ทำไมซีพียูทั้งหมดไม่ 'โอเวอร์คล็อก' เป็นค่าเริ่มต้นจากโรงงาน [ซ้ำ]


23

ซ้ำกันได้:
เหตุใดซีพียูสมัยใหม่จึง“ underclocked”

เมื่อฉันค้นหาเดสก์ท็อปสักครู่ฉันก็พบกับการสนทนามากมายที่นักเทคโนโลยีพูดคุยเกี่ยวกับการใช้โปรเซสเซอร์ 2.67GHz เช่นกันและ 'โอเวอร์คล็อก' เพื่อให้มันทำงานที่ 4GHz หากซีพียูมีความสามารถในความเร็วดังกล่าวทำไมมันไม่ออกมานอกกรอบ?


1
ค้นหาความคลาดเคลื่อนในการผลิตและสถิติของการแปรผันตามปกติ ไม่มีอะไรจะเฉลี่ย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงอุณหภูมิและแรงดันของเคสที่แย่ลง
hotpaw2

23
รถของฉันมีความเร็วสูงสุด 150 ไมล์ต่อชั่วโมง ทำไมฉันต้องขับรถ 65
Shinrai

29
@ Shinrai ที่ดูเหมือนว่าฉันจะเปรียบเทียบไม่ดี
Mr.Wizard

4
ในฐานะที่เป็นกัน: คุณจะ "โอเวอร์คล็อก" บางสิ่งบางอย่างตามค่าเริ่มต้นได้อย่างไร โรงงานตั้งค่าเริ่มต้นเพื่อเริ่มต้นด้วย
Sirex

1
@ Mr.Wizard - ดูเหมือนว่าเราจะผูกฮ่าฮ่า ฉันยอมรับว่ามันไม่ใช่การเปรียบเทียบที่ดีที่สุดมันเป็นมากกว่า "นี่คือสิ่งที่ฉันอ่านเมื่อฉันเห็นสิ่งนี้"
Shinrai

คำตอบ:


27

ก่อนอื่นซีพียูทุกตัวไม่สามารถโอเวอร์คล็อกได้ หลายคนมีตัวคูณคงที่หรือ จำกัด ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์ยินดีขายซีพียูและอุปกรณ์ต่อพ่วงที่มีอิสระมากขึ้นในราคาที่สูงขึ้น 'โอเวอร์คล็อกเกอร์' ของจริงดูเหมือนว่าจะจ่ายอะไรตราบเท่าที่มันช่วยให้พวกเขาเป็นสองเท่าค่าเริ่มต้นจากโรงงาน ...

ประการที่สองมันเป็นปัญหาการระบายความร้อนและประสิทธิภาพ การใช้พลังงานและความถี่ไม่ได้เพิ่มขึ้นอย่างเป็นเส้นตรงและไม่มีประสิทธิภาพที่แท้จริง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาด้วย CPU ที่เร็วขึ้นส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบจะกลายเป็นคอขวดอย่างรวดเร็ว ... )

ด้วยซีพียูที่โอเวอร์คล็อกนั้นยังมีความทนทานและอายุการใช้งานที่แตกต่างกันแม้ในซีรีย์การผลิต ความถี่ที่พวกเขาขายเป็นความถี่ที่ทุกหน่วยในซีรีย์เป็นที่รู้จักกันว่าทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพโดยไม่คำนึงถึงความแตกต่างในรายละเอียดที่เป็นไปได้ ซีพียูหนึ่งตัวในซีรีส์อาจจะล้มเหลวอย่างรวดเร็วในขณะที่คุณโอเวอร์คล็อกในขณะที่ซีพียูตัวอื่นอาจทำงานได้เสถียรมากถึง 4+ Ghz


5
ฉันต้องการอ่านหัวข้อการทำความเย็นและประสิทธิภาพที่นี่ ฉันรู้ว่าคนที่ใช้กลุ่มคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และในช่วงฤดูร้อน พวกเขาทำงานออกวิธีการภายใต้นาฬิกาเซิร์ฟเวอร์ของพวกเขาในซอฟแวร์เพื่อที่ว่าเมื่อระบบของพวกเขาไม่สามารถจัดการกับความร้อนที่พวกเขาอย่างมากสามารถขนาดกลับอำนาจที่ถูกนำมาใช้และทำให้ความร้อนที่ถูกสร้างขึ้นแทนที่จะต้องปิดตัวลงเครื่องที่มี การรันงานที่แม้จะมีคลัสเตอร์ที่ทันสมัยที่มีหลายคอร์อาจใช้เวลาหลายเดือนในการทำงาน การรวบรวมโปรเซสเซอร์เพื่อรับรอบพิเศษนั้นไม่เข้าท่า
Dave Jacoby

2
ในทำนองเดียวกันฉันอยู่ในเน็ตบุ๊กในตอนนี้สำหรับการใช้งานที่ฉันให้ไว้มันไม่จำเป็นต้องใช้ความเร็วของ proc ทั้งหมดและการรันตัวทำความเย็นจะทำงานได้ดีขึ้นดังนั้นอีกครั้งลาดนาฬิกาลงไม่ขึ้นทำให้รู้สึกมากขึ้น .
Dave Jacoby

4
@VarLogRant คุณเพิ่งอธิบายการปรับความถี่แบบไดนามิก ( en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_frequency_scaling ) ซึ่งมีซีพียูสมัยใหม่จำนวนมากโดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์มือถือ การใช้พลังงานเป็นฟังก์ชั่นความเร็วสัญญาณนาฬิกาอย่างมีประสิทธิภาพ (เนื่องจากวงจร CMOS ใช้พลังงานน้อยมากเมื่ออยู่ในสถานะคงที่) และสำหรับชิปมือถือนี่เป็นเครื่องมือที่ทรงคุณค่าสำหรับการประหยัดพลังงาน
SplinterReality

20

CPU Binning เกี่ยวข้องที่นี่:

http://en.wikipedia.org/wiki/Product_binning

การผลิตเซมิคอนดักเตอร์เป็นกระบวนการที่ไม่แน่นอนโดยมีการประมาณการต่ำถึง 30% สำหรับผลตอบแทน อย่างไรก็ตามข้อบกพร่องในการผลิตนั้นอาจไม่ถึงกับเสียชีวิต ในหลายกรณีมีความเป็นไปได้ที่จะกอบกู้ชิ้นส่วนโดยการแลกเปลี่ยนคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพเช่นโดยการลดความถี่สัญญาณนาฬิกาหรือปิดการใช้งานชิ้นส่วนที่ไม่สำคัญซึ่งมีข้อบกพร่อง แทนที่จะทิ้งผลิตภัณฑ์เหล่านี้เพียงแค่ระดับประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาสามารถถูกทำเครื่องหมายลงและขายในราคาที่ต่ำกว่าตอบสนองความต้องการของกลุ่มตลาดล่างสุด

การปฏิบัตินี้เกิดขึ้นทั่วทั้งอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์รวมถึงหน่วยประมวลผลกลางหน่วยความจำคอมพิวเตอร์และหน่วยประมวลผลกราฟิกเช่นกัน


2
ฉันอ่านแล้วว่า Intel ทำสิ่งนี้สำหรับซีรีย์ "Core" พวกเขาผลิตหน่วยประมวลผลหลักเป็นสองแกนในการตายเพียงครั้งเดียว หากหนึ่งในชิปทดสอบไม่ดีพวกเขาจะปิดการใช้งานและขาย Die เป็น Core Solo ชิป Core Duo ที่ทำงานได้จะถูกปิดผนึกในกล่องเดียวกันเพื่อสร้าง Core Extreme ด้วยวิธีนี้ Intel ได้ช่วยกู้สต็อกที่มีข้อบกพร่องและมั่นใจว่าอัตราข้อบกพร่องสำหรับชิป Core Extreme นั้นเป็นศูนย์อย่างมีประสิทธิภาพ
SplinterReality

1
@charles ฉันไม่แน่ใจว่าเป็นจริงสำหรับ Intel CPU รุ่นล่าสุดอย่างไรก็ตาม ซีรีย์ Core 2 นั้นไม่ใช่มัลติคอร์ที่แท้จริง แต่มีชิปหลายตัวที่ตายเหมือนกันในขณะที่คอร์ i3, i5, i7 และอื่น ๆ ล้วนมีการออกแบบแบบมัลติคอร์ที่แท้จริง ดูextremetech.com/article2/0,2845,2049688,00.asp
Jeff Atwood

@Jeff Ahh ดังนั้นความรู้ของฉันจึงเก่าไปหน่อย ขอบคุณสำหรับการอัปเดตฉันมั่นใจว่าผู้อ่านรายอื่นจะพบว่าชิ้นอาหารอันโอชะที่เป็นประโยชน์เช่นกัน
SplinterReality

2
@Jeff - แน่ใจเกี่ยวกับ Core 2 series หรือไม่ ฉันคิดว่ามันเป็นตัวประมวลผลหลัก (ที่ไม่มี 2) ที่โดยทั่วไปแล้วมี P4 สองตัวติดกันและในทางปฏิบัติโดยทั่วไปแล้วจะช้ากว่าและร้อนกว่า P4 แบบ single-core "2" ใน "Core 2" ไม่ได้หมายถึง dual-core นั่นคือสิ่งที่ "Duo" หมายถึงใน "Core 2 Duo"
Steve314

1
@Jeff - BTW - น่าจะกล่าวถึงแง่มุมทางเศรษฐศาสตร์ของ binning เมื่อทดสอบชิปของคุณและลดระดับชิปลงบางส่วนคุณอาจไม่ได้ลดระดับลงพอที่จะตอบสนองต่อตลาดโปรเซสเซอร์ราคาถูกและแน่นอนว่าคุณไม่ต้องการจำนวนที่มากเกินไปในตลาดระดับไฮเอนด์ขับราคา ลง.
Steve314

19

นอกจากความคลาดเคลื่อนและเหตุผล MTBF ที่โพสต์แล้วก็มีอีกเหตุผลหนึ่งเช่นกัน

(โปรดอดทนกับฉันเพราะฉันไม่ได้ใช้งานฮาร์ดแวร์มานานมาก)

ค่าใช้จ่ายสำหรับ intel ในการสร้างโรงงานผลิตที่สามารถสร้างชิปเฉพาะเป็นค่าใช้จ่ายคงที่ที่มีขนาดใหญ่มาก ค่าใช้จ่ายสำหรับพวกเขาในการสร้างโปรเซสเซอร์เดียวเมื่อพวกเขาสร้างโรงงานมีขนาดเล็กมาก

มีข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจในการทำแม่พิมพ์ตัวเดียวกันสำหรับชุดของชิปแล้วล็อคชิปด้วยตัวคูณที่แตกต่างกันสำหรับความแตกต่างและการกำหนดราคาของผลิตภัณฑ์ ด้วยวิธีนี้ชิปทั้งหมดออกมาจากโรงงานเดียวกัน แทนที่จะมีโรงงานที่ไม่เหมือนใครสำหรับชิปแต่ละความเร็ว หากคุณต้องการซื้อชิประดับล่างวิธีการทางเศรษฐกิจที่ Intel จะทำเพื่อคุณมักจะขายชิประดับกลางที่คุณตั้งค่าให้ทำงานด้วยความถี่ต่ำ

คุณจะเห็นสิ่งนี้ในตลาดอื่น ๆ เช่นกันเมื่อกระบวนการผลิตต้องการต้นทุนคงที่เริ่มต้นสูงและต้นทุนส่วนเพิ่มที่ต่ำมาก ยกตัวอย่างเช่นจักรยานอลูมิเนียมทุกยี่ห้อที่สำคัญผลิตขึ้นในโรงงานเดียวกันโดยหุ่นยนต์ตัวเดียวกัน


สิ่งเดียวกันเกิดขึ้นกับเครื่องยนต์เช่นกัน เมื่อเครื่องยนต์ของรถยนต์ได้รับการออกแบบอย่างพิถีพิถันในการออกแบบ ("พิมพ์เขียว") พวกเขาจะทำงานได้ดีกว่าแบบเดียวกันกับสายการผลิตที่มีความอดทนสูงกว่า โดยทั่วไปแล้วซีพียูจะแตกต่างจากเอนจิ้นรถยนต์อย่างใกล้ชิดกับการออกแบบในอุดมคติของพวกเขาและให้ผลผลิตโปรเซสเซอร์ที่มีความสามารถมากขึ้น
Toybuilder

ฉันอยากรู้เกี่ยวกับโน้ตจักรยาน คุณสามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมได้หรือไม่
Mr.Wizard

7

เพราะในหลายกรณีการโอเวอร์คล็อกจะส่งผลให้อายุการใช้งานลดลง (ในแง่ของเวลา) และความร้อนที่มากขึ้น

โปรเซสเซอร์บางรุ่นวางจำหน่ายเกินความสามารถ - เช่นเดียวกับ Black Edition ของ AMD (ซึ่งมีตัวคูณที่ปลดล็อค) และ Intels Extreme Edition


6

มันเป็นข้อแตกต่างระหว่างความเร็วที่แนะนำและความเร็วที่เป็นไปได้

ผู้ผลิตไม่สามารถสร้างตัวประมวลผลให้สูงสุดตามความเร็วที่แน่นอนซึ่งโปรเซสเซอร์สร้างขึ้น มันถูกสร้างขึ้นด้วยความสามารถเหนือสิ่งนั้น แต่คุณไม่รู้ว่าช่วงบนคืออะไรจนกระทั่งคุณข้ามมัน

ไม่ต้องพูดถึงความร้อนเพิ่มเติมที่อาจเกิดขึ้นได้ที่ระบบไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อจัดการดังนั้นความต้องการระบบระบายความร้อนพิเศษเมื่อโอเวอร์คล็อกมากเกินไป


4

มีเหตุผลสำหรับสิ่งนี้:

  1. คุณไม่สามารถโอเวอร์คล็อกซีพียูรหัสเดียวกันได้ที่ความเร็วเดียวกัน เช่น E2400 ที่มีสเตปปิ้งต่างกันจะมีความสามารถในการโอเวอร์คล็อกที่แตกต่างกัน
  2. CPU ของคุณจะไม่เสถียรที่ความเร็วโอเวอร์คล็อก
  3. ซีพียูผลิตขึ้นในหลายประเทศที่มีสภาพอากาศอุณหภูมิแตกต่างกัน ดังนั้นในตอนแรกพวกเขาค่อนข้างมั่นใจว่ามันคงที่
  4. อย่างไรก็ตามมันเป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับนักโอเวอร์คล็อกและผู้ที่ต้องการพีซีที่แข็งแกร่งกว่าและมีความรู้ที่ดีกว่า

3

ไม่มีใครบอกว่าการคำนวณนั้นรับประกันว่าจะเกิดขึ้นอย่างถูกต้องที่ความเร็วโอเวอร์คล็อก :-)

มันแม่นยำกับความเร็ว ... มันเป็นความเสี่ยงที่บางคนใช้โดยการทดสอบ CPU เพื่อดูว่าเมื่อใดจะเริ่มให้ผลลัพธ์ที่ผิด


1

การโอเวอร์คล็อกทำให้เกิดความร้อนมากขึ้นและทำให้คอมพิวเตอร์มีเสถียรภาพน้อยลง ในการโอเวอร์คล็อกคุณต้องมีพัดลมและ / หรือระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ


1
คุณไม่จำเป็นต้องมีระบบระบายความร้อนที่ได้รับการอัพเกรด แต่มันก็ช่วยได้แน่นอน
Wuffers

1

ด้านความแตกต่างของราคา (ซึ่ง fianchetto อธิบายได้ค่อนข้างดี) เพิ่งเปลี่ยนจากความเร็วสัญญาณนาฬิกาเป็นจำนวนแกน ยกเว้นโปรเซสเซอร์ที่มีราคาถูกเพียงไม่กี่ตัว Intel มีกลุ่มผลิตภัณฑ์ทั้งหมดในช่วง 2.8 ถึง 3.6 GHz มันมีค่าประมาณเท่ากันสำหรับ AMD

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าขณะนี้ AMD กำลังผลักดันโมเดลหลัก 4 และ 6 หลักของพวกเขาไปจนถึงขีด จำกัด ของสิ่งที่พวกเขาสามารถขายได้อย่างสมเหตุสมผล

สิ่งที่ Intel กำลังทำกับ Sandy Bridge CPU ของพวกเขาเป็นที่น่าสังเกตมากกว่ารุ่นท็อปปัจจุบันของสายนั้นคือโอเวอร์คล็อกที่ 3.4 GHz ที่ 3.4 GHz แต่ผลการโอเวอร์คล็อกอยู่ในช่วง 4.4 ถึง 4.8 GHz พร้อมกับตัวระบายความร้อนที่แรงดันหุ้น รูปแบบการโอเวอร์คล็อกที่สูงมาก นี่แสดงว่าพวกเขาสามารถปล่อยรุ่น 4 GHz ด้วยความพยายามน้อยมาก

อย่างไรก็ตามถ้าคุณถาม Intel การตลาด Sandy Bridge ไม่ใช่สถาปัตยกรรมอันดับต้น ๆ ของพวกเขาเนื่องจากจุดนั้นถูกครอบครองโดย Gulftown 6 คอร์ที่เก่ากว่า ปัญหาคือ Sandy Bridge ดีกว่ามากจนยากที่จะหา 2 คอร์เพิ่มเติมนอกเหนือจากการสร้างความแตกต่าง แต่ตามกลยุทธ์ทางการตลาดที่พวกเขาต้องทำ ดังนั้นเพื่อให้การเรียกร้องที่น่าเชื่อถือค่อนข้างพวกเขาแฮนดิแคปสะพานเทียม

ถ้า Intel ไม่ได้อยู่ข้างหน้าของ AMD เท่าที่พวกเขาจะผลักฮาร์ดแวร์ของพวกเขายากขึ้น แต่เนื่องจาก AMD ไม่มีอะไรที่ตรงกับ Sandy Bridges เหมือนกับพวกเขาเป็น Intel ปล่อยให้นักการตลาดทำการตัดสินใจว่าจะขายอะไร


ข้อมูลที่น่าสนใจมาก
Chris Marisic

มันอ่านเหมือนกับการเก็งกำไรมากมายสำหรับฉัน
underscore_d

1

นอกเหนือจากเหตุผลทางเทคนิคที่คนอื่นพูดถึงที่นี่มันเป็นคำถามของกลยุทธ์การตลาด โดยเฉพาะการแบ่งส่วนตลาด หากคุณต้องการเรียกเก็บราคาพรีเมี่ยมจากตลาดพรีเมี่ยมผลิตภัณฑ์สำหรับตลาดนั้นจะต้องมีความแตกต่างกับตลาดต่ำ ในกรณีของซีพียูก็ทำได้โดยการปิดการใช้งานแกนปิดการใช้งานส่วนหนึ่งของแคชและลดความเร็วในผลิตภัณฑ์สำหรับตลาดต่ำสุด


บวก 1 แม้ว่าการปิดใช้งานดังกล่าวอาจเป็นผลมาจากตัวเลือกโดยเจตนาหรือข้อ จำกัด ด้านคุณภาพ (การทำ binning) ไม่สำคัญว่าจะได้รับเพียงพอสำหรับแต่ละกลุ่มตลาดเป้าหมาย
underscore_d
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.