструкция характеризуется высоким уровнем надежности и он обладает следующими параметрами: напряжение питания — 12В, скорость вращения — 4500 RPM, скорость подачи воздуха — 6,0 CFM, потребляемая мощность — 1 Вт, шумовые характеристики — 30 дБ. Этот кулер достаточно производителен и полезен при разгоне. Однако в некоторых случаях разгона процессора следует воспользоваться просто большим радиатором и хорошим кулером. Цена этого кулера составляет от $39 до $49.


Кулер АС- Р2 разработан для процессоров типа Pentium II. В комплект входит 60 мм кулер, радиатор и элемент Пельтье размером 40 мм. Он плохо подходит к процессорам Pentium II 400 МГц и выше, т. к. им практически не охлаждаются чипы кеш-памяти, расположенной на плате процессора. Ориентировочная цена — $59.
Кулер РАР2ХЗВ (рис. 18.24) аналогичен АОС АС-Р2. В него добавлены два 60 мм кулера. Проблемы с охлаждением памяти SRAM остались нерешенными. Стоит отметить, что кулер не рекомендуется использовать вместе с охлаждающими программами, такими как, например, Cpuldle, а также под операционными системами Windows NT или Linux, т. к. вероятна конденсация влаги на процессоре. Ориентировочная цена — $79.

Рис. 17.24. Внешний вид кулера РАР2ХЗВ
Кулер STEP-UP-53X2 оснащен двумя вентиляторами, прокачивающими большое количество воздуха через радиатор. Ориентировочная цена -(Pentium II), $69 (Celeron).
Кулеры серии Bcool от Computernerd (PAP2CX3B-10 BCool PC-Peltier, PAP2CX3B-25 BCool-ER PC-Peltier, PAP2CX3B-10S, BCool-EST PC-Peltier) разработаны для процессоров Pentium II и Celeron и имеют похожие характеристики, которые представлены в следующей таблице.
Кулеры серии BCool

Характеристика РАР2СХЗВ-10 РАР2СХЗВ-25 PAP2CX3B-10S
Тип центрального вентилятора ball-bearii ng, тахометр (12 В, 120мА)
Размер центрального вентилятора   60x60x10 мм  
Тип внешнего вентилятора ball-bearing ball-bearing, тахометр ball-bearing, термистр
Размер внешнего вентилятора 60x60x10 мм 60x60x25 мм  
Напряжение, ток 12В,90мА 12В, 130 мА 12В, 80-225 мА
Общая площадь охвата вентиляторами   84,9 см2  
Общий ток для вентиляторов (мощность) 300 мА (3,6 Вт) 380 мА (4,56 Вт) 280-570 мА (3,36-6,84 Вт)
Количество штырьков на радиаторе (центр) 63 f. длинных и 72 коротих
Количество штырьков на радиаторе (с каждого края) 45 f. длинных и коротих  
Общее количество штырьков на радиаторе 153 ,t винных и 108 коро тких
Размеры радиатора (центр) 57x59x27 мм (вю 1ючая термоэлектр ической модуль)
Размеры радиатора (с каждого края)   41x59x32 мм  
Общие размеры радиатора 145x59x38 мм (вк лючая термоэлектр !ической модуль)
Общие размеры кулера 145x60x50 мм 145x60x65 мм  
Вес кулера 357 грамм 416 грамм 422 грамм
Гарантия   5 лет  
Ориентировочная цена (2000 г.) $74,95 $79,95 $84,95
<


Для процессоров типа Intel Pentium 4 и AMD Athlon могут быть рекомендованы, например, кулеры фирмы Thermaltake.
Следует отметить, что указанные группы кулеров включают в себя также устройства, которые имеют похожие характеристики, но в которых отсутствуют элементы Пельтье. Такие кулеры, естественно, дешевле, но в ряде случаев и менее эффективны как средства охлаждения компьютерных комплектующих.

Программное охлаждение процессоров


Дополнительную защиту центрального процессора от перегрева могут обеспечить специальные программные средства, так называемые программные кулеры или программы-кулеры. Принцип работы данных средств основан на введении в циклы работы процессора команд временного останова на периоды, в течение которых процессор компьютера не зафужен. Остановленный процессор меньше потребляет электроэнергии и соответственно меньше выделяет тепла. Подобные функции введены и в такие операционные системы, как Windows NT и Linux. Эти системы выполняют так называемый halt-цикл в низкоприоритетных задачах. При этом происходит временный останов ядра процессора, но другие системы продолжают свою работу.

Для Windows 9x существуют специально разработанные программы и драйверы, осуществляющие функции временного останова центрального процессора. В качестве примера можно привести такие популярные и распространенные программы, как Cpuldle, Rain, Waterfall Pro и т. п. Используя профаммы подобного типа, можно добиться высоких результатов разгона процессоров даже со штатными средствами охлаждения и существенно более значительных результатов с применением дополнительных средств.

Программа Cpuldle v5.6 поддерживает следующие типы процессоров:

AMD - К5, Кб, К6-2, K6-III, Athlon (K7);

Intel — Pentium, Pentium-MMX, Pentium Pro, Pentium II/III и Celeron;

Cyrix- Cx486S/S2/D/D2/DX/DX2/DX4, Cx5x86 (M1SC), Cyrix Cx6x86 (Ml), Cx6x86MX (M2);

IBM - BL486DX/DX2 (Blue Lightning), 5x86, 6x86; П Texas Instruments - TI486DX2, TI486DX4;

другие х86-совместимые процессоры, которые поддерживает операционная система Windows (возможно, Cpuldle не сможет правильно выяснить тип процессора, но функционировать эта программа все равно будет).

С целью определения степени эффективности программы Cpuldle в качестве средства оптимизации температурного режима центрального процессора было проведено своеобразное тестирование ее работы. В процессе функционирования процессора в режиме разгона осуществлялось измерение его температуры, как с применением программы охлаждения Cpuldle, так и без ее использования.



Радиаторы и вентиляторы


Использование радиаторов (heatsinks) обеспечивает лучший температурный режим работы электронных компонентов. Радиаторы увеличивают теплообмен охлаждаемых элементов, например, процессора, видеочипсета и т. п. с окружающей средой. Осуществляется это за счет значительного увеличения площади охлаждаемой поверхности по сравнению с площадью корпуса элемента. Чем больше площадь радиатора, тем интенсивнее рассеивается через него тепло охлаждаемого элемента в окружающем пространстве. Существуют различные технологии изготовления радиаторов, влияющие на его качество. Однако следует отметить, что качественные изделия, как правило, являются не только эффективными, но, соответственно, и сравнительно дорогими элементами. Как правило, именно такие элементы являются наиболее оптимальными компонентами систем охлаждения.

Радиаторы обычно изготавливаются из алюминия — дешевого материала, хорошо проводящего тепло. Медь, конечно, — лучше, но этот материал существенно дороже. Кроме того, удельный вес меди значительно выше, что приводит к увеличению веса радиатора и осложняет проблему его крепления.

Из физики известно, что тела темных цветов излучают тепло лучше светлых. Именно поэтому при выборе радиатора предпочтение следует отдавать радиаторам черного цвета. Однако необходимо обратить внимание на то, что черный цвет достигается в результате применения специальных технологий, связанных с протравливанием в химических реактивах, напылением специальных веществ и т. п. И конечно, должного результата невозможно достичь с помощью обычной черной краски, которая является скорее тепловым изолятором, чем проводником.

Качественными характеристиками радиаторов являются коэффициент теплопроводности (thermal conductivity) и коэффициент термосопротивления (thermal resistance). Термосопротивление — это величина, обратная теплопроводности, в значительной степени зависит от материала, из которого изготовлен радиатор. Для этого параметра используется размерность °С/Вт. Необходимо отметить, что на величину данного параметра влияет не только материал радиатора, но и его размеры, форма и т. д., а также технология и качество изготовления радиатора. Термосопротивление показывает величину, на которую повысится температура радиатора относительно температуры окружающей среды при рассеивании охлаждаемым элементом, например, процессором мощности 1 Вт. Например, при термосопротивлении в 2 °С/Вт и рассеиваемой процессором мощности в 15 Вт температура повысится на 30 °С. Значения этого параметра обычно находятся в пределах от 0,5 до 2 °С/Вт. Кстати, большую роль играет не столько размер, сколько конструкция радиатора. Поэтому большие размеры радиатора совсем не означают, что он лучше того, который меньше.

Пример радиатора для процессора с разъемом типа Socket представлен на рис. 17.1.

Рис. 17.1. Пример радиатора для процессора

Лучшими охлаждающими свойствами обладает конструкция, состоящая из радиатора и вентилятора. Вентилятор (fan) обычно устанавливается поверх радиатора, имеющего тепловой контакт с охлаждаемым объектом. Вентилятор предназначен для отвода теплого воздуха от радиатора и одновременной подачи в него более холодного потока воздуха.

Существует несколько типов вентиляторов, которые отличаются типом используемых подшипников: подшипников скольжения (sleeve bearings) и/или подшипников качения (ball bearings). При этом лучше, если подшипники, используемые в конструкции кулера, будут подшипниками качения. Это связано с тем, что подшипники скольжения, как правило, менее надежны и обычно обладают более высоким уровнем шумов. Вентиляторы на основе подшипников качения работают в среднем в два раза дольше их аналогов на подшипниках скольжения. Часто используются оба типа подшипников — ball bearing cooler. Лучше, если используются только подшипники качения -double ball bearing cooler. В этом случае срок эксплуатации вентилятора возрастает, как минимум, в полтора раза, по сравнению с вариантом, предусматривающим одновременное использование обоих типов подшипников.

Срок эксплуатации вентиляторов составляет обычно 2—3 года. Однако следует не реже одного раза в год чистить вентилятор от скопившейся пыли. Оседая со временем, пыль может не только существенно ухудшить параметры устройства охлаждения, но и послужить причиной остановки вентилятора, результатом чего может быть выход из строя охлаждаемого элемента, например, процессора, видеочипа и т. п. Необходимо отметить, что для предотвращения перегрева процессора от остановки охлаждающего вентилятора в конструкции самого процессора, материнской платы, BIOS, системного программного обеспечения современных компьютеров предусмотрена целая система аппаратно-программных средств предупреждения и защиты. Такая система имеет в своем составе разнообразные датчики, осуществляющие контроль за температурой и напряжениями питания. О существовании данных средств следует узнать на этапе анализа и выбора комплектующих компьютера до их приобретения.

Существуют несколько основных параметров, характеризующих производительность вентилятора. Данные параметры обозначаются как CFM, LFPM и RPM.

Параметр CFM (cubic feet per minute) характеризует скорость подачи воздуха, т. е. показывает, сколько кубических футов воздуха выдувает вентилятор за одну минуту. Типичные значения этого параметра для современных вентиляторов составляют 10—12.

Параметр LFPM (linear feet per minute) характеризует линейную скорость потока воздуха в футах в минуту. Типичные значения — 500—600. Умножив величину LFPM на площадь потока воздуха, создаваемого вентилятором, можно получить значение параметра CFM.

Параметр RPM (rotations per minute) показывает скорость вращения вентилятора в оборотах в минуту. Типичные значения этого параметра — 4000-6000 об./мин.

Чем больше каждый из описанных параметров CFM, LFPM и RPM, тем выше производительность вентилятора, тем он лучше "как элемент системы охлаждения.

Размеры вентиляторов для современных процессоров составляют обычно 50x50x10 мм.

Уровень шумов, измеряемый в децибелах (дБ), характеризует эксплуатационные качества вентилятора. Высокий уровень шумов, как известно, плохо влияет на нервную систему пользователя, раздражает и утомляет. Хорошими являются вентиляторы с уровнем шумов порядка 20—25 дБ (меньше — лучше, больше — хуже). Нередко повышенный уровень шумов вызван вибрациями его конструкции. Поэтому еще один из признаков качественного вентилятора — это отсутствие значительных вибраций. Если от работающего в руке вентилятора ощущаются какие-либо вибрации, то этот вентилятор не очень высокого качества и лучше обратить свое внимание на другой. Пример вентилятора представлен на рис. 17.2.

Рис. 17.2. Пример вентилятора для процессора

Обычно охлаждающие устройства состоят из двух частей — радиатора и вентилятора, составляющих вместе производительный, эффективный кулер. При выборе оптимального кулера следует ориентироваться на продукцию brand name известных фирм. Как правило, изделия таких фирм обладают высокой надежностью и стабильными параметрами. И, конечно, выбранный и используемый кулер должен обладать высокой производительностью. В качестве примеров можно привести изделия таких фирм, как Intel, Titan, Thermaltake, Iwill, ASUSTeK, Sanyo, AVC и т. п.

На рис. 17.3 представлен схематичный рисунок кулера, состоящего из вентилятора с радиатором, установленного на процессор с разъемом типа Socket 7.

Рис. 17.3. Пример кулера для процессора

На рис. 17.4 показан внешний вид популярного кулера известной фирмы Sanyo.

Рис. 17.4. Внешний вид кулера фирмы Sanyo

Кулер фирмы Intel (рис. 17.5) поставляется совместно с процессорами Pentium III 700 в боксовом варианте. Он является оптимальным для данных процессоров и может быть использован с ними как в штатных режимах эксплуатации, так и в режимах умеренного разгона (10—20%). Однако для процессоров, эксплуатируемых в жестких режимах, характеризующихся повышенными частотами и уровнями напряжений, следует использовать либо кулеры Intel, поставляемые совместно с более производительными моделями, либо применять средства интенсивного охлаждения. В качестве примера популярных устройств можно привести такие модели кулеров, как TTC-D2T (рис. 18.6), TTC-D3T, TTC-D3TB фирмы Titan, а также Chrome Orb (рис. 18.7) и Super Orb фирмы Thermaltake, результаты тестирования которых неоднократно приводились на сайтах в Internet, например, на сайте iXBT.

Рис. 17.5. Кулер фирмы Intel, рекомендованный для процессора Pentium III 700

Рис. 17.6. Кулер TTC-D2T фирмы Titan, рекомендованный для процессоров AMD Duron и AMD Athlon (Thunderbird)

Рис. 17.7. Кулер Chrome Orb фирмы Thermaltake

He затрагивая особенности конструктивного исполнения указанных популярных кулеров, следует отметить, что их параметры, как устройств охлаждения процессоров, достаточно близки между собой. Особенно это касается изделий фирм Titan и Thermaltake. Температурные режимы процессоров, поддержку которых обеспечивают кулеры этих фирм, в тестах отличаются, как правило, в пределах 3—5 °С, что в диапазоне 50—60 градусов обычно не является существенным. Часто большее влияние на температурные режимы процессора оказывают такие факторы, как расположение кабелей, влияю-ших на циркуляцию воздуха внутри компьютера,' а также дополнительные вентиляторы системного блока.

Стоит отметить, что интенсивного охлаждения требуют не только процессоры, но нередко и микросхемы чипсета, видеокарты, некоторых типов памяти. Кроме того, рекомендуется охлаждать высокопроизводительные жесткие диски большой емкости, работа которых сопровождается значительным тепловыделением, особенно в режимах разгона.



Режим разгона


Частота шины процессора — 130 МГц, множитель — х5.5, частота процессора - 715 МГц = 130 МГц х 5,5.



Результаты тестирования


В качестве программы диагностики температуры процессора была выбрана MotherBoard Monitor v4.12. Температура процессора без использования программного охлаждения составила 37°С (Sensor 1), что на 14 градусов выше температуры среды— 23 °С (Sensor 2). После загрузки программы Cpuldle температура процессора составила 25 °С (Sensor 1), что всего на 2 градуса выше температуры среды — 23°С (Sensor 2). Таким образом, Cpuldle осуществила программное охлаждение процессора, заключающееся в снижении его температуры на целых 12°С, что позволяет применять форсированные режимы, соответствующие экстремальному разгону. Понижение температуры, осуществляемое программным способом, зависит от степени загрузки процессора: чем меньше загрузка, тем эффективнее программное охлаждение. Результаты тестирования и контроля температур с помощью программы MotherBoard Monitor.

Следует отметить, что профамма Cpuldle не только обеспечивает программное охлаждает процессоров, но и в некоторых случаях оптимизирует их работу. Современные процессоры имеют некоторые дополнительные функции, которые иногда способствуют росту производительности. Если эти функции не задействованы, то программа способна активизировать данные функции и тем самым повысить производительность системы. Для этого необходимо установить в ее настройке флажок Оптимизировать работу. Настройка параметров программы Cpuldle 5.6.

С целью исследования оптимизирующих свойств Cpuldle был проведен ряд тестов из пакета WinBench 99 vl.l с инициализированной программой Cpuldle 5.6 и без нее. Конфигурация системы, используемой для данного тестирования, соответствует предыдущему варианту, в котором осуществлялся мониторинг температуры. Результаты тестирования оптимизирующих свойств программы Cpuldle представлены в соответствующей таблице, а в графической форме — на рис. 17.25.

Рис. 17.25. Результаты теста CPUmark 99

Анализ оптимизирующих свойств программы Cpuldle

Тесты С Cpuldle Без Cpuldle
CPUmark99 66,8 65,6
FPU WinMark 3850 3850
<
Следует отметить, что приведенные результаты теста CPUmark 99, иллюстрирующие оптимизирующие свойства программы Cpuldle, отличаются незначительно: меньше, чем на 2%. Однако прирост все-таки имеется, поэтому можно сделать вывод, что программа Cpuldle, как и утверждается в ее описании, действительно осуществляет оптимизацию работы центрального процессора.

Программа Cpuldle в процессе своей работы анализирует степень загрузки процессора и позволяет пользователю оценить эти результаты (см. рис. 18.26). Возможна настройка формы вывода результата анализа на экран монитора: режим индикатора — графический или цифровой, интервал обновления параметров и т. д. Пример настройки параметров.

Программа Cpuldle также способна контролировать температуру процессора. Если она превысит определенное, установленное пользователем значение, то Cpuldle может, например, повысить свой приоритет работы по охлаждению процессора или даже инициировать процесс выключения компьютера. Для этого необходимо, чтобы система поддерживала мониторинг параметров процессора, в частности, температуру, а также на компьютере должна быть установлена программа мониторинга MotheBoard Monitor. Настройка контроля программы Cpuldle за температурой процессора представлена.

В этих настройках можно задать температуру, по достижении которой программой будут выполнены соответствующие действия по активизации надлежащих функций. Возможны следующие варианты:

Игнорировать;

Пошаговое увеличение приоритета (рекомендуется);

Наивысший приоритет (максимальное охлаждение);

Немедленно завершить работу Windows (целесообразно, если система поддерживает а, тематическое выключение питания компьютера — расширенное управление питанием).

При решении задач оптимального охлаждения компьютерных компонентов имеет смысл ознакомиться с материалами на сайтах в Internet, адреса которых приведены в главе 20. В первую очередь рекомендуется обратиться по адресам:

www.kryotech.com

www.tomshardware.com

ixbt.stack.net/~termoscope


Вентиляторы и кулеры фирмы AVC


Вентиляторы размером 50x50 мм фирмы AVC сравнительно популярны. Они используются во многих системах охлаждения.

Параметры вентиляторов 5010 (12 В)

Модель Тип

подшипников

RPM CFM Уровень

шумов, дБ

D5010S12E

D5010T12E

sleeve sleeve и ball 3500 3500 9,32 9,32 22 22
D5010B12E double-ball 3500 9,32 22
D5010S12L sleeve 4000 10,48 24
D5010T12L sleeve и ball 4200 10,73 25
D5010B12L double-ball 4200 10,73 25
D5010S12M sleeve 5000 12,14 30
D5010T12M sleeve и ball 5200 12,78 30,5
D5010B12M double-ball 5200 12,78 30,5
D5010T12H sleeve и ball 6200 14,79 34,5
D5010B12H double-ball 6200 14,79 34,5
В5010Т12Е sleeve и ball 3500 9,32 22
В5010В12Е double-ball 3500 9,32 22
B5010T12L sleeve и ball 4200 10,73 25
B5010B12L double-ball 4200 10,73 25
В5010Т12М sleeve и ball 5200 12,78 30,5
В5010В12М double-ball 5200 12,78 30,5
В5010Т12Н sleeve и ball 6200 14,79 34,5
В5010В12Н double-ball 6200 14,79 34,5

Параметры вентиляторов 5010 (12 В) (с сенсором)

Модель Тип

подшипников

RPM CFM Уровень

шумов, дБ

С5010Т12Е sleeve и ball 3500 9,32 22
С5010В12Е double-ball 3500 9,32 22
C5010T12L sleeve и ball 4200 10,73 25
C5010B12L double-ball 4200 10,73 25
С5010Т12М sleeve и ball 5200 12,78 30,5
С5010В12М double-ball 5200 12,78 30,5
С5010Т12Н sleeve и ball 6200 14,79 34,5
С5010В12Н double-ball 6200 14,79 34,5
С5010В12НК double-ball 6200 14,79 34,5

Некоторые кулеры фирмы A VC

Процессор Частота, МГц Кулер
Pentium II 266-450 P2-60B-B
Pentium II 233 P2-632-B
Pentium II 266 P2-639-B, P2-640-B
Pentium II 266-450 P2-652-B
Pentium/Cyrix 6x86/AMD K5 200/166/166 58603
Pentium/Cyrix M2/AMD K6 233/200/200 58605A(CH629)
Pentium/Cyrix M2/AMD K6 233/233/233 58605B(CH616), 58605C(CH644)



Выбор кулера для процессоров Pentium II/III


При выборе эффективного охлаждающего устройства для процессора Intel Pentium II или Pentium III следует уделять внимание всем основным принципам выбора качественного радиатора и вентилятора. Однако существуют и некоторые особенности, вытекающие из конструкции данных процессоров стандартов Slot 1 и Slot 2 и влияющие как на процесс, так и на результат выбора.

Во-первых, необходимо обеспечить хороший проток воздуха через радиатор процессора. Эту задачу можно решить с помощью использования радиаторов соответствующей формы.

Во-вторых, в связи с тем, что плата процессора имеет прямоугольную форму, для эффективного охлаждения необходимо добиться того, чтобы поток воздуха доходил до дальних концов данной платы. Это можно осуществить, используя радиаторы закрытого типа. В таких радиаторах боковые ребра делают непрерывными, нередко даже используют специальные профили и т. п.

На рис. 17.8 приведен эскиз простого, относительно дешевого, но эффективного радиатора для процессоров стандарта Slot 1. Данный радиатор сделан с использованием указанного положения выступающих частей, благодаря чему поток воздуха свободно идет через весь кулер, хорошо охлаждая радиатор, а следовательно, и процессор.

Рис. 17.8. Пример кулера для Pentium

Приведенная конструкция кулера позволяет организовать интенсивное охлаждение платы процессора Pentium II или Pentium III. Этот же тип кулера хорошо подходит в качестве охлаждающего устройства для процессоров Intel Celeron стандарта Slot 1, установленных и эксплуатируемых в форсированных режимах работы.



Примеры и результаты разгона


Примеры и результаты разгона

Разгон и оптимизация компьютеров i486

Разгон и оптимизация компьютера с процессором iPentium M MX-166

Тестирование компьютера на высоком уровне

Оптимизация памяти и видеоподсистемы средствами BIOS Setup

Результаты разгона компьютера AMD-K6-2

Разгон компьютеров с процессорами iCeleron

Разгон компьютеров с процессорами iPentium II

Разгон компьютеров с процессорами Pentium III (Coppermine)

Разгон компьютеров с процессорами Celeron (Coppermine)

Разгон компьютеров с процессорами Pentium 4

Разгон компьютеров с процессорами AMD Athlon

Разгон компьютеров с процессорами AMD Duron



512 Кбайт на плате процессора,


Конфигурация системы, используемой в тестировании

По материалам и с разрешения www.ixbt.com.

Материнская плата: ASUS K7M (AMD 751+VT82C686A).

Процессор: AMD Athlon 650 (кэш-память L1 — 128 Кбайт, кэш-памят L2 — 512 Кбайт на плате процессора, работающая на 1/2 частоты ядр; процессора, стандартная тактовая частота FSB EV6 — 100 МГц при пере даче данных с частотой 200 МГц, напряжение ядра — 1,6 В, разъег Slot A).

Оперативная память: 128 Мбайт PC 100 SDRAM производства SE( (CAS2).

Жесткий диск: IBM DJNA 372200.

Видеоадаптер: Chaintech Desperado AGP-RI40 (NVIDIA Riva TNT: 16 Мбайт SDRAM).

Звуковая карта: Creative Sound Blaster Live!. О ОС: Windows 98.


Материнская плата 1: Abit KT7


Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата 1: Abit KT7 (VIA Apollo KT133, VT8363+VT82C686A).

Материнская плата 2: Soltek SL-75KV+ (VIA Apollo KT133, VT8363+VT82C686A).

Процессор: AMD Duron 600 (L1 кэш-память — 128 Кбайт, 64 Кбайт L2 кэш-память на кристалле процессора, работает на частоте ядра, стандартная частота FSB EV6 — 100 МГц и частота передачи данных 200 МГц, напряжение питания ядра- 1.5В, Socket A (462 pins) (рис. 19.81).

Оперативная память: 128 Мбайт, SDRAM, РС100. .

Жесткий диск: IBM DPTA-372050 (20 Гбайт, 2 Мбайт кэш-памяти, UDMA/66).

Видеоадаптер: ASUS AGP-V3800 TV (видеочипсет TNT2, видеопамять 32 Мбайт).

Видеоадаптер: Creative Sound Blaster Live!. П Мощность источника питания: 250 Вт. П ОС: Windows 98 Second Edition.



Рис. 18.73. Тестируемый процессор AMD Duron

Основные параметры материнских плат (важные для разгона)

Soltek SL-75KV+ (рис. 18.74).



Рис. 18.74. Материнская плата Sol tek SL-75KV+

Процессоры: AMD Athlon (Thunderbird) и AMD Duron. Процессорный разъем Socket A (462 контакта). Стандартные значения тактовой частоты шины FSB — 100 МГц.

Overclocking: посредством DIP-переключателей— 100, 103, 105, ПО, 112, 115, 120, 124, 133.3, 140, 150 МГц, средствами BIOS Setup - 100, 103, 105, 112, 115, 120, 124МГц.

Напряжение на ядре: 1,5—1,85 В с шагом 0,25 В.

Установка множителя: посредством DIP-переключателей.

Чипсет: VIA Apollo KT133 (VT8363+VT82C686A).

Оперативная память: до 768 Мбайт в 3 DIMM (168 pin, 3,3 В), частота -100/133 МГц.

BIOS: Award Plug and Play BIOS.

Abit KT7 (рис. 19.83).

Процессоры: AMD Athlon (Thunderbird) и AMD Duron. Процессорный разъем Socket A (462 контакта). Стандартные значения тактовой частоты шины FSB - 100 МГц.



Рис. 18.75. Материнская плата Abit KT7

Overclocking: средствами BIOS Setup— 100, 101, 103, 105, 107, ПО, 112, 115, 117, 120, 122, 124, 127, 133, 136, 140, 145, 150, 155 МГц.

Напряжение на ядре: 1,1—1,85 В с шагом 0,25 В. П Установка множителя: средствами BIOS Setup. П Чипсет: VIA Apollo KT133 (VT8363+VT82C686A).



Оперативная память: до 1,5 Гбайт в 3 DIMM (168 pin, 3,3 В) PCI00/133 SDRAM, частота — 100/133 МГц.

BIOS: Award Plug and Play BIOS.

Средства тестирования

Тест: WinBench 99 (CPUmark 99 и FPU WinMark);

Средства охлаждения

В качестве кулера был использован Titan TTC-D2T (рис. 19.84). Этот кулер обеспечивает эффективное охлаждение процессоров AMD Athlon (Thunderbird) и AMD Duron. Контроль над вентилятором выполняется встроенными средствами hardware monitoring микросхемы VT82C686A.

Контроль над температурой процессора осуществляется с помощью термодатчиков материнской платы: гибкого (рис. 18.76) для платы SL-75KV+ и жесткого (рис. 18.77) для платы Abit KT7 и средств hardware monitoring.



Рис. 18.76. Кулер Titan TTC-D2T



Рис. 18.77. Гибкий термодатчик на материнской плате SL-75KV+



Рис. 18.78. Жесткий термодатчик на материнской плате Abit KT7

Разгон процессоров посредством повышения частоты FSB

В случае использования платы Soltek SL-75KV+ выбор тактовой частоты процессорной шины осуществляется с помощью одного из двух DIP-переключателей (SW1), выделенных на фото материнской платы SL-75KV+ (рис. 19.87), и средствами BIOS Setup.



Рис. 18.79. DIP-переключатели на материнской плате SL-75KV+ (выделен SW1)

Для Abit KT7 выбор частоты выполняется из BIOS Setup в SoftMenu. При работе с платой Abit KT7 были получены более высокие результаты: тактовую частоту шины процессора FSB удалось повысить до 115 МГц. Результаты тестирования при помощи материнской платы Abit KT7 представлены в следующей таблице и на диаграммах (рис. 19.88, 19.89).

Разгон процессора Duron (материнская плата Abit KT7)

Частота процессора = = Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
600=100x6 51,4 3260
672= 112x6 57,8 3660
690=115x6 59,4 3760


Рис. 18.80. Результаты тестирования CPUmark 99 (разгон посредством повышения частоты FSB, плата Abit KT7)



Рис. 19.81. Результаты тестирования FPU WinMark (разгон посредством повышения частоты FSB, плата Abit KT7)

Разгон процессора Duron (материнская плата SL-75KV+)



Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
600 = 100x6 52,7 3260
630=105x6 55,4 3430
672=112x6 59,1 3660
Результаты тестирования в случае использования материнской платы Soltek SL-75 KV+ представлены в следующей таблице и на диаграммах (рис. 19.90, 19.91).



Рис. 18.82. Результаты тестирования CPUmark 99 (разгон посредством повышения частоты шины FSB, плата SL-75KV+)



Рис. 19.83. Результаты тестирования FPU WinMark (разгон посредством повышения частоты шины FSB, плата SL-75KV+)



Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата: Gigabyte GA-7ZM (чипсет VIA Apollo KT133).

Процессор: AMD Duron 650 (кэш-память L1 — 128 Кбайт, кэш-памят L1 — 64 Кбайт, работающая на полной частоте процессора, стандартна тактовая частота FSB — 100 МГц, напряжение ядра — 1,5 В, Socket A).

Оперативная память: 128 Мбайт DIMM PC133 SDRAM.

Жесткий диск: IBM DJNA 372200.

Видеоадаптер: Creative 3DBlaster Annihilator Pro.

Звуковая карта: Creative Sound Blaster Live!.

ОС: Windows 98.


128 Кбайт, работающая на частоте


Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата: Abit BE6-II (чипсет J440BX AGPset).

Процессор: Intel Celeron 533 (ядро Coppermine, кэш-память L2 — 128 Кбайт, работающая на частоте процессора, стандартная частота FSB — 66 МГц, SL46S, made in Malaysia, подключение процессора к материнской плате осуществлялось через переходник Slot I — Socket 370).

Средства поддержки температурного режима процессора: для охлаждения процессора был использован мощный радиатор и кулер.

Оперативная память: 128 Мбайт DIMM PC133 SDRAM. О Жесткий диск: Western Digital 6.4 Гбайт. П Видеоадаптер: MSI MS-8809 GeForce. П CD-ROM: ASUS CD-S400/A (40х). П ОС: Windows 98.

В качестве программ тестирования использовались: SiSoft Sandra 2000 Professional, 3Dmark 2000, Quake 3 (demol).


128 Кбайт, работающая на частоте


Конфигурация системы, используемой в тестировании

По материалам и с разрешения www.ixbt.com.

Материнская плата: ASUS P3B-F (чипсет i440BX AGPset).

Процессор: Intel Celeron 667 (ядро Coppermine, кэш-память L2 — 128 Кбайт, работающая на частоте процессора, стандартная частота FSB — 66 МГц, напряжение ядра -- 1,65 В, подключение процессора к материнской плате осуществлялось через переходник Slot I — Socket 370 ASUS S370-133).

Средства поддержки температурного режима процессора: для охлаждения процессора был использован мощный радиатор и кулер Golden Orb.

Оперативная память: 256 Мбайт DIMM PC133 SDRAM производства Micron.

Жесткий диск: IBM DJNA 372200.

Видеоадаптер: Creative 3DBlaster Annihilator Pro.

Звуковая карта Creative Sound Blaster Live!.

ОС: Windows 98.


Компьютер с процессором iCeIeron-ЗООА/ЗЗЗ


Ниже приведены некоторые результаты тестирования разогнанных процессоров Celeron-ЗООА и Celeron-ЗЗЗ в сравнении с процессорами Pentium II и Celeron-266, Celeron 300 (рис. 19.21 —19.25). В качестве тестов использовались Winstone 98, WinBench 98, Quake2 (640x480 через OpenGL), Unreal (640x480).

Результаты сравнительного тестирования процессоров

Winstone 98 CPU Mark32 FPU Mark Quake2, FPS Unreal, FPS
Celeron-266 17,5 400 1250 27,0 15,5
266 (66x4)          
Celeron-266 22,5 600 1900 39,0 23,5
400(100x4)          
Celeron-300 18,5 420 1400 29,0 17,0
300 (4,5x66)          
Celeron-ЗЗЗ 24,0 660 1750 39,0 22,0
333 (5x66)          
Celeron-ЗЗЗ 27,0 890 2200 44,0 27,0
416(5x83)          
Celeron-ЗООА 28,5 930 2400 45,5 30,5
450(4,5x100)          
Celeron-ЗООА 29,0 960 2450 45,5 30,5
463(4,5x103)          
Pentium II 333 24,5 840 1700 39,5 21,5
333 (4,5x66)          
Pentium II 350 26,0 920 1800 42,0 25,0
350(3,5x100)          
Pentium II 400 27,5 1010 2050 44,0 26,5
400(4x100)          
Pentium II 450 29,0 1160 2300 45,5 28,5
450(4,5x100)          

Рис. 18.21. Результаты теста Winstone

Рис. 18.22. Результаты теста CPU Mark32

Рис. 18.23. Результаты теста FPU Mark

Рис. 18.24. Результаты теста Quake2, FPS

Рис. 18.25. Результаты теста Unreal, FPS

По всем показателям разогнанные процессоры Celeron не уступают Pentium II 450. Это касается как офисных приложений, так и игр. В тесте Unreal Celeron даже значительно превысил результаты Pentium II 450.



Ниже представлены некоторые данные тестирования


Ниже представлены некоторые данные тестирования (рис. 18.17—18.20) компьютера с использованием процессоров Celeron-266 и Celeron-ЗОО в режимах разгона. В качестве тестов использовались программы Winstone 98, WinBench 98, Quake2 (640x480).

Результаты тестирования компьютера

Процессор/тест Winstone 98 CPU Mark32 FPU Mark Quake2, FPS
Celeron 266 (266) 16,5 400 1300 12
Celeron 300 (300) 17,5 420 1400 13
Celeron 266 (300) 18,0 450 1450 14
Celeron 300 (337) 19,0 470 1600 15
Celeron 266 (333) 19,5 500 1600 15
Celeron 300 (374) 20,0 525 1750 16
Из приведенных результатов можно сделать вывод, что использование процессоров Celeron-266 и Celeron-ЗОО в режимах разгона позволяет значительно увеличить производительность компьютера.

Для компьютера с процессором Celeron-266 наиболее перспективным является режим с частотой шины процессора 100 МГц, что позволяет увеличить рабочую частоту процессора до 400 МГц.



Рис. 18.17. Результаты теста Winstone



Рис. 18.18. Результаты теста CPU Mark32



Рис. 18.19. Результаты теста FPU Mark



Рис. 18.20. Результаты теста Quake2

Дальнейший рост производительности возможен за счет установки более высоких значений частоты для шины процессора, если это не сопровождается ухудшением стабильности работы процессора и других подсистем компьютера.


Компьютер с процессором iCeleron-333 (разъем Slot 1)


Конфигурация системы

Материнская плата — Abit BH-6

Процессор — Intel Celeron 333, Slot 1, Retail, Costa Rica, Sspec# — SL2WN

Память — 64 Мбайт Micron PC 100 SDRAM (CAS 2)

Видео - Creative Labs TNT, 16 Мбайт, AGP

Жесткий диск — IBM 10 Гбайт

Охлаждение — Dual CPU fan, 486 fan на видеоплату (TNT)

Параметры разгона:

Частота шины — 75 МГц

Частота процессора — 375 МГц

Напряжение — 1,80 В

В качестве теста использовались пакет тестов WinBench 99 vl.l и программа Quake 1.03 (с параметрами glquake timedemo demol.dem, 640x480x16). Результаты тестов приведены на соответствующих диафаммах (рис. 18.32—18.34).

Результаты тестирования

Частота процессора/шины, МГц CPUmark99 FPUMark Quake, FPS
333/66 25,8 1740 92,9
375/75 28,9 1960 98,4
416/83 31,4 2170 104,3

Рис. 18.32. Результаты теста CPUMark99

Рис. 18.33. Результаты теста FPUMark

Рис. 18.34. Результаты теста Quake

При конфигурации с частотой 416 МГц (83 МГц х 5) загрузка проходила нормально, но по истечении 5—10 минут операционная система (Windows 95 OSR2. lb) выдавала ошибки. Поэтому оптимальной была выбрана конфигурация с частотой шины 75 МГц. Следует отметить, что в качестве охлаждающих средств использовались двойной кулер (для процессора) и кулер для процессора 80486 (для видеоплаты).



Компьютер с процессором iCeleron-366 (корпус PPGA)


Конфигурация системы

Материнская плата — Ерох ВХА

Процессор — Intel Celeron 366, PPGA, Retail, Costa Rica

Память - 128 Мбайт PC 100 SDRAM

Охлаждение — обычное

Параметры разгона:

Частота шины — 83 МГц

Частота процессора — 458 МГц

Напряжение — 2,00 В

В качестве тестирующей программы использовалась Ouake2 (timedemo) с разрешением 1024x768 (рис. 18.35).

Результаты тестирования

Частота процессора/шины, МГц Quake2, FPS
366/66 33
458/83 46

Рис. 18.35. Результаты теста Quake2

Следует отметить, что система отлично работала и без дополнительного охлаждения, т. е. использовались обычные средства охлаждения для процессоров iCeleron-366. Однако рекомендуется и в данном случае обратить внимание на дополнительные средства охлаждения процессора и/или других компонентов компьютера.



Компьютер с процессором iCeleron-З00А (корпус PPGA)


Конфигурация системы

Материнская плата — Abit BM-6

Процессор — Intel Celeron 300A, PPGA, Retail, Malaysia, Sspec# — SL35Q

Память — 64 Мбайт Micron PC 100 SDRAM 8 не (CAS 2)

Охлаждение — Computernerd facrx2b twin cooler

Параметры разгона:

Частота шины - 66, 75, 83, 100, ЮЗ, 105, НО, 112 МГц

Частота процессора - 300, 338, 374, 450, 464, 472, 495, 504 МГц

Напряжение — 2,00 В

В качестве тестирующей программы использовалась SiSoft Sandra.

Результаты тестирования

Частота процессора/шины, МГц CPU FPU
300/66 817 400
338/75 918 450
374/83 1020 500
450/100 1227 603
464/103 1262 621
472/105 1286 633
495/110 1347 664
504/1 1 2 1374 677

Компьютер запускался и в конфигурации 115 МГц х 4,5 (прошел успешно POST-тест при загрузке), но операционная система Windows 95 не загружалась. Для сравнения процессоры Intel Pentium II 450 МГц и Intel Pentium IIJ 500 МГц показали следующие результаты:

Тестирование других процессоров

Процессор CPU FPU
Pentium III 500 МГц 1350 670
Pentium II 450 МГц 1220 590

Видно, что процессор Intel Celeron в форсированном режиме показывает лучшие результаты, чем процессоры Pentium II и Pentium III при практически одной и той же частоте ядра (рис. 18.30, 18.31). Следует отметить, что охлаждение процессора проводилось на очень высоком уровне. Использовался большой радиатор и двойной кулер с внешним питанием от сети.

Рис. 18.30. Результаты теста CPU

Рис. 18.31. Результаты теста FPU



Компьютер с процессором iCeleron-З00А (разъем Slot 1)


Конфигурация системы

Материнская плата — Abit BH-6

Процессор — Intel Celeron 300A, Slot I, OEM, Costa Rica

Жесткий диск - IBM 10,1 Гбайт 16GP 5400 rpm

Память - 128 Мбайт Mushkin/Samsung-G8 125 MHz (CAS 2)

Охлаждение — ComputerNerd BCool-ER 3-fan/heatsink combo

Параметры разгона:

Частота шины — 103 МГц

Частота процессора — 103 МГц х 4,5 = 464 МГц

Напряжение — 220 В

В качестве теста использовался пакет тестов WinBench 99. Результаты тестов представлены на соответствующих диаграммах (рис. 18.26—18.29).

Результаты тестирования

  300 МГц = 66 МГц х 4,5 464 МГц = 103 МГц х 4,5
CPU 25 38,7
FPU 1600 2470
Business Disk WinMark 99 (1000 байт/с) 2350 2520
High-End Disk WinMark 99 (1000 байт/с) 8060 8600

Компьютер запускался и в конфигурации с частотой 504 МГц (112 МГц х 4,5) прошел успешно POST-тест при загрузке, но операционная система Windows 95 не загружалась — компьютер зависал.

Рис. 18.26. Результаты теста CPU Mark99

Рис. 18.27. Результаты теста FPU Mark

Рис. 18.28. Результаты теста HDD/Bus

Рис. 18.29. Результаты теста HDD/HE



Как известно, процессоры Pentiun II


Как известно, процессоры Pentiun II с рабочей частотой 300 МГц хорошо работают при форсированных режимах. Особенно с материнскими платами, специально разработанными со встроенными средствами разгона. К числу наилучших относятся материнские платы фирмы Abit, например, Abit BX6. Эта плата позволяет достичь очень высокой производительности.

Ниже представлены результаты разгона и тестирования компьютера с процессором Intel Pentium II и с материнской платой Abit BX6.

Тип компьютера Процессор Материнская плата Сопроцессор Шины BIOS Память Кэш-память Видео Жесткий диск Гибкий диск Последовательный порт Параллельный порт Клавиатура Мышь Pentium II Intel Pentium II 300 МГц Abit BX6 Интегрированный ISA, PCI Award Modular BIOS V4.51PG 64 Мбайт SDRAM 32 Кбайт (L1), 512 Кбайт (L2) в CPU ASUS V3400TNT Western Digital 8,4 Гбайт 1,44M(3,5) COM2: (2F8h) LPT1: (378h) 101 клавиша Через последовательный порт (2 кнопки)
CD-ROM Звуковая карта ОС ATARI (40x) Sound Blaster AWE32 Windows 98 (4.10.1998)
Настройки форсированного режима осуществлялись в BIOS Setup в меню !! CPU SOFT MENU II !!.

Начальная конфигурация

CPU Name Is: Intel Pentium II MMX

CPU Operating Speed: 300(66)

Turbo Frequency: Disabled

CPU Power Supply: Default

Core Voltage: 2,00v

Установка форсированного режима

CPU Name Is: Intel Pentium II MMX

CPU Operating Speed: User Define .

Turbo Frequency: Disabled

External Clock: 100MHz

Multiplier Clock: x4,5

AGPCLK/CPUCLK: 2/3

Speed Error Hold: Enabled

CPU Power Supply: User Define

Core Voltage: 2,10v

В процессе разгона была увеличена частота системной шины с 66 МГц до 100 МГц. В результате частота процессора повысилась в полтора раза: с 300 МГц до 450 МГц. Для стабильности работы напряжение ядра процессора было увеличено с 2,00 В до 2,10 В. На всякий случай отслеживалась температура системы (параметр System Temperature в меню CHIPSET Features Setup): до разгона — 41 °С, после — 42 °С.

В качестве теста использовался пакет WinBench 99. Проводились тесты FPUMark (рис. 19.36), Disk Playback/Bus, Disk Playback/HE (рис. 18.37, 18.38). К сожалению, тест процессора CPUmark99 не загрузился, что, по-видимому, связано с нестабильностью работы используемой версии операционной системы (Windows 98).





Рис. 18.36. Производительность сопроцессора



Рис. 18.37. Производительность жесткого диска

Результаты тестирования

300 МГц = 66 МГц х 4,5 450 МГц = 100 МГц х 4,5
Business Disk WinMark 99 (1000 байт/с) 1910 1940
High-End Disk WinMark 99 (1000 байт/с) 5630 5930
FPU Mark 1540 2310


Рис. 18.38. Результаты теста Disk Playback/HE

Результаты теста Disk Playback/HE (1000 байт/с)

300 МГц= 66 МГц х 4,5 450 МГц = 100 МГц х 4,5
AVS/Express 3.4 03580 04000
FrontPage 98 27600 31 100
Photoshop 4.0 04090 04330
Premiere 4.2 03950 04340
Sound Forge 4.0 06130 06290
Visual C++ 5.0 06390 07420

Процессор Intel Pentium II 333


Процессор Intel Pentium II 333 МГц является достаточно популярным среди пользователей. Данный процессор показывает неплохие результаты в тестах и является достойным представителем процессоров Pentium II.

Что касается разгона Intel Pentium 333 МГц, процессор дает неплохие результаты. Оказалось, что его можно разогнать до 416 МГц (5 х 83 МГц). В некоторых материнских платах, которые поддерживают более высокие частоты host-шины (например, 92 и 95 МГц), иногда удается разогнать процессор до 460 МГц. Но при таких частотах просто необходимо дополнительное охлаждение процессора, а также других компонентов компьютера.

Разгон процессора осуществлялся с помощью увеличения частоты host-шины с 66 МГц до 95 МГц. При использовании таких высоких частот, как 83, 92 и 95 МГц, работа компьютера была нестабильной. При частотах 92 и 95 МГц при тестировании система часто зависала даже при увеличении охлаждения. Обеспечить стабильную работу процессора удалось за счет увеличения питания процессора на 0,1 В.

В качестве теста использовался WinBench 98.

Результаты разгона процессора Pentium II333

Параметры разгона CPUmark32 FPUMark
333 = 5 хбб 0850 1700
375 = 5 х75 0950 1950
416 = 5 х83 1050 2150
460 = 5 х92 1200 2400
475 = 5 х95 1250 2500
Результаты тестов (рис. 18.39, 18.40) показывают существенный прирост производительности системы в результате разгона процессора. Однако, как уже отмечалось, система работала нестабильно с частотами 83, 92 и 95 МГц (416, 460 и 475 МГц соответственно).



Рис. 18.39. Результаты теста CPUmark32



Рис. 18.40. Результаты теста FPUMark

Наиболее оптимальный и рекомендуемый вариант — это 375 МГц = 5 х х 75 МГц без увеличения питания процессора, и 416 МГц = 5 х 83 МГц с увеличенным напряжением питания.

Как и во всех случаях разгона процессоров, необходимо обеспечить эффективное охлаждение процессора в форсированных режимах.


1850 chipset, BIOS 1004 Final


Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата: ASUS P4T ( 1850 chipset, BIOS 1004 Final от 30.03.2001).

Процессор: Intel Pentium 4 с тактовой частотой 1,7 ГГц (ядро Willamette, L1 — 8 Кбайт, L2 — 256 Кбайт кэш-памяти, которая'работает на частоте процессора, рекомендуемая частоте шины процессора - 100 МГц и 400 МГц шина данных, напряжение на ядре — 1,75 В, Socket 423).

Жесткий диск: IBM Deskstar 75GXP (45 Гбайт, 2 Мбит кэш-памяти, 7200RPM, UltraATA/100.

Оперативная память: Buffalo PC800 2x128 Mb ECC RDRAM.

Видеоадаптер: nVidia GeForce3 64 Мбайт (ядро: 200 МГц; память: 230 МГц DDR).

CD-ROM: ASUS CD-S400/A (40х). П ОС: Windows 2000 Professional (SP1).


Компьютер с процессором Pentium III-500E


Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата: Abit BE6-II (чипсет J440BX AGPseJ;).

Процессор: Intel Pentium III 500E (ядро Coppermine, кэш-память L2 — 256 Кбайт, работающая на частоте процессора, рекомендованная частота шины процессора — 100 МГц, напряжение питания ядра — 1,6 В, FC-PGA, подключение процессора к материнской плате осуществлялось через переходник Slot I—Socket 370).

Жесткий диск: IBM DPTA-372050 (20 Гбайт, 2 Мбайт кэш-памяти, UltraDMA/66).

Оперативная память: 128 Мбайт, РС100.

Видеоадаптер: ASUS AGP-V3800 TV (видеочипсет TNT2, видеопамять -32 Мбайт).

CD-ROM: ASUS CD-S400/A (40х).

ОС: Windows 98 с установленными драйверами контроллера жестких дисков UDMA/66.



Компьютер с процессором Pentium III-550E


Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата: Abit BE6-II (чипсет i440BX AGPset).

Процессор: Intel Pentium III 550E (ядро Coppermine, кэш-память L2 — 256 Кбайт, работающая на частоте процессора, рекомендованная частота шины процессора— 100 МГц, напряжение питания ядра— 1,65В, in



Компьютер с процессором Pentium III-700E


Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата: Abit BE6-II (чипсет J440BX AGPset).

Процессор: Intel Pentium III 700E (ядро Coppermine, кэш-память L2 — 256 Кбайт, работающая на частоте процессора, рекомендованная частота шины процессора— 100 МГц, напряжение питания ядра— 1,65В, in box, FC-PGA (подключение через переходник), pack date 04/27/2000, version A15753-001, S-Spec - SL45Y).

Жесткий диск: IBM DPTA-372050 (20 Гбайт, 2 Мбайт кэш-памяти, UltraDMA/66).

Оперативная память: 128 Мбайт, PC 100.

Видеоадаптер: ASUS AGP-V3800 TV (видеочипсет TNT2, видеопамять — 32 Мбайт).

CD-ROM: ASUS CD-S400/A (40х).

ОС: Windows 98 с установленными драйверами контроллера жестких дисков UDMA/66.



Компьютеры с процессором AMD Athlon-700 (Thunderbird)


Конфигурация системы, используемой в тестировании

Материнская плата: Abit KT7 (VIA Apollo KT133, VT8363+VT82C686A).

Процессор (рис. 19.70): AMD Athlon 700 (L1 кэш-память- 128 Кбай: 256 Кбайт L2 кэш-память на кристалле процессора, работает на частот ядра, стандартная частота FSB EV6 — 100 МГц и частота передачи дан ных 200 МГц, напряжение питания ядра — 1,7 В, Socket A (462 pins).

Оперативная память: 128 Мбайт, SDRAM, РС100.

Жесткий диск: IBM DPTA-372050 (20 Гбайт, 2 Мбайт кэш-памя™ U DM А/66).

Видеоадаптер: ASUS AGP-V3800 TV (видеочипсет TNT2, видеопамят 32 Мбайт).

Видеоадаптер: Creative Sound Blaster Live!. П Мощность источника питания: 250 Вт.

ОС: Windows 98 Second Edition.

Рис. 18.62. Тестируемый процессор AMD Athlon 700 (Thunderbird)

Основные параметры материнской платы Abit KT7 (важные для разгона)

Материнская плата Abit KT7 (рис. 19.71), которая была использована дл разгона процессора AMD Athlon 700, обладает следующими основным! важными для разгона, параметрами.

Процессоры: AMD Athlon (Thunderbird) и AMD Duron. Процессорны разъем Socket A (462 контакта). Стандартные значения тактовой частот; шины FSB — 100 МГц.

Overclocking: через BIOS Setup— 100, 101, 103, 105, 107, ПО, 112, 115, 117, 120, 122, 124, 127, 133, 136, 140, 145, 150, 155 МГц.

Напряжение на ядре: 1,1—1,85 В с шагом 0,25 В.

Установка множителя: через BIOS Setup.

Чипсет: VIA Apollo KT133 (VT8363+VT82C686A).

Оперативная память: до 1,5 Гбайт в 3 DIMM (168 pin; 3,3 В) РС100/133 SDRAM, частота — 100/133 МГц.

BIOS: Award Plug and Play BIOS.

Рис. 18.63. Материнская плата Abit KT7

Средства тестирования

Тест: WinBench 99 (CPUmark 99 и FPU WinMark).

Средства охлаждения

В качестве кулера был использован Titan TTC-D2T (рис. 18.63). Этот кулер обеспечивает эффективное охлаждение процессоров AMD Athlon (Thunderbird) и AMD Duron. Контроль над вентилятором выполняется встроенными средствами hardware monitoring микросхемы VT82C686A.

Контроль за температурой процессора осуществляется с помощью жесткого термодатчика (рис. 18.64), расположенного на материнской плате, и средств hardware monitoring.

Рис. 18.63. Кулер Titan TTC-D2T

Рис. 18.64. Жесткий термодатчик на материнской плате.



Оптимизация памяти и видеоподсистемы средствами BIOS Setup


После процедуры разгона в целях дальнейшего увеличения производительности компьютера была проведена оптимизация работы памяти и видеоподсистемы посредством изменения определенных настроек BIOS Setup.

В первую очередь будет оптимизирована работа видеоподсистемы, а затем памяти, для этого необходимо:

1. Войти в BIOS Setup с помощью нажатия клавиши <Delete> при старте компьютера.

Экран дисплея при старте компьютера

Award Modulator BIOS V4.51PG, An Energy Star Ally Copyright (C) 1984-97, Award Software, Inc.

Pentium-MMX CPU at 188MHz Memory Test : 32768K OK

Award Plug and Play BIOS Extention vl.OA Copyright (C) 1997, Award Software, Inc.

Detecting HDD Primary Master ... WDC AC21600H Detecting HDD Primary Slave

Detecting HDD Secondary Master... None Detecting HDD Secondary Slave ... None

Press DEL to Enter SETUP 09/10/97-i430TX-8679-2A59IC3EC-00

Главное меню BIOS Setup (после нажатия клавиши <Delete>)

ROM PCI/ISA BIOS (2A59IC3E)

CMOS SETUP UTILITY

AWARD SOFTWARE, INC.

STANDART CMOS SETUP INTERGRATED PERIPHERALS

BIOS FEATURES SETUP SUPERVISOR PASSWORD

See & CHIPSET SETUP USER PASSWORD

POWER MANAGEMENT SETUP IDE HDD AUTO DETECTION

PNP/PCI CONFIGURATION SAVE & EXIT SETUP

LOAD SETUP DEFAULTS EXIT WITHOUT SAVING

2 Войти в меню BIOS FEATURES SETUP

Меню BIOS FEATURES SETUP (до изменения — все параметры по умолчанию). Пункты меню, которые будут изменены в процессе оптимизации, выделены полужирным курсивом.

ROM PCI/ISA BIOS (2A59IC3E)

BIOS FEATURES SETUP

AWARD SOFTWARE, INC.

Virus Warning Disabled Video BIOS Shadow Enabled

CPU Internal Cache Enabled C8000-CBFFF Shadow Disabled

External Cache Enabled CCOOO-CFFFF Shadow Disabled

Quick Power On Self Test Enabled DOOOO-D3FFF Shadow Disabled

Boot Sequence A,C,SCSI D4000-D7FFF Shadow Disabled

Swap Floppy Drive Disabled D8000-DBFFF Shadow Disabled

Boot Up Floppy Seek Enabled DCOOO-DFFFF Shadow Disabled

Boot Up NumLock Status On

Boot Up System Speed High

Typematic Rate Setting Disabled


Typematic Rate (Chars/sec) 6

Typematic Delay (Msec) 250

Security Option Setup

PCI/ISA Palette Snoop Disabled

OS Select (For DRAM > 64MB) Non-OS2 "

3. Изменить выделенные КУРСИВОМ значения Disabled На Enabled.

Ниже представлено меню BIOS FEATURES SETUP после оптимизации. Пункты меню, которые были изменены, выделены полужирным курсивом.

ROM PCI/ISA BIOS (2A59IC3E)

BIOS FEATURES SETUP

AWARD SOFTWARE, INC.

Virus Warning Enabled Video BIOS Shadow Enabled

CPU Internal Cache Enabled C8000-CBFFF Shadow Enabled

External Cache Enabled CCOOO-CFFFF Shadow Enabled

Quick Power On Self Test Enabled DOOOO-D3FFF Shadow Enabled

Boot Sequence A,C,SCSI D4000-D7FFF Shadow Enabled

Swap Floppy Drive Disabled D8000-DBFFF Shadow Enabled

Boot Up Floppy Seek Enabled DCOOO-DFFFF Shadow Enabled

Boot Up NumLock Status On

Boot Up System Speed High

Typematic Rate Setting Disabled

Typematic Rate (Chars/sec) 6

Typematic Delay (Msec) 250

Security Option Setup

PCI/ISA Palette Snoop Disabled

OS Select (For DRAM > 64MB) Non-032

4. Выйти из меню BIOS FEATURES SETUP в главное меню (клавиша <Esc>).

5. Войти в меню SeePU & Chipset SETUP.

Ниже представлено меню SeePU & CHIPSET SETUP (до изменения — все параметры по умолчанию). Пункты меню, которые будут изменены Е процессе оптимизации, выделены полужирным курсивом.

ROM PCI/ISA BIOS (2A59IC3E)

SeePU t, CHIPSET SETUP

AWARD SOFTWARE, INC

AUTO Configuration Enabled Spectrum Spread Disabled

DRAM Timing 70ns Power-Supply Type Auto

Flash BIOS Protection Disabled

DRAM Leadoff Timing 10/6/4 Hardware Reset Protection Disabled

DRAM Read Burst (EDO/FP) x333/x444 ***** CPU Setup ******

DRAM Write Burst Timing хЗЗЗ CPU Type Intel PS5C

Fast EDO Lead Off Disabled User's favorite Enabled

Refreash RAS# Assertion 5 CDcs

Fast RAS to CAS Delay 3 CPU Vcore 2.8 V

DRAM Page Idle Timer 2Clks CPU BUS Frequency 75 MHz

DRAM Enhanched Paging Enabled Frequency Ratio x2.5

Fast MA to RAS# Delay 2 Clks

SDRAM (CAS Lat/RAS-to-CASI 3/3



SDRAM Speculative Read Disabled

System BIOS Cacheable Disabled

Video BIOS Cacheable Disabled

8 Bit I/O Recovery Time 1

16 Bit I/O Recovery Time 1

Memory Hole At 15M-16M Disabled

Specific PCI 2.1 Transfer Disabled

6. Изменить соответствующие значения параметров на значения, приведенные ниже в меню SeePU & Chipset SETUP (после оптимизации) и выделенные полужирным курсивом.

ROM PCI/ISA BIOS (2A59IC3E) SeePU & CHIPSET SETUP AWARD SOFTWARE, INC.

AUTO Configuration : Disabled Spectrum Spread Disabled

Power-Supply Type Auto

Flash BIOS Protection Disabled

DRAM Leadoff Timing 10/6/3 Hardware Reset Protection Disabled

DRAM Read Burst (EDO/FP) x222/x333 ***** CPU Setup ******

DRAM Write Burst Timing x222 CPU Type Intel P55C

Fast EDO Lead Off Eiabled User's favorite Enabled

Refreash RASO Assertion 4 Clks

Fast RAS to CAS Delay 2 CPU Vcore 2.8V

DRAM Page Idle Timer 2Clks CPU BUS Frequency 75 MHz

7. Выйти из меню SeePU & Chipset SETUP в главное меню (клавиша <Esc>).

8. Сохранить измененные данные и выйти — в главном меню выбрать команду SAVE & EXIT SETUP, нажать клавишу <у>, а затем клавишу <Enter>.

9. Провести тестирование оптимизированной системы.

• Старт компьютера:

1) Запустить компьютер.

2) Тестирование системы при старте должно быть успешным, необходимо также указать новую частоту процессора (в данном случае 75 МГц х 2,5 = 187,5 МГц).

Экран дисплея компьютера при старте

Award Modulator BIOS V4.51PG, An Energy Star Ally Copyright (C) 1984-97, Award Software, Inc.

Pentium-MMX CPU at 188MHz Memory Test : 32768K OK

Award Plug and Play BIOS Extention vl.OA Copyright (C) 1997, Award Software, Inc. Detecting HDD Primary Master ... WDC AC21600H Detecting HDD Primary Slave Detecting HDD Secondary Master... None Detecting HDD Secondary Slave ... None

Pri. Master : LBA,Mode 4, 1624MB Parallel Port(s) : 378

Disk : CDROM,Mode 4 EDO DRAM at : None

Pri. Slave . NOne Row(s) . 2 3

Disk : None SDRAM at Row(s) . Pepelined Burst



Sec. Master L2 Cache Type

Disk

Sec. Slave

Desk

• Запустится операционная система ( не должно происходить никаких ошибок при загрузке ОС).

• Необходимо провести тестирование всей системы, используя полный набор тестов, затем по возможности сравнить данные по производительности с теми, которые были получены при тестировании до оптимизации. Набор тестов похож на тот, который был использован при тестировании разогнанной системы.

1) Запуск программы-теста WinChecklt (v2.03) в режиме сбора информации о компьютере (custom-advanced). Запись информации о производительности системы.

2) Запуск программы Xing (XingMPEG Player v3.0) и проигрывание видеороликов MPEG в течение 2—3 часов. Ролики были взяты с компакт-диска из комплекта видеокарты. Также можно использовать ролик test.mpg, который включен в программный пакет Xing.

3) Запуск теста Xing (5—10 раз), следует записать полученные данные.

4) Запуск и работа в течение 30—60 минут следующих игр: Descent 2, DOOM II, Duke3D.

5) Загрузка и работа (10—20 минут) в таких программах-приложениях, как Microsoft Word 95/97, Microsoft Excel 95/97, Internet Explorer 4.01, Acrobat Reader 3.0, PhotoShop 4.0 и т. д.

6) Перезапуск компьютера.

7) Повторение действий пункта 1 (10 раз). Сравнение данных теста производительности и взятие средних данных.

8) Стандартная проверка всех логических разделов жесткого диска программой Проверка диска (ScanDisk).

Данные производительности оптимизированного компьютера, которые были получены с помощью программы WinChecklt (v2.03):

System Performance

CPU Rank 664,26 ,

NPU Rank 717,40

Hard Drive

Throughput KB/Sec 2337,37

Avg Seek 0,02

Track Seek 0,02

Composite 7419,07

Video

BIOS Rank CPS 52671,54

Direct Rank CPS 1974182,30

Composite 500,18

Данные теста оптимизированного компьютера, полученные в программе проигрывания видео Xing (v3.0):

  FPS Disk CPU Display/Bus
Full screen 60,8 22 796 596
• В данном случае все тесты прошли нормально, работа системы стабильная (иначе необходимо вернуться к ранней конфигурации — войти в BIOS Setup и выбрать меню SETUP DEFAULTS, нажать клавишу <у>, а затем клавишу <Enter>; следует отметить, что необходимо будет заново установить параметры разгона, если таковые были установлены).



• Следует сравнить данные тестов.

Изменения, которые зафиксировала программа-тест WinChecklt (v2.03)

До оптимизации После оптимизации Прирост
Процессор 643,04 664,26 +3%
Сопроцессор 718,69 717,40 +0%
Жесткий диск 7395,15 7419,07 +0%
Видео 461 ,86 500,18 +8%
Подробные изменения в производительности видео (WinChecklt V2.03)

  До оптимизации После оптимизации Прирост
BIOS Rank CPS 33877,63 52671,54 +55,5%
Direct Rank CPS 1970499,89 1974182,30 +0,2%
Composite 461,86 500,18 +8,3%
Сравнение производительности по данным теста Xing

  Full screen (FPS)
До оптимизации 57,3
После оптимизации 60,8
Прирост +6,1%
• Система работает хорошо, в результате получен неплохой прирост производительности.

10. Вывод: производительность компьютера была увеличена без каких-либо финансовых затрат. Следует поздравить себя еще с одним успехом.


Примеры и результаты разгона


Как отмечалось ранее, повысить производительность системы можно совершенно разными способами. Наиболее популярный и оптимальный способ — это замена устаревших устройств более новыми и производительными. Но, к сожалению, на такие виды модернизации требуются иногда значительные финансовые средства. Существуют и другие способы — это повышение производительности с помощью разгона компьютера, корректировки значений в BIOS Setup компьютера и т. д.

Однако необходимо еще раз напомнить, что при использовании методов разгона пользователю следует быть предельно внимательным и осторожным, нельзя забывать о мерах безопасности. Также необходимо помнить о возможных последствиях данных операций, которые могут быть весьма грустными: может сгореть процессор, видеокарта и жесткий диск выйти из строя и т. д. Короче, можно лишиться вполне работоспособного компьютера.

План повышения производительности посредством разгона может быть довольно объемным, однако можно выделить некоторые основные моменты, связанные с действиями, которые рекомендуется выполнить.

1. Произвести физическую диагностику системы, почитать документацию, проанализировать, как можно разогнать и оптимизировать работу компьютера. Иногда следует вскрыть корпус, посмотреть и определить конфигурацию компьютера. Также рекомендуется удостовериться, что все на своих местах, нигде не торчат ненужные провода и т. д.

2. Произвести полный тест компьютера; необходимо убедиться, что даже в обычном режиме все компоненты функционируют нормально. Стоит воспользоваться популярными программными средствами, тестами и т. д.:

запустить несколько раз какие-нибудь тесты (Winstone, WinBench, Checklt);

воспользоваться популярными приложениями (MS Word/Exel, CorelDRAW, PhotoShop, Xing, WinAmp);

поиграть в парочку популярных игр (DOOM, Descent, Quake и т. д.).

Если проводятся тесты, то следует записать данные на бумаге для дальнейшего сравнения. Только полностью убедившись, что компьютер исправен, можно действовать дальше.

3. С помощью BIOS Setup или соответствующих перемычек на материнской плате установить форсированный режим. Необходимо действовать постепенно, делая все маленькими шагами. Например, стоит повысить частоту host-шины с 66 МГц до 75 МГц (можно до 68, если это позволяет плата), но никак нельзя прыгать сразу на несколько ступеней, т. е. с 66 до 83, или с 166 до 210 и т. д. Все надо делать постепенно, фиксируя каждый шаг. Лучше всего записывать все (до мельчайших подробностей) на листе бумаги. Следует также помнить и о том, что систему, особенно процессор, надо охлаждать. Часто необходим мощный радиатор и кулер для процессора, видеоплаты и других частей компьютера.

4. Протестировать компьютер, как в пункте 1, можно более жестко и дольше. Некоторые рекомендации по тестированию компьютера даны в соответствующей главе книги. При обнаружении нестабильности немедленно следует принять меры, вы можете просто отказаться от разгона. Если же система полностью работоспособна и стабильна, можно сделать еще один шаг и т. д.

5. До, после, а, может быть, вообще вместо разгона следует изменить кое-какие установки в BIOS Setup компьютера. Чаще всего это относится к установкам работы памяти. Иногда можно существенно увеличить быстродействие памяти, изменив всего пару значений в BIOS Setup. Но и здесь требуется предельная осторожность и опять-таки тестирование.



Разгон


В процессе разгона частота системной шины была увеличена с 66 МГц до 100 МГц. Благодаря стандартным возможностям материнской платы, созданной на основе чипсета J440BX, работа жесткого диска, видеоадаптера и других устройств осуществлялась в штатном режиме: коэффициент шины AGP — 2/3, коэффициент шины PCI — 1/3.

В соответствии с установленными параметрами рабочая частота процессора — 800 МГц, видеоадаптера — 66 МГц, жесткого диска и других устройств PCI - 33 МГц.

В дальнейшем частота шины FSB была увеличена до 104 МГц, частота процессора в этом случае составила 832 МГц.

Результаты тестирования представлены в таблицах и на рис. 18.50—18.53.

Результаты теста SiSoft Sandra

Процессор Частота

FSB, МГц

Частота

CPU, МГц

CPU FPU MMX

Integer

MMX

FPU

Celeron 533 066 533 1389 658 1547 2131
Celeron 533 100 800 2093 1023 2419 3269
Celeron 533 104 832 2227 1069 2522 3407

Рис. 18.50. Результаты тестирования SiSoft Sandra CPU

Рис. 18.51. Результаты тестирования CPUmark 99

Рис. 18.52. Результаты тестирования SDMark 2000

Рис. 18.53. Результаты тестирования QuakeS

Результаты теста 3Dmark 2000

Процессор Частота

FSB, МГц

Частота

СРи, МГц

3D

mark

Celeron 533 066 533 3166
Celeron 533 100 800 3987
Celeron 533 104 832 4037

Результаты теста Quake 3

Процессор Частота

FSB, МГц

Частота

CPU, МГц

FPS
Celeron 533 066 533 062.6
Celeron 533 100 800 094.8
Celeron 533 104 832 100.6


В процессе разгона частота системной шины была увеличена с 66 МГц до 100 МГц.

В соответствии с установленными параметрами рабочая частота процессора - 1000 МГц, видеоадаптера— 66МГц, жесткого диска и других устройств PCI — 33 МГц.

Результаты тестирования приведены в таблице и на рис. 19.61—19.65.

Результаты тестов

Проц. Частота FSB, МГц Частота CPU, МГц Content Creation Winstone 2000 SYSmark 2000 QuakeS 1024x

768x32

QuakeS 640x

468x16

Unreal Tournament 1024x768x32
Celeron

667

066 0667 22,3 118 62,7 076,7 25,11
Celeron

667

100 1000 30,2 168 65,3 111,3 33,55

Рис. 18.54. Результаты тестирования Content Creation Winstone 2000

Рис. 18.55. Результаты тестирования SYSmark 2000

Рис. 19.56. Результаты тестирования QuakeS 1024x768x32

Рис. 19.57. Результаты тестирования Quake3 640x480x16

Рис. 19.58. Результаты тестирования Unreal Tournament 1024x768x32




В процессе разгона частота системной шины была увеличена с 100 МГц р 110 МГц. Дальнейшее повышение тактовой частоты шины приводило к н< стабильной работе системы, что, по-видимому, связано с особенностям архитектуры шины процессора EV6 и микросхемы AMD 751.

Результаты тестирования приведены в таблице и на рис. 18.61.

Результаты тестирования

Процессор Частота FSB, МГц Частота CPU, МГц Quake3 1.09, demo2-fastest Winstone 99
AMD Athlon 650 100 650 88,7 28,7
AMD Athlon 650 101 657 89,4
AMD Athlon 650 102 663 90  
AMD Athlon 650 103 670 90,9  
AMD Athlon 650 104 676 91,7  
AMD Athlon 650 105 683 92,7  
AMD Athlon 650 106 689 93,2  
AMD Athlon 650 107 696 93,8  
AMD Athlon 650 108 702 95,0  
AMD Athlon 650 109 709 96,6  
AMD Athlon 650 110 715 98,0  

Рис. 18.61. Результаты тестирования Quake3 1.09, demo2-fastest для AMD Athlon 650




В процессе разгона частота системной шины была постепенно увеличена 100 МГц до 110 МГц. Дальнейший рост тактовой частоты шины приводил нестабильной работе системы. Это, по-видимому, в основном связано с особе? ностями реализации архитектуры шины процессора EV6, а также чипсета VI Apollo KT133, на основе которого создана используемая материнская плата.

Результаты тестирования приведены в таблице и на рис. 19.103, 19.104.

Результаты тестирована

Процессор Частота FSB, МГц Частота CPU МГц CPUmark 99 FPU WinMark
AMD Duron 650 100 650 55 3520
AMD Duron 650 105 683 58 3695
AMD Duron 650 110 715 61 3870

Рис. 18.95. Результаты тестирования CPUmark 99

Рис. 18.96. Результаты тестирования FPU WinMark




Установка режимов разгона осуществляется в BIOS Setup за счет увеличения частоты шины процессора. Напряжение ядра на всех частотах — стандартное — 1,6В.




Установка режимов разгона осуществляется в BIOS Setup за счет увеличения частоты шины процессора в меню SoftMenu III Setup. Напряжение ядра на

частотах 700, 770, 840 МГц — стандартное — 1,65 В, на частоте 910 МГц 1,7 В.



за конструкции их корпуса трудно


Для некоторых компьютеров из- за конструкции их корпуса трудно выполнить замену материнской платы на более совершенную. Это часто касается компьютеров типа brand name. Для таких компьютеров продлить период их эффективного использования можно за счет процедуры разгона.

Как пример такого подхода рассмотрим разгон процессора компьютера Intel Champion (Champion Low Profile Platform), распространенного компьютера типа brand name. В тексте приведены все необходимые данные по установке режимов и тестированию компьютера.

С помощью результатов тестирования можно проследить рост производительности процессора, жесткого диска и встроенного видеоадаптера.

Предварительное тестирование процессора

Используется процессор i486SX с рабочей частотой 25 МГц.

Ниже представлены результаты тестирования (WinChecklt 2.03) процессора с установленной частотой 25 МГц.

System Performance

CPU 45,84

NPU 1,52

Hard Drive

Composite 897,11

Throughput KB/Sec 1052,27

Avg Seek 0,27

Track Seek 0,27

Video

Composite 35,60

BIOS CPS 5323,01

Direct CPS 124745,11

Разгон и тестирование

Установки для процессора (перемычки JC1—JC4)

Тип процессора Тип корпуса JC1 JC2 JC3 JC4
Intel486 SX PGA 2-3 2-3 нет нет
Intel486 SX PQFP 2-3 2-3 нет нет
Intel486 SX with Intel487 SX PQFPPGA 1-2 1-2 нет нет
Intel486 DX PGA 1-2 1-2 есть есть
lntelDX2 PGA 1-2 1-2 есть есть
Частота процессора (набор перемычек JK1)

Тип процессора Тактовая частота, МГц 1-2 3-4 5-6 7-8
Intel486 SX-25 25 нет нет есть нет
Intel486 DX-25 25 нет нет есть нет
Intel486 SX-33 33,3 есть нет нет нет
Intel486 DX-33 33,3 есть нет нет нет
lntelDX2-50 25 нет нет есть нет
lntelDX2-66 33,3 есть нет нет нет
Используется процессор i486SX с рабочей частотой 25 МГц.

Ниже представлены результаты тестирования (WinChecklt 2.03) процессора с установленной частотой 33 МГц.

System Performance



CPU 63,10 NPU 1,84

Hard Drive

Composite 958,98

Throughput KB/Sec 1052,39

Avg Seek 0,23

Track Seek 0,23

Video

Composite 47,09

BIOS CPS 6772,13

Direct CPS 167720,35

Сравнение результатов тестов

Далее представлены результаты тестирования данного компьютера и соответствующие им диаграммы (рис. 19.1—19.4).

System Performance

SX-25 SX-33 прирост, %

CPU 45,84 63,10 38

NPU 1,52 1,84 21

Hard Drive

SX-25 SX-33 прирост, %

Composite 897,11 958,98 7

Throughput KB/Sec 1052,27 1052,39 0

Avg Seek 0,27 0,23 15

Track Seek 0,27 0,23 15

Video

SX-25 SX-33 прирост, %

Composite 35,60 47,09 32

BIOS CPS 5323,01 6772,13 27

Direct CPS 124745,11 167720,35 34

В качестве еще одной иллюстрации эффективного использования разгона можно привести пример увеличения производительности компьютера, достигнутого за счет использования форсированных режимов для его комплектующих. В предлагаемом примере рост производительности компьютера был обеспечен повышением частоты шины процессора фирмы AMD Am5x86-133, называемого часто Am486DX4-133.



Рис. 18.1. Результаты тестирования процессора



Рис. 18.2. Результаты тестирования сопроцессора



Рис. 19.3. Результаты тестирования жесткого диска



Рис. 18.4. Результаты тестирования видеоподсистемы

Указанный процессор компьютера предназначен для работы на частоте 133 МГц, которая достигается внутренним умножением величины частоты его шины, равной 33 МГц, на коэффициент 4. Это значение зафиксировано в архитектуре данного процессора. Встроенными средствами материнской платы рабочая частота процессора увеличивается с 133 МГц до 160 МГц. Это сопровождается адекватным ростом производительности процессора, а через него — всей системы компьютера. Результаты тестирования с помощью программы Checklt 3.0 компьютера с процессором Am5x86-133 представлены в таблице и на рис. 19.5, 19.6.

Результаты теста Checklt 3.0

  133 МГц = 33,3x4 160 МГц = 40x4 Прирост
Dhrystones Whetstones 64150 23910 К 78220 29260 К +22 % +22 %


Рис. 18.5. Результаты тестирования компьютера с процессором AMD Am5x86-133 (параметр Dhrystones)



Рис. 18.6. Результаты тестирования компьютера с процессором AMD Am5x86-133 (параметр Whetstones)


Разгон компьютеров с процессорами AMD Athlon


Все современные процессоры, включая AMD Athlon, имеют фиксированный множитель — коэффициент умножения частоты, связывающий внутреннюю и внешнюю частоту. Несмотря на возможность его изменения для процессоров этого типа с помощью изменения резисторов или использования технологического разъема, форсирование работы процессоров AMD Athlon осуществляется, как правило, за счет увеличения внешней частоты.

Процессоры AMD Athlon имеют значительный технологический запас, допускающий повышение производительности за счет использования режимов разгона, например, повышения частоты шины процессора FSB EV6. Однако высокое значение последней ограничивает возможность разгона за счет ее увеличения. Обычно удается повысить частоту шины процессора не более чем на 10—15%. При этом предельная величина возможного увеличения частоты шины процессора FSB EV6 и, соответственно, прироста производительности компьютера зависит от используемой материнской платы.

В соответствии с особенностями своей архитектуры процессоры AMD Athlon требуют специальных материнских плат с чипсетами, поддерживающими данные процессоры. В качестве примера можно привести следующие материнские платы: ASUS K7V, ASUS K.7M, Gigabyte GA-7IX. Платы обеспечивают стабильную работу процессоров AMD Athlon при условии использования источников питания не менее 235 Вт.

Ниже представлены результаты выполненных исследований, связанных с анализом возможности работы в форсированном режиме высокопроизводительных процессоров AMD Athlon.



Разгон компьютеров с процессорами AMD Duron


Процессоры AMD Duron, выполненные по технологии 0,18 мкм, имеют практически ту же архитектуру, что и AMD Thunderbird, а также равные частоты работы шины EV6. Однако ввиду меньшего объема кэш-памяти второго уровня (L2) по производительности процессоры AMD Duron уступают своему более мощному прототипу.

Процессоры AMD Duron, выпускаемые в конструктиве Socket А, имеют фиксированные частотные множители, изменение которых возможно только с помощью специальных аппаратно-программных средств, поддерживаемых пока сравнительно ограниченным типом материнских плат. Как ожидается, такой возможностью будут обладать платы ASUS A7V и QDI K7T. По этой причине разгон процессоров AMD Duron осуществляется, как правило, за счет увеличения тактовой частоты процессорной шины.

Особенности процессорной шины EV6 и архитектура существующих материнских плат, несмотря на технологический запас у процессоров AMD Duron, не позволяют добиться значительного увеличения тактовой частоты. Обычно ее удается повысить не более чем на 10% относительно стандарт ного значения. Данный процесс сопровождается эквивалентным ростом производительности процессора и, соответственно, всего компьютера.

Ниже представлены результаты выполненных исследований, связанных с анализом возможности работы в форсированном режиме высокопроизводительных процессоров AMD Duron.



Разгон компьютеров с процессорами Celeron (Coppermine)


Процессоры Celeron с ядром Coppermine, выполненные по технологии 0,18 мкм, имеют практически ту же архитектуру, что и Pentium III (Coppermine). Однако ввиду меньшего объема кэш-памяти второго уровня (L2) и меньшей частоты шины FSB по производительности процессоры Celeron (Coppermine) уступают своему более мощному прототипу. Тем не менее, как и процессоры Pentium III (Coppermine), они обладают и сравнительно высокой производительностью, и широкими возможностями эксплуатации в форсированных режимах.

Как и в случае Pentium III (Coppermine), коэффициент, задающий внутреннюю, рабочую частоту процессора через внешнюю частоту, для Celeron (Coppermine), является величиной фиксированной. Изменение этого коэффициента невозможно. Однако существующий технологический запас у процессоров Celeron (Coppermine) допускает большое увеличение частоты шины FSB, определяющей внешнюю и внутреннюю частоту процессора. Данный процесс сопровождается эквивалентным ростом производительности процессора и, соответственно, всего компьютера.

С особой силой возможности разгона проявляются для первых представителей линейки процессоров Celeron (Coppermine).

Ниже представлены результаты выполненных исследований, связанных с анализом работы в форсированном режиме высокопроизводительных процессоров Celeron с ядром Coppermine.




Процессоры Pentium 4, созданные на основе ядра Willamette, выполнены по технологии 0,18 мкм. Они построены на основе микроархитектуры Intel NetBurst, предусматривающей использование Quad Pumped Bus в качестве процессорной шины FSB.

Процессоры Pentium 4 с ядром Willamette выполнены в двух вариантах конструктива FCPGA (Flip Chip Pin Grid Array), предусматривающих использование разъемов Socket 423 и Socket 478. Напряжение, подваемое на ядро (Vcore) процессоров с Socket 423, составляет 1,7 и 1,75 В, а для процессоров с Socket 478- 1,75 В.

Совершенство архитектуры ядра и технология, отлаженная на предшествующем поколении изделий с ядром Coppermine, обуславливают высокую производительность процессоров Pentium 4. Значительный потенциальный ее запас может быть во многих случаях реализован с помощью аккуратного и осторожного выполнения операций разгона. При этом специальные чипсеты, разработанные для процессоров Pentium 4 и ставшие основой соответствуюших материнских плат, позволяют в значительной степени реализовав возможности новой архитектуры ядра и высокий потенциал технологии.

Однако, планируя операции разгона (с анализом их преимуществ и недос татков), необходимо учитывать, что, как и в случае предыдущих разработок процессоры Pentium 4 выпускаются с зафиксированными частотными мно жителями. Поэтому разгон процессоров выполняется исключительно за сче-увеличения тактовой частоты процессорной шины FSB и, как следствие изменение частотных режимов остальных компонентов компьютера.

Для успешного осуществления операций разгона целесообразно использо вать материнские платы, имеющие в своем составе соответствующие средст ва, включая hardware monitoring, и совместимые по разъму с выбранным ря дом процессоров (Socket 423 и Socket 478). Качественные матерински! платы позволяют получить значительный прирост производительности про цессоров Pentium 4. Так, например, для моделей с тактовой частотой 1,7 ГП (Socket 478) корректно выполненным разгоном удается увеличить произво дительность процессоров нередко на 20%, а для некоторых моделей с часто той 1,4 ГГц (Socket 478) — на 25—30%. При этом необходимо напомнить что потенциал разгона зависит не только от режимов работы и модели про цессора, но и от конкретного экземпляра.


Разгон компьютеров с процессорами Pentium III (Coppermine)


Процессоры Pentium III с ядром Coppermine, выполненные по технологии 0,18 мкм, характеризуются не только сравнительно высокой производитель ностью, но и широкими возможностями эксплуатации в форсированных режимах.

Существующий технологический запас допускает сравнительно большое увеличение частоты шины FSB, определяющей внешнюю и внутреннюю частоты процессора. Такой рост частоты сопровождается эквивалентным увеличением производительности процессора и, соответственно, всего компьютера.

Сильнее всего возможности разгона проявляются для первых представителей линейки процессоров Pentium III (Coppermine).

Ниже представлены результаты выполненных исследований, связанных с анализом работы в форсированном режиме высокопроизводительного процессора Pentium III с ядром Coppermine.



Разгон посредством изменения множителя и частоты шины


Необходимо отметить, что максимальные уровни производительности достигаются выбором оптимальных значений для тактовой частоты шины процессора при соответствующих значениях частотных множителей.

Результаты разгона процессора посредством изменения множителя и частоты шины на материнской плате Soltek SL-75KV+ представлены в следующей таблице и на диаграммах (рис. 19.99, 19.100).

Разгон процессора Duron (материнская плата Soltek SL-75KV+)

Частота процессора = = Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
600=100x6 52,7 3260
630 = 105x6 55,4 3430
650=100x6,5 55,9 3530
672=112x6 59,1 3660
683=105x6,5 58,8 3720
715=110x6,5 61,6 3890
800=100x8 65 4350
840 = 105x8 68,4 4580

Рис. 18.91. Результаты тестирования CPUmark 99 (комбинированный разгон, плата SL-75KV+)

Рис. 18.92. Результаты тестирования FPU WinMark (комбинированный разгон, плата SL-75KV+)

Результаты разгона процессора посредством изменения множителя и частоты процессорной шины FSB в случае использования материнской плате Abit KT7 представлены в следующей таблице и на диаграммах (рис. 19.101, 19.102).

Рис. 18.93. Результаты тестирования CPUmark 99 (комбинированный разгон, плата Abit KT7)

Рис. 18.94. Результаты тестирования FPU WinMark (комбинированный разгон, плата Abit KT7)

Разгон процессора Duron (материнская плата Abit KT7)

Частота процессора = = Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
600=100x6 51,4 3260
650 = 100x6,5 55 3550
672=112x6 57,8 3660
683=105x6,5 57,4 3720
690= 115x6 59,4 3760
700=100x7 57,6 3810
715= 110x6,5 60,2 3890
748= 115x6,5 63,2 4080
770 = 110x7 63,5 4190
800=100x8 63,2 4350
840=105x8 66,7 4580
850 = 100x8,5 65,8 4640
880=110x8 69,9 4790
893=105x8,5 69,4 4860
896=112x8 71,2 4880
900= 100x9 68,3 4900
910 = 107x8,5 70,9 4980

Из результатов разгона процессора AMD Duron 600 видно, что в случае использования материнской платы Abit KT7 удалось достичь более значительных результатов — частота процессора увеличилась более чем в полтора раза. Максимальная производительность в целочисленных вычислениях достигается при режиме 896 МГц = 112 МГц х 8, а в вычислениях с плавающей точкой — при частоте 910 МГц.


Следует отметить, что для достижения высоких значений частот было невозможно обойтись без повышения напряжения питания ядра процессора и цепей ввода/вывода. В следующих двух таблицах указаны режимы, с которыми осуществлялся разгон процессора AMD Duron 600 на материнских платах Abit KT7 и Soltek SL-75KV+.

Напряжение и температура при разгоне процессора Duron (плата Abit KT7)

Частота процессора = = Частота шины х множитель Напряжение ядра / I/O, В Температура, ° С
600= 100x6 1,5/3,3 37
770 = 1 1 0 х 7 1,6/3,4 41
850= 100x8,5 1,65/3.4 44
880= 110x8 1,7/3,4 47
893= 105x8,5 1,7/3,4 48
900 = 100x9 1,75/3,4 50
910=107x8,5 1,75/3,4 50
Напряжение и температура при разгоне процессора Duron (плата Soltek SL-75KV+)

Частота процессора = = Частота шины х множитель Напряжение ядра / I/O, В Температура, ° С
600= 100x6 1,5/3,3 37
840= 105x8 1,6/3,4 43
Некоторые попытки разгона процессора были неудачными: не проходил начальный тест (POST), не загружалась операционная система или же компьютер зависал во время прохождения теста. Варианты, при которых хотя бы проходил POST, описаны в следующей таблице. Из представленных данных следует, что в большинстве случаев проблема нестабильной работы могла быть решена путем повышения напряжения питания процессора. Очевидно, что повышением напряжения питания ядра можно было бы добиться еще большей частоты работы процессора. Однако это повышает риск выхода его из строя.

Разгон процессора Duron (материнская плата Abit KT7)

Параметры Напряжение, В POST Windows WinBench
893 = 110x8,5 1,65 Ok Halt - Ошибка IOS -
893=110x8,5 1,675 Ok Halt -
893=110x8,5 1,7 Ok Ok Ok
800 = 100x9 1,7 Ok Ok Hall
800= 100x9 1,75 Ok Ok Ok
927=103x9 1,75 Ok Halt -
935=110x8,5 1,75 Ok Halt -

Разгон процессора посредством повышения частоты FSB


Выбор тактовой частоты процессорной шины осуществляется средствами BIOS Setup. Тактовую частоту шины процессора удалось повысить до 115 МГц. Результаты разгона процессора посредством увеличения частоты процессорной шины FSB представлены в следующей таблице и диаграммах (рис. 18.65-18.66).

Разгон процессора Athlon (материнская плата Abit KT7)

Частота процессора = Частота шины х множитель CPUmark99 FPU WinMark
700= 100x7 64,7 3810
770= 110x7 71,2 4190
784=112x7 72,5 4270

Рис. 18.66. Результаты тестирования CPUmark 99 (разгон изменением частоты шины)

Разгон процессора посредством изменения множителей

Как известно, частотный множитель у процессоров AMD Athlon (Thunderbird) зафиксирован. Однако материнская плата Abit KT7 относится к тем платам, которые обеспечивают возможность его изменения. Несмотря на то, что с некоторого момента фирма AMD ограничила данную возможность, перерезая мостики L1 на поверхности корпуса процессора, в используемом экземпляре процессора эти мостики были замкнуты.

Таким образом данный экземпляр процессора AMD Athlon (Thunderbird) не нуждался в процедуре восстановления мостиков L1, что можно проследить на рис. 19.76.

Рис. 18.67. Мостики на процессоре Athlon

Следует отметить, что выбор параметров разгона выполняется средствами BIOS Setup в SoftMenu. Результаты разгона, а также выбранные режимы представлены в следующей таблице и диаграммах (рис. 18.67, 18.68).

Разгон процессора Athlon (материнская плата Abit KT7)

Частота процессора = Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
700= 100x7 64,7 3810
800=100x8 71,8 4350

Рис. 18.69. Результаты тестирования CPUmark 99 (разгон посредством изменения множителя)

Рис. 18.70. Результаты тестирования FPU WinMark (разгон посредством изменения множителя)

Разгон посредством изменения множителя и частоты шины

Необходимо отметить, что максимальные уровни производительности достигаются выбором оптимальных значений для тактовой частоты шины процессора при соответствующих значениях частотных множителей, т. е. при комбинированном разгоне.


Далее, в следующих таблицах и диаграммах (рис. 19.79, 19.80), представлены данные по разгону процессора AMD Athlon 700. Несмотря на то, что процессор Athlon 700 удалось разогнать лишь до частоты 825 МГц, в результате было достигнуто существенное повышение производительности системы.

Разгон процессора Athlon (материнская плата Abit KT7)

Частота процессора = Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
700 = 1 00 х 7 64,7 3810
770 = 1 1 0 х 7 71,2 4190
784= 112x7 72,5 4270
800= 100x8 71,8 4350
824=103x8 74,5 4490
825=110x7,5 75,4 4490


Рис. 18.71. Результаты тестирования CPUmark 99 (комбинированный разгон)



Рис. 19.72. Результаты тестирования FPU WinMark (комбинированный разгон)

Напряжения и температура при разгоне процессора Athlon (плата Abit KT7)

Частота процессора = = Частота шины х множитель Напряжение, В Температура,°С

700 = 100x7 1,7 44

800 = 1 00 х 8 1,75 45

824 = 103x8 1,8 49

825=110x7,5 1,8 49

Разгон процессора Athlon (материнская плата Abit KT7)

Параметры Напряжение, В POST Windows WinBench
800 = 100x8 1,7 Ok Halt -
800 = 100x8 1,725 Ok Ok Halt
800 = 100x8 1,75 Ok Ok Ok
840 = 105x8 1,8 No - -
840 = 112x7,5 1,8 No - -

Разгон процессоров посредством изменения множителей


Как известно, практически все современные процессоры выпускаются с фиксированными частотными множителями. Тем не менее, в случае процессоров фирмы AMD некоторые материнские платы, к которым относятся и Soltek SL-75KV+, и Abit KT7, позволяют управлять их значениями. Однако это касается только процессоров с неперерезанными мостиками L1, расположенными на поверхности корпусов.

Если же мостики L1 перерезаны производителем процессора (рис. 19.92), то существуют способы, с помощью которых их можно восстановить. Операция восстановления, например, может быть легко выполнена с помощью острозаточенного мягкого карандаша (М2—М4), содержащего большую долю графита, обладающего хорошей проводимостью. Перерезанные мостики L1 на процессоре затираются указанным карандашом вдавливанием частиц графита в зазоры с образованием небольших, блестящих горок (рис. 19.93). Выполняя эту операцию, необходимо, конечно, избегать замыкания соседних мостиков. Визуальный контроль выполняется с использованием сильной лупы при хорошем освещении места работы с обеспечением электростатической безопасности процессоров.

Рис. 18.84. Исходное состояние мостиков L1 на процессоре AMD Duron

Рис. 18.85. Мостики L1 на процессоре AMD Duron с восстановленными контактами

Рис. 18.86. DIP-переключатели на материнской плате SL-75KV+ (выделен переключатель SW2)

После восстановления разорванных мостиков на процессоре AMD Duron изменение частотного множителя возможно аппаратно-программными средствами материнских плат.

Выбор значения частотного множителя процессора при использовании материнской платы Soltek SL-75KV+ осуществляется с помощью соответствующего DIP-переключателя SW2 (рис. 18.94), выделенного на фото.

Результаты разгона процессора, а также выбранные режимы для материнской платы Abit KT7 представлены в следующей таблице и диаграммах (рис. 18.95, 18.96).

Рис. 18.87. Результаты тестирования CPUmark 99 (разгон посредством изменения множителя, плата Abit KT7)

Рис. 18.88. Результаты тестирования FPU WinMark (разгон посредством изменения множителя, плата Abit KT7)


Разгон процессора Duron (материнская плата Abit KT7)

Частота процессора = = Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
600 = 100x6 51,4 3260
650 = 100x6,5 55 3550
700 = 100x7 57,6 3810
800 = 100x8 63,2 4350
850 = 100 х 8,5 65,8 4640
900 = 100x9 68,3 4900
Результаты разгона процессора и выбранные режимы для материнской платы Soltek SL-75KV+ представлены в следующей таблице и диаграммах (рис. 19.97, 19.98).

Разгон процессора Duron (материнская плата SL-75KV+)

Частота шины х множитель CPUmark 99 FPU WinMark
600 = 100x6 52,7 3260
650= 100x6,5 55,9 3530
800=100x8 65 4350


Рис. 18.89. Результаты тестирования CPUmark 99 (разгон посредством изменения множителя, плата SL-75KV+)



Рис. 18.90. Результаты тестирования FPU WinMark (разгон посредством изменения множителя, плата SL-75KV+)


Процессоры фирмы AMD пользуются заслуженной


Процессоры фирмы AMD пользуются заслуженной популярностью за высокую производительность и низкую цену. Ниже приведены результаты тестирования компьютера с процессором К6-2 при разных режимах разгона (рис. 18.15, 18.16).



Рис. 18.15. Результаты теста SDMark



Рис. 18.16. Результаты теста CPU SDmark

Результаты тестирования (пакет тестов 3DMark 99 Мах)

К6-2 350 МГц 3DMark CPU SDMark
450 МГц (100 МГц FSB), 2,9 В 2923 5634
428,5 МГц (95 МГц FSB), 2,6 В 2758 5212
400 МГц (100 МГц FSB), 2,4 В 2789 5296
Конфигурация системы:

материнская плата — М577 PCChips;

Ппроцессор — AMD-K6-2 350 МГц;

память — 98 Мбайт PC 100 8 не;

охлаждение — большой радиатор и высококачественный кулер.

При частоте 450 МГц система работала нестабильно, поэтому в качестве оптимальной системы выбрана конфигурация с частотой 400 МГц (100 МГц FSB).

100 МГц, для разгона имеется


Материнская плата СТ-6ВТМ поддерживает стандартные частоты 66/ 100 МГц, для разгона имеется возможность установки следующих частот: 68/75/83/ 103/112/133 МГц. В качестве тестов использовались пакеты WinBench 99 vl.l, Norton Utilities, Quake2. Результаты тестов приведены на соответствующих диаграммах (рис. 19.41—19.43).

Результаты разгона процессора Pentium III 500

Параметры разгона CPUmark99 SI Norton Utilites 4.0 Quake2
500 = 5x100 38,3 230 64,5
515 = 5 х 103 39,5 236 64,7
560 = 5 х 1 1 2 42,9 260 65,2
Процессор показал устойчивую работу при всех указанных режимах разгона без увеличения напряжения питания.



Рис. 18.41. Результаты теста CPUmark99



Рис. 18.42. Результаты теста SI Norton Utilites 4.0



Рис. 18.43. Результаты теста Quake2

Тестирование


При тестировании использовались следующие тесты: 3Dmark2001, Business Winstone 2001 и SYSmark 2000. Результаты тестирования представлены на рис. 18.66-18.68.

Рис. 18.59. Результаты теста Business Winstone 2001

Рис. 18.60. Результаты теста SYSmark 2000

Рис. 18.61. Результаты теста 3Dmark 2001

Результаты тестирования Winstone 2001

Частота FSB, МГц Частота процессора, МГц Business Winstone 2001
100 1700= 100 х 17 48,3
120 2040= 120 х 17 51,1

Результаты тестирования SYSmark 2000

Частота FSB, МГц Частота процессора, МГц SYSmark 2000 Windows Media Encoder 4
100 1700= 100 х 17 361
120 2040 = 120 х 17 393

Результаты тестирования 3Dmark 2001

Частота FSB, МГц Частота процессора, МГц SDmark 2001
100 120 1700= 100 х 17 2040= 120 х 17 5696 5757

Приведенные результаты тестирования показывают наличие существенного технологического запаса процессора Intel Pentium 4.


В качестве программы тестирования использовался пакет тестов WinBench 99 vl.l, а именно CPUmark99 и FPU WinMark. Результаты тестирования приведены в таблице и на рис. 19.47, 19.48.

Результаты тестирования

Процессор Частота FSB, МГц Частота CPU, МГц CPUmark 99 FPU WinMark
Pentium III 500E 100 500 = 100x5,0 41,9 2700
Pentium III 500E 120 600=120x5,0 50,2 3255
Pentium III 500E 125 625=125x5,0 52,1 3373
Pentium III 500E 135 675=135x5,0 56,1 3636
Pentium III 500E 140 700=140x5,0 58,5 3781

Рис. 18.44. Результаты тестирования CPUmark 99

Рис. 18.45. Результаты тестирования FPU WinMark




В качестве программы тестирования использовался пакет WinBench 99 vl.l, а именно CPUmark99 и FPU WinMark. Результаты тестирования приведены в таблице и на рис. 18.46, 18.47.

Результаты тестирования

Процессор

Частота FSB МГц

Частота CPU, МГц

CPUmark 99

FPU WinMark

Pentium III 700 100 700=100x7 62,1 3700
Pentium III 770 110 770=110x7 68,7 4110
Pentium III 770 120 840=120x7 75,1 4470
Pentium III 770 130 910=130x7 81,6 4830

Рис. 18.48. Результаты тестирования CPUmark 99

Рис. 18.49. Результаты тестирования FPU WinMark




В качестве программы тестирования использовался пакет тестов WinBench 99 vl.l, а именно CPUmark99 и FPU WinMark. Результаты тестирования приведены в таблице и на рис. 19.52, 19.53.

Результаты тестирования

Процессор Частота FSB, МГц Частота CPU, МГц CPUmark99 FPU WinMark
Pentium III 550E 100 550=100x5,5 46,1 2970
Pentium III 550E 120 660= 120x5,5 55,2 3580
Pentium III 550E 125 688=125x5,5 57,3 3710
Pentium III 550E 135 743= 135x5,5 61,7 4000
Pentium III 550E 140 770 = 140x5,5 64,3 4160

Приведенные результаты тестирования доказывают наличие значительного технологического запаса, существующего у процессоров Intel Pentium III 500Е и Intel Pentium III 550E, архитектура которых основана на применении нового ядра Coppermine и использовании кэш-памяти, функционирующей на полной частоте ядра процессора и характеризующейся улучшенным алгоритмом работы (256 бит Advanced Transfer Cache).

Рис. 18.46. Результаты тестирования CPUmark99

Рис. 18.47. Результаты тестирования FPU WinMark



Тестирование компьютера на высоком уровне


После проведения основного тестирования компьютера нередко полезно про-вести более серьезный и информативный анализ с помощью дополнительного набора тестов. Это может быть, например, популярный тест WinBench.

Компьютер, который использовался в качестве примера, был протестирован с помощью пакета WinBench 99 по 6 тестам: Processor/CPUmark 99, Processor/Floating Point, Disk Playback/Bus, Disk Playback/HE, Disk Access Time, Disk Transfer Rate. Тестирование проводилось в среде операционных систем Windows 95 OSR2 и Windows 98. Численные данные приведены в таблице на с. 398—399 и представлены соответствующие диаграммы (рис. 19.9-19.14).

Результаты тестирования

166 = 66x2,5 166 = 66x2,5 Windows 98 170 = 68x2,5 188 = 75x2,5 188 = 75x2,5 Windows 98 210 = 83x2,5 210 = 83x2,5 Windows 98
CPUmark99 11,3 11,1 11,7 12,7 12,8 14,2 14
FPU WinMark 669 665 685 751 746 827 824
Business Disk WinMark 99 (1000 байт/с) 1810 1700 1820 1840 1770 1900 1850
High-End Disk WinMark 99 (1000 байт/с) 6430 6250 6560 6700 6490 7040 6690
Disk Access Time (мс) 13 13,1 13 12,9 13 12,9 12,8
Disk Transfer RateiBeginning (1000 байт/с) 1 0 500 1 0 200 10600 11400 11300 12500 12400
Disk Transfer Rate: End (1000 байт/с) 1 0 300 1 0 200 10500 10800 10700 10800 10800
Disk Playback/ Bus:Overall (1000 байт/с) 1810 1700 1820 1840 1770 1900 1850
-Disk Playback/ HE:AVS/Express 3.4 (1000 байт/с) 4930 4770 4960 5100 4930 5360 4930
Disk Playback/ HE:FrontPage 98 (1000 байт/с) 22 900 21 500 22900 25000 23900 27600 25600
Disk Playback/ HE:MicroStation SE (1000 байт/с) 6920 6850 7000 7380 7150 7720 7370
Disk Playback/ HE:Overall (1000 байт/с) 6430 6250 6560 6700 6490 7040 6690
Disk Playback/ HE: Photoshop 4.0 (1000 байт/с) 4780 4720 4790

4810

4800

4860

4830

.

Disk Playback/ HE:Premiere 4.2 (1000 байт/с) 5160 5600 5500 5520 5810 5760 6080
Disk Playback/ HE:Sound Forge 4.0 (1000 байт/с) 6760 6140 6920 6920 6360 7710 6720
Disk Playback/ HE:Visual C++ 5.0

(1000 байт/с)

6810

6090

6920

7140

6420

7530

6760

<


Рис. 18.9. Результаты теста CPUmark99



Рис. 18.10. Результаты теста FPL) WinMark



Рис. 18.11. Результаты теста HDD/Bus



Рис. 18.12. Результаты теста HDD/НЕ



Рис. 18.13. Результаты теста Disk Access Time



Рис. 18.14. Результаты теста Disk Transfer Rate


Установка форсированного режима и тестирование системы


В данном разделе приводится подробное описание процесса разгона и оптимизации компьютера с процессором iPentium MMX-166.

1. Изучение системы.

С помощью документации по материнской плате было выяснено, что поддерживается стандарт SeePu — частота, напряжение процессора, а также частота host-шины (50/55/60/66/68/75/83) выставляются через BIOS (а не переключением перемычек на плате).

Вскрыв корпус, была определена почти полная конфигурация системы (все сведения подтверждены соответствующими программами, а также информацией при загрузке компьютера):

Тип компьютера

Процессор

Материнская плата

Сопроцессор

Шины

BIOS

Pentium

Intel Pentium-166 МГц ММХ (с фиксированным множителем)

ChainTech 5TDM2

Интегрированный

ISA, PCI

Award v4.51 (Plug and Play)

Память

Кэш-память

Видео

Жесткий диск

Гибкий диск

Последовательный порт

Параллельный порт

Клавиатура

Мышь

CD-ROM

Звуковая карта

ОС

32 Мбайт SDRAM

512 Кбайт Pipelined Burst на плате

Matrox MGA Millennium (2 Мбайт)

WDC AC21600H - 1622М (786 Cyls, 64 Heads, 63 Sectors)

1,44 Мбайт (3,5)

COM2: (2F8h)

LPT1:(378h)

101 клавиша

Подключение через последовательный порт (2 кнопки)

ATARI (20x)

Sound Blaster AWE32

Windows 95 OSR2

При подробном анализе компьютера изнутри было обнаружено несколько ненадежных контактов. Питание к вентилятору процессора не было подключено качественно, в результате чего в любой момент работы процессор мог просто сгореть. Также было подправлено подключение шлейфа от платы к жесткому диску. Все болтающиеся провода были аккуратно связаны.

2. Тестирование системы перед разгоном.

Загрузка операционной системы (Windows 95).

Полная проверка всех логических разделов жесткого диска программой Проверка диска (ScanDisk).

Дефрагментация с помощью программы Дефрагментация диска (Defrag) всего жесткого диска.

Запуск программы-теста WinChecklt (v2.03) в режиме сбора информации о компьютере (custom-advanced). Запись информации о производительности системы.

Запуск программы Xing (XingMPEG Player v3.0) и проигрывание видеороликов MPEG в течение 30—60 минут. Ролики были взяты с компакт-диска, который входил в комплект с видеокартой. Также можно использовать ролик test.mpg, который включен в программный пакет Xing.


Запуск теста Xing (5—10 раз), следует записать полученные данные.

Запуск и работа в течение 10— 15 минут следующих иф: Descent 2, DOOM II, Duke3D.

Зафузка и работа (5—10 минут) в таких профаммах-приложениях, как Microsoft Word 95/97, Microsoft Excel 95/97, Internet Explorer 4.01, Acrobat Reader 3.0, PhotoShop 4.0 и т. д.

Перезапуск компьютера.

Повтор запуска профаммы-теста WinChecklt (10 раз). Сравнение данных теста по производительности и взятие средних данных.

Повторная дефрагментация диска (профамма Дефрагментация диска (Defrag)).

Выключение компьютера.

Данные производительности компьютера для частоты 166 МГц (66 МГц х 2,5), которые получены с помощью профаммы WinChecklt (v2.03):

System Performance

CPU Rank 564,72

NPU Rank 641,03

Hard Drive

Throughput KB/Sec 2337,43

Avg Seek 0,02

Track Seek 0,02

Composite 6686,22

Video

BIOS Rank CPS 30210,91

Direct Rank CPS 1753974,00

Composite 411,22

Данные теста (для 66 МГц х 2,5 = 166 МГц) в программе проигрывания видеороликов Xing (v3.0):

  FPS Disk CPU Display/Bus
54,5 29 963 673
Full screen 51,2 25 947 555
3. Установка форсированного режима.

Войти в BIOS Setup с помощью нажатия клавиши <Delete> почти сразу после включения компьютера. Установить необходимые параметры:

1) Войти в BIOS Setup с помощью нажатия клавиши <Delete> при старте компьютера.

Экран дисплея при включении

Award Modulator BIOS V4.51PG, An Energy Star Ally Copyright (C) 1984-97, Award Software, Inc.

Pentium-MMX CPU at 166MHz Memory Test : 32768K OK

Award Plug and Play BIOS Extention vl.OA

Copyright (C) 1997, Award Software, Inc.

Detecting HDD Primary Master ... WDC AC21600H

Detecting HDD Primary Slave

Detecting HDD Secondary Master... None

Detecting HDD Secondary Slave ... None

Press DEL to Enter SETUP 09/10/97-i430TX-8679-2A59IC3EC-00

Главное меню BIOS Setup (вход с помощью клавиши <DeIete> при загрузке системы)

ROM PCI/ISA BIOS (2A59IC3E)

CMOS SETUP UTILITY



AWARD SOFTWARE, INC.

STANDART CMOS SETUP INTERGRATED PERIPHERIALS

BIOS FEATURES SETUP SUPERVISOR PASSWORD

SeePU & CHIPSET SETUP USER PASSWORD

POWER MANAGEMENT SETUP IDE HDD AUTO DETECTION

PNP/PCI CONFIGURATION SAVE & EXIT SETUP

LOAD SETUP DEFAULTS EXIT WITHOUT SAVING

2) Войти в меню SeePU & Chipset SETUP.

Меню SeePU & Chipset SETUP (до изменения все параметры по умолчанию)

rom pci/isa bios (2a59ic3e) SeePU & Chipset SETUP AWARD SOFTWARE, INC.

AUTO Configuration : Enabled Spectrum Spread : Disabled

DRAM Timing : 70ns Power-Supply Type : Auto

Flash BIOS Protection : Disabled

DRAM Leadoff Timing : 10/6/4 Hardware Reset Protection : Disabled

DRAM Read Burst (EDO/FP) : x333/x444 ***** CPU Setup ******

DRAM Write Burst Timing : хЗЗЗ CPU Type : Intel P55C

Fast EDO Lead Off : Disabled User's favorite : Disabled

Refreash RASS Assertion : 5 Clks CPU Speed : 166 (66*2.5)2.8V

Fast RAS to CAS Delay : 3

DRAM Page Idle Timer : 2Clks

DRAM Enhanched Paging : Enabled

Fast MA to RAStt Delay : 2 Clks

SDRAM (CAS Lat/RAS-to-CAS) : 3/3

SDRAM Speculative Read : Disabled

System BIOS Cacheable : Disabled

Video BIOS Cacheable : Disabled

8 Bit I/O Recovery Time : 1

16 Bit I/O Recovery Time : 1

Memory Hole At 15M-16M : Disabled

Specific PCI 2.1 Transfer : Disabled

3) Изменить значение Disabled параметра User's favorite на Enabled.

В появившемся меню изменить значение параметра CPU BUS Frequency с 66 MHz на 75 MHz так, чтобы получились следующие данные:

***** CPU Setup ******

CPU Type : Intel P55C

User's favorite : Enabled

CPU Vcore : 2,8 V

CPU BUS Frequency : 75 MHz Frequency Ratio : x2,5

4) Выйти из меню с помощью клавиши <Esc>.

5) Сохранить измененные данные и выйти — в главном меню выбрать команду SAVE & EXIT SETUP, нажать клавишу <у>, а затем клавишу <Enter>.

4. Тестирование разогнанной системы.

Старт компьютера:

1) Запустить компьютер.

2) Тестирование системы при старте должно быть успешным, необходимо также указать новую частоту процессора (в данном случае 75 х 2,5 = 187,5 МГц).



Экран дисплея компьютера при старте

Award Modulator BIOS V4.51PG, An Energy Star Ally

Copyright (C) 1984-97, Award Software, Inc.

Pentium-MMX CPU at 188MHz

Memory Test : 32768K OK

Award Plug and Play BIOS Extention vl.OA

Copyright (C) 1997, Award Software, Inc.'

Detecting HDD Primary Master ... WDC AC21600H

Detecting HDD Primary Slave

Detecting HDD Secondary Master... None

Detecting HDD Secondary Slave ... None

Press DEL to Enter SETUP 09/10/97-i430TX-8679-2A59IC3EC-00

Необходимо провести тестирование всей системы, используя полный набор тестов, затем по возможности сравнить данные по производительности с теми, которые были получены при тестировании до разгона. Выполните следующие действия:

1) Запуск программы-теста WinChecklt (v2.03) в режиме сбора информации о компьютере (custom-advanced). Запись информации о производительности системы.

2) Запуск программы Xing (XingMPEG Player v3.0) и проигрывание видеороликов MPEG в течение 2—3 часов. Ролики были взяты с компакт-диска из комплекта видеокарты. Также можно использовать ролик test.mpg, который включен в программный пакет Xing.

3) Запуск теста Xing (5—10 раз), следует записать полученные данные.

4) Запуск и работа в течение 30—60 минут следующих игр: Descent 2, DOOM II, Duke3D.

5) Загрузка и работа (10—20 минут) в таких программах-приложениях, как Microsoft Word 95/97, Microsoft Excel 95/97, Internet Explorer 4.01, Acrobat Reader 3.0, PhotoShop 4.0 и т. д.

6) Перезапуск компьютера.

7) Повторение действий пункта 1 (10 раз). Сравнение данных теста производительности и взятие средних данных.

8) Стандартная проверка всех логических разделов жесткого диска программой Проверка диска (ScanDisk).

Ниже приведены данные производительности компьютера (для 75 МГц х 2,5 = 187,5 МГц), которые получены с помощью программы WinChecklt (v2.03).

System Performance

CPU Rank 643,04 NPU Rank 718,69

Hard Drive

Throughput KB/Sec 2331,25

Avg Seek 0,02

Track Seek 0,02

Composite 7395,15

Данные теста (для 75 МГц х 2,5 = 187,5 МГц) в программе проигрывания видео Xing (v3.0):



  FPS Disk CPU Display/Bus
60,1 22 805 523
Full screen 57,3 23 827 642
Если все тесты прошли нормально (как в данном примере) — работа системы стабильная (в противном случае необходимо либо вернуться к ранней конфигурации, либо заставить систему работать стабильно другими средствами — улучшить охлаждение процессора и/или других узлов компьютера, заменить нестабильно работающий компонент и т. д.).

Сравнить данные тестов.

Изменения, которые зафиксировала программа-тест WinChecklt

166 МГц = 66x2,5 187,5 МГц = 75x2,5 Прирост
Процессор 564,72 643,04 +13%
Сопроцессор 641,03 718,69 +12%
Жесткий диск 6686,22 7395,15 +10%
Видео 411,22 461,86 +12%
Сравнение производительности по данным теста Xing

  1x(FPS) Full screen (FPS)
166МГц =66x2,5 54,5 51,2
187,5МГц =75x2,5 60,1 57,3
Прирост +10% +12%
Вывод (для исходного примера) — система работает хорошо, имеем неплохой прирост производительности, можно переходить к следующему этапу разгона.

5. Продолжение процесса разгона.

Войти в BIOS Setup с помощью нажатия клавиши <Delete> почти сразу после включения компьютера. Установить необходимые параметры.

1) Войти в BIOS Setup, нажав клавишу <Delete> при старте компьютера.

4) Выйти из меню с помощью клавиши <Esc>.

5) Сохранить измененные данные и выйти — в главном меню выбрать команду SAVE & EXIT SETUP, нажать клавишу <у>, а затем клавишу <Enter>.

6. Тестирование разогнанной системы.

Старт компьютера:

1) Запустить компьютер.

2) Тестирование системы при старте должно быть успешным, необходимо также указать новую частоту процессора (в данном случае 83 МГц х 2,5 = 207,5 МГц).

Экран дисплея компьютера при старте

Award Modulator BIOS V4.51PG, An Energy Star Ally

Copyright (C) 1984-97, Award Software, Inc.

Pentium-MMX CPU at 210MHz Memory Test : 32768K OK

Award Plug and Play BIOS Extention vl.OA Copyright (C) 1997, Award Software, Inc.



Detecting HDD Primary Master ... WDC AC21600H Detecting

HDD Primary Slave Detecting HDD Secondary Master... None

Detecting HDD Secondary Slave ... None

Запустится операционная система (не должно происходить никаких ошибок при загрузке ОС).

Необходимо провести тестирование всей системы, используя полный набор тестов, затем по возможности сравнить данные по производительности с теми, которые были получены при тестировании до разгона, как это делалось в предыдущем случае:

1) Запуск программы-теста WinChecklt (V2.03) в режиме сбора информации о компьютере (custom-advanced). Запись информации о производительности системы.

2) Запуск программы Xing (XingMPEG Player v3.0) и проигрывание видеороликов MPEG в течение 2—3 часов. Ролики были взяты с компакт-диска из комплекта видеокарты. Также можно использовать ролик test.mpg, который включен в программный пакет Xing.

3) Запуск теста Xing (5—10 раз), следует записать полученные данные.

4) Запуск и работа в течение 30—60 минут следующих игр: Descent 2, DOOM II, Duke3D.

5) Загрузка и работа (10—20 минут) в таких программах-приложениях, как Microsoft Word 95/97, Microsoft Excel 95/97, Internet Explorer 4.01, Acrobat Reader 3.0, PhotoShop 4.0 и т. д.

6) Перезапуск компьютера.

7) Повторение действий пункта 1 (10 раз). Сравнение данных теста производительности и взятие средних данных.

8) Стандартная проверка всех логических разделов жесткого диска программой Проверка диска (ScanDisk).

Данные производительности компьютера (для 83 МГц х 2,5 = = 207,5 МГц), которые получены с помощью программы WinChecklt (v2.03):

System Performance

CPU Rank 711,16 NPU Rank 795,50

Hard Drive

Throughput KB/Sec 2307,30

Avg Seek 0,01

Track Seek 0, 01

Composite 8140,68

Video

BIOS Rank CPS 37671,52

Direct Rank CPS 2189711,23

Composite 513,29

Данные теста (для 83 x 2,5 = 207,5) в программе проигрывания видео Xing (v3.0):

  FPS Disk CPU Display/Bus
70,0 23 744 441
Full screen 62,7 25 772 574
В данном случае не все тесты прошли нормально (!), был сбой на втором этапе тестирования — при проигрывании видеоклипов система повисла (примерно через 40 минут) — работа системы нестабильная, необходимо вернуться к ранней конфигурации (или же улучшить охлаждение процессора и/или других узлов компьютера, заменить нестабильно работающий компонент и т. д.). При подробном теоретическом и практическом анализе всех компонентов данного компьютера был сделан вывод, что именно видеокарта работает нестабильно, процессор видеокарты сильно греется в связи с тем, что частота шины PCI возросла до 83 МГц : 2 = 41,5 МГц. При повторном проведении второго этапа тестирования система не сбоила.



Сравните данные тестов (рис. 19.7, 19.8).

Изменения, которые зафиксировала программа-тест WinChecklt

  187,5 МГц = 75x2,5 207,5 МГц = 83x2,5 Прирост
Процессор 643,04 711,16 +10%
Сопроцессор 718,69 795,50 +10%
Жесткий диск 7395,15 8140,68 +10%
Видео 461,86 513,29 +11%


Рис. 18.7. Рост производительности по данным теста WinChecklt (v2.03)



Рис. 18.8. Рост производительности по данным теста Xing (v3.0)

Сравнение производительности по данным теста Xing

  Ix(FPS) Full screen (FPS)
187,5МГц =75x2,5 60,1 57,3
207,5 МГц = 83 х 2,5 70,0 62,7
Прирост +16% +9%
3) Выйти из меню с помощью клавиши <Esc>.

4) Сохранить измененные данные и выйти — в главном меню выбрать команду SAVE & EXIT SETUP, нажать клавишу <у>, а затем клавишу <Enter>.

7. Вывод: производительность компьютера значительно возросла без каких-либо финансовых затрат. Следует поздравить себя еще с одним успехом.