О разгоне
процессоров и материнских плат

Проблема влияния частоты шины на общесистемную производительность заинтересовала меня году в 93-м. На примере нескольких машин у меня создалось визуальное впечатление, что AMD 386 (даже SX)/40 работала, например, с Corel DRAW, как минимум, не медленнее, чем i486DX2/66, и ощутимо быстрее, чем i486DX/33 (разумеется, при равном объеме оперативной памяти ≈ 8 MB). Измерения подтвердили это впечатление (цифр уже не помню, да они и неактуальны). Видеоускорителей в рассматриваемых машинах не было, как и локальных шин; в DX2/66 она имелась, но видеокарта стояла ISA'шная, как это тогда было принято у нас. Вывод напрашивался: для программ под Windows, работающих помимо GDI (Corel DRAW, Quattro Pro) или, например, для Quattro Pro для DOS с графической оболочкой, двадцатипроцентное приращение частоты на шине давало больше, чем увеличение тактовой частоты процессора вкупе с его архитектурными усовершенствованиями.

Следующий этап размышлений наступил в эпоху Pentium'ов. Моя домашняя машина имела конфигурацию: P-100, RAM 32 MB, 2 HDD - WD 1,6 GB и 1,0 GB, видеокарта ATI Mach64 Pro Turbo с 2 MB VideoRAM (2-портовой). У меня были веские сомнения в происхождении как процессора, так и материнской платы (впрочем, беспородность ее сомнений не вызывала), поэтому кардинальным "разгоном" я заниматься не рискнул: на 120 Mhz машина работала нормально, но с большинством моих приложений ≈ ничуть не быстрее, чем на родных 100, установить 133 было боязно, плата на шине большее 66 не поддерживала (чипсет FX). Вместо этого я опробовал смену установок BIOS (Award). Память у меня была FPM, номинально 70 ns, но от хорошего производителя (TI). В Setup я выставил сначала 60 ns, а затем ручные установки на максимум. Прирост производительности составил по SysInfo (из NU для Windows 95) 2- 3 единицы (т.е. около 10%), достигнув 28. Для сравнения ≈ у одного из моих знакомых на P-133 (в близкой конфигурации) SI не поднималось выше 25 (версия AMI BIOS на ней не позволяла ручных настроек памяти).

Маленькое отступление о тестах. Все плохое, что можно было сказать о SI, уже сказано. Однако, если сравнивать по этому показателю две разные машины, может быть, и не совсем корректно, тем не менее, представляется, что этот тест идеален для определения эффекта различных мелких изменений (вроде изменения настоек Setup) на одной и той же машине ≈ не гонять же каждый раз Winstone. Действительно, если такие изменения не сказываются на SI, который, в общем-то тест процессорный (NпамятьNкеш), то очевидно, что на общесистемных тестах они тем более не будут заметны. И вообще, если для определения различий в производительности требуется секундомер ≈ значит, различия отсутствуют.

Наконец, непосредственно о "разгоне". В апреле сего года произвел очередной upgrade: CPU Pentium 166 MMX и материнская плата ASUS T2P4 (о которой так много говорилось в материалах "Компьютерры"), rev. 3.10, с 512 KB кеша on board. Плата была выбрана именно потому, что, согласно обзорам, поддерживала 75 и 83 Mhz. Установка частоты шины 75 Mhz была указана в документации, но 83 Mhz, в отличие от многих аналогичных плат (насколько понимаю, той же ревизии) на самой плате не было. Прочие компоненты (винты, видеокарта, память) остались прежними, лишь 6-скоростной CD ROM Aztech ввиду износа был заменен на 8-скоростной Hitachi. При 66 Mhz на шине SI составлял 49,7 (среднее из 10 замеров с перезапуском машины, разброс 48,5-50,1 ≈ к вопросу о чувствительности и воспроизводимости). При 75 Mhz на шине SI составил 55,7 (те же 10 замеров, разброс 55,4-56,1), то есть около 10% ≈ сравнимо с результатом замены процессора P-100 на P-133, например. Частота процессора при этом составила, соответственно, 187,5 Mhz, BIOS'ом он опознавался как Pentium 180 MMX. Кстати: 55,7 ≈ при установках BIOS по умолчанию для 60 ns памяти; при ручной установке на максимум ≈ 56,2; вряд ли это различие статистически значимо, но, во всяком случае, при установке на 60 ns производительность не максимальна, вопреки данным Ю.Купцевича (╪199). По Winbench96 (несколько прогонов при установках 70, 60 ns и максимальных) значимых различий в производительности не обнаружилось вообще, хотя настоящей статистики я здесь и не набрал ≈ слишком много потребовалось бы времени.

После этого методом ползучего эмпиризма было определено положение перемычек для 83 Mhz на шине (как позднее выяснилось, правильно). При загрузке машина нормально проходила тест памяти, но затем высвечивалась надпись, что я являюсь счастливым обладателем Pentium'а с тактовой частотой 20 (двадцать) мегагерц. Машина работала, но в полном соответствии с этой частотой. В причинах я разбираться уже не стал, так как лимит времени на эксперименты был исчерпан. Да и вопрос о 83 Mhz был для меня в общем-то академическим, интересно было сравнить, есть ли разница: 75х2,5 и 83х2; тогда мне казалось, что разгонять номинальный P-166 до 208 было бы слишком большой наглостью, да и рекомендованных И.Книжным таблеток от жадности у меня дома не оказалось, как, впрочем, и в ближайшей аптеке.

После этого, не закручивая корпуса, приступил к обычной своей рутинной деятельности (CorelDRAW, MS Word, Photoshop, Excel ≈ в качестве работы, Video for Windows и Asymetrix 3DFX ≈ в качестве хобби). Впечатления, что машина на 75 работает быстрее, чем на 66 ≈ не было. Переставил перемычки обратно, на 66: действительно, при 75 машина не работает быстрее, но зато при 66 ≈ощутимо медленнее ≈ к вопросу о визуальной оценке производительности, в соответствие со старым анекдотом: "а теперь выгони козла". Поэтому со спокойной душой вернулся на 75 и проживал с ними до недавнего времени.

Прошло более двух месяцев. Не могу сказать, что машина работала совсем без сбоев. Бывают надписи типа "Программа выполнила недопустимую операцию..." и так далее, но ничуть не чаще, чем на старой машине, и возникают они в достаточно прогнозируемых случаях. Полагаю это естественным, когда работаешь с файлами Corel'а или Photoshopa'а, в несколько раз превосходящими по размеру объем оперативной памяти. Или с документами Word'а страниц этак на 200-300 и несколькими десятками OLE-связей. Во всяком случае, на любой из машин, с которыми я сталкивался, такое бывает. Так что к разгону, думаю, это отношения не имеет. Часто машина беспрерывно работает по 2-3 суток без единого зависания. Недавняя жара (уже с закрученным корпусом) была перенесена безболезненно, хотя комната, в которой я работаю, маленькая и хорошо прогреваемая (в самые сильные морозы прекрасно обогревается монитором ≈ Samsung 15Gle). Раза два или три при первой загрузке (с раннего утра, при непрогретой машине в непрогретом помещении) терялись винты. Впрочем, эта особенность описана для сочетания ASUSTek'овских плат и некоторых типов винчестеров без всякого "разгона" (Компьютер Пресс, ╪ 1, 1997); там же предложен и метод борьбы ≈отключение автоопределения винчестеров и установка вручную моды 3 вместо моды 4. Хотел проверить это, но не удалось ≈ в самую жару явление это самопроизвольно прекратилось. Я же поступал проще ≈ перезагружал машину несколько раз (обычно ≈ не более трех, максимально ≈ пять). Согласитесь, что если бы дело было в перегреве чего бы то ни было ≈ картина должна быть обратной. Так что разгон можно было считать совершившимся (определение И.Книжного).

Первый вариант этой заметки был написан и отправлен по электронной почте в "Компьютерру" (откуда, кстати ≈ вернее, некстати ≈ вернулся непрочитанным: кто-то злобно перекодировал обычный ASCII-файл во что-то сверхъестественное, вроде Unicode, судя по удвоению количества знаков). Но проблема 83 Mhz не давала мне покоя. Запасся таблетками от жадности и повторил попытку. Заработало. Процессор превратился в Pentium 200 MMX (точнее, 207,5). Повышение производительности стало заметно невооруженным глазом, а тесты показали вообще сверхъестественные результаты: SI ≈ 62, CPUmark 16 и 32 ≈ соответственно 467 и 462. Память установил 60 ns по умолчанию ≈ при максимальных установках машина не грузилась.

После этого, наконец, ознакомился с сайтом http://www.sysdoc.pair.com, неоднократно цитировавшимся в материалах "Компьютерры" (я живу в отрыве от мировых коммуникаций). Обнаружил там подтверждения многим своим эмпирическим наблюдениям, а также смутное упоминание о том, что T2P4 поддерживает на шине и 100 Mhz. На плате осталась вроде бы только одна незадействованная комбинация перемычек ≈ так что, когда будет время, попробую.

Настоящие строки дописываю именно при 83 Mhz на шине. Отрицательных эмоций пока нет. Несколько дней все работает нормально. Насколько это надолго ≈ сказать пока не могу. Как выберусь в Москву ≈ прикуплю для страховки мощный вентилятор на лицевую панель. А пока, в заключение экспериментальной части, результаты нескольких тестов (Winbench96):═

Все тесты ≈ с использованием Windows 95, OSR2, FAT16

Теперь некоторые общетеоретические рассуждения. Первое ≈ об опасности "разгона" процессора вследствие его перегрева. Как справедливо заметил И.Книжный, если не прибегать к таблеткам от жадности (а Олег Куваев считал, что против жадности слова силы не имеют ≈ нужен автомат), такой опасности нет. Симптомы перегрева совершенно очевидны (и дуть на пальцы не обязательно, а то больно будет по клавишам стучать) ≈ сначала резкое замедление работы, вследствие накопления ошибок, затем ≈ хаотические, непредсказуемые зависания машины, что называется, на ровном месте. Думаю, что ни один нормальный человек в таких условиях не сможет проработать период времени, необходимый для того, чтобы сжечь процессор, а начнет предпринимать какие-нибудь действия. Да и причиной перегрева может быть все, что угодно ≈ например, люфт между радиатором и поверхностью процессора и решается добавлением теплопроводной пасты или, поскольку ее трудно найти, приобретением нового кулера; иногда, говорят, помогает также второй вентилятор на лицевой панели. Так что, господа, "разгоняйтесь", это не страшно. Впрочем, и эффект от чисто процессорного разгона достаточно скромный.

Другое дело ≈ "разгон" системной платы. По опыту своих задач (геологическая картография, компьютерная верстка) считаю, что он дает несколько больше, ну а его сочетание с "разгоном" процессора ≈ и совсем хорошо. Опасности? Думается, их тоже нет. Либо машина работает (если качество модулей памяти, видеокарты и т.д. соответствующее), либо не работает (кстати, присоединяюсь к мнению И.Книжного в отношении оценки работоспособности компьютера): не проходит тест памяти, зависание при первой же серьезной нагрузке, обычно восьми часов архивирования для этого не требуется (а архив лучше сделать до начала экспериментов). В первом случае работайте на здоровье, проблем нет, во втором ≈ проблем тоже нет, переставляйте перемычки обратно. Или покупайте новые компоненты. И повторите попытку.

О надежности системы. И.Книжный справедливо заметил, что если неразогнанный процессор беспрерывно проработает 10 лет, то разогнанный может выйти из строя аж лет через 5. Звучит устрашающе. Однако, как говаривал Ходжа Насреддин, за столько лет "кто-нибудь да умрет ≈ или я, или ишак, или эмир". За пять лет нормальной (не форсированной) работы может посыпаться винчестер, сгореть блок питания, выйти из строя дисковод и т.д., не говоря уже о моральном старении. Да и что такое непрерывная работа? Даже если пять лет не выключать компьютер из сети и все время что-нибудь да делать (или во что-нибудь да играть), процессор и то не будет постоянно загружен на все 100%. Так что срок можно удвоить. Из первых компьютеров, с которыми я столкнулся в жизни (XT и AT образца 1989-1990 годов, судьбой которых доныне интересуюсь ≈ это ведь как друзья детства) по сию пору ни один не выходил из строя из-за неисправности процессора ≈ что-нибудь критичное обязательно рассыпалось раньше.

Об экономическом аспекте проблемы. В статье А.Колесова промелькнула странная мысль (цитирую): "сэкономив на процессоре, придется больше заплатить за высококачественные комплектующие". Неужели он рекомендует, если не предполагается "разгон", покупать кривую память, спаянную на китайском аналоге Малой Арнаутской улицы? Думается, все-таки это было в пылу полемики. Опять-таки по своему опыту: сочетание посредственной "мамы" и высококачественной памяти может дать хорошие результаты (хотя может и не дать), при противоположном же сочетании однозначно "получалось скверно" (апокрифический Даниил Хармс). К стати, разница между "кривой" и "прямой" памятью вряд ли составит больше 10 американских рублей (в расчете на 32 MB). Как следует из данных Ю.Купцевича и И.Книжного (╪╪ 199 и 203, соответственно), мой P-166MMX при 75 Mhz работает на уровне P-200 (правда, видимо, без MMX); разница в цене же их (на момент покупки, середина апреля) заведомо превышала $10 (точно не помню, но, по-моему, превышала и $50). Так что экономьте и "разгоняйтесь" ≈ будет на что отметить успех этого безнадежного предприятия. Или память прикупить ≈ всегда полезно.

О фирменных рекомендациях. Комментарий В.Предтеченского (сотрудника фирмы Intel) весьма аргументировано предупреждает об опасностях "разгона". И это естественно. Вы можете представить генерального секретаря ЦК КПСС, публично отрицающего величие марксизма-ленинизма? (Впрочем, я несправедлив: если бы не столь педантичное отношение Intel'а к своим процессорам и чипсетам, они, возможно, не работали бы и на штатных частотах). Если же вдуматься, то неужели 50, 60 и 66 ≈ некие мистические цифры, при которых (и кратных им) системные платы и процессоры работают хорошо, а при любых других ≈ плохо. Ведь не тестировали же процессоры на всех частотах, соответствующих натуральному ряду чисел. Очевидно, три мистические числа определились исторически и отражают технологические условия фирмы-производителя, связанные с минимизацией затрат. Но мы-то затраты уже минимизировали, не так ли (см. предыдущий абзац). Так что продолжаем "разгоняться".

И, наконец, кому можно рекомендовать "разгон"? Да кому угодно, кроме совсем уж "ржавых чайников" (определение одного моего знакомого ≈ "чайник", который собирается пребывать в этом качестве во веки веков). Любому, кто, доверяя мнению специалистов, готов проверить его на собственном опыте. Любому, кто, столкнувшись с неожиданным крахом системы, не будет в отчаянии биться головой о клавиатуру, а, спокойно обдумав ситуацию, найдет оптимальное решение (только не забывайте делать резервные копии своих данных ≈ ведь лишь их потеря невосполнима). Любому, кто в итоге не пожалеет о потерянном времени ≈ приобретенный опыт дорого стоит, лишним не будет. А почему бы и не тем, кто работает в Word'е? При документе в сотни страниц, с многочисленными OLE-связями (векторная и растровая графика, таблицы, результаты запросов к базам данных) любое повышение быстродействия лишним не будет. И не бойтесь, что повышение производительности составит в лучшем случае первые десятки процентов ≈ никакой, самый дорогостоящий, upgrade ныне не даст больше. Повышения производительности в разы, как было при переходе от XT к AT, боюсь, в этой жизни мы уже не увидим. Так что вперед, ребята, к зияющим высотам сотен мегагерц.

Алексей Федорчук
Щербинка, весна 1997 г.