Hilsen, kjære venner, bekjente, lesere, beundrere og andre enkeltpersoner. Hvis du husker, har vi tatt det opp for lenge siden, men i rent teoretisk forstand, og da lovet vi å lage en praktisk artikkel.

Tatt i betraktning at overklokking er en ganske komplisert og tvetydig ting, vil det være ganske anstendig antall artikler i denne serien, og vi forlot det av en enkel grunn - det er et uendelig antall emner å skrive, i tillegg til dette, og det er rett og slett umulig å ha tid til alt.

I dag skal vi se på den mest grunnleggende og typiske siden av overklokking, men samtidig vil vi berøre de viktigste og viktigste nyansene så mye som mulig, det vil si at vi vil gi en forståelse av hvordan det fungerer ved å bruke et eksempel.

La oss komme i gang.

Tverrsnitt av prosessoroverklokking [ved å bruke eksempelet på P5E Deluxe-kortet].

Egentlig kan vi si at det er to overklokkingsalternativer: ved å bruke programmer eller direkte fra BIOS.

Vi vil ikke vurdere programvaremetoder nå av mange grunner, hvorav en (og nøkkelen) er mangelen på stabil tilstrekkelig beskyttelse av systemet (og generelt maskinvare, med mindre det selvsagt anses som det) i tilfelle installasjon feil innstillinger være direkte inne Windows. Med akselerasjon direkte fra BIOS alt ser mye mer fornuftig ut, og derfor vil vi vurdere dette alternativet (i tillegg lar det deg angi flere innstillinger og oppnå større stabilitet og ytelse).

Alternativer BIOS"og det er ganske mange stort antall(og med ankomst UEFI det er enda flere av dem), men det grunnleggende og konseptet for overklokking beholder sine prinsipper fra år til år, det vil si at tilnærmingen til det ikke endres, bortsett fra grensesnittene, noen ganger navnene på innstillinger og en rekke teknologier for dette veldig overklokking.

Jeg vil her vurdere et eksempel basert på mitt gamle hovedkort (som jeg snakket om for lenge siden) og prosessor Core Quad Q6600. Sistnevnte har faktisk tjent meg trofast for Gud vet hvor mange år (som hovedkortet) og ble opprinnelig overklokket av meg med 2,4 GHz til 3,6 GHz, som du kan se på skjermbildet fra:

Forresten, for de som er interessert, skrev vi om hvordan man velger slike gode og pålitelige hovedkort, men om prosessorer. Jeg går videre til selve overklokkingsprosessen, og husker først følgende:

Advarsel! Achtung! Alarm! Hehnde hoch!
Du alene bærer alt ansvar for dine etterfølgende (så vel som tidligere) handlinger. Forfatteren gir kun informasjon, som du bestemmer deg for å bruke eller ikke. Alt skrevet ble bekreftet av forfatteren ved å bruke personlig eksempel (og gjentatte ganger) og i forskjellige konfigurasjoner, men dette garanterer ikke stabilt arbeid overalt, og det beskytter deg heller ikke mot mulige feil under handlingene du har tatt, samt eventuelle konsekvenser som kan følge. Vær forsiktig og tenk med hodet.

Hva trenger vi egentlig for vellykket overklokking? Ja, generelt sett, ikke noe spesielt bortsett fra det andre punktet:

• Først av alt, selvfølgelig, en datamaskin med alt du trenger, dvs. hovedkort, prosessor, etc. Du kan finne ut hva slags fyll du har ved å laste ned ovenstående;
• For det andre er det et must, det er god kjøling, fordi overklokking direkte påvirker varmespredningen til prosessoren og komponentene hovedkort, det vil si uten god luftstrøm, i beste fall vil overklokking føre til ustabilitet eller ikke ha sin effekt, og i verste fall vil noe rett og slett brenne ut;
• For det tredje trenger du selvfølgelig kunnskapen som denne artikkelen, fra denne serien, så vel som hele nettstedet "" er ment å gi.

Når det gjelder kjøling, vil jeg merke meg følgende artikler: "", "", samt "". Alt annet kan bli funnet slik. La oss gå videre.

Siden vi allerede har diskutert all nødvendig teori i detalj i, vil jeg umiddelbart gå videre til den praktiske siden av saken. Jeg beklager på forhånd for kvaliteten på bildet, men skjermen er blank, og det er fortsatt lyst ute, til tross for persiennene.

Slik ser det ut BIOS om bord på hovedkortet mitt (gå inn BIOS, la meg minne deg på, på en stasjonær datamaskin kan du trykke på knappen DEL ved det tidligste oppstartsstadiet, dvs. umiddelbart etter på- eller omstart):

Her vil vi være interessert i fanen " Ai Tweaker". I dette tilfellet er det hun som er ansvarlig for overklokking og ser i utgangspunktet ut som en liste over parametere med verdier satt motsatt" Auto". I mitt tilfelle ser det allerede slik ut:

Her vil vi være interessert følgende parametere(Jeg gir umiddelbart en beskrivelse + min mening med en kommentar hvorfor):

• Ai Overclock Tuner- er engasjert i autoakselerasjon, visstnok klokt.
  I betydningen " Standard" alt fungerer som det er, i tilfelle av " Overklokke 5 %, Overklokke 10 %, Overklokke 20 %, Overklokke 30 %"øker automatisk frekvensene med passende prosentandel (og uten garantier for stabilitet). Vi er interessert i verdien her Håndbok, fordi det vil tillate oss å legge ut alt manuelt. Egentlig er det det jeg har.
• Innstilling av CPU-forhold- setter prosessormultiplikatoren. Du kan angi verdien din, med tanke på at prosessormultiplikatoren er låst opp, setter jeg den inn her 9.0 , dvs. den maksimale tilgjengelige ulåste multiplikatorverdien for min prosessor. Du må gjøre det samme for prosessoren din.
• FSB-frekvens- setter frekvensen til prosessorsystembussen, også kalt basefrekvens. Som du husker fra den teoretiske artikkelen, er den endelige prosessorfrekvensen hentet fra verdien av denne frekvensen multiplisert med multiplikatoren (som det høres ut! :)) Denne frekvensen er den viktigste i prosessen vår, og det er nettopp denne at vi hovedsakelig endrer for å overklokke prosessoren. Verdien velges empirisk, ved å kombinere den med andre parametere til øyeblikket når systemet fungerer stabilt og temperaturregimet passer deg. I mitt tilfelle klarte jeg å ta baren kl "400 x 9 = 3600 Mhz". Det var tider da jeg tok 3,8 GHz, men kjølingen kunne rett og slett ikke takle varmespredningen ved toppbelastninger.
• FSB stropp til North Bridge- parameteren her er ikke noe mer enn et sett med forhåndsinnstilte forsinkelser, som fra produsentens synspunkt optimalt tilsvarer en viss systembussfrekvens, for et visst område av brikkesettdriftsfrekvenser. Her er de satt for nordbroen Ved innstilling av verdi FSB stropp Det bør bemerkes at en lavere verdi setter lavere latenser og øker ytelsen, mens en høyere verdi reduserer ytelsen litt, men øker stabiliteten. Det mest relevante alternativet ved overklokking for å sikre stabilitet ved høye frekvenser FSB.Jeg måtte velge en høy verdi for å oppnå stabilitet. I mitt tilfelle er det 400 .
  
• PCIE-frekvens- angir frekvensen for bussen PCI Express . Bussakselerasjon PCI Express vanligvis ikke praktisert: den magre ytelsesgevinsten rettferdiggjør ikke mulige problemer med stabiliteten til utvidelseskort, derfor fikser vi standard her 100 MHz, for å øke stabiliteten Det vil si i mitt tilfelle - her er det viktig 100 . Jeg anbefaler det til deg også.
• DRAM-frekvens- lar deg stille inn frekvensen VÆR. Parametrene for valg endres avhengig av innstilt frekvens FSB. Det er verdt å merke seg her at overklokking ofte kommer ned til minnet, så det anses som optimalt å stille inn denne frekvensen FSB hvor du her kan velge driftsfrekvensen (standard) til RAM-en din, med mindre du selvfølgelig prøver å overklokke minnet. Betydning" Auto" er ofte skadelig og gir ikke ønsket resultat når det gjelder stabilitet I mitt tilfelle er den satt til ". 800" i samsvar med egenskapene til RAM. I ditt tilfelle, sett den slik du vil, men jeg anbefaler å se på standardfrekvensen din gjennom CPU-Z og ta den på.
• DRAM kommandohastighet- ikke noe mer enn en forsinkelse i utvekslingen av kommandoer mellom brikkesettets minnekontroller og minne. Minnemoduler av høy kvalitet er i stand til å operere med en ventetid på 1 takt, men i praksis er dette sjeldent og er ikke alltid avhengig av kvalitet. For stabilitet anbefales det å velge 2T, for hastighet 1T.Siden akselerasjonsterskelen er høy, valgte jeg her 2T, fordi i andre stillinger kunne fullstendig stabilitet ikke oppnås.
• DRAM-tidsstyring- setter RAM-tidspunkter. Som regel, hvis målet ikke er å overklokke RAM, så lar vi parameteren " Auto". Hvis du er katastrofalt sittende fast på minnet under overklokking og ikke engang kan komme gjennom frekvensen, er det fornuftig å prøve å øke verdiene litt manuelt her, og forlate den automatiske parameteren. I mitt tilfelle er dette " Auto", fordi den ikke kjørte inn i minnet.
• DRAM statisk lesekontroll- mening " "Aktivert" forbedrer minnekontrollerens ytelse, og " Funksjonshemmet " – reduserer. Følgelig er stabilitet også avhengig av dette "Funksjonshemmet
• Ai Сlock Twister- hvis vi tar det løst, kontrollerer denne tingen antall minnetilgangsfaser. Høyere verdi ( Sterk) er ansvarlig for å øke produktiviteten, og senke ( Lys) for stabilitet valgte jeg ". Lys"(for å øke stabiliteten).
• AI Transaction Booster - her leser jeg mange borgerlige fora hvor mange data motsier hverandre, som i det russiskspråklige segmentet. Et sted skriver de at denne tingen lar deg fremskynde eller bremse driften av minnedelsystemet ved å justere sub-timing-parametrene, som igjen påvirker hastigheten til minnekontrolleren. Det eneste som ble tilstrekkelig forstått er det ved å bytte dette til " Håndbok"vi kan tilpasse" Ytelsesnivå", leker med verdien i tall til vi når stabilitetsstadiet. For meg sitter denne parameteren fast 8- ke, fordi ved andre verdier oppførte systemet seg ustabilt.
• VCORE spenning- funksjonen lar deg spesifisere forsyningsspenningen til prosessorkjernen manuelt. Til tross for at det er denne gleden som ofte lar deg øke ytelsen (mer presist, overklokke prosessoren mer) ved å øke stabiliteten (uten mer kraft vil du neppe få en større økning og kvalitet på arbeidet, noe som er logisk) under overklokking , denne parameteren er et ekstremt farlig leketøy i hendene på en ikke-profesjonell og kan føre til prosessorfeil (hvis BIOS Selvfølgelig er det ingen innebygd beskyttelsesfunksjon, som de sier, "fra narren" (c), som den er i ), og derfor anbefales det ikke å endre prosessoreffektverdien med mer enn 0.2 fra personalet. Generelt sett bør denne parameteren økes veldig gradvis og i veldig små trinn, og erobre flere og flere ytelseshøyder, til du støter på noe annet (minne, temperaturer osv.), eller til du når en grense på + 0.2 .
  Jeg vil ikke anbefale å se på verdien min, fordi den er virkelig overvurdert, men kraftig kjøling lar meg spille disse spillene (bildet ovenfor teller ikke, det er utdatert i 2008 -th år), god strømforsyning, prosessor og hovedkort. Generelt, vær forsiktig, spesielt på budsjettkonfigurasjoner. Min mening 1,65 . Du kan finne den opprinnelige spenningen for prosessoren fra dokumentasjonen eller gjennom CPU-Z.
• CPU PPL spenning- noe for stabilitet, men jeg har en veldig vag definisjon av hva denne spenningen er. Hvis alt fungerer som det skal, er det bedre å ikke røre det. Hvis ikke, kan du øke den i små trinn. Min mening er -. 1.50 , fordi jeg satt fast på stabilitet da jeg tok frekvensen 3,8 GHz. Igjen, den er avhengig av prosessoren min.
• FSB termineringsspenning- noen ganger kalt ekstra prosessorforsyningsspenning eller systembussforsyningsspenning. Å øke den kan i noen tilfeller øke overklokkingspotensialet til prosessoren. Min verdi er -. 1.30 . Igjen, stabilitet ved høyere frekvens.
• DRAM spenning- lar deg spesifisere forsyningsspenningen til minnemoduler manuelt. Det er fornuftig å berøre i sjeldne tilfeller for å øke stabiliteten og erobre høyere frekvenser når du overklokker minnet eller (sjelden) prosessoren min er litt for høy. 1.85 foran pårørende 1.80 .
• North Bridge Spenning Og Soul bridge spenning - setter forsyningsspenningen til den nordlige ( Nord) og sørlige ( Sjel) broer, henholdsvis. Øk med forsiktighet for å øke stabiliteten. 1.31 Og 1.1 . Alt for samme formål.
• Lastelinjekalibrering- en ganske spesifikk ting som lar deg kompensere for fallet i kjernespenning når belastningen på prosessoren øker.
  Ved overklokking bør du alltid stille inn " "Aktivert", som du ser på skjermbildet mitt.
• CPU-spredt spektrum- Aktivering av dette alternativet kan redusere nivået elektromagnetisk stråling datamaskin på grunn av den dårligere formen på systembusssignalene og sentral prosessor. Naturligvis kan ikke den mest optimale formen for signaler redusere stabiliteten til datamaskinen Siden reduksjonen i strålingsnivået er ubetydelig og ikke rettferdiggjør mulige pålitelighetsproblemer, er det bedre å slå av alternativet (. Funksjonshemmet), spesielt hvis du overklokker, det vil si i vårt tilfelle.
  
• PCIE Spread Spectrum- lik det som er ovenfor, men kun når det gjelder et dekk PCI Express.Det vil si i vårt tilfelle - " Funksjonshemmet".

For å si det ganske enkelt, så endrer du og jeg først og fremst multiplikatoren og frekvensen FSB, basert på den endelige prosessorfrekvensen som vi ønsker å oppnå. Deretter lagrer du endringene og prøver å laste. Hvis alt ordnet seg, sjekker vi temperaturene og datamaskinen generelt, hvoretter vi faktisk enten lar alt være som det er, eller prøver å ta en ny frekvens. Dersom det ikke er stabilitet ved den nye frekvensen, dvs. Windows laster ikke eller vises blå skjermer eller noe annet, så går vi enten tilbake til de forrige verdiene (eller roer ned appetitten litt), eller velger alle andre verdier nøyaktig til stabilitet er oppnådd.

Angående ulike typer BIOS, så et sted kan funksjonene kalles noe annet, men de har samme betydning, akkurat som verdiene + akselerasjonsprinsippet forblir konstante. Generelt, hvis du vil, kan du finne ut av det.

I et nøtteskall, noe sånt som dette. Det gjenstår bare å gå videre til etterordet.

Etterord.

Som du kan se av de siste forslagene, hvis du tenker deg om, er rask akselerasjon generelt ikke et problem (spesielt hvis det er god kjøling). Jeg satte to parametere, flere omstarter og, vips!, den dyrebare megahertzen i lommen.

Forsiktig god overklokking i hvert fall for 50 %, dvs. som i mitt tilfelle på 1200 MHz pluss til 2400 MHz, krever en viss tid (i gjennomsnitt er det ca. 1-5 timer, avhengig av flaks og ønsket sluttresultat), hvorav det meste tas opp av poleringsstabilitet og temperaturer, samt en pakke med tålmodighet, fordi de fleste Det irriterende med denne simen er det konstante behovet for omstart for å lagre og deretter teste nye parametere.

Jeg mistenker at de som ønsker å engasjere seg i denne prosessen vil ha mange spørsmål (som er logisk), og derfor, hvis de eksisterer (samt tillegg, tanker, takk osv.), vil jeg gjerne se dem i kommentarene.

Følg med! ;)

«Ingen på dette toget vet noe!
"Hva annet kan du forvente av disse slakere utlendingene?"
Agatha Christie, "Orient Express".

Så, mine herrer, det er på tide å bytte dekket som har vært industristandarden i 10 år. PCI, den første versjonen av standarden som ble utviklet tilbake i 1991, har levd et langt og lykkelig liv, i sine ulike former er grunnlaget for små og store servere, industrielle datamaskiner, bærbare datamaskiner og grafikkløsninger (husk at AGP også sporer dens opphav til PCI og er en spesialisert og utvidet versjon av sistnevnte). Men før vi snakker om det nye produktet, la oss ta en titt på historien og huske hvordan utviklingen av PCI fant sted. For det har blitt bemerket mer enn en gang at når det gjelder fremtidsutsikter, er det alltid nyttig å finne historiske analogier: PCIs historie

I 1991 foreslo Intel den grunnleggende versjonen (1.0) av PCI-bussstandarden (Peripheral Component Interconnect). PCI er ment å erstatte ISA (og senere er den ikke særlig vellykket og kostbar server utvidet modifikasjon EISA). I tillegg til betydelig økt gjennomstrømning, er den nye bussen preget av muligheten til å dynamisk konfigurere ressurser (avbrudd) allokert til tilkoblede enheter.

I 1993 publiserte PCI Special Interest Group (PCISIG, organisasjonen som er ansvarlig for utvikling og vedtak av forskjellige PCI-relaterte standarder) den oppdaterte 2.0-revisjonen av standarden, som ble grunnlaget for den omfattende utvidelsen av PCI (og dens forskjellige modifikasjoner) ) i bransjen informasjonsteknologi. Mange kjente selskaper deltar i PCISIG-aktiviteter, inkludert grunnleggeren av PCI, Intel Corporation, som har gitt industrien mange langvarige, historisk vellykkede standarder. Så, den grunnleggende versjonen av PCI (IEEE P1386.1):

• Bussens klokkefrekvens er 33 MHz, synkron dataoverføring brukes;
• Topp gjennomstrømning 133 MB per sekund;
• Parallell databuss 32-bit bred;
• Adresseplass 32-biters (4 GB);
• Signalnivå 3,3 eller 5 volt.

Senere vises følgende viktige modifikasjoner av dekket:

• PCI 2.2 64-bits bussbredde og/eller 66 MHz klokkefrekvens tillatt, dvs. topp gjennomstrømning opp til 533 MB/sek;
• PCI-X, 64-biters versjon av PCI 2.2 økt til 133 MHz frekvens(toppbåndbredde 1066 MB/sek);
• PCI-X 266 (PCI-X DDR), DDR-versjon av PCI-X (effektiv frekvens 266 MHz, ekte 133 MHz med overføring på begge kanter av klokkesignalet, toppbåndbredde 2,1 GB/sek);
• PCI-X 533 (PCI-X QDR), QDR-versjon av PCI-X (effektiv frekvens 533 MHz, toppbåndbredde 4,3 GB/s);
• Mini PCI PCI med en SO-DIMM-stil-kontakt, brukes hovedsakelig for miniatyrnettverk, modem og andre kort i bærbare datamaskiner;
• Kompakt PCI-standard for formfaktor (moduler settes inn fra enden inn i et skap med felles buss på bakplanet) og kontakt primært beregnet på industrielle datamaskiner og andre kritiske applikasjoner;
• Accelerated Graphics Port (AGP) høyhastighetsversjon av PCI optimalisert for grafikkakseleratorer. Det er ingen buss-arbitrering (dvs. bare én enhet er tillatt, med unntak av den nyeste 3.0-versjonen av AGP-standarden, hvor det kan være to enheter og spor). Overføringer til akseleratoren er optimalisert, det er et sett med spesielle tilleggsfunksjoner som er spesifikke for grafikk. Denne bussen dukket først opp sammen med de første systemsettene for Pentium II-prosessoren. Det er tre grunnleggende versjoner av AGP-protokollen, en ekstra strømspesifikasjon (AGP Pro) og 4 dataoverføringshastigheter fra 1x (266 MB/sek) til 8x (2GB/sek), inkludert akseptable signalnivåer 1,5, 1,0 og 0,8 volt.

La oss også nevne CARDBUS 32-biters versjon av bussen for PCMCIA-kort, med hot plugging og noen tilleggsfunksjoner har imidlertid mye til felles med grunnversjonen av PCI.

Som vi kan se, er hovedutviklingen av dekket i følgende retninger:

1. Opprettelse av spesialiserte modifikasjoner (AGP);
2. Oppretting av spesialiserte former for faktorer (Mini PCI, Compact PCI, CARDBUS);
3. Økning i bitdybde;
4. Øke klokkefrekvensen og bruke DDR/QDR-dataoverføringsskjemaer.

Alt dette er ganske logisk, gitt den enorme levetiden til en slik universell standard. Dessuten har ikke punkt 1 og 2 som mål å opprettholde kompatibilitet med grunnleggende PCI-kort, men punkt 3 og 4 oppnås ved å øke den originale PCI-kontakten, og tillater installasjon av konvensjonelle 32-biters PCI-kort. For å være rettferdig bemerker vi at under utviklingen av bussen var det også bevisste tap av kompatibilitet med eldre kort, selv for den grunnleggende versjonen av PCI-kontakten, for eksempel i spesifikasjon 2.3 omtale støtte for 5 volt signalnivå og forsyningsspenningen forsvant. Som et resultat, servertavler Busser utstyrt med denne modifikasjonen kan lide når gamle, fem-voltskort er installert i dem, selv om disse kortene passer til dem fra kontaktgeometriens synspunkt.

Imidlertid, som enhver annen teknologi (for eksempel prosessorkjernearkitekturer), har bussteknologi sine egne rimelige skaleringsgrenser, som nærmer seg økningen i båndbredde gitt av flere og flere til en større kostnad. En økt klokkefrekvens krever dyrere ledninger og legger betydelige begrensninger på lengden på signallinjer, eller å øke bitdybden eller bruke DDR-løsninger medfører også mange problemer, som til syvende og sist ganske enkelt resulterer i økte kostnader. Og hvis løsninger som PCI-X 266/533 i serversegmentet fortsatt vil være økonomisk berettiget en stund, så har vi ikke sett dem på forbruker-PCer, og vi vil ikke se dem. Hvorfor? Åpenbart, ideelt sett, bør bussgjennomstrømningen øke synkront med veksten i prosessorytelsen, mens salgsprisen ikke bare bør forbli den samme, men ideelt sett også synke. På for øyeblikket dette er kun mulig ved bruk av ny bussteknologi. Vi skal snakke om dem i dag: Epoke seriebusser

Så det er ingen hemmelighet at i vår tid er det ideelle eksterne grensesnittet på en eller annen måte konsistent. Borte er dagene med multi-core centronics og tykke (du kan ikke bryte den med en bake) SCSI-slanger - faktisk en arv selv før PC-tid. Overgangen skjedde sakte, men sikkert: først tastaturet og musen, så modemet, så, etter år og år, skannere og skrivere, videokameraer, digitale kameraer. USB, IEE1394, USB 2. For øyeblikket har alt eksternt periferiutstyr for forbrukere flyttet til serielle tilkoblinger. Trådløse løsninger er rett rundt hjørnet. Mekanismen er åpenbar i dag at det er mer lønnsomt å sette maksimal funksjonalitet inn i en brikke (hot plugging, seriell koding, overføring og mottak, datadekoding, ruting og feilbeskyttelsesprotokoller, etc. som er nødvendig for å presse den nødvendige topologiske fleksibiliteten og betydelig båndbredde ut av et par ledninger av tingen), i stedet for å måtte håndtere store mengder kontakter, slanger med hundrevis av ledninger inni, kostbar lodding, skjerming, ledninger og kobber. I dag blir seriebusser mer praktisk, ikke bare fra sluttbrukerens synspunkt, men også fra synspunktet om banale fordeler båndbredde multiplisert med avstand delt på dollar. Selvfølgelig kunne denne trenden over tid ikke unngå å spre seg til innsiden av datamaskinen - vi ser allerede den første frukten av denne tilnærmingen - Serial ATA. Dessuten kan vi ekstrapolere denne trenden ikke bare til systembusser (hovedemnet i denne artikkelen), men også til minnebussen (det er rimelig å si at lignende eksempel det var allerede Rambus, men industrien anså det med rette for tidlig) og til og med på prosessorbussen (potensielt et mer vellykket eksempel HT). Hvem vet hvor mange kontakter Pentium X vil ha, kanskje mindre enn hundre, forutsatt at halvparten av dem er jord og strøm. På tide å senke farten og tydelig artikulere fordelene med seriebusser og grensesnitt:

1. Flytt med fordel mer og mer av den praktiske implementeringen av bussen til silisium, noe som gjør det lettere å feilsøke, øke fleksibiliteten og redusere utviklingstiden;
2. Utsiktene til organisk bruk av andre signalbærere i fremtiden, for eksempel optiske;
3. Plassbesparelse (miniatyrisering som ikke bryter banken) og redusert installasjonskompleksitet;
4. Det er lettere å implementere hot plugging og dynamisk konfigurasjon på noen måte;
5. Evne til å tildele garanterte og isokrone kanaler;
6. Overgang fra delte busser med voldgift og uforutsigbare avbrudd, upraktisk for pålitelige/kritiske systemer, til mer forutsigbare punkt-til-punkt-forbindelser;
7. Bedre skalerbarhet når det gjelder kostnader og mer fleksibel når det gjelder topologi;
8. Er ikke dette nok enda??? ;-).

I fremtiden bør vi forvente en overgang til trådløse busser, teknologier som ligner på UWB (Ultra Wide Band), men dette er ikke et spørsmål om neste år eller til og med fem år.

Og nå er det på tide å diskutere alle fordelene ved å bruke et spesifikt eksempel: den nye standard systembussen PCI Express, hvis massedistribusjon forventes i PC-segmentet og mellomstore/små servere i midten av neste år. PCI Express bare fakta

PCI Express-nøkkelforskjeller

La oss se nærmere på de viktigste forskjellene mellom PCI Express og PCI:

1. Som allerede nevnt flere ganger, er den nye bussen seriell, ikke parallell. Hovedfordeler: reduserte kostnader, miniatyrisering, bedre skalering, gunstigere elektriske og frekvensparametere (ikke nødvendig å synkronisere alle signallinjer);
2. Spesifikasjonen er delt inn i en hel protokollstabel, hvor hvert lag kan forbedres, forenkles eller erstattes uten å påvirke de andre. For eksempel kan en annen signalbærer brukes eller ruting kan elimineres i tilfellet med en dedikert kanal for bare én enhet. Ytterligere kontrollfunksjoner kan legges til. Utviklingen av en slik buss vil være mye mindre smertefull; å øke gjennomstrømningen vil ikke kreve endring av kontrollprotokollen og omvendt. Raskt og enkelt utvikle tilpassede alternativer for spesielle formål;
3. Den opprinnelige spesifikasjonen inkluderte muligheten til å hot-swappable kort;
4. Den opprinnelige spesifikasjonen inkluderte muligheten til å lage virtuelle kanaler, garantere båndbredde og responstid, samle inn QoS (Quality of Service)-statistikk;
5. Den opprinnelige spesifikasjonen inkluderte muligheten til å kontrollere integriteten til overførte data (CRC);
6. Den originale spesifikasjonen inkluderte strømstyringsmuligheter.

Så, bredere bruksområde, mer praktisk skalering og tilpasning, et rikt sett med opprinnelig innebygde funksjoner. Alt er så bra at jeg bare ikke kan tro det. Men når det gjelder dette dekket, snakker selv inkarnerte pessimister mer positivt enn negativt. Og dette er ikke overraskende at en kandidat til tiårstronen av en felles standard for et stort antall forskjellige applikasjoner (fra mobile og innebygde til servere i bedriftsklassen eller virksomhetskritiske applikasjoner) rett og slett må se upåklagelig ut fra alle sider, i det minste på papiret :-). Vi får snart se selv hvordan det blir i praksis. PCI Express hvordan det vil se ut

Det enkleste alternativet for å bytte til PCI-Express for arkitektonisk standard skrivebordssystemer ser slik ut:

I fremtiden er det imidlertid logisk å forvente utseendet til en slags PCI Express-splitter. Så foreningen av det nordlige sørlige broer. La oss gi eksempler på mulige systemtopologier. Klassisk PC med to broer:

Som allerede nevnt, er et Mini PCI Express-spor gitt og standardisert:

Og et nytt spor for eksterne utskiftbare kort, som ligner på CARDBUS, som ikke bare har PCI Express, men også USB 2.0:

Interessant nok er det to formfaktorer for kort, men de er ikke forskjellige i tykkelse som før, men i bredde:

Løsningen er veldig praktisk for det første, å lage en to-etasjers installasjon inne i kortet er mye dyrere og upraktisk enn å lage et kort med et større bord inni, og for det andre, kortet full bredde vil til slutt motta dobbelt så stor båndbredde, dvs. den andre kontakten vil ikke stå uvirksom. Fra et elektrisk eller protokollsynspunkt bringer ikke NewCard-bussen alle funksjonene som er nødvendige for hot swapping eller strømsparing, inkludert i den grunnleggende PCI Express-spesifikasjonen

For å lette overgangen er en kompatibilitetsmekanisme utstyrt med programvare, skrevet for PCI (enhetsdrivere, OS). I tillegg er PCI Express-kontakter, i motsetning til PCI, plassert på den andre siden av seksjonen som er reservert for utvidelseskortet, dvs. kan sameksistere på samme sted med PCI-kontakter. Brukeren skal bare velge hvilket kort han vil sette inn. Først av alt forventes utseendet til PCI Express i den første serveren (dobbel prosessor) Intel-plattformer i første halvdel av 2004, deretter i Entusiast-klassen stasjonære plattformer og arbeidsstasjoner (i samme år). Hvor raskt PCI Express vil bli støttet av andre brikkesettprodusenter er ikke klart, men både NVIDIA og SIS svarer bekreftende på spørsmålet, selv om de ikke gir spesifikke datoer. Allerede planlagt i lang tid og forbereder utgivelse i første halvdel av 2004 grafiske løsninger(akseleratorer) fra NVIDIA og ATI, utstyrt med innebygd støtte for PCI Express x16. Tallrike andre produsenter er aktive deltakere i PCI Express utvikling og testing og har også til hensikt å introdusere produktene sine før slutten av 2004.

La oss se! Det er mistanke om at babyen ble vellykket.
Lykke til, PCI Express: avgang 2004, ankomst 2014.

I denne artikkelen vil vi snakke om årsakene til suksessen til PCI-bussen og beskrive høyytelsesteknologien som erstatter den - PCI Express-bussen. Vi vil også se på utviklingshistorien, maskinvare- og programvarenivåene til PCI Express-bussen, funksjonene til implementeringen og liste opp fordelene.

Da på begynnelsen av 1990-tallet. hun dukket opp, da på sin egen måte tekniske spesifikasjoner betydelig bedre enn alle busser som eksisterte frem til det punktet, som ISA, EISA, MCA og VL-bus. På den tiden var PCI (Peripheral Component Interconnect)-bussen, som opererer på 33 MHz, godt egnet for de fleste perifere enheter. Men i dag har situasjonen endret seg på mange måter. Først av alt har prosessor- og minneklokkehastighetene økt betydelig. For eksempel økte prosessorens klokkehastigheter fra 33 MHz til flere GHz, mens PCI-driftsfrekvensen økte til bare 66 MHz. Fremveksten av teknologier som Gigabit Ethernet og IEEE 1394B truet med at hele båndbredden til PCI-bussen kunne brukes på å betjene en enkelt enhet basert på disse teknologiene.

Samtidig har PCI-arkitekturen en rekke fordeler sammenlignet med forgjengerne, så det var irrasjonelt å revidere den fullstendig. For det første er det ikke avhengig av type prosessor, den støtter bufferisolasjon, buss-mastering-teknologi (bus capture) og PnP-teknologi i sin helhet. Bufferisolasjon betyr at PCI-bussen fungerer uavhengig av den interne prosessorbussen, slik at prosessorbussen kan fungere uavhengig av hastigheten og belastningen til systembussen. Takket være bussfangstteknologi kan perifere enheter direkte kontrollere prosessen med dataoverføring på bussen, i stedet for å vente på hjelp fra sentralprosessoren, noe som vil påvirke systemytelsen. Endelig, Pluggstøtte og Play lar deg automatisk oppsett og konfigurasjon av enheter som bruker det og unngå å mase med jumpere og brytere, noe som ganske mye ødela livene til eiere av ISA-enheter.

Til tross for den utvilsomme suksessen til PCI, står den for tiden overfor alvorlige problemer. Disse inkluderer begrenset båndbredde, mangel på sanntidsdataoverføringsmuligheter og mangel på støtte for neste generasjons nettverksteknologier.

Sammenlignende egenskaper for ulike PCI-standarder

Det bør tas i betraktning at den faktiske gjennomstrømningen kan være mindre enn den teoretiske på grunn av driftsprinsippet til protokollen og egenskapene til busstopologien. I tillegg er den totale båndbredden fordelt på alle enheter som er koblet til den, så jo flere enheter som sitter på bussen, jo mindre båndbredde får hver av dem.

Forbedringer av standarden som PCI-X og AGP ble designet for å eliminere dens største ulempe - lav klokkehastighet. Økningen i klokkefrekvens i disse implementeringene innebar imidlertid en reduksjon i den effektive busslengden og antall kontakter.

Den nye generasjonen av bussen, PCI Express (eller PCI-E for kort), ble først introdusert i 2004 og ble designet for å løse alle problemene som forgjengeren sto overfor. I dag er de fleste nye datamaskiner utstyrt med en PCI Express-buss. Selv om de også har standard PCI-spor, er det ikke langt unna når bussen skal bli en saga blott.

PCI Express-arkitektur

Bussarkitekturen har en flernivåstruktur, som vist på figuren.

Bussen støtter PCI-adresseringsmodellen, som lar alle eksisterende drivere og applikasjoner jobbe med den. I tillegg bruker PCI Express-bussen standard PnP-mekanisme levert av den forrige standarden.

La oss vurdere formålet med de ulike nivåene i PCI-E-organisasjonen. På bussprogramvarenivået genereres lese/skriveforespørsler, som overføres på transportnivå ved hjelp av en spesiell pakkeprotokoll. Datalaget er ansvarlig for feilretting av koding og sikrer dataintegritet. Det grunnleggende maskinvarelaget består av en dobbel simplekskanal som består av et sende- og mottakspar, som sammen kalles en linje. Den totale busshastigheten på 2,5 Gb/s betyr at gjennomstrømningen for hver PCI Express-bane er 250 MB/s i hver retning. Hvis vi tar hensyn til tap på grunn av protokolloverhead, er ca 200 MB/s tilgjengelig for hver enhet. Denne gjennomstrømningen er 2-4 ganger høyere enn det som var tilgjengelig for PCI-enheter. Og i motsetning til PCI, hvis båndbredden er fordelt på alle enheter, går den til hver enhet i sin helhet.

I dag finnes det flere versjoner av PCI Express-standarden, med forskjellig båndbredde.

PCI Express x16 bussgjennomgang for forskjellige versjoner PCI-E, Gb/s:

• 32/64
• 64/128
• 128/256

PCI-E bussformater

For tiden er forskjellige alternativer for PCI Express-formater tilgjengelige, avhengig av formålet med plattformen - stasjonær datamaskin, bærbar PC eller server. Servere som krever mer båndbredde har flere PCI-E-spor, og disse sporene har større antall forbindelseslinjer. I motsetning til dette kan bærbare datamaskiner bare ha én kjørefelt for enheter med middels hastighet.

Skjermkort med PCI Express x16-grensesnitt.

PCI Express-utvidelseskort ligner veldig på PCI-kort, men PCI-E-sporene har økt grep for å sikre at kortet ikke sklir ut av sporet på grunn av vibrasjoner eller under frakt. Det er flere formfaktorer for PCI Express-spor, hvor størrelsen avhenger av antall baner som brukes. For eksempel er en buss med 16 kjørefelt betegnet PCI Express x16. Selv om det totale antallet baner kan være opptil 32, er i praksis de fleste hovedkort nå utstyrt med en PCI Express x16-buss.

Kort med mindre formfaktorer kan plugges inn i spor for større uten at det går på bekostning av ytelsen. For eksempel kan et PCI Express x1-kort kobles til et PCI Express x16-spor. Som med PCI-bussen kan du bruke en PCI Express-forlenger for å koble til enheter om nødvendig.

Utseende til ulike typer kontakter på hovedkortet. Fra topp til bunn: PCI-X-spor, PCI Express x8-spor, PCI-spor, PCI Express x16-spor.

Express-kort

Express Card-standarden tilbyr en veldig enkel måte å legge utstyr til et system på. Målmarkedet for Express Card-moduler er bærbare og små PC-er. I motsetning til tradisjonelle utvidelseskort stasjonære datamaskiner, Express-kortet kan kobles til systemet når som helst mens datamaskinen kjører.

En populær variant av Express Card er PCI Express Mini Card, designet som en erstatning for Mini PCI formfaktorkort. Et kort laget i dette formatet støtter både PCI Express og USB 2.0. PCI-dimensjoner Express Mini Card er 30x56 mm. PCI Express Mini-kortet kan kobles til PCI Express x1.

Fordeler med PCI-E

PCI Express-teknologi gir fordeler fremfor PCI på følgende fem områder:

1. Høyere ytelse. Med bare ett kjørefelt har PCI Express dobbelt så høy gjennomstrømning som PCI. I dette tilfellet øker gjennomstrømningen proporsjonalt med antall linjer i bussen, det maksimale antallet kan nå 32. Ekstra fordel er at informasjon på bussen kan overføres samtidig i begge retninger.
2. Forenkle I/O. PCI Express drar fordel av busser som AGP og PCI-X og har en mindre kompleks arkitektur og relativt enkel implementering.
3. Flernivåarkitektur. PCI Express tilbyr en arkitektur som kan tilpasse seg nye teknologier uten å kreve betydelige programvareoppgraderinger.
4. Ny generasjon input/output-teknologier. PCI Express muliggjør nye datainnsamlingsmuligheter med samtidig dataoverføringsteknologi som sikrer at informasjon mottas i tide.
5. Brukervennlighet. PCI-E gjør det mye enklere for brukeren å oppgradere og utvide systemet. Ytterligere Express-kortformater, for eksempel ExpressCard, øker muligheten for å legge til høyhastighets periferiutstyr til servere og bærbare datamaskiner.

Konklusjon

PCI Express er en bussteknologi for tilkobling av eksterne enheter, som erstattet teknologier som ISA, AGP og PCI. Bruken øker datamaskinens ytelse betydelig, så vel som brukerens evne til å utvide og oppdatere systemet.

Driften til enhver digital datamaskin avhenger av klokkefrekvensen, som bestemmes av en kvartsresonator. Det er en tinnbeholder som en kvartskrystall er plassert i. Under påvirkning av elektrisk spenning oppstår oscillasjoner av elektrisk strøm i krystallen. Denne frekvensen av oscillasjon kalles klokkefrekvens. Alle endringer i logiske signaler i enhver databrikke skjer med visse intervaller, kalt klokkesykluser. Herfra kan vi konkludere med at den minste tidsenheten for de fleste logiske enheter i en datamaskin er en klokkesyklus eller på en annen måte en klokkefrekvensperiode. Enkelt sagt, hver operasjon krever minst én klokkesyklus (selv om noen moderne enheter klarer å utføre flere operasjoner i en klokkesyklus). Klokkefrekvens, i forhold til personlige datamaskiner, måles i MHz, hvor Hertz er henholdsvis én vibrasjon per sekund, 1 MHz er en million vibrasjoner per sekund. Teoretisk sett, hvis systembussen til datamaskinen din opererer med en frekvens på 100 MHz, kan den utføre opptil 100 000 000 operasjoner per sekund. Forresten, det er slett ikke nødvendig at hver komponent i systemet nødvendigvis utfører noe med hver klokkesyklus. Det er såkalte tomme klokker (ventesykluser), når enheten er i ferd med å vente på svar fra en annen enhet. For eksempel er driften av RAM og en prosessor (CPU) organisert, hvis klokkefrekvens er betydelig høyere enn klokkefrekvensen til RAM.

Litt dybde

Bussen består av flere kanaler for overføring av elektriske signaler. Hvis de sier at en buss er trettito-bit, betyr dette at den er i stand til å overføre elektriske signaler gjennom trettito kanaler samtidig. Det er ett triks her. Faktum er at en buss med en hvilken som helst deklarert bredde (8, 16, 32, 64) faktisk har et større antall kanaler. Det vil si at hvis vi tar den samme trettito-bits bussen, blir 32 kanaler tildelt for å overføre data selv, og ytterligere kanaler er ment for å overføre spesifikk informasjon.

Dataoverføringshastighet

Navnet på denne parameteren taler for seg selv. Det beregnes med formelen:

klokkehastighet * bitdybde = overføringshastighet

La oss beregne dataoverføringshastigheten for en 64-bits systembuss som opererer med en klokkefrekvens på 100 MHz.

100 * 64 = 6400 Mbps6400 / 8 = 800 Mbps

Men det resulterende tallet er ikke reelt. I livet påvirkes dekk av en rekke forskjellige faktorer: ineffektiv ledningsevne av materialer, interferens, design- og monteringsfeil og mye mer. I følge noen rapporter kan forskjellen mellom den teoretiske dataoverføringshastigheten og den praktiske være opptil 25 %.

Driften av hver buss overvåkes av dedikerte kontrollere. De er en del av systemlogikksettet ( brikkesett).

er en buss

ISA (Industry Standard Architecture) systembussen har blitt brukt siden i80286-prosessoren. Utvidelseskortsporet inkluderer en 64-pinners primærkontakt og en 36-pinners sekundærkontakt. Bussen er 16-bit, har 24 adresselinjer, og gir direkte tilgang til 16 MB RAM. Antallet maskinvareavbrudd er 16, DMA-kanaler er 7. Det er mulig å synkronisere driften av bussen og prosessoren med forskjellige klokkefrekvenser. Klokkefrekvens - 8 MHz. Maksimal dataoverføringshastighet er 16 MB/s.

PCI. (Periferal Component Interconnect buss - Perifer komponent tilkoblingsbuss)

I juni 1992 dukket han opp på scenen ny standard– PCI, hvis mor var Intel, eller rettere sagt Special Interest Group organisert av det. I begynnelsen av 1993 dukket det opp en modernisert versjon av PCI. Faktisk er ikke denne bussen lokal. La meg minne om at lokalbussen er bussen som er direkte koblet til systembussen. PCI bruker Host Bridge (hovedbroen) for å koble til den, samt Peer-to-Peer Bridge (peer-to-peer-broen), som er designet for å koble sammen to PCI-busser. Blant annet er PCI i seg selv en bro mellom ISA og prosessorbussen.

PCI-klokkehastigheten kan være enten 33 MHz eller 66 MHz. Bitdybde – 32 eller 64. Dataoverføringshastighet – 132 MB/sek eller 264 MB/sek.

PCI-standarden gir tre typer kort avhengig av strømforsyningen:

1. 5 Volt – for stasjonære datamaskiner

2. 3,3 Volt – for bærbare datamaskiner

3. Universalkort som kan fungere i begge typer datamaskiner.

Den store fordelen med PCI-bussen er at den oppfyller Plug and Play-spesifikasjonen. I tillegg, på PCI-bussen, skjer enhver signaloverføring på en pakkemåte, hvor hver pakke er delt inn i faser. En pakke begynner med en adressefase, vanligvis etterfulgt av en eller flere datafaser. Antallet datafaser i en pakke kan være ubestemt, men begrenses av en tidtaker som bestemmer den maksimale tiden en enhet kan brukes av bussen. Hver tilkoblet enhet har en slik timer, og verdien kan stilles inn under konfigurasjonen. En arbiter brukes til å organisere dataoverføringsarbeid. Faktum er at det kan være to typer enheter på bussen - en master (initiator, master, master) av bussen og en slave. Masteren tar kontroll over bussen og setter i gang dataoverføring til destinasjonen, dvs. slaven. Enhver enhet som er koblet til bussen kan være en master eller slave, og dette hierarkiet endres hele tiden avhengig av hvilken enhet som har bedt om tillatelse fra buss-arbiteren til å overføre data og til hvem. Brikkesettet, eller rettere sagt North Bridge, er ansvarlig for konfliktfri drift av PCI-bussen. Men livet stoppet ikke ved PCI. Den konstante forbedringen av skjermkort førte til at de fysiske parametrene til PCI-bussen ble utilstrekkelige, noe som førte til fremveksten av AGP.

Ved overklokking av prosessoren manuell modus Du kan manuelt stille inn nødvendig systembussfrekvens, prosessorforsyningsspenning og også velge andre overklokkingsparametere. Denne modusen lar deg øke prosessorfrekvensen betydelig.

Moderne hovedkort lar deg overklokke prosessoren manuelt ved å bruke spesielle verktøy fra Windows OS. Denne overklokkingsmodusen gir imidlertid ikke alle funksjonene som er tilgjengelige i Hovedkort BIOS avgifter. Derfor vil det være mest tilrådelig å overklokke sentralprosessoren ved å bruke BIOS.

La oss se på manuell overklokking av sentralprosessoren ved å bruke eksempelet på en typisk BIOS på et Asus hovedkort.

Etter å ha gått inn i BIOS, må du velge Avansert-fanen i hovedmenyen, og i den - JumperFree Configuration-elementet ( ris. 17.3). Som et resultat vil prosessoroverklokkingsmenyen åpnes ( ris. 17.4).

Ris. 17.3. Avansert-fanen i BIOS-hovedmenyen

For å få tilgang manuelle innstillinger systembussfrekvens, må du velge Manual for AI-overklokkingsparameteren ( ris. 17,5). Som et resultat vil to nye parametere vises:

CPU-frekvens - lar deg justere systembussfrekvensen manuelt i trinn på 1 MHz (denne frekvensen påvirker prosessorfrekvensen - øker den, og øker dermed CPU-frekvensen);

Ris. 17.4. Avansert-fanen, JumperFree Configuration-elementet i BIOS-menyen

PCI-Express Frequency(Hyppighet PCI-Express busser) — brukes til å stille inn driftsfrekvensen til PCI-Express-bussen.

Ris. 17.5. Setter AI-overklokking til manuell

Før du overklokker, må du manuelt låse PCI-Express-bussfrekvensen på 101 MHz ved å sette parameteren PCI-Express Frequency til 101.

Etter dette kan du starte prosessen med å overklokke prosessoren. For å gjøre dette må du gradvis øke verdien av CPU-frekvensparameteren ( ris. 17.6). Prosessorfrekvensen bør økes gradvis, i trinn på 10 MHz.

Etter å ha økt frekvensen, bør du lagre alt BIOS-innstillinger og start systemet på nytt. Hvis operativsystemet laster, er det nødvendig å teste stabiliteten til systemet (for mer informasjon, se kapittel 19). Hvis systemet er stabilt, kan du øke prosessorfrekvensen igjen hvis systemet er ustabilt, bør du redusere prosessorfrekvensen i trinn på 1 MHz til en stabil verdi er nådd.

Ris. 17.6. Stille inn CPU-frekvensparameteren

Overklokking av en prosessor er en lang, arbeidskrevende prosess. Å oppnå maksimal stabil prosessorfrekvens kan ta fra flere titalls minutter til flere timer. Det skal også sies at hver prosessorforekomst overklokkes forskjellig, så til og med to identiske prosessorer som brukes med samme hovedkort og minne, kan ha forskjellig maksimale frekvenser arbeid.

Det manuelle overklokkingseksemplet ovenfor lar deg ikke nå maksimal mulig prosessorfrekvens, men det vil hjelpe betydelig med å overklokke CPUen. For å oppnå høyere overklokkingsfrekvenser er det også nødvendig å endre slike systemdriftsparametere som prosessorens forsyningsspenning, systembussmultiplikator og minneforsyningsspenning. Imidlertid er ikke alle de ovennevnte parameterne tilgjengelige for justering i BIOS på de fleste hovedkort, så det er ikke alltid mulig å overklokke prosessoren ved å bruke disse parameterne.