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舊 2005-10-16, 01:39 PM   #13 (permalink)
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CPU在超頻以後,更高頻的信號週期時間更短,超頻之前影響不大的干擾信號,在CPU工作在更高頻率的時候,可能會變成CPU無法正常工作的罪魁禍首。

可以看到,超頻以後的有用信號(紅)由於頻率高,週期短,有效高電平時間短,在受到干擾以後,造成有用信號整體電壓下降,干擾信號(藍色)與原信號疊加的波形,無法達到要求電壓,從而造成下級門電路無法識別信號,CPU無法繼續正常工作。

而未超頻的信號(綠色),和干擾信號(藍色)疊加以後,雖然前半段有用信號整體電壓下降,但是 後半部分不受影響,仍然能夠達到高電平要求電壓。




儘管波形變化較大,但對於數位信號處理來說,達到高電平電壓已經能夠觸發下級門 電路,對於CPU的使用不會有太大影響。

由此可見,原先並無大礙的干擾卻可能導致超頻的CPU在使用中罷工,所以說超頻造成了CPU抗干擾能力的下降。

為了讓超頻的CPU 能穩定工作,必須盡量減少干擾源。

最一般的來源有:
大氣中的天電、驅動電動機等電氣設備或器件及由傳感檢測系統接收到的輸入中混同於信號中的機、電、磁、光和聲及電網波動的干擾等等。


因此,在信號處理中,伴隨信號一定存在噪聲,不可能獲得沒有噪聲的「純淨 」信號。


但是,只要保證信號比噪聲強度大得多,信號的處理、分析和識別就不會 受到顯著的影響。



使用生產和用料更好的記憶體、主機板和電源,不僅能夠更少的吸收外界雜訊,也能確保CPU 輸入和輸出信號更規則、更純淨。





以主機板為例,完整的濾波電路、優質的供電穩壓電路、合理的走線和佈局、良好的散熱措施等等,都是 一塊設計優秀的主機板必不可少的件條件,最終都是為了能給CPU提供穩定的工作環境服務。


而干擾問題, 其實對於本身更高頻的CPU也是如此,頻率越高的處理器對干擾信號越敏感。



LGA775接頭的CPU正是為了避免針腳接受外界干擾信號而採用觸點設計。

超頻後果五:製造干擾

工作在高頻率的時候,CPU 、主機板等等配件上的導線和元件不僅是干擾信號的接收者,同樣也是干擾信號的發射者。



存在電流環路的導線就會有輻射產生,簡單的電 路電流環路發出的輻射發射可用如下等式描述:

E(μVm)=1.316×A×I×F2/D×S

E——電場(μVm);

A——環路面積(cm2);

I——環路電流(A);

F——頻率(MHz);

D——分隔距離(m);

S——遮閉比率。

從這個關係可以看出,輻射的電場強度(E)以頻率的平方增加。



同樣CPU經過超頻以後,其輻射電場強度(電子噪聲)會以頻率提高速度的平方增加。

另外,CPU超頻的直接結果是功耗增加,溫度升高。大多數半導體器件,包括CPU 內部晶體管對溫度相當敏感,溫度升高會使器件熱噪聲指數倍增加,效能變差。



在超頻當中,最常使用的手段之一就是降溫,為的就是減 少電子器件的熱噪聲。



當使用乾冰或液氮製冷的時候,CPU工作在零下上百度的環境中,最大限度的減少了晶體管熱噪而使得極限頻率得以實現。



在CPU 超頻程序中,很有趣的現象就是,當溫度越高,漏電流就越大;反過來又使溫度更高,工作狀態會急劇惡化;這是典型的惡性循環。因此 溫度造成的影響會受到人們極大重視。

其次,超頻後CPU對電流的需求更大,因為CPU供電電路和主機電源的動態電阻影響,會造成最終CPU和其它電腦配件兩端電壓的下降。另外, CPU電流的急劇變化也會造成供電電壓的跳變,產生突變信號干擾。


也正因為以上原因,很多CPU超頻後出現錯誤或當機,大多總是在工作最繁重、對電流需求最大的時候。

電源壓也是超頻中一般手段之一。

電源壓不但有利於提高信噪比(S/N = 信號電壓/噪聲電壓) ,而且也會在一定程度補償因為大電流需求造成的電壓下降。但是常常會遇見的問題是,當電壓增加到一定程度以後,再電源壓就沒用了 。



這是因為電源壓會讓CPU溫度快速增加,當熱噪聲帶來的負面影響大於電壓增長帶來的好處的時候,再電源壓就不管用了。

在這裡再提一個和電壓有關的超頻話題——降壓超頻。很多人提到過一個問題,降壓超頻會不會造成CPU損壞?

實際上,更低的工作電壓不但是人們一直追求的結果,也是製造工藝提高所帶來的必然後果。



往往都是製造工藝更好的CPU才能工作在更低的電壓下,這也是移動版的CPU會比桌面版的成品率低的原因,也是移動版CPU價格昂貴的主要原因之一(還一個主要原因是規模效應)。


但是,從來沒有見過intel或者AMD宣稱過移動版CPU的壽命會比桌面版的低,也從來沒有媒體曝光過低壓版CPU更容易損壞。

通常CMOS 最高允許工作電壓是為了保障整合電路不會因為擊穿或過熱而燒燬,而最低允許工作電壓的意義是為了保障整合電路能夠正常執行。




事實 上,對於CPU內的電子元件來說, 不論是二極管,三極管,電阻,電容等等, 兩端加的電壓比額定電壓小是絕對不會損傷這些器件的。


唯一需要考慮的是他們是否能夠得到足夠的電壓和電流去正常工作。


只要能夠滿 足降壓以後CPU能夠穩定執行,那麼就不會對其造成額外的硬體損傷。相反,更低的溫度反而有利於壽命的延長。

超頻 適可而止最重要

作為個人如何對待超頻行為同樣也是因人而異。有的人從來沒有進行過超頻,出於一種對新事物的好奇和嘗試,至少對他們來說是很有意義的;有的人則將超頻當成深入瞭解電腦的途徑,以興趣為指導去獲得更多的硬體知識;有的人則將超頻作為一個動手動腦的鍛煉機會,運用用自己的知識和動手能力去加強協調能力;有的人則是將超頻作為一種自我挑戰,利於現有的條件或者去創造條件,最大限度的發揮自己的才能去讓電腦工作在最有效率的狀態。不管是對他們自己,還是對硬體,他們的態度都是:物盡其用……也許有多少種人,就會有多少種對待超頻的態度。

需要注意的問題是,並不是每種態度都是正確、必要的,超頻應該適可而止。不是每個人都有大量的時間、精力和金錢來投入到超頻行為中。

至少不要為了超頻嚴疊影響了學習和工作的積極性,甚至引起經濟損失而引發其它問題。超頻也要講究方法,需要一定的經驗和理論指導。


最好不要盲目進行或者無限制無常識的去超頻,暴斂天物和浪費資源是可恥的。
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bowen0205 (2008-09-12)
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