现代超频的工作原理

电器工程 中央处理器 超频
2022-02-02 01:27:20

如果我误解了一些基本的 EE 原则,请原谅我——我是一名 CS 人。经过一番谷歌搜索,没有人真正解释芯片如何运行得更快。我知道电压必须根据这篇相关文章增加。

我们真的增加了芯片的工作频率吗?

CPU以特定频率运行,该频率被编程到它的寄存器中。可以随时修改此频率以解决漂移问题,该漂移用于说明晶体和 CPU 之间的距离。(这是多年前的记忆——这里的每个假设都有可能是不准确的。)

因此,原始频率由晶体定义,根据晶体的性质,晶体在静态频带上振荡。这反过来我们编程到 CPU 中,它将继续X每毫秒进行计算次数。

在这一点上,超频者操纵编程到 CPU 中的漂移?我的直觉告诉我,漂移寄存器无法将频率提高到足够相关。那么频率的增加是从哪里来的呢?

我刚刚想到的是,仅仅通过施加更多的电压,“位”实际上移动得更快……但这并不意味着频率的增加,对吧?

2个回答

我们真的增加了芯片的工作频率吗?

是的,我们做到了!

现代 CPU 有一个称为PLL(锁相环)的单元,它使用运行在 33.3 或 100 MHz 之类的相对便宜的晶体来制造多个 GHz。这些单元可在广泛的输出频率范围内进行编程。当需要做的工作较少以节省电力或超频时,这用于减慢内核速度。

当电压较高时,您可以进一步提高时钟频率- 但代价是大量额外产生的热量。而且硅会更快地“磨损”,因为像电迁移这样的坏事也会增加。

直接回答:

是的,我们不仅提高了 CPU 的频率,还提高了总线、RAM 和图形芯片的频率。

阐述:

正如 TurboJ 所提到的,CPU 内部负责倍频的单元是 PLL。您为 CPU 提供参考/基准/总线时钟频率,然后在内部乘以自动或手动选择的值。

作为一个实际的例子,我使用著名的程序“ CPU-Z ”来展示我的 CPU 的详细规格:

空闲 CPU

我没有对 CPU 施加任何负载,我只打开了 CPU-Z。请注意,“乘数”现在为 x8,乘以基本时钟“总线速度”以生成核心频率 ~ 798MHz。在这种情况下,还要注意核心电压为 0.725V。

接下来,我对 CPU 进行了压力测试,以向您展示它在负载下的行为:

负载下

请注意,倍频器自动跳到 x28,将频率增加到 ~ 2.8GHz。此外,核心电压现在为 1.131V,这增加了功耗,从而提高了 CPU 的工作温度。(在这次测试中达到了 90C!)

这是自动完成的,因为英特尔希望在无负载时降低其 CPU 的功耗,这确实有助于节省笔记本电脑的电池寿命。

作为一个超频者,你有两种方法可以提高 CPU 的频率:

  1. 从 BIOS 或专用软件手动增加乘数。对于大多数商用台式机 CPU,此乘数具有您不能超过的最大值。(Intel Extreme CPU 和 AMD Black Edition 除外,它们具有开式乘法器)

  2. 增加参考/基准/总线频率。