Những điều cần biết về ép xung máy tính

Giới thiệu

Nhiều người có thể không biết ép xung là gì nhưng ít nhất cũng đã nghe nhắc đến thuật ngữ này trước đây. Nói một cách đơn giản nhất, ép xung là quá trình khiến một bộ phận máy tính như bộ vi xử lý chạy với thông số kỹ thuật cao hơn mức thông số của nhà sản xuất. Mỗi bộ phận sản xuất bởi các công ty như Intel và AMD đều có tốc độ cụ thể. Các nhà sản xuất đã kiểm tra khả năng của các bộ phận này và xác nhận cho nó một tốc độ cụ thể.

Tất nhiên, hầu hết các bộ phận đều bị “đánh giá thấp” về khả năng của nó. Ép xung một phần đơn giản được hiểu là tận dụng lợi thế còn lại của các bộ phận đó để nâng cao hiệu năng hệ thống máy tính.

Tại sao phải ép xung máy tính?

Lợi ích chính của việc ép xung là có thể tăng hiệu suất máy tính mà không cần phải bỏ thêm chi phí. Hầu hết mọi người ép xung hệ thống đều muốn cải thiện hệ thống máy tính hoặc nâng cao hiệu suất với ngân sách hạn chế. Trong một số trường hợp, người dùng có thể tăng hiệu suất hệ thống của họ lên 25% hoặc cao hơn. Ví dụ, một người mua một chiếc AMD 2500+ và thông qua việc ép xung cẩn thận bộ xử lý, nó có thể chạy với sức mạnh xử lý tương đương như một chiếc AMD 3000+ nhưng với chi phí giảm đáng kể.

Hạn chế lớn nhất của việc ép xung một phần máy tính là bạn đang hủy bỏ các quy định bảo hành do nhà sản xuất cung cấp bởi vì nó không chạy với các thông số kỹ thuật do nhà sản xuất đưa ra.

Các bộ phận ép xung được ép đến giới hạn của chúng cũng có xu hướng giảm tuổi thọ hoặc thậm chí còn tệ hơn, nếu làm không đúng cách, có thể bị phá hủy hoàn toàn. Vì lý do đó, tất cả các hướng dẫn ép xung trên mạng sẽ có cảnh báo từ chối trách nhiệm về các vấn đề xảy ra sau khi ép xung trước khi hướng dẫn các bạn cách ép xung máy tính.

• Hướng dẫn ép xung CPU

Tốc độ bus và hệ số nhân

Để hiểu rõ hơn về ép xung CPU trong máy tính, điều quan trọng là phải biết tốc độ xử lý của bộ xử lý. Tất cả các tốc độ xử lý dựa trên hai yếu tố khác nhau là tốc độ bus và hệ số nhân.

Tốc độ Bus là tốc độ xung nhịp lõi mà bộ xử lý truyền tới các bộ phận như bộ nhớ và chipset. Nó thường được đánh giá trong thang MHz liên quan đến số chu kỳ mỗi giây mà nó chạy. Vấn đề là bus được sử dụng thường xuyên cho các khía cạnh khác nhau của máy tính và có thể sẽ thấp hơn mong đợi của người dùng. Ví dụ, một bộ xử lý AMD XP 3200+ sử dụng một bộ nhớ DDR 400 MHz, nhưng thực tế, bộ vi xử lý này sử dụng bus mặt trước (frontside bus) 200MHz được tăng xung gấp đôi để sử dụng bộ nhớ DDR 400 MHz. Tương tự như vậy, bộ vi xử lý Pentium 4 C mới có một bus phía trước 800 MHz, nhưng nó thực sự là một bus sinh tư (quad pumped) 200 MHz.

Hệ số nhân là bội số khi so sánh tốc độ bộ xử lý với tốc độ bus. Đây là số thực tế của chu trình xử lý, nó sẽ chạy với một chu kỳ xung của tốc độ bus. Vì vậy, một bộ xử lý Pentium 4 2.4GHz "B" được tính như sau:

133 MHz x hệ số nhân 18 = 2394MHz hoặc 2.4 GHz

Khi ép xung một bộ xử lý, đây là hai yếu tố được sử dụng để ảnh hưởng đến hiệu suất.

Tăng tốc độ bus sẽ có tác động lớn nhất khi nó tăng các yếu tố như tốc độ bộ nhớ (nếu bộ nhớ chạy đồng thời) cũng như tốc độ bộ xử lý. Hệ số nhân có tác động thấp hơn tốc độ bus nhưng tốc độ bus có thể khó điều chỉnh hơn.

Hãy nhìn vào ví dụ bên dưới về ba bộ xử lý AMD:

Chúng ta hãy nhìn vào hai ví dụ về ép xung bộ xử lý XP2500+ để xem tốc độ xung nhịp định mức sẽ như thế nào khi thay đổi cả tốc độ bus và hệ số nhân:

Trong ví dụ trên, chúng ta đã thực hiện thay đổi cả hai yếu tố ép xung cho ra kết quả tốc độ của bộ xử lý 3200+ hoặc bộ xử lý 3000+. Tuy nhiên không phải tất cả Athlon XP 2500+ đều cho ra một kết quả như vậy. Ngoài ra, có thể có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến việc đạt được tốc độ này.

Vì ép xung đã trở thành một vấn đề từ một số đại lý gian lận, họ ép xung bộ vi xử lý được đánh giá thấp hơn và bán chúng dưới dạng bộ vi xử lý có giá cao hơn, các nhà sản xuất đã bắt đầu thực hiện khóa phần cứng để làm cho ép xung trở nên khó khăn hơn. Phương pháp phổ biến nhất là thông qua khóa xung (clock). Các nhà sản xuất thay đổi dấu vết trên các chip để chạy chỉ ở một hệ số nhân cụ thể. Người dùng vẫn có thể vượt qua rào cản này bằng cách sửa đổi bộ xử lý, nhưng sẽ gặp khó khăn hơn rất nhiều.

Điện áp

Mỗi bộ phận máy tính đều được điều chỉnh hoạt động với một điện áp cụ thể. Trong quá trình ép xung, tín hiệu điện có thể bị giảm khi đi qua mạch điện. Nếu giảm đến một mức nào đó có thể khiến hệ thống trở nên bất ổn định. Khi ép xung tốc độ bus và hệ số nhân, các tín hiệu này có thể bị tác động. Tránh việc này bằng cách tăng điện áp lõi CPU, bộ nhớ hoặc bus AGP.

Trong khi tăng điện áp, cần lưu ý lượng điện áp bổ sung được áp dụng cho bộ xử lý. Nếu tăng quá nhiều điện áp, các mạch bên trong các bộ phận có thể bị phá hủy. Thông thường đây không phải là vấn đề vì hầu hết các bo mạch chủ đều hạn chế các cài đặt điện áp. Một vấn đề phổ biến nữa đó là quá nhiệt. Điện áp càng tăng thì lượng nhiệt từ bộ xử lý tỏa ra càng nhiều.

Nhiệt

Trở ngại lớn nhất khi ép xung hệ thống máy tính là nhiệt. Các hệ thống máy tính tốc độ cao hiện nay đã tạo ra một lượng lớn rất nhiệt. Ép xung hệ thống máy tính chỉ góp phần thêm cho hiện tượng này thôi. Do vậy, nếu bất cứ ai có ý định ép xung máy tính cũng nên chuẩn bị các giải pháp làm mát hiệu suất cao.

Cách làm mát hệ thống máy tính thông dụng nhất là thông qua hệ thống làm mát không khí tiêu chuẩn như tản nhiệt và quạt CPU, bộ truyền nhiệt trên bộ nhớ, quạt trên card màn hình (video card) và quạt cho case máy tính. Luồng không khí thích hợp và các kim loại dẫn điện tốt là điều quan trọng khi làm mát không khí. Tản nhiệt bằng đồng lớn làm mát máy tính tốt hơn quạt cho case máy tính.

Ngoài phương pháp làm mát không khí, bạn có thể dùng bộ tản nhiệt chất lỏng và làm mát bằng cách đổi pha. Các biện pháp này phức tạp hơn và tốn kém hơn nhiều so với các giải pháp làm mát máy tính thông thường, nhưng chúng mang lại hiệu năng cao hơn khi tản nhiệt và giảm tiếng ồn. Các hệ thống được xây dựng tốt có thể cho phép người ép xung ép đẩy hiệu suất phần cứng đến mức giới hạn của nó, nhưng chi phí có thể đắt hơn bộ xử lý ban đầu. Các nhược điểm khác là chất lỏng chạy qua hệ thống có thể gây đoản mạch hoặc phá hủy các thiết bị.

Các thành phần khác

Trong suốt bài viết này chúng ta đã thảo luận về các vấn đề liên quan đến việc ép xung hệ thống, nhưng có rất nhiều yếu tố khác nữa ảnh hưởng đến việc một hệ thống máy tính có thể được ép xung thành công hay không. Đầu tiên và quan trọng nhất là bo mạch chủ và chipset, cho phép người dùng sửa đổi các thiết lập. Nếu không có khả năng này, bạn sẽ không thể thay đổi tốc độ bus hoặc hệ số nhân để tăng hiệu suất. Hầu hết các hệ thống máy tính thương mại từ các nhà sản xuất lớn đều không có khả năng này. Đây là lý do tại sao hầu hết mọi người quan tâm đến việc ép xung đều phải trang bị các bộ phận cụ thể và xây dựng hệ thống riêng của họ để có thể ép xung.

Ngoài khả năng thay đổi cài đặt thực tế cho CPU của bo mạch, các thành phần khác cũng phải có khả năng xử lý khi tốc độ gia tăng. Tuy nhiên nếu một người muốn ép xung tốc độ bus và giữ bộ nhớ đồng bộ để mang lại hiệu suất bộ nhớ tốt nhất, thì nên mua bộ nhớ được đánh giá cao hoặc đã được thử nghiệm với tốc độ cao hơn. Ví dụ, ép xung một bus phía trước của Athlon XP 2500+ từ 166 MHz lên đến 200 MHz yêu cầu hệ thống có bộ nhớ được đánh giá là PC3200 hoặc DDR400. Đây là lý do tại sao các công ty như Corsair và OCZ rất nổi tiếng trong giới ép xung.

Tốc độ bus phía trước cũng điều chỉnh các giao diện khác trong hệ thống máy tính. Chipset này sử dụng một tỷ lệ giảm tốc độ bus phía trước để chạy ở tốc độ của giao diện. Ba giao diện máy tính để bàn chính là AGP (66 MHz), PCI (33 MHz) và ISA (16 MHz). Khi bus trước được điều chỉnh, các bus này cũng sẽ chạy với thông số ngoài thông số kỹ thuật trừ khi BIOS của chipset cho phép điều chỉnh giảm tỷ lệ. Vì vậy, điều quan trọng là biết làm thế nào điều chỉnh tốc độ bus có thể ảnh hưởng đến sự ổn định thông qua các thành phần khác. Tất nhiên, việc tăng các hệ thống bus cũng có thể cải thiện hiệu suất của chúng, nhưng chỉ khi các thành phần có thể xử lý tốc độ. Hầu hết các card mở rộng (expansion card) đều có giới hạn dung sai của chúng.

Chậm mà chắc

Những người thực hiện ép xung được cảnh báo là không nên ép xung “mạnh tay". Ép xung là một quá trình rất phức tạp và thường xảy ra lỗi. Để chắc chắn thực hiện ép xung thành công trong lần thử đầu tiên thì bạn nên thực hiện chậm và tăng tốc độ dần dần. Tốt nhất là kiểm tra hệ thống một cách đầy đủ trong một khoảng thời gian dài để đảm bảo hệ thống ổn định ở tốc độ đó. Quá trình này được lặp lại cho đến khi cảm thấy máy tính hoạt động không ổn định. Sau đó bạn nên để hệ thống về tốc độ trước để ổn định và ít bị hư hỏng, không nên ép xung đạt tới giới hạn của nó.

Kết luận

Ép xung là một phương pháp để tăng hiệu suất của các thành phần máy tính tiêu chuẩn lên tốc độ tiềm năng vượt quá các tiêu chuẩn đánh giá của nhà sản xuất. Lợi ích hiệu suất có thể đạt được thông qua ép xung là rất đáng kể, tuy nhiên cần phải xem xét rất nhiều trước khi thực hiện ép xung một hệ thống. Điều quan trọng là phải biết các rủi ro liên quan, các bước cần phải thực hiện để đạt được kết quả và hiểu rõ kết quả sẽ khác nhau đối với từng CPU. Những người sẵn sàng chấp nhận rủi ro có thể nhận được một số hiệu suất tuyệt vời từ các hệ thống và các thành phần khác với chi phí thấp.