Tìm hiểu cơ bản về kỹ thuật ép xung

Tìm hiểu cơ bản về kỹ thuật ép xung

Việc ép xung (overclock) để tăng sức mạnh hệ thống diễn ra trước khi xuất hiện PC,ìmhiểucơbảnvềkỹthuậtélịch bóng đá ngoại hạng anh hôm nay được thực hiện trên nhiều thiết bị nhỏ và đơn giản hơn, nhưng huyền thoại về vi xử lý 8088 8 MHz được ép lên 12 MHz đã khởi đầu trào lưu này.

Sau đó, ép xung được chia làm hai nhánh: số đông ép xung để có khả năng hoạt động tốt nhất trên túi tiền hạn chế; số ít ép xung để có được sức mạnh “siêu đẳng” bằng bất kỳ giá nào.

Khái niệm về ép xung

Ép xung là hoạt động làm tăng tốc độ của bất kỳ thành phần nào lên cao hơn mức chỉ định của nhà sản xuất. Từ “đồng hồ” bắt nguồn từ việc người ta dùng máy tạo dao động (oscillator) để thiết lập một nhịp mà từ đó tạo nên những tần số cao hơn. Các thiết bị đơn giản nhất hoạt động với tần số của máy tạo dao động này để vi xử lý 8 MHz cần một đồng hồ 8 MHz. Việc ép xung các vi xử lý “đời đầu” này khá đơn giản, chỉ là thay mặt đồng hồ từ 8 thành 12 MHz.

Khi máy tính ngày càng phức tạp hơn, một mặt đồng hồ không thể hỗ trợ nhiều mức tốc độ mà các loại bus dữ liệu khác nhau yêu cầu. Dù bo mạch chủ có thể chứa vài máy tạo dao động cho các thiết bị, một mạch điện tích hợp thêm lại phải hỗ trợ các mức tốc độ khác nhau cho nhiều giao tiếp. Vì vậy, người ta nghĩ ra thiết bị tạo tín hiệu xung đồng hồ (clock generator) theo nhiều bội số và phân số của máy tạo dao động. Thiết bị tạo tín hiệu xung đồng hồ này càng ngày càng tinh vi hơn, đến mức các bo mạch và một vài thành phần gắn thêm giờ đều hỗ trợ các tần số tinh chỉnh trong vài thao tác.

Sự xuất hiện của thiết bị tạo tín hiệu xung đồng hồ có thể tinh chỉnh đã cho phép kỹ thuật ép xung được thực hiện mà không cần thay các thành phần như mặt đồng hồ. Những tiến bộ xa hơn trong sản xuất BIOS và phần mềm firmware giờ cũng giúp tốc độ của thiết bị được cải thiện mà không phải thay đổi cài đặt chân cắm (jumper).

Lợi ích và rủi ro

Ép xung cho phép hệ thống cấp thấp có thể đạt đến mức độ hoạt động mạnh mẽ hơn. Ví dụ, chip Pentium IV 3,0 GHz có thể đạt 3,4 GHz. Tuy nhiên, nguy cơ lớn nhẩt của việc này là gây hư hại phần cứng, mất dữ liệu. Vì vậy, người ta phải cho hệ thống qua các quy trình kiểm nghiệm để tránh rủi ro. Các yếu tố sau đây ảnh hưởng lớn tới “sự sống” của máy.

Tốc độ: Các mạch điện tích hợp có tuổi thọ nhất định vì mỗi hoạt động sẽ làm thoái hoá chúng ở một mức nhỏ. Việc tăng gấp đôi số vòng hoạt động trong mỗi giây sẽ làm tuổi thọ này giảm đi một nửa.

Nhiệt lượng: Các mạch điện thoái hoá nhanh hơn khi nhiệt độ tăng. Nhiệt độ cũng là kẻ thù của sự ổn định trong hệ thống nên người ta sẽ phải tìm nhiều cách để giữ máy luôn mát mẻ. CPU được thiết kế để hoạt động từ -25 đến 80 độ C nhưng thông thường phải luôn giữ chúng dưới 50 độ và càng mát càng tốt.

Hiệu điện thế tăng cho phép các tín hiệu truyền đi mạnh hơn nhưng cũng khiến mạch điện thoái hoá nhanh và gây hỏng hóc. Việc tăng hiệu điện thế cũng song hành với tăng nhiệt độ, dù không làm hỏng chip ngay nhưng sẽ dần dần làm giảm tuổi thọ của nó.

Những thành phần có thể ép xung