Som alle PC-entusiaster i Pukka vet, har AMD nylig satt en clockspeed-plate for en quad-core PC-prosessor. Hilsen til noen vanvittige skandinaviske barn og en bøttebelastning av flytende nitrogen, AMDs nyutviklede 45nm Phenom II-prosessor slo en heady 6.5GHz.

Selvfølgelig er slike poster grundig irrelevante for ekte PC-ytelse. Støtende flytende nitrogen til PCen din ved hånden er nesten ikke praktisk bruk av praktisk databehandling. Og likevel er vi sikker på at gamle Intel ikke vil være glad, slik at AMD kan opprettholde denne symbolske overlegenhet.

Du vil derfor ikke bli overrasket over å høre at rykter om en ny, frekvensvennlig steging av den mektige Core i7-prosessoren, for tiden sirkulerer. Hvis det er sant, kan det se AMDs 6,5 GHz quad-core-plate som ble blåst bort før heller enn senere.

Potensielt enda mer bekymringsfull for AMD, Intel har også kunngjort at planer om å knuse transistorene i PC-prosessorene ned til en latterlig liten 32nm i bredde, er kommet frem. Du vil kunne kjøpe 32nm prosessorer fra Intel før årsskiftet. Forvent at klokkene fortsetter å klatre.

Med alt det i tankene, ser det nå ut som et passende øyeblikk å reflektere over historien om CPU-overklokking og finne ut hvordan vi kom fram til dagens multikjerne, multi-GHz-monstre og hva fremtiden innebærer.

Den opprinnelige IBM-PCen

Faktisk er overklokking nesten like gammel som selve PCen. Oppsiktsvekkende var det faktisk PC-produsenter i stedet for entusiaster som fikk ballen til å rulle. Tilbake i 1983, var konservativ IBM avkortet tidligere versjoner av sin eponymous PC på bare 4,7MHz for stabilitetens interesser.

Snart nok klarte imidlertid kloner av IBM PC-en med 8088-kompatible prosessorer som kjører på en racy 10MHz. Dermed ble kampen for den høyeste klokkehastigheten startet.

Selvfølgelig var sluttbrukerens overklokking på dette tidlig stadium ikke et veldig praktisk alternativ. Kjører høyere klokker krevde en endring av kvarts kontrollkrystall som ble brukt til å stille klokkefrekvenser, ellers kjent som oscillatormodulen.

Selv da, i disse dager var resten av plattformen hardt låst til CPU frekvensen. Med andre ord, var en hvilken som helst endring i CPU-frekvensen reflektert direkte i driftsfrekvensen til systembussen, minnet og eksterne enheter. I tillegg har mange applikasjoner - spesielt spill - manglet innebygde tidtakere og gikk tom for kontroll eller bare krasjet på en overklokket plattform.

Ereen med enkel overklokking begynner

Det neste store skrittet var ankomsten av Intel 486-prosessoren og innføringen av mye mer brukervennlige overklokkingsmetoder. Det var den sistnevnte DX2-versjonen av 486, lansert i 1989, som debuterte CPU-multiplikatoren, slik at CPUer kan kjøre på multipler av bussfrekvensen og dermed aktivere overklokking uten å justere bussfrekvensen.

Mens justeringen av busshastigheten vanligvis medførte litt mer enn å flippe en hopper eller DIP-bryter, måtte endring av multiplikatorinnstillingen ofte kreve litt chipmodulering med en blyant blyant eller i verste fall kanskje noe loddingsarbeid. På en eller annen måte var imponerende overklokkene til visse kloner av Intels 486-chip fra slike som Cyrix og AMD mulige. For eksempel kan AMDs 5x86 av 1995, en chip basert på 450nm silisium, bli klokket opp fra 133MHz til 150Mhz. Sexy ting på den tiden.

Hva er i en wafer?

Det var i denne tidlige gullalderen av entusiast overklokking i midten av 1990-tallet at innflytelsen av silisiumproduksjonsteknologi på individuelle chipfrekvenser kom til forgrunnen. CPUer er hovedsakelig etset ut av runde wafers av silisiumsubstrat. Til tross for de finstilte prosessene som brukes i produsenten, varierer eiendommene fra wafer til wafer.

Enkelt sagt, kan kutt fra noen wafers oppnå høyere stabile klokkehastigheter enn andre. Faktisk gjelder det samme for posisjonen til en individuell CPU dør i en wafer. Jo nærmere midten, desto mer sannsynlig er det å slå høye frekvenser.

Samtidig gjør progresjonen til mindre og mindre individuelle transistorstørrelser ikke bare flere funksjoner som skal proppes inn i en enkelt prosessor, men det har også en tendens til å redusere dagens lekkasje og dermed muliggjøre høyere klokkeslett.

Deretter er det mindre om steppings - mindre revisjoner til CPU-arkitekturer for å fikse feil og forbedre speedpath-problemer. Det er bare en fin måte å beskrive finjusteringen på for å gi høye klokkehastigheter. Det er mye å være klar over når du velger en chip med overklokking i tankene.

Intel kommer inn på overklokkingsspillet

Intel har selvfølgelig lenge vært mestre på å lage mindre transistorer. I 1996 introduserte Pentium Pro. For det første var dette en mye mer sofistikert CPU enn noe før, takket være ut-av-bestilling instruksjon kjøring. Men det skryte også lite (for tiden) 250nm transistorer. 200MHz versjoner av Pentium Pro var kjent for å treffe 300MHz, en ekstremt sunn 50 prosent overklokking.

Imidlertid var Pentium Pro en smertefullt kostbar chip. I 1998 lanserte Intel den originale Celeron, en budsjettorientert prosessor med et kutt ned funksjonssett, inkludert ingen L2-cache. Lager klocket på 266MHz, detaljhandel eksempler på brikken var noen ganger i stand til så mye som 400MHz. Store klokker på et lite budsjett var mulig for første gang.