SATA 3

در حال حاضر دو نسخه از گذرگاه SATA عرضه شده که از نظر سرعت انتقال داده با یکدیگر تفاوت دارند.
نسخه دوم این گذرگاه که SATA 2 نام دارد، با نرخ انتقال داده 3 گیگابیت بر ثانیه، در حال حاضر به عنوان استانداردی فراگیر در اغلب سیستم‌ها به کار گرفته می‌شود. این نسخه از ساتا علی‌رغم اینکه از نظر تئوری، نرخ انتقالی به میزان 2 برابر نسخه 1 فراهم می‌کند، اما از نظر کارآیی تفاوتی بسیار اندک با نسخه 1 دارد. اکنون که کنسرسیوم ساتا، نسخه سوم این استاندارد را معرفی کرده، این سوال در اذهان ایجاد می‌شود که دلیل عرضه این استاندارد جدید چیست؟ 

شکل 1

همانطور که در شهرها و روستاها وظیفه دولت و شهرداری‌ها این است که با رشد جمعیت، بزرگراه‌، ‌جاده، استادیوم و ... جدید احداث کنند و یا تغییراتی در آنها اعمال کنند تا پاسخگوی جمعیت بیشتر باشند، در دنیای کامپیوتر نیز وظیفه سازندگان تجهیزات کامپیوتری این است که قبل از آنکه استاندارد یا گذرگاهی مبدل به گلوگاه برای سیستم‌شود، با معرفی استانداردی جدید این معضل را برطرف کنند. اکنون کنسرسیوم ساتا مشخصات ساتای جدید را با نرخ انتقال داده 6 گیگابیت بر ثانیه تصویب کرده است. 
طی چند سال گذشته کنسرسیوم ساتا همواره تلاش ‌کرده تا قبل از آنکه نیاز برنامه‌های کاربردی به حدی برسد که گذرگاه هارددیسک تبدیل به گلوگاه شود، استاندارد جدیدی را معرفی ‌کند. طبق تحقیقات به عمل آمده توسط بخش توسعه و تحقیق شرکت Segate، SATA 2 با توان عملیاتی 250 الی 300 مگابایت بر ثانیه (از نظر تئوری 375 مگابایت بر ثانیه) تا سال 2011 پاسخگوی نیازهای کاربران خواهد بود. اما سوال این است که چرا به استاندارد ساتا جدیدی با نرخ انتقال 6 گیگابیت بر ثانیه نیاز است؟
بنا به عقیده مدیر بخش توسعه و تحقیق شرکت Segate، معرفی استاندارد جدید دو دلیل عمده دارد:
اول اینکه، معرفی این استاندارد موجب می‌شود تا قبل از آنکه گذرگاه ساتا تبدیل به گلوگاهی در سیستم شود، استانداردی جدید با سرعت بیشتر در اختیار کاربران قرار می‌گیرد. دومین دلیل نیز این است که معرفی دو فناوری به صورت همزمان معمولاً موجب شکست یکی از آنها می‌شود. بنابراین قبل از آنکه SSDها به عنوان فضای ذخیره‌سازی در کامپیوتر فراگیر شوند، نیاز بود تا استاندارد ساتا 3 عرضه شود. 
در واقع هارددیسک‌های امروزی به سرعت انتقال بیش از 150 مگابایت بر ثانیه (سرعت استاندارد SATA 1 ) نیاز ندارند. بنابراین عمده‌ترین دلیل معرفی این استاندارد جدید، عرضه درایوهای حالت جامد (SSD) در سال‌های آینده و فراگیر شدن آنها در سیستم‌های خانگی است. کنسرسیوم ساتا اطمینان دارد که هارددیسک‌های سال‌های آینده نیازی به پهنای باند 6 گیگابیت بر ثانیه ندارند و هدف این استاندارد جدید، درایو‌های SSD نظیر درایوهای‌ اینتل است که در حال حاضر عرضه شده‌اند. در حقیقت نرخ انتقال اطلاعات 3 گیگابیت بر ثانیه موجب محدود شدن کارآیی درایو‌های SSD شده و افزایش این نرخ انتقال اطلاعات به 6 گیگابیت بر ثانیه، حتی موجب افزایش کارآیی SSDهای امروزی نیز می‌شود. هر چند با عرضه SSDهای جدید این امکان وجود دارد که در آینده نرخ انتقال 6 گیگابیت بر ثانیه نیز باعث محدود شدن کارآیی درایوها شود. 
به طور کلی SATA 3 موجب افزایش سرعت خواندن و نوشتن هارددیسک‌ها نخواهد شد. همانطور که در گذشته نیز شاهد بودیم، درایوهای SATA 1  با درایوهای مشابه SATA 2 هیچ‌گونه تفاوت عملکردی در کارآیی ارایه نکردند. 
اگر گذرگاه ساتا را یک بزرگراه در نظر بگیریم، تفاوت گذرگاه ساتا 6 گیگابیت بر ثانیه نسبت به نسخه 3 گیگابیت بر ثانیه در این است که در گذرگاه 6 گیگابیت بر ثانیه ماشین‌ها قادرند با سرعت بیشتری حرکت کنند. حال اگر حداکثر سرعت ماشین‌ها پایین‌تر از حداکثر سرعت مجاز بزرگراه باشد، از این ویژگی بی‌بهره خواهند ماند. در این بزرگراه ماشین‌های مسابقه‌‌ای (درایوهای SSD) قادرند از ویژگی سرعت بیشتر بهره ببرند. بنابراین ماشین معمولی که قادر نیست با سرعتی بیش از 3 گیگابیت بر ثانیه حرکت کند، مطمئناً از ویژگی این بزرگراه بی‌بهره خواهد ماند.
پورت‌‌های 6 گیگابیت بر ثانیه‌ای SATA 3  کاملاً با کابل‌ها و درایوهای نسخه‌های قبل یعنی SATA 2 و SATA 1 سازگارند و در نسخه جدید نیاز به هیچ‌گونه تغییری در کابل و کانکتور نیست. اگر مادربورد پورت‌ SATA 1 داشته باشد، اما روی آن هارددیسک مبتنی بر SATA 3  قرار گیرد، گذرگاه با سرعت SATA 1  یعنی همان 1.5 گیگابیت بر ثانیه عمل خواهد کرد. 
NCQ همراه با QoS برای پخش جریانات ویدیوییفناوری صف‌بندی فرمان‌ها (NCQ) موجب می‌شود تا هد‌های خواندن و نوشتن بر حسب موقعیت داده‌ها، به ترتیب داده‌ها را روی پلاترها بنویسند و یا از روی آنها بخوانند. به عبارت دیگر، فرمان‌ها به جای آنکه به صورت ترتیبی اجرا شوند، ابتدا موقعیت داد‌ه‌ها روی هارددیسک سنجیده می‌شود و سپس براساس موقعیت داده‌ها فرمان‌ها اجرا می‌شوند. بنابراین ممکن است ابتدا فرمان شماره 1 و 3 که داده‌هایی در کنار یکدیگر دارند، اجرا شوند، سپس فرمان شماره 2 که مثلاً داده‌ا‌ی در انتهای پلاتر دارد، اجرا شود. در کل این موضوع باعث بهبود کارآیی درایوها می‌شود.
فناوری صف‌بندی فرمان‌ها موجب کاهش حرکت هد و دیگر قطعات مکانیکی هارددیسک می‌شود. چون SSD فاقد بخش‌های مکانیکی است و سرعت دسترسی تصادفی به داده‌ها نیز در آنها زیاد است، نیاز به این فناوری ندارد.
SATA 3 خصوصیتی جدید به نام کیفیت سرویس (QoS) به ویژگی NCQ اضافه کرده که در کاربردهایی همانند پخش ویدیوهایی با کیفیت بالا تاثیرگذار است. بنا بر اظهار مدیر ارتباطات جهانی شرکت AMD، بهبود ویژگی‌های NCQ موجب سریع‌تر شدن نرخ انتقال اطلاعات در سرورهای سطح پایین و سیستم‌های بازی می‌شود. این توسعه جدید که QoS نام دارد، موجب حق تقدم در اجرای برخی از وظایف نظیر جریانات ویدیویی و بازی‌های آنلاین می‌شود. به عبارت ساده‌تر، در ارسال و دریافت داده‌ها، وظایفی که به حالت Real Time نیاز دارند، نسبت به دیگر وظایف هارددیسک حق تقدم دارند. به طور مثال زمانی که یک درایو درگیر پخش جریان ویدیویی است، سرویس NCQ به این وظیفه حق تقدم می‌دهد و اجازه می‌دهد تا داده‌های مربوط به این وظیفه سریع‌تر ارسال شوند.

شکل 2

انتقال پیوسته در برخی مواقع وقتی درایوهای ساتا با نرخ انتقال اطلاعات پایین به پورتی با نرخ انتقال داده بالاتر متصل می‌شوند، می‌توانند داده‌ها را با سرعت بیشتری عبور دهند. برای درک بهتر فرض کنید یک هارددیسک SATA 1  به مادربوردی مبتنی بر پورت
‌ SATA 2 متصل شود. اگر کامپیوتر از هارددیسک درخواست اطلاعاتی به میزان دو برابر آن چه که می‌تواند از پورت‌ ساتا انتقال پیدا کند داشته باشد، اطلاعات در بافر هارد ذخیره می‌شود. در این وضعیت با توجه به اینکه سرعت خواندن داده از چیپ‌های DRAM بیشتر از سرعت خواندن داده از طریق هد هارددیسک است، داده‌ها با سرعتی تقریباً معادل با سرعت اینترفیس انتقال پیدا می‌کنند. این روش انتقال داده‌ها، انتقال پیوسته نام دارد. برای مثال ذکر شده در بالا، داده‌‌ها با سرعتی تقریباً معادل 3 گیگابیت بر ثانیه (یعنی سرعت رابط ساتا 2) انتقال پیدا می‌کنند. در حالی که در مواقع دیگر سرعت انتقال داده‌ها در این اینترفیس پایین‌تر از 1.5 گیگابیت بر ثانیه است. البته این موضوع به چیپ DRAM که به عنوان بافر در هارددیسک به کار گرفته می‌شود نیز بستگی دارد. 
اصولاً در وضعیت انتقال پیوسته داده‌ها، سریع‌تر از وضعیت عادی انتقال می‌یابند و این موضوع موجب می‌شود حتی در برخی مواقع نرخ خواندن داده‌ها از درایو نیز دو برابر شود. در نمایشگاهی که دو شرکت Segate وAMD در اواخر ماه مارس برگزار کردند، سرعت انتقال پیوسته Barracuda 7200.12 از 250 مگابایت بر ثانیه در SATA 2 به میزان شگفت‌انگیز 550 مگابایت بر ثانیه در SATA 3  رسید. 
نرخ انتقال داده‌‌ها در نسخه‌های مختلف ساتا دقیقاً معادل نرخ ذکر شده برای آنها نیست. برای مثال نرخ انتقال داده ‌در ساتا 1.5گیگابیت بر ثانیه دقیقاً معادل
 187.5 مگابایت بر ثانیه نیست. دیگر نسخه‌های ساتا مانند ساتای 3 گیگابیت بر ثانیه‌ای و ساتای 6 گیگابیت بر ثانیه‌ای نیز به ترتیب دارای نرخ انتقا‌ل‌375 مگابایت بر ثانیه و 750 مگابایت بر ثانیه نیستند. به طور کلی نرخ انتقال داده‌ها در گذرگاه ساتا به عوامل گوناگونی بستگی دارد.
کیفیت طراحی کنترلر هارددیسک و کنترلر ساتا، دو عامل تاثیرگذار در این مسئله هستند. بنا بر گفته رئیس کنسرسیوم ساتا، گذرگاه ساتا 3، تقریباً 600 مگابایت در هر ثانیه انتقال می‌دهد. این میزان تنها اشاره به انتقال داده‌ها نمی‌کند بلکه جهت انتقال آدرس، فرمان و داده‌های دیگر بین درایو و کنترلر ساتا نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. از گذرگاه ساتا علاوه بر داده‌ها، فرمان‌ها نیز به درایوها انتقال داده می‌شوند. فرمان‌ها مشخص می‌کنند که چه داده‌هایی درخواست شده و همچنین نحوه انتقال آنها چگونه باید باشد. 
در گذرگاه ساتا، داده‌ها به صورت بسته‌بندی انتقال داده می‌شوند که این موضوع سبب می‌شود تا مقداری از کل پهنای باند بیهوده مصرف شود. در این گذرگاه گیرنده و فرستنده از یک پروتکل مشترک استفاده می‌کنند. زمانی که یک بسته انتقال داده می‌شود، گیرنده باید صحت و درستی بسته را بررسی کند و اگر بسته دریافت شده درست بود، به فرستنده سیگنالی مبنی بر دریافت صحیح اطلاعات ارسال می‌کند. 

شکل 3: دو شرکت Segate وAMD در در نمایشگاهی که اواخر ماه مارس برگزار کردند، سرعت انتقال پیوسته Barracuda 7200.12 از 250 مگابایت بر ثانیه در SATA 2 به میزان شگفت‌انگیز 550 مگابایت بر ثانیه در SATA 3  رسید.

متاسفانه به هیچ عنوان نمی‌توان روی کارآیی انتقال پیوسته حساب کرد، زیرا به ندرت اتفاق می‌افتد که سیستم در وضعیت انتقال پیوسته قرار گیرد. اغلب هارددیسک‌های امروزی 32 تا 64 مگابایت بافر دارند که این موضوع باعث شده تا داده‌های بیشتری در بافر هارد ذخیره شود. در استاندارد ساتای 6 گیگابیت بر ثانیه‌، اهمیت بافر در کارآیی هارددیسک افزایش می‌یابد. 
گرچه ممکن است SATA 3 موجب افزایش کارآیی هارددیسک‌های اینترنال نشود، اما این استاندارد در آینده موجب رشد کارآیی درایوهای اکسترنال خواهد شد. در حال حاضر استاندارد SATA 3 تنها برای درایوهای اینترنال معرفی شده است، بنابراین ذکر این نکته مهم است که این استاندارد در آینده برای درایوهای اکسترنال نیز معرفی خواهد شد. اتصال اکسترنال از اهمیت بیشتری برخوردار است، زیرا به کانکتورهای قدرتمندتری نیاز دارد و از کابل‌هایی با طول نسبتاً بیشتر پشتیبانی می‌کند و به طور کلی انعطاف‌پذیری بیشتری ارایه می‌دهد. 
معمولاً از پورت‌ ساتای اکسترنال برای اتصال 2 یا تعداد بیشتری درایو استفاده می‌‌شود. این وضعیت قطعاً موجب کاهش کارآیی می‌شود. به خصوص در آرایش RAID که به جای استفاده از دو یا تعداد بیشتری پورت‌ ساتا، تنها از یک پورت‌ استفاده می‌شود. به بیان ساده پورت‌ ساتای اکسترنال در وضعیتی که 2 یا تعداد بیشتری درایو به آن متصل شود، تبدیل به گلوگاهی برای سیستم خواهد شد و SATA 3 قادر است این گلوگاه را از بین ببرد. با توجه به اینکه نرخ انتقال داده در این نسخه از ساتا 6 گیگابیت بر ثانیه است و درایوهای ساتا همانطور که در قبل نیز گفتیم، در بهترین وضعیت نیاز حداکثر به پهنای باند 1.5 گیگابیت بر ثانیه دارند، بنابراین به سادگی ‌می‌توان دو درایو ساتای اکسترنال را به یک پورت‌ SATA 3 متصل کرد. 

شکل 4

نگاهی اجمالی به SATA 3همانطور که در بخش‌های قبلی ذکر کردیم، تنها درایوهای SSD مبتنی بر پورت‌ ساتا به افزایش سرعت این گذرگاه نیازمندند. در حال حاضر پیشرفت‌هایی نظیر معرفی کنترلرهای چند کاناله، طراحی چیپ‌های NAND جدید و برخی موارد دیگر موجب شده تا نرخ انتقال اطلاعات در این گذرگاه افزایش یابد و این احتمال وجود دارد که در آینده با معرفی فناوری‌های جدیدتر، درایو‌های SSD نیاز به گذرگاهی با سرعت انتقال داده بیشتر داشته باشند. شاید درایوهای SSD به کمک SATA 3 بتوانند هارددیسک‌ها را از میدان رقابت خارج کنند. 
به پورت‌‌های SATA 3 نیز همانند دیگر نسخه‌های ساتا نمی‌توان بیش از یک درایو متصل کرد. دلیل این موضوع نیز ماهیت انتقال نقطه به نقطه گذرگاه ساتا است، در حالی که پورت‌‌های IDE قادرند همزمان از دو درایو به صورت Slave و Master پشتیبانی‌کنند. کنترلرهای مجتمع شده در چیپست‌های مادربورد در زمان عرضه SATA 3 حداقل از 8 پورت‌ ساتا پشتیبانی خواهند کرد. گرچه با عرضه درایوهای SSD و هارددیسک‌های یک ترابایتی کنونی نیز به این تعداد پورت‌ نیاز نیست، اما در مورد درایوهای اکسترنال موضوع اندکی متفاوت است. زیرا به هر پورت‌ اکسترنال ساتا می‌توان بیش از یک درایو متصل کرد. بنابراین SATA 3 در این زمینه موجب افزایش کارآیی می‌شود. 
در آینده کارت‌های SATA 3 نیز عرضه خواهند شد. این کارت‌ها قطعاً مبتنی بر اسلات‌های PCI‌معمولی نیستند و براساس پورت‌‌های PCI-E 4x  (مسیره 4) عرضه خواهند شد. کارت‌های SATA 3 مبتنی بر هر دو نسخه PCI Express 
(یعنی PCI-E نسخه 1.x و 2) خواهند بود، اما در صورت استفاده از RAID بهتر است از PCI-E نسخه 2 استفاده شود. 
به نظر نمی‌رسد SATA 3 برای کاربران عمومی مزیتی به همراه داشته باشد. کاربرانی که با برنامه‌هایی نظیر Word و دیگر برنامه‌های کاربردی‌ـ اداری کار می‌کنند، شاید هیچ‌گاه نیاز به سیستمی مبتنی بر این گذرگاه پیدا نکنند، اما کاربران حرفه‌‌ای و کاربرانی که داده‌های خود را همواره در درایوهای اکسترنال ذخیره می‌کنند، باید چشم انتظار عرضه رسمی این فناوری باشند.

آموزش اورکلاک پردازنده‌های AMD ( قسمت سوم)

در مقاله قبل  با اصطلاحات، عبارات و تئوری اورکلاک سیستم‌های مبتنی بر پردازنده‌های AMD آشنا شدیم. در ادامه مقاله، به صورت عملی یک سیستم مبتنی بر پردازنده‌های جدید AMD یعنیX3  Phenom II را به صورت مرحله به مرحله از تنظیم بخش‌‌های مختلف Setup گرفته تا تست پایداری سیستم ، مورد تست قرار می‌دهیم‌. همچنین در دو حالت فرکانس پیش‌فرص و فرکانس اورکلاک شده، از سیستم مورد نظر تست‌هایی گرفته می‌شود تا تاثیرات یک اورکلاک کاربردی  در کارایی نهایی یک سیستم نمایان شود.

مشخصات سیستم تست برای تست عملی، از سیستمی‌ با مشخصات سخت‌افزاری زیر استفاده شده است.

جدول 1

تهیه پروفایل مناسب جهت اعمال تغییرات در BIOSپس از در نظر گرفتن شرایط حرارتی و حداکثر ولتاژ پردازنده Phenom II  X3 720، قصد داریم این پردازنده  2.8گیگاهرتزی را به مقدار 25 درصد، یعنی تا 3.5 گیگاهرتز اورکلاک کنیم. همچنین همانطور که می‌دانید پردازنده‌ای که برای اورکلاک در نظر گرفته‌ایم از پردازنده ای سری Black Edition است و CPU Multiplierآن نیز باز و بدون محدودیت است. ولی از طرفی چون اورکلاک از روش افزایش ضریب پردازنده کاری بسیار ساده است و از سوی دیگر چون درصد بیشتری از خریدارن پردازنده‌های AMD در حال حاضر از پردازنده‌هایی استفاده می‌کنند که ضریب آنها قفل شده است، قصد داریم تا از روش افزایش Reference Clock ، اقدام به اورکلاک این پردازنده کنیم. 
مشخصات فنی پردازنده جهت اورکلاک مطابق شکل 1 است. 

شکل 1

همانطور که در شکل 1 مشاهده می‌کنید حداکثر ولتاژ توصیه شده برای این پردازنده 1.425 ولت است (با توجه به خنک کننده مرجع طراحی شده توسط کمپانی سازنده). همچنین حداکثر حرارت قابل تحمل هم در حدود 73 درجه سانتیگراد است. فرکانس گذرگاه HyperTransport در این پردازنده، 2000مگاهرتز(4000Mhz Effective) و به تبع نیز فرکانس چیپست پل شمالی نیز 2000مگاهرتز خواهد بود. حال اگر روش‌های محاسبه فرکانس‌های نام برده را که در شماره قبل به آن‌ها اشاره کردیم را به یاد آورید، می‌توانید به سادگی، ضرب کننده‌های مختلف این سیستم را در حالت پیش‌فرض محاسبه کنید.

ضریب فرکانس هسته پردازنده در این سیستم در حالت پیش‌فرض 14 است. 
ضریب فرکانس گذرگاه Hypertransport و ضریب فرکانس کاری چیپست پل‌شمالی
(Northbridge Multiplier) در حالت پیش‌فرض به طور مشترک 10 است. 
ضریب فرکانس حافظه در حالت پیش‌فرض در این سیستم 2 است. 
در شکل‌های 2 و 3 نیز می‌توانید مشخصات حالت پیش‌فرض سیستم را مشاهده کنید. 

شکل 2

شکل 3

برای رسیدن به فرکانس 3500 مگاهرتز برای هسته پردازنده، مقدار فرکانس Reference Clock را از 200 مگاهرتز به 250 مگاهرتز افزایش دادیم.
همانطور که در شماره قبل اشاره شد، با افزایش فرکانس Reference Clock، فرکانس‌های چیپست پل‌شمالی، گذرگاه HyperTransport و حافظه اصلی نیز افزایش خواهد یافت. از آنجا که هدف اصلی ما اورکلاک پردازنده بود، با کاهش ضریب فرکانس چیپست پل‌شمالی و گذرگاه HyperTransport از 10 به 8 ، فرکانس 2000مگاهرتز پیش‌فرض را برای هر دو قسمت تثبیت کردیم.
همچنین با استفاده از Divider به نسبت 3:5 (Reference Clock:DRAM)، حافظه اصلی را در فرکانس 416مگاهرتز (832Mhz Effective) تنظیم کردیم. برای داشتن پایداری کامل سیستم، ولتاژ هسته پردازنده را 1.45 ولت تعیین کردیم. از آن جا که فرکانس‌های چیپست پل‌شمالی و گذرگاه Hypertransport در حالت پیش‌فرض تعیین شده بودند هیچگونه ولتاژ بیشتری به آن‌ها اعمال نشد. همچنین از افزایش ولتاژ حافظه اصلی به دلیل اختلاف خیلی کمی‌ که با فرکانس پیش‌فرض داشت می‌توانستیم صرف نظر کنیم، ولی برای داشتن پایداری کامل ترجیح دادیم با افزایش 0.1 ولتی، آن را در ولتاژ 1.9 ولت قرار می‌دهیم.
قبل از انجام هرگونه تغییرات، گزینه‌‌های مرتبط با کنترل توان را در بایوس سیستم، غیر فعال می‌کنیم. همانطور که در شکل 4 مشاهده می‌شود، گزینه C1E را کردیم.

شکل4

در قدم بعدی، در قسمت  Cell Menu، تنظیمات مربوط غیر فعال کردن گزینه کنترل توان AMD Cool'n'Quiet ، اعمال تغییرات در فرکانس‌ها و ولتاژ‌ها و در نهایت غیر فعال کردن گزینه Spread Spectrum اعمال شد. 

شکل 5

در این قسمت تنظیمات مربوطه به Setup به پایان می‌رسد. حال می‌توانید در شکل‌های 6 و 7، نتیجه تغییرات انجام شده را مشاهده کنید.

شکل 6

شکل 7

تست پایداریهمانطور که در مقاله شماره قبل اشاره شد، تست پایداری یکی از مهمترین مراحل یک اورکلاک پایدار و کاربردی می‌باشد. نرم‌افزار‌های زیادی برای این منظور وجود دارند. اینگونه نرم‌افزار‌ها با تکرار الگوریتمی ‌خاص نظیر محاسبات ریاضی، هسته پردازنده و حافظه اصلی را تحت فشار قرار می‌دهند. پیشنهاد می‌شود معمولا برای تست پایداری از نرم‌افزار‌هایی استفاده شود که حتی علی‌رغم عدم اورکلاک حافظه نیز، هم پردازنده و هم حافظه را همزمان تحت فشار قرار دهد. علت امر، این است که با افزایش حجم تراکنش داده‌ها بین پردازنده و گذرگاه‌های مختلف سیستم، پایداری کلی سیستم تا حد بسیار زیادی محک زده شود.  
همچنین در اینگونه تست‌های پایداری، حرارت ایجاد شده از پردازنده به بالاترین مقدار خود خواهد رسید، این امر کمک خواهد کرد تا با تنظیم پروفایل اورکلاک، به بهترین تنظیمات جهت داشتن اورکلاکی کاملا پایدار و مطمئن نزدیک شویم. 
حداکثر حرارت مطمئن قابل تحمل توسط پردازنده توسط کمپانی سازنده در جدول مشخصات فنی پردازنده ذکر می‌شود برای مثال برای پردازنده‌ای که در این مقاله از آن استفاده نمودیم، این مقدار 73 درجه است. اما بسیاری از کارشناسان سخت‌افزار تاکید می‌کنند در پردازنده‌های مدرن امروزی بهتر است این مقدار حداکثر 10 الی 15 درجه کمتر از مقدار تعیین شده توسط کمپانی سازنده در نظر گرفته شود تا در صورت تغییر شرایط حرارتی محیط در فصل‌های مختلف، عاملی سلامت قطعات را تهدید ننماید. 
همچنین زمان تحت فشار گرفتن پردازنده و حافظه توسط نرم‌افزارهای تست پایداری، بسیار مهم است. اختلافات زیادی بین افراد مختلف برای تعیین حداقل زمان جهت تست پایداری وجود دارد. ولی می‌توان در یک جمع‌بندی اجمالی به این ترتیب نتیجه گیری کرد:

• حداقل 30 دقیقه تست، که پایداری سطحی را تضمین می‌کند. 
• حداقل 2 ساعت تست، که پایداری نسبی را تضمین می‌کند. 
• حداقل 6 ساعت تست، که تقریبا پایداری کامل را تضمین می‌کند.
• حداقل 12 ساعت تست، که پایداری کامل را تضمین می‌کند.

در واقع علت وجود زمان‌های مختلف این است که در فرآیند تست پایداری سیستم از هسته پردازنده گرفته تا منبع تغذیه سیستم باید تحت فشار قرار گیرند تا بتوان پایداری کامل سیستم را تضمین کرد. تجربه ثابت کرده که اگر از کیفیت بالای ساخت مادربورد، نظیر مدارات تغذیه پردازنده، حافظه، چیپ‌های کنترلی و همچنین توانایی بالای منبع تغذیه سیستم خود مطمئن هستید، حداقل 2 ساعت تست پایداری می‌تواند تا حد بسیار زیادی خیال شما از بابت پایداری سیستم راحت کند. 
ما نیز از نرم‌افزار OCCT جهت تست پایداری استفاده کردیم، از میان تست‌های موجود این نرم‌افزار، تست CPU Linpack (سنگین‌ترین تست موجود برای تست پایداری پردازنده) استفاده نمودیم. در این تست، حداکثر حافظه اصلی قابل دسترس (90درصد) را در تست انتخاب کردیم و 2 ساعت تست ادامه داشت. در شکل 8 می‌توانید، 30 دقیقه پس از گذشت این تست را مشاهده کنید. 

شکل 8

تست‌های حرارتی و مصرف توان همان طور که در شماره اول مقاله اشاره شد، با افزایش فرکانس کاری هسته پردازنده، افزایش توان مصرفی پردازنده و افزایش حرارت پردازنده را به دنبال دارد. در نمودار‌های زیر می‌توانید تاثیرات اورکلاک 25 درصدی پردازنده را در افزایش حرارت و افزایش توان مصرفی کلی سیستم را مشاهده کنید. 
همانطور که در شکل 9 مشاهده می‌کنید در حالت بیکاری پردازنده به دلیل اعمال فناوری‌های خاص AMD در معماری K10 تغییر قابل توجهی ملاحضه نمی‌شود. ولی در حالت 100 درصدی زیر بار رفتن پردازنده در نرم‌افزار OCCT، افزایش 34 درصدی درصدی توان مصرفی سیستم مشهود می‌باشد. لازم به ذکر است به غیر از پردازنده هیچ یک از قطعات دیگر اورکلاک قابل توجهی نشده‌اند ! در واقع با 25 درصد اورکلاک پردازنده، 34 درصد به توان مصرفی سیستم اضافه شده است. همانطور که در شماره  اول مقاله اشاره شد، علت اصلی این امر، وجود توان 2 مولفه ولتاژ در فرمول محاسبه توان مصرفی پردازنده است. 

شکل 9

همانطور که در شکل 10 مشاهده می‌کنید، با 25 درصد اورکلاک پردازنده ، 17 درصد به حداکثر حرارت تولید شده از پردازنده اضافه شده است. در واقع به دلیل خنک‌کننده خوبی که در اختیار داشتیم در هر دو حالت فرکانس پیش‌فرض و اورکلاک، دماها بسیار مناسب هستند. 

شکل 10

تست‌های کارایی سیستم همچنین برای اینکه تاثیر افزیش فرکانس پردازنده (اورکلاک پردازنده) را در عملکرد نهایی سیستم بررسی کنیم، توسط برخی از نرم‌افزار مرجع و معتبر اقدام به مقایسه نتایج در دو حالت فرکانس مرجع و فرکانس اورکلاک شده نمودیم. 
نرم‌افزار‌های به کار رفته در تست‌های استفاده شده در این مقاله به این شرح هستند:

3DMARK VANTAGE Professional - v1.01 3DMARK 06 Professional - v 1.0.1 Lavalys Everest Ultimate Edition 5 SiSoftware Sandra Professional Business 2009.SP3 wPRIME Benchmark - V1.55

تست 3DMARK Vantage در این تست، پردازنده طی اجرای دستورالعمل‌های پردازش 3 بعدی تصویر، محک زده می‌شود و در نتیجه امتیازی جداگانه برای پردازنده در نظر گرفته می‌شود. 
همانطور که در شکل 11 مشاهده می‌کنید، با 25 درصد اورکلاک پردازنده، 23 درصد کارایی آن افزایش یافته است. 

شکل 11

تست(3DMARK 06 (DX 9.0 این تست نیز مانند تست 3DMARK Vantage پردانده را به واسطه اجرای دستوالعمل‌های 3 بعدی تصویرف محک می‌زند. در این تست نیز امتیاز جداگانه‌ای برای پردازنده در نظر گرفته می‌شود. این تست نیز کاملا Multi Thread بوده و با پردازنده‌های چند هسته‌ای سازگار است. 
همانطور که در شکل 12 مشاهده می‌شود، افزایش 21 درصدی کارایی پردازنده، در این تست نیز کاملا مشهود است. 

تست‌های SIS Software Sandra  2009 : نرم افزارSandra از جمله نرم‌افزار‌های بسیار معتبری است که می‌توان گفت در ارزیابی‌های بسیار متنوعی که دارد، نتایجی کاملا قابل اطمینان ارائه می‌دهد. در تست Processor Multimedia این نرم‌افزار، واحد‌های پردازش مختلف یک پردازنده نظیر(MMX2)، SSE(2/3/4) و AVX مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. این دستورالعمل‌ها در نرم‌افزار‌هایی مانند ویرایشگرهای عکس ، کدگذاری و پخش فایل‌های ویدیویی و گیم، نقش مهمی‌ در سریع تر اجرا شدن نرم‌افزارهای نام برده دارند. این تست نیز کاملا Multi Thread است.

شکل 13

تست Processor Arithmetic این نرم‌افزار، واحد‌های محاسبه و منطق ریاضی(ALU) و محاسبه اعداد اعشاری(FPU) را مورد ارزیابی قرار می‌دهد.  

شکل 14

افزایش کارایی 20 الی 25 درصدی در تست‌های بالا نیز به روشنی قابل مشاهده است.

تست(EVEREST Ultimate (Memory Bandwidth: این تست، پهنای باند خواندن و نوشتن را در حافظه اصلی مورد ارزیابی قرار می‌دهد.
مشاهده می‌کنید که اورکلاک ناچیز حافظه و اورکلاک فرکانس هسته پردازنده، 5 درصد پهنای باند حافظه را افزایش داده است. البته این مقدار بسیار ناچیز است و می‌توان از آن صرف نظر کرد. البته همانطور که در ابتدای مقاله اشاره شد، هدف اصلی این مقاله، صرفا فقط اورکلاک پردازنده بود. 

شکل 15

تستwPrime  : 
wPrime با محاسبه الگوریتمی ‌تکرار شونده (تخمین تابع به روش نیوتن) به صورتی کاملا Multi Thread، از جمله نرم‌افزار‌های موجود برای تست پردازنده‌های چند هسته‌ای است. 
در این تست نیز محاسبه الگوریتم مورد نظر در حالت اورکلاک شده، 25 درصد افزایش داشته است. 

شکل 16

نتیجه گیری و سخن پایانی همانطور که مشاهده کردید انجام یک اورکلاکینگ کاربردی کار بسیار ساده‌ای است و فقط به وقت و حوصله نیاز دارد. همچنین مشاهده کردید در تست‌های استاندارد و Multithread موجود، اورکلاک هسته پردازنده، موثرترین عامل در افزایش کارایی کلی سیستم است. 
در پایان لازم است به این نکته یادآوری ‌کنیم که اگر قصد دارید برای مدت  طولانی سیستم خود را اورکلاک کنید سعی کنید تا نهایت شرایط ایمن که در این دو شماره به آن‌ها اشاره شده را برای سلامت قطعات در نظر بگیرید تا قطعات در طولانی مدت دچار مشکل نشوند. 

آموزش اورکلاک پردازنده‌های AMD ( قسمت دوم )

اگر مقاله قبل را مطالعه کرده باشید، متوجه خواهید شد که قصد داریم به صورت حرفه‌ای و سلسله‌وار اورکلاکینگ را آموزش دهیم. در مقاله قبل تا حدی با مبانی و اصطلاحات موجود در این زمینه آشنا شدید. در طی این مقاله و مقاله بعد قصد داریم به آمووزش عملی اورکلاک پردازنده‌های AMD بپردازیم. به همین منظور این شماره را به معرفی اصلاحات و گزینه‌های BIOS و همچنین بررسی پارامترهای ولتاژ و همچنین پارامتر‌های توان در پلتفرم AMD اختصاص می‌دهیم.

مقدمه 
برخلاف نسل‌های قبلی پردازنده‌های AMD (که قابلیت اورکلاکینگ کمی ‌داشتند) با عرضه پردازنده‌های سری Phenom II، تحول عظیمی ‌در قابلیت اورکلاک پردازنده‌های AMD ایجاد شد. به طوری که این نسل از پردازنده‌ها خیلی زود رکورد جهانی بیشترین فرکانس ثبت شده پردازنده‌های 4 هسته‌ای را نصیب خود کردند. چندی پیش پردازنده AMD Phenom X4 955 Black Edition با ثبت فرکانس 7 گیگاهرتز رکورد جهانی را از آن خود کرد. در این مقاله قصد داریم به بخش تئوری اورکلاک سیستم‌های مبتنی بر پردازنده‌های AMD بپردازیم.

معرفی اصطلاحات به کار رفته در پلتفرم AMD 
قبل از شروع، بهتر است دیاگرام ارتباط گذرگاه‌های مختلف در یک سیستم مبتنی بر پردازنده‌های AMD را تجزیه و تحلیل کنیم.

شکل 1

همانطور که در شکل 1 مشخص است، 3 عامل اصلی یعنی پردازنده، پل شمالی و پل جنوبی وظیفه مدیرت گذرگاه‌های مختلف را برعهده دارند:
• South Bridge)SB)که چیپست پل جنوبی نامیده می‌شود وظیفه کنترل دستگاه ‌های ورودی و خروجی را بر عهده دارد و واسطه‌ای برای اعمال فرکانس‌های پایه
 (Reference) به قسمت‌های مختلف سیستم می‌باشد. لازم به ذکر است این فرکانس‌های پایه توسط یک کریستال بسیار دقیق به همراه یک آی‌سی Clock Generator تولید می‌شوند.
• North Bridge)NB) که چیپست پل شمالی نامیده می‌شود وظیفه کنترل گذرگاه ‌های PCI-Express، Hypertransport را برعهده دارد و در واقع پلی جهت ارتباط سایر دستگاه‌ها با پردازنده مرکزی است.

• CPU که واحد پردازش مرکزی است؛ در این پلتفرم علاوه بر وظیفه اصلی خود، وظیفه کنترل حافظه اصلی سیستم (RAM) را به صورت مستقیم بر عهده دارد.

در این پلتفرم، یک فرکانس کلاک به عنوان مرجع شناخته می‌شود. فرکانس این کلاک 200 مگاهرتز است. در واقع فرکانس کلاک بسیاری از گذرگاه‌ها و دستگاه‌های موجود در این پلتفرم مسقیما، این فرکانس را به عنوان مرجع خود می‌شناسند. 
این فرکانس در BIOS مادربورد‌های مختلف با نام‌های متفاوت دیگر مانند
 Bus Speed ، FSB Frequency ، CPU Frequency ، CPU FSB Frequency ، Reference Clock نیز نامیده می‌شود. (گذرگاه FSB در این پلتفورم وجود خارجی ندارد و فقط به دلیل مصطلح بودن، در برخی از بایوس‌ها مشاهده می‌شود). 
کنترل کننده‌های گذرگاه‌ها و دستگاه‌های مختلف با استفاده از Multiplier (ضرب کننده) و Divider (تقسیم کننده)‌های مختلف، فرکانس 200 مگاهرتز مرجع را به فرکانس‌های مورد نیاز خود تبدیل می‌کنند.
قبل شروع بحث اصلی ابتدا لازم است با برخی اصطلاحات به کار رفته در این پلتفرم آشنا شوید:

 Core Speed:  این عبارت که با نام‌های دیگر نظیر
 CPU Speed، CPU Frequency، CPU Clock Frequency و CPU Clock Speed نامیده می‌شود، مشخص کننده فرکانس هسته پردازنده است.
افزایش این فرکانس در اورکلاک سیستم‌های مبتنی بر پردازنده‌های AMD هدف اصلی قرار داده می‌شود و تاثیر مستقیم بر افزایش کارایی یک سیستم دارد.

Northbridge Speed : 
این عبارت با نام‌های دیگری نظیر NB SPEED وNB Clock Frequency نیز به کار برده می‌شود. مقدار این عبارت، فرکانس کاری چیپ پل‌شمالی را تعیین می‌کند. برای مثال مقدار این فرکانس در پردازنده‌های سوکت AM2+ بین 1800 تا 2000 مگاهرتز است. افزایش این مقدار، به شدت ناپایداری را به دنبال دارد و به صورت خفیف باعث افزایش پهنای باند حافظه اصلی و حافظه نهان سطح 3 (L3 Cache) می‌شود. 

شکل 2

HyperTransport Link Speed : 
این عبارت با نام‌های دیگر نظیر 
HT Link Frequency ، HT Link Speed و Frequency HyperTransport نیز به کار برده می‌شود.
پردازنده‌های کنونیAMD توسط 2 گذرگاه با دیگر دستگاه موجود ارتباط برقرار می‌کنند. از طریق گذرگاه Memory Bus با حافظه اصلی و از طریق گذرگاه HyperTransport با پل شمالی و در نهایت کل دستگاه‌ها(شکل3). 
HyperTransport یک تکنولوژی برای اتصال نقطه به نقطه (Point-To-Point) بین مدارات مجتمع است. از مزایای این گذرگاه می‌توان به پهنای باند زیاد، تاخیر کم و سازگاری مناسب اشاره کرد. این فرکانس هیچگاه از مقدار فرکانس
NB Clock Frequency  تجاوز نمی‌کند. مقدار این فرکانس با توجه به نسخه تکنولوژیHyperTransport  به کار رفته در پردازنده متفاوت است. برای مثال، آخرین پردازنده‌های عرضه شده توسط کمپانی AMD که از HT نسخه 3.0  پشتیبانی می‌کنند با فرکانس 2 گیگاهرتز کار می‌کند. 

شکل 3

Memory Frequency : 
این عبارت با نام‌های دیگری نظیر
DRAM Frequency ، Memory Speed و Memory Clock نیز نامیده می‌شود. 
این مقدار، فرکانس واقعی حافظه اصلی و گذرگاه حافظه را نشان می‌دهد. برای مثال برای حافظه‌های DDR2 این مقدار می‌تواند 
200MHz  ، 266MHz ، 333MHz ، 400MHz و 533MHz باشد که در واقع فرکانس‌های موثر DDR2 400MHZ ، DDR2 533MHZ ، DDR2 667MHZ ، DDR2 800MHZ و DDR2 1066MHZ را تداعی می‌کند.

روش‌های اورکلاک در پلتفرم AMD
روش محاسبه فرکانس‌هایی که در اورکلاک این پلتفرم به آن‌ها نیاز داریم به شرح زیر است : 

Core Speed = Reference Clock  x CPU Multiplier CPU Northbridge Speed = Reference Clock  x Northbridge Multiplier  HyperTransport Link Speed = Reference Clock  x  HyperTransport Multiplier  Memory Frequency = Reference Clock  x  Memory Multiplier / Divider

همان طور که مشاهده می‌کنید اگر هدف خود را افزایش فرکانس پردازنده در اورکلاک قرار دهیم، برای اورکلاک  پردازنده‌های AMD دو راه وجود دارد: 

1ـ افزایش ضریب پردازنده:
یکی از آسان‌ترین روش‌های اورکلاک پردازنده همین روش است. ولی این ضریب در پردازنده‌های معمولی قفل شده است. در واقع نمی‌توان این ضریب را بیشتر از مقدار نامی‌ خود تغییر داد. فقط در پردازنده‌های سریBlack Edition کمپانی AMD می‌توان ضریب را تغییر داد. برای مثال در پردازندهAMD Phenom II X4 955 Black Edition که با فرکانس هسته 3.2 گیگاهرتز و ضریب پردازنده ‌16 عرضه می‌شود؛ برای اورکلاک چنانچه مقدار ضریب پردازنده را افزایش دهیم، به ازای افزایش هر واحد ضریب پردازنده، 200مگاهرتز به فرکانس نامی ‌هسته پردازنده اضافه می‌شود. به شکل 3 توجه کنید. همان طور که مشاهده می‌کنید، با افزایش ضریب پردازنده از 16 به 19 ، فرکانس هسته پردازنده از 3.2 گیگاهرتز به 3.8 گیگاهرتز افزایش یافته است. 

شکل 4

2ـ  افزایش مقدار فرکانس  Reference Clock : افزایش فرکانس Reference Clock معمول‌ترین عاملی است که جهت اورکلاک در سیستم‌های مبتنی بر پرازنده‌های AMD مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما همانطور که در روش‌های محاسبه فرکانس دستگاه‌های مختلف سیستم مشاهده کردید، با افزایش این فرکانس، همزمان فرکانس‌های Northbridge، HyperTransport وMemory نیز افزایش خواهد یافت. از طرفی با افزایش فرکانس‌های یاد شده، پایداری سیستم نیز کاهش می‌یابد. لذا باید با انتخاب ضریب‌های مناسب برای 3 فرکانس یاد شده، فرکانس آن‌ها را به مقادیر نامی‌شان نزدیک کرد. برای مثال در پردازنده
 AMD Phenom II X4 920 که با ضریب پردازنده حداکثر 14 و فرکانس هسته 2.8 گیگاهرتز کار می‌کند، با افزایش Reference Clock به مقدار 266مگاهرتز، می‌توان به فرکانس هسته 3725مگاهرتز رسید(شکل 4). 

شکل 5

بررسی پارامترهای ولتاژ در پلتفرم AMDهمانطور که در مقاله شماره قبل اشاره شد با افزایش فرکانس قطعات سخت‌افزاری، توان مصرفی آن‌ها افزایش خواهد یافت. یکی از راه‌های جبران توان مصرفی، افزایش ولتاژ کاری قطعه است. در اورکلاکینگ ابتدا باید حداکثر حرارت مطمئن و بی‌خطر برای قطعه مورد نظر را به دست آورد، سپس با در نظر گرفتن حداکثر ولتاژ تعیین شده توسط کمپانی سازنده قطعه، همزمان با افزایش فرکانس، اقدام با افزایش ولتاژ قطعه مورد نظر نمود.
از جمله پارامتر‌های مرسوم موجود در مادربورد‌های پلتفرم کنونیAMD می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

Processor Voltage :
 این پارامتر در بایوس‌های مختلف با نام‌های دیگری نظیر
 CPU Voltage ، Vcore Voltage و CPU Vcore مشاهده می‌شود. مقدار این پارامتر ولتاژ هسته پردازنده را تعیین می‌کند. افزایش این پارامتر مهمترین عامل در افزایش هر چه بیشتر فرکانس پردازنده خواهد بود. محدوده مطمئن و بی‌خطر این پارامتر را می‌توان در مشخصات فنی پردازنده در سایت کمپانی سازنده مشاهده کرد. تجربه ثابت کرده برای استفاده طولانی مدت و همچنین برای کنترل حداکثر حرارت ایجاد شده از پردازنده، در صورتی که خنک کننده مرجع پردازنده استفاده می‌کنید به هیچ‌وجه نباید خارج از محدوده تعیین شده اقدام به افزایش ولتاژ کرد. همچنین حتی با استفاده از خنک کننده‌های بهتر و کنترل حرارت بیشتر 5% از حداکثر ولتاژ تعیین شده نیز در دراز مدت باعث کاهش عمر پردازنده خواهد شد.

HyperTransport Link Voltage  :
این پارامتر در بایوس‌های مختلف با نام‌های دیگری نظیر
 HT Voltage و HyperTransport Voltage نیز مشاهده می‌شود. مقدار این پارامتر ولتاژ I/O Buffer کنترل کننده گذرگاه HyperTransport موجود بین پردازنده و NB را تامین می‌کند. مقدار این ولتاژ در پلتفرم کنونی AMD به صورت پیش فرض1.2V است. در صورتی که در حین اورکلاک اقدام به افزایش فرکانس این گذرگاه می‌کنید در صورت افزایش بیش 10 الی 15% درصد می‌توانید حداکثر0.1V به مقدار ولتاژ اضافه کنید. تجربه ثابت کرده، افزایش بیشتر از 20% این فرکانس، حتی با اعمال ولتاژ‌های بیشتر، پایداری کامل را به دنبال نخواهد داشت.

North Bridge Voltage: 
این پارامتر در بایوس‌های مختلف با نام‌ NB Voltage نیز مشاهده می‌شود. این پارامتر، ولتاژ هسته چیپست پل شمالی مادربورد را تامین کند. از آنجا که تجربه ثابت کرده که افزایش بیش از 20 درصدی فرکانس NB ، معمولا ناپایداری را به دنبال خواهد داشت، بهتر است با تنظیم ضریب مناسب برای NB مانع از افزایش این مقدار شویم. در صورت افزایش فرکانس NB به مقدار کمتر از 20 % ، حداکثر می‌توان با اعمال 0.05 الی 0.1 ولت بیشتر، پایداری بیشتر سیستم را تضمین کرد.

Memory Voltage : 
پارامتر یاد شده با نام‌های دیگری مانند DRAM Voltage ، DDR Voltage نیز در بایوس‌‌های مادربورد‌های مختلف مشاهده می‌شود. این مقدار، ولتاژ حافظه اصلی سیستم (RAM) را تامین می‌کند.
زمانی اقدام به افزایش مورد نظر می‌شود که در جریان اورکلاک پردازنده، قصد اورکلاک RAM را هم داشته باشیم. 
در صورتی که اورکلاک حافظه را منتفی بدانیم می‌توان با تنظیم Divider مناسب بین فرکانس مرجع و حافظه، مانع از افزایش فرکانس حافظه شد. 
مقدار این ولتاژ در حالت پیش‌فرض برای حافظه‌های DDR2 استاندارد،1.8V و برای حافظه‌های DDR3 استاندارد 1.5V است.

بررسی پارامترهای کنترل مصرف انرژی در پلتفرم AMD
معمولا تعدادی پارامتر، جهت کنترل توان مصرفی پردازنده در زمان بیکاری پردازنده توسط کمپانی سازنده پیش‌بینی می‌شود. اینگونه قابلیت‌ها معمولا در هنگام اورکلاک سیستم، با محدود کردن انرژی مصرفی پردازنده و سایر قطعات جهت کنترل حرارت تولید شده از آن‌ها، باعث ایجاد ناپایداری‌های گاه و بی‌گاه می‌شوند لذا توصیه می‌شود اینگونه قابلیت‌ها قبل از اعمال تغییرات اورکلاک غیرفعال شوند. 
از جمله این موراد می‌توان به دو گزینه
(C1E (CPU Enhanced Halt State وAMD Cool'n'Quiet  اشاره کرد. 
اینگونه گزینه‌‌ها در زمان‌های بیکاری پردازنده فرکانس و ولتاژ هسته پردازنده را کاهش می‌دهند به همین دلیل در هنگام اورکلاک ، موجب ناپایداری سیستم می‌شوند.

نکته مهم : در صورتی که قصد اورکلاک پردازنده با استفاده از روش افزایش فرکانس مرجع (Reference Clock) را دارید، توصیه می‌شود در بایوس مادربورد، گزینه
CPU Spread spectrum  را غیر فعال کنید. این گزینه با Dither کردن سیگنال کلاک باعث کاهش تداخل الکترومغناطیسی در فرکانس‌های خاصی می‌شود. از سوی دیگر این گزینه با کاهش کیفیت سیگنال کلاک در فرکانس‌های بالا، باعث ایجاد ناپایداری می‌شود. پیشنهاد می‌کنم در صورتی که در نزدیکی کامپیوتر از تلویزیون و یا رادیو استفاده نمی‌کنید، حتما این گزینه را غیر فعال کنید. 

سخن پایانی 
در مقاله بعد به صورت عملی پردازنده AMD را اورکلاک می‌کنیم و سپس سیستم را از نظر پایداری و همچنین  حرارت و توان مصرفی مورد تست و بررسی قرار می‌دهیم.

آموزش اورکلاک پردازنده‌های AMD (قسمت اول)

مقدمهامروزه با پیشرفت نرم‌افزارهای کاربردی نظیر نرم‌افزارهای فنی مهندسی، آمار و محاسبات، پردازش تصاویر سه‌بعدی و ویدیویی و بازی‌های جدید که توان پردازش بسیار بالایی می‌طلبند، کاربران نیاز به سرعت هرچه بیشتر پردازش اطلاعات در سیستم خود دارند. این انتظارات گاهی به سطحی می‌رسد که حتی یک کاربر نیمه حرفه‌ای را نیز با هزینه‌های هنگفتی مواجه می‌کند. 
از سوی دیگر پیشرفت صنعت ساخت قطعات سخت‌افزاری به قدری سریع شده که اگر شما از آن دسته کاربرانی باشید که علاقمند به داشتن کامیپوتر شخصی به‌روز و قدرتمندند، شاید مجبور باشید هر 15 ماه یک بار به طور کامل قطعات کامپیوتر خود را تعویض کنید! 
از این شماره طی چند سلسله مقاله قصد داریم شما را با یکی از راه‌هایی که می‌توانید بدون صرف هزینه‌های بالا از حداکثر توانایی قطعات سخت‌افزاری خود به صورتی کاملا کاربردی بهرمند شوید، آشنا کنیم.

شرح اولیه و تعریف اصطلاحات Pulse Clock چیست؟ در علم الکترونیک و مخصوصا در مدارات سنکرون دیجیتال، عملیات مدار توسط یک پالس به نام کلاک همزمان می‌‌شود. البته غالبا کلاک سیستم‌ها یک پالس تکرار شونده و یا به عبارتی دیگر یک موج مربعی با فرکانس مشخص است. اغلب کلاک را به صورت clk و یا(CP (Clock Pulse نمایش می‌دهند. یک پالس کلاک، پایه و اساس انجام شدن یک کار و یا بخشی از یک کار در واحد زمان است. 
هر پالس کلاک در واحد زمان در 2 سطح بالا (High) و پایین(Low) نوسان می‌کند. به این صورت، با هر بار تکرار شدن این وضعیت، یک کار و یا بخشی از آن انجام می‌شود. 
حال این کار ممکن است انواع مختلف داشته باشد. برای مثال در یک IC میکروکنترلری که در مدار هشدار دهنده امنیتی به کار رفته است، ممکن است دستور به صدا درآمدن هشدار دهنده را صادر کند و در یک پردازنده مدرن امروزی ممکن است یک دستورالعمل محاسباتی از میان میلیون‌ها دستورالعملی که در عرض 1 ثانیه توسط پردازنده اجرا می‌شود، باشد. 

شکل 1 : هر پالس کلاک در واحد زمان در 2 سطح High و Low نوسان می‌کند. به در هر پالس یک کار و یا بخشی از آن انجام می‌شود.

در واقع یکی از مهم‌ترین معیارهای سنجش سرعت پردازش و انتقال اطلاعات در کامیپوترهای امروزی، سرعت نوسان کلاک پالس در واحد زمان (در این جا ثانیه) است. این کمیت فرکانس نام دارد و واحد سنجش این کمیت هرتز (HZ) است.
 برای مثال یک پردازنده تک‌هسته‌ای که با فرکانس 3 گیگاهرتز کار می‌کند، قادر است در هر ثانیه 3 میلیارد دستورالعمل یک سیکلی را اجرا کند. هر چه فرکانس مورد نظر افزایش یابد، عملکرد نهایی سیستم نیز افزایش خواهد یافت.

اورکلاک (OverClock) چیست؟اورکلاک فرآیندی است که در آن، قطعات مختلف یک کامیپوتر را در فرکانس‌هایی فراتر از فرکانس‌های نامی ‌خودشان راه‌اندازی می‌کنیم. افزایش فرکانس، در نهایت باعث افزایش کارآیی و توان مصرفی قطعه مورد نظر می‌شود. افزایش توان مصرفی در نهایت افزایش حرارت را در بر دارد.
در ادامه مقاله جزییات این فرآیند را تشریح خواهیم کرد و راه‌های مختلف برای غلبه بر تغییرات ایجاد شده در عملکرد عادی سیستم را بررسی خواهیم کرد.  در حال حاضر دو نوع رفتار مرسوم در اورکلاک وجود دارد: 

• اورکلاک کاربردی در این روش، نهایت شرایط لازم برای داشتن پایداری کامل و حفظ سلامت قطعات مختلف کامپیوتر در نظر گرفته می‌شود.
همچنین معمولا قطعه مورد نظر بیشتر از 20 الی 30 درصد فرکانس نامی، ‌اورکلاک نمی‌شود (بسته به نوع قطعه)،  و حرارت به شدت کنترل شده و در مواقعی که نیاز به افزایش ولتاژ قطعه است، از مقادیر نامتعارف استفاده نمی‌شود. 
در این نوع اورکلاک می‌توان حتی با استفاده از خنک کننده‌های متعارف نظیر خنک کننده معمولی (Air Cooling) که هزینه ناچیزی دارد، به راحتی حرارت را کنترل کرد. 
در این حالت می‌توان به صورت دایمی ‌و بدون وقفه از کامپیوتر استفاده کرد، بدون اینکه نگرانی خاصی در خصوص آسییب دیدن قطعات مختلف کامپیوتر وجود داشته باشد.
ما قصد داریم طی سلسله مقالات آینده به تشریح و بررسی این نوع اورکلاک بپردازیم. 

شکل 2 : در اورکلاک کاربردی می‌توان حتی با استفاده از خنک کننده‌های متعارف نظیر Air Cooling که هزینه ناچیزی دارد، به راحتی حرارت را کنترل کرد

• اورکلاک جهت ثبت رکورداین نوع اورکلاک به تازگی به صورت رسمی ‌مورد توجه کمپانی‌های ساخت قطعات سخت‌افزاری قرار گرفته است! در این نوع اورکلاک رسیدن به فرکانس‌های بالاتر به هر قیمتی مد نظر قرار داده می‌شود. به این صورت که پایداری کامل سیستم و محدودیت‌های حرارتی برای حفظ سلامت قطعات سخت‌افزاری مورد نظر نیست. در این نوع اورکلاک، برای خنک‌سازی قطعات از خنک کننده‌هایی نظیر نیتروژن مایع(LN2)، یخ خشک(Dry Ice) و انواع خنک کننده‌های آبی(Water Cooling) استفاده می‌شود که برای مثال خنک کننده نیتروژن مایع گاهی دما را تا 150- درجه سانتی‌گراد زیر صفر کاهش می‌دهد. 
در حال حاضر، کمپانی‌های معروف و با سابقه سازنده سخت‌افزار هر ساله اقدام به برگزاری مسابقات گوناگون اورکلاک در سطح جهانی می‌کنند. این مسابقات علی‌رغم هزینه‌های قابل توجهی که برای کمپانی‌های سازنده در بر دارد، یکی از تاثیرگذارترین نوع تبلیغات در حال حاضر به حساب می‌آید.
همچنین وب‌سایت‌های معتبر زیادی نیز اقدام به ثبت رکوردهای جهانی قطعات مختلف در سطوح مختلف تیمی ‌و کشوری می‌کنند.
این نکته را در نظر داشته باشید، قطعاتی که برای اورکلاک سنگین و حرفه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند، متشکل از عناصری با کیفیت بالا و گران‌قیمت هستند.

شکل 3 : در اورکلاک جهت ثبت رکورد، از خنک کننده‌هایی نظیر نیتروژن مایع(LN2)، یخ خشک(Dry Ice) و انواع خنک کننده‌های آبی(Water Cooling) استفاده می‌شود.

چرا اورکلاک می‌کنیم و چه قطعاتی اورکلاک می‌شوند؟به بیانی ساده، اورکلاک کاربردی به گونه‌ای کاملا حساب شده و یکی از بهترین راه‌های مقرون به صرفه است که به واسطه آن می‌توان از حداکثر توانایی سخت‌افزار استفاده کرد. برای مثال شخصی را در نظر بگیرید که با نرم‌افزار فنی مهندسی خاصی کار می‌کند و برای کامل شدن پروسه مورد نظرش نیاز به 2 روز کامل (48 ساعت) پردازش مداوم کامپیوتری دارد. حال در صورتی که پردازنده همان کامپیوتر چیزی حدود 20 الی 25 درصد اورکلاک شود، این زمان 48 ساعته تقریبا به همان اندازه (9 الی 12 ساعت) کاهش می‌یابد! به طوری که هیچ‌گونه آسیب یا خطری کامپیوتر را نیز تهدید نمی‌کند. قطعاتی که در حال حاضر به صورت کاربردی اورکلاک می‌شوند به شرح زیرند: 
• پردازنده و مادربورد
• حافظه اصلی سیستم (RAM)
• کارت گرافیک (حافظه و پردازنده گرافیکی)

انواع روش‌های اورکلاک• اورکلاک از طریق بایوس: هر قطعه مستقل سخت‌افزاری، بایوسی مخصوص خود دارد. بایوس نرم‌افزاری است که به صورت دایمی ‌در چیپ قطعه سخت‌افزاری ذخیره می‌شود. زمانی که کامپیوتر روشن می‌شود، ابتدا برنامه گنجانده شده در بایوس راه‌اندازی می‌شود. در این چیپ اطلاعات و تنظیمات مهم و پایه‌ای کنترل و بررسی قطعه مورد نظر ذخیره شده است. از جمله این اطلاعات، می‌توان به فرکانس‌ها، ولتاژ‌ها و تایمینگ‌های کاری، اطلاعات مربوط به کنترل سیستم‌های خنک کننده، اطلاعات مربوط به مدل و کمپانی سازنده و ... اشاره کرد.
هنگام اورکلاک لازم است تقریبا تمامی تنظیمات نام برده به طور دستی تغییر کنند. 
اورکلاک از طریق بایوس در اورکلاک پردازنده، مادربورد و حافظه اصلی سیستم بیشترین کاربرد را دارد (شکل 4). 

شکل 4 : هنگام اورکلاک لازم است فرکانس‌ها، ولتاژ‌ها و تایمینگ‌های رم به طور دستی تغییر کنند.

• اورکلاک از طریق نرم‌افزار :در این نوع اورکلاک تمامی تنظیمات ایجاد شده، فقط و فقط از طریق نرم‌افزار و سیستم عامل اعمال می‌شوند و خارج از سیستم عامل هیچ تغییری در فرکانس‌ها و ولتاژها ایجاد نمی‌شود. در واقع نرم‌افزار اورکلاک با تغییر غیر مستقیم تنظیمات بایوس، در نهایت باعث افزایش فرکانس و ولتاژها می‌شود. با این تفاوت که تنظیمات یاد شده در چیپ بایوس ذخیره نمی‌شوند و به صورت موقتی فقط در سیستم عامل مورد نظر اعمال می‌شوند و با خاموش شدن کامپیوتر، تمام تنظیمات به حالت پیش‌فرض باز خواهند گشت. این گونه نرم‌افزارها معمولا به صورت رسمی ‌توسط کمپانی‌های سازنده، در سی‌دی درایور قطعه گنجانده می‌شوند. این روش در اورکلاک کارت گرافیک، بیشترین کاربرد را دارد (شکل 5). 

شکل 5: در اورکلاک از طریق نرم‌افزار، تمامی تنظیمات از طریق نرم‌افزار و سیستم عامل اعمال می‌شوند.

اورکلاک بی‌خطر و ملاحظات آن همانطور که در ابتدای مقاله اشاره شد، کمیتی که در نهایت باعث افزایش حرارت قطعه در اورکلاک می‌شود، افزایش توان مصرفی قطعه است. حال برای روشن شدن بهتر موضوع، مهم‌ترین عوامل دخیل در افزایش توان مصرفی پردازنده را بررسی می‌کنیم:
فرکانس * ولتاژ * ولتاژ * ظرفیت دینامیک = توان مصرفی

• ولتاژ:ولتاژ یا پتانسیل الکتریکی یک کمیت اسکالر (غیر برداری) است که معمولاً آن را با حرف V نشان می‌دهند و عبارت است از مقدار انرژی الکتریکی بر بار الکتریکی و واحد آن ولت است. 
در پردازنده دیجیتال، این ولتاژ جریان مورد نیاز تغذیه میلیون‌ها ترانزیستور موجود در پردازنده و بافرهای ورودی و خروجی را تامین می‌کند.
در واقع عاملی که باعث ایجاد جریان الکتریکی در یک مدار بسته می‌شود، اختلاف پتانسیل الکتریکی است. هر چه این مقدار افزایش یابد، توان مصرفی پردازنده نیز افزایش خواهد یافت. این کمیت به (توان 2) در فرمول محاسبه توان مصرفی پردازنده، اعمال می‌شود.

• فرکانس: این کمیت سرعت سوییچ ترانزیستورهای به کار رفته در پردازنده را تعیین می‌کند. واضح است هر چه تعداد دفعات قطع و وصل شدن یک ترانزیستور در واحد زمان افزایش یابد، انرژی مصرفی آن نیز افزایش خواهد یافت. حال با در نظر گرفتن وجود میلیون‌ها ترانزیستور در یک پردازنده دیجیتال، می‌توان تاثیر قابل توجه این کمیت را در افزایش توان مصرفی پردازنده درک کرد.

• ظرفیت دینامیک: ظرفیت دینامیک، مقدار انرژی ذخیره شده در یک رسانا به نسبت اختلاف پتانسیل دو سر رساناست که برای پایداری این انرژی ذخیره شده لازم است. این عامل توسط سازندگان پردازنده تعیین می‌شود تا در نهایت با برقراری موازنه در کمیت‌هایی نظیر ولتاژ و فرکانس بتوانند توان مصرفی پردازنده‌های یک خانواده را تعیین کنند.

اکنون با توجه به توضیحات فوق، دید بهتری نسبت به مصرف انرژی الکتریکی در پردازنده دیجیتال پیدا کردیم. البته شاید ابهاماتی در این بین به وجود آمده باشد که در ادامه به رفع برخی از مهم‌ترین آنها می‌پردازیم. 
 
چرا پردازنده‌های یک خانواده با وجود فرکانس‌های مختلف، توان‌های مصرفی مشابهی دارند؟
همانطور که در شکل 6 مشاهده می‌کنید، به غیر از فرکانس کاری، تمامی مشخصات فنی پردازنده‌های سری E8XXX کمپانی اینتل یکسان است، اما توان مصرفی (TDP) مشابهی دارند. حال آنکه فرکانس یکی از عوامل افزایش توان مصرفی پردازنده است!
دلیل این امر آن است که ظرفیت دینامیک (Dynamic Capacitance) نیز یکی از عوامل تعیین کننده توان مصرفی پردازنده است. بنابراین کمپانی سازنده با ایجاد تغییرات مختصر در ساختار نیمه هادی به کار رفته در پردازنده، می‌تواند این مقدار را کاهش یا افزایش دهد. در نتیجه پردازنده‌هایی با فرکانس‌های متفاوت و توان‌های مصرفی مشابه و البته محدوده قیمت متفاوت روانه بازار می‌کنند. 

شکل 6: همانطور که مشاهده می‌شود، به غیر از فرکانس کاری، تمامی مشخصات فنی پردازنده‌هایکسان است، اما توان مصرفی (TDP) مشابهی دارند.

چرا کمپانی‌های سازنده، خود اقدام به اورکلاک قطعات نمی‌کنند؟ کمپانی‌های سازنده قطعات سخت‌افزاری مانند پردازنده‌ها، معمولا محدودیت‌هایی در این مورد دارند که برخی از مهم‌ترین آنها عبارتند از:

• محدودیت حرارتی:برای مثال کمپانی سازنده پردازنده، با توجه به توان مصرفی (TDP) و حداکثر حرارت قابل تحمل پردازنده، اقدام به طراحی خنک کننده (فن + هیت‌سینک) برای پردازنده مورد نظر می‌کند. همچنین در این طراحی بدترین شرایط آب و هوایی نظیر میانگین دمای هوا در مناطق استوایی و ... در نظر گرفته می‌شود. از طرف دیگر بیشترین تلاش را نیز برای کاهش قیمت تمام شده این خنک کننده انجام می‌دهد.

• محدودیت توان مصرفی: کمپانی سازنده پردازنده، از نقطه نظر فنی باید با کمپانی‌های سازنده مادربورد هماهنگی کامل داشته باشد. در نتیجه حداقل شرایط لازم برای طراحی مادربورد استاندارد را به کمپانی‌ها ابلاغ می‌کند. کمپانی‌های سازنده مادربورد نیز با توجه به این شرایط و در نظر گرفتن قیمت تمام شده نهایی، اقدام به طراحی مادربورد در محدوده قیمت‌های متفاوت می‌کنند. در نتیجه در محدوده قیمت پایین، حداقل شرایط برای طراحی مدارهای مختلف مادربورد، از جمله مدارهای کنترل کننده ولتاژ پردازنده، حافظه و چیپست‌های کنترلی موجود در مادربورد در نظر گرفته می‌شود. بنابراین ممکن است چنین مادربوردهایی از پس تامین توان مصرفی پردازنده در حالت اورکلاک شده بر نیایند. 
 
آیا با اورکلاک، عمر قطعه کاهش می‌یابد؟ اگر اورکلاک با رعایت مواردی که قبلا اشاره شد انجام شود، هیچ خطری قطعه مورد نظر را تهدید نمی‌کند. از سوی دیگر معمولا توصیه می‌شود در مواقعی که از کامپیوتر برای گشت و گذار در محیط وب، پخش موسیقی و ویدیو و کارهای اداری و مسایلی از این قبیل استفاده می‌شود، به دلیل سبک بودن بار پردازش این‌گونه نرم‌افزارها بهتر است اورکلاک طولانی مدت اعمال نشود.

رفع محدودیت برای داشتن اورکلاکی پایدار و کاربردی محدودیت توان مصرفی همانطور که قبلا اشاره شد، با افزایش فرکانس کاری پردازنده، توان مصرفی آن نیز افزایش می‌یابد. در نتیجه برای جبران توان مصرفی اضافی در حالت اورکلاک، با افزایش ولتاژ، می‌توان مدارهای تنظیم کننده ولتاژ مادربورد را تا حدودی برای عبور جریان بیشتر از پردازنده ترغیب کرد. با این کار می‌توان تا حد زیادی محدودیت مذکور را کاهش داد تا پردازنده در فرکانس‌های بالاتر از مقدار نامی‌ خود، به صورتی کاملا پایدار فعالیت کند. 
از سوی دیگر با اورکلاک چندین قطعه در یک کامپیوتر، ممکن است مجموع توان مصرفی اضافی کلیه قطعاتی که اورکلاک شده‌اند، محاسباتی را که برای تهیه منبع تغذیه سیستم کرده‌اید را بر هم بزند. بنابراین در هنگام خرید منبع تغذیه به همان مقدار که قصد اورکلاک دارید، منبع تغذیه‌ای با توان خروجی بیشتر تهیه کنید.

محدویت حرارتی برای رفع این محدودیت، بهترین راه فراهم کردن دمای خنک‌تر برای فعالیت پردازنده است. بنابراین بهتر است با تهیه خنک کننده‌های متعارف (Air یا Water) این محدودیت را مرتفع سازیم. البته همانطور که قبلا اشاره شد، کمپانی‌های سازنده بدترین شرایط حرارتی محیط را برای طراحی خنک کننده قطعه، در نظر می‌گیرند. از سوی دیگر در بسیاری از نقاط کشورمان در طی سال آب و هوایی نسبتا خنک حکم فرماست. از این رو با استفاده از کیس‌هایی که از تهویه هوای مناسب برخوردارند و همچنین فراهم ساختن شرایط لازم برای داشتن محیطی با هوای نسبتا خنک، می‌توان با استفاده از خنک کننده‌های مرجع خود قطعات نیز تا حد قابل قبولی اورکلاک را به صورت کاربردی تجربه کرد.

تست پایداری قطعاتمهم‌ترین قسمت در اورکلاک کاربردی، ارزیابی پایداری سیستم است. در واقع زمانی می‌توان اورکلاک را موفقیت‌آمیز تلقی کرد که سیستم بدون هیچ مشکلی، مدت زمان طولانی و بدون وقفه به فعالیت خود ادامه دهد. 
برای این منظور از نرم‌افزارهایی استفاده می‌شود که قطعات را تحت فشار قرار می‌دهند. این‌گونه نرم‌افزارها معمولا با تکرار الگوریتمی‌ خاص نظیر محاسبه عدد پی یا تخمین تابع به روش نیوتن و دیگر توابع ریاضی، پردازنده و حافظه را تحت فشار کاری شدید قرار می‌دهند و یا با اجرای صحنه سه‌بعدی خاص، این شرایط را برای پردازنده گرافیکی (GPU) ایجاد می‌کنند. اگر پس از گذشت زمانی خاص (در مقالات بعد اشاره خواهد شد) سیستم بدون مشکل همچنان به فعالیت خود ادامه دهد، می‌توان پایداری کامل سیستم را تضمین کرد.
از جمله نرم‌افزارهای معتبر در این زمینه برای تست پردازنده و حافظه می‌توان به Prime95) Orthos، OCCT،  IntelBurnTest)و برای تست پردازنده گرافیکی به 
ATI Tool، OCCT GPU و FurMark اشاره کرد (شکل 7). 

شکل 7 : نمایی از نرم‌افزار FurMark

همچنین می‌توان حین تست نیز حداکثر حرارت تولید شده از قطعه مورد نظر را مشاهده کرد. از معتبرترین این‌گونه نرم‌افزارها می‌توان به 
Real Temp، Core Temp، Everest وHWMonitor اشاره کرد (شکل 8). 

شکل 8 :نمایی از نرم‌افزار Core Temp که حرارت هسته‌های پردازنده را نمایش می‌دهد.

جمع بندیهدف اصلی این مقاله آشنایی با واژه اورکلاک تا حد زیاد بود و اینکه معایب و مزایای آن را بشناسیم تا در کل، ضمن آشنایی اولیه با مفاهیم موضوع، آمادگی لازم برای ادامه سلسله مقالات بعدی حاصل شود. از این رو در مقالات شماره‌های بعد به صورت تئوری و عملی اورکلاک قطعات مختلف کامپیوتر را تشریح و آزمایش خواهیم کرد.

Lynnfield عضو جدیدی از خانواده اینتل

مقدمه
این پردازنده‌ها بر روی سوکت جدید LGA1366 عرضه شدند و در ترکیب با چیپست X58 و حافظه‌های سه کاناله DDRR3 توانستند بر بالاترین رتبه پردازنده¬های دسکتاپ از منظر قدرت و کارآیی تکیه بزنند. اما نکته‌ای که در رابطه با پردازنده‌های Corei7 LGA1366 می‌توان مطرح کرد قیمت تقریبا بالای آنهاست به خصوص زمانی که با یک مادربورد X58 مناسب و رم‌های سه کاناله DDR3 ترکیب شوند.
از جهتی دیگر، پردازنده‌های Core2 Duo و Core2 Quad نیز در مقایسه با پردازنده‌های Corei7 LGA1366 در حدی نیستند که بتوانند رده Mainstream رو به High-end را پر کنند. به همین جهت و به دلیل خلا ایجاد شده بین این دو نسل، این انتظار می‌رفت که اینتل هرچه سریع‌تر نسبت به عرضه پردازنده‌های مناسب جهت پر کردن این فاصله خالی اقدام نماید. Lynnfield نام رمز پردازنده‌های جدید اینتل است که در اوایل ماه سپتامبر امسال (اواسط شهریور) معرفی و عرضه شد.
معرفی
Lynnfield نام رمز پردازنده‌های جدید اینتل است که همانند خانواده Bloomfield همراه با سوکت و چیپستی جدید معرفی شدند. پردازنده‌های Lynnfield بر روی سوکت LGA1156 و قرار گرفته و همراه با چیپست جدید P55 پلتفرم جدیدی را رقم زده اند. لازم به ذکر است که این پلتفرم با پلتفرم قبلی کاملا متفاوت است و پردازنده¬های این دو خانواده کاملا مستقل بوده و تنها با پلتفرم خود سازگاری دارند. در ادامه در رابطه با این موضوع بیشتر توضیح خواهیم داد.

همانطور که قبلا اشاره کردیم پردازنده‌های Nehalem با نام Corei7 سری 900 معرفی و تولید شدند. مجددا اشاره می‌کنیم که سوکت این خانواده از پردازنده‌ها، LGA1366 است. اما پردازنده‌های خانواده Lynnfield نیز در دو سری 800 با نام Corei7 و سری 700 و با نام Corei5 معرفی و عرضه شده‌اند.
در شکل1 مشخصات کاملی از این پردازنده‌ها مشاهده می‌کنید.

شکل 1: مشخصات کاملی از پردازنده‌های خانواده Lynnfield  

حتما متوجه شده‌اید که نام Corei7 در هر دو خانواده Bloomfield و Lynnfield مشترکا وجود دارد. این قضیه البته علت موجهی از سوی اینتل دارد و آن، پشتیبانی از تکنولوژی HyperThreading است که با توجه به آن، پردازنده‌هایی که از این ویژگی پشتیبانی می‌کنند با نام Corei7 عرضه می‌شوند.
جدا از این وجه اشتراک در نامگذاری، که به عبارتی بتوان گفت شاید تنها نقطه اشتراک این دو خانواده از پردازنده‌ها باشد، نقاط تفاوت بسیاری مشاهده می‌شود که در ادامه بدان خواهیم پرداخت.
از جمله اساسی‌ترین تفاوت‌های مابین این دو خانواده، استفاده از دو سوکت و چیپست متفاوت است. در پردازنده‌های Corei7 LGA1366 ترکیب LGA1366+X58 سوکت و چیپست متناسب را تشکیل می‌دادند اما در خانواده جدید Lynnfield سوکت جدید LGA1156 است که پذیرای پردازنده‌های Lynnfield خواهد بود. این سوکت به دلیل تغییر در طراحی پردازنده ( از جمله کنترلر حافظه داخلی که در ادامه آن را بررسی خواهیم کرد ) از تعداد پین‌های کمتری برخوردار است و لذا کاملا ناسازگار با نسل LGA1366 است.
چیپست جدید P55 نیز ساختار کاملا جدیدی را معرفی کرده است که حتما آن را بطور کامل بررسی می‌کنیم. قبل از اینکه مبحث بعدی را آغاز کنیم توجه شما را شکل 2 جلب می‌کنیم که مقایسه‌ای کامل بین پردازنده‌های Bloomfield و Lynnfield را ارایه داده است.

شکل 2: مقایسه‌ای بین پردازنده‌های Bloomfield و Lynnfield

چیپست P55P55 دقیقا همان چیزی است که خیلی‌ها از جمله خود من منتظر رسیدن آن بودند! 
ساختار این چیپست کاملا با ساختار قبلی بکار رفته در پلتفرم‌های اینتل متفاوت است. ابتدا دو مورد بسیار مهم و اساسی را در مورد پردازنده‌های Lynnfield اشاره کرده و سپس به چیپست P55 می‌پردازیم.
ابتدا توجه شماره را به 3 زیر جلب می‌کنیم.

شکل3: معماری Ibex Peak

در سمت راست شکل 3 ساختار جدید مورد بحث و در سمت چپ ساختار قدیمی ‌اینتل را مشاهده می‌کنید. آنچه در اینجا مهم است (و در شکل به خوبی نمایان است) اجتماع " کنترلر حافظه " و " کنترلر PCI Express " در هسته پردازنده است! کنترلر حافظه را قبلا در پردازنده‌های Bloomfield مشاهده کرده بودیم، اما با اجتماع کنترلر PCI Express در داخل پردازنده، عملا تمام وظایف یک " پل شمالی " به پردازنده سپرده شده است. به این ترتیب می‌توان گفت عملا پل شمالی از ساختار جدید حذف شده است. حال با دانستن این دو نکته مهم، P55 را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

شکل4: دیاگرام چیپ P55

در شکل 4 ساختار " تک چیپ " جدید اینتل با نام P55 را مشاهده می‌کنید. برخی از سایت‌های سخت‌افزاری در این رابطه اشاره کرده‌اند که P55 به نوعی یک پل جنوبی بهبود یافته است. اما از لحاظ فیزیکی تغییرات مشخصی دارد که نمی‌توان آن را لزوما یکی از پل‌های جنوبی قدیمی‌ اینتل دانست. در شکل 5 مقایسه مناسبی بین P55 و دیگر پل‌های جنوبی اینتل ارایه شده است:

شکل 5 : مقایسه‌ای بین P55 و دیگر پل‌های جنوبی اینتل

نکته قابل توجه استفاده از استاندارد قدیمی‌DMI جهت ارتباط بین P55 و پردازنده است که در مقایسه با QPI در خانواده Bloomfield نکته قابل توجهی به حساب می‌آید. حساسیت این قضیه زمانی بیشتر می‌شود که رابط DMI، علاوه بر بار " کنترلر حافظه داخلی " باید بار " کنترلر PCI Express داخلی " را نیز تحمل نماید.

PCI Express
در مباحث قبلی اشاره کردیم که یکی از ویژگی‌های جدید پردازنده‌های Lynnfield قرار گیری کنترلر PCI Express در داخل پردازنده است. کنترلر PCI Express مجتمع در داخل پردازنده به معنای کاهش تاخیر در ارتباط مابین پردازنده و کارت گرافیکی است اما در برخی تست‌های انجام گرفته در سایت‌های معتبر، عملا افزایش کارآیی چشمگیری مشاهده نشده است. کنترلر PCI Express مجتمع دارای 16 Lane PCI Express است. این مقدار در مقایسه با چیپست X58 ( که دارای 36 Lane PCI Express بود ) مقدار کمی ‌است اما این قابلیت را داراست که همزمان از دو تکنولوژی SLI و CrossFire پشتیبانی کند. این تعداد Lane می‌تواند مابین دو کارت گرافیک تقسیم شده و ساختار 8x-8x را فراهم آورد.

تشکل 6: ساختار PCI Express در پردازنده‌های Lynnfield 

نکته دیگری که در این رابطه می‌توان اشاره کرد وجود 8 Lane PCI Express در چیپست P55 است که می‌تواند برای تغذیه قطعات دیگر جانبی ( مانند پورت FireWire ) و حتی یک اسلات PCI Express x4 مورد استفاده قرار گیرد. البته لازم به ذکر است که این اسلات سوم نمی‌تواند در ترکیب با دو اسلات دیگر تکنولوژی 
3-Way SLI یا حالت سه کارته CrossFire را ایجاد کند چرا که منبع این سه اسلات با یکدیگر متفاوت است. اسلات اول و دوم توسط پردازنده و اسلات سوم ( در صورت وجود ) توسط چیپست P55 تغذیه خواهند شد.

حافظه DDR3
کنترلر حافظه در پردازنده‌های Lynnfield همانند پردازنده‌های Bloomfield در داخل پردازنده قرار گرفته است. البته بین این دو  خانواده و در این زمینه تفاوت‌های متعددی است که به ترتیب به آنها اشاره کرده و توضیحاتی نیز ارایه می‌دهیم.
اولین و مهترین نکته وجود کنترلر حافظه DDR3 دو کاناله در پردازنده‌های Lynnfield است. فرکانس پشتیبانی شده بصورت پیش فرض 1333 مگاهرتز می‌باشد و این در حالیست که در پردازنده‌های Bloomfield حافظه DDR3 با فرکانس 1066 مگاهرتز و بصورت سه کاناله پشتیبانی می‌شود. وجود حالت دو کاناله می‌تواند سبب کاهش اسلات‌های حافظه شده و در نهایت از منظر حجم قابل پشتیبانی، مقداری کمتر در مقایسه با پردازنده‌های Corei7 LGA1366 نتیجه دهد. 
برخلاف پردازنده‌های AMD Phenom II که با کنترلر حافظه داخلی خود توانایی پشتیبانی از هر دو نوع حافظه DDR3 و DDR2 را دارا هستند، پردازنده‌های اینتل تنها از حافظه‌های DDR3 پشتیبانی می‌کنند.

Turbo Boost
Turbo Boost ویژگی بسیار جالب توجه و جدیدی است که از خانواده Bloomfield با آن آشنا شدیم. اساس کار این تکنولوژی بدین صورت است که بصورت خودکار این اجازه را به هسته پردازنده می‌دهد که در فرکانسی بالاتر از فرکانس اصلی خود فعالیت کند. این تغییر در فرکانس از طریق تغییر خودکار در Multiplier پردازنده صورت می‌پذیرد بطوریکه اگر تنها یک هسته فعال باشد این تغییر می‌تواند تا دو پله و اگر بیش از یک هسته فعال باشند این تغییر تا یک پله خواهد بود. لازم به ذکر است که این ویژگی برای نرم‌افزار‌هایی بسیار مناسب است که اصطلاحا Single Thread باشند. به عبارت بهتر تنها یک هسته جهت پردازش نرم افزار کافی باشد.
در پردازنده‌های Lynnfield به دلیل تغییر در واحد کنترل توان و بهبود آن، Turbo Boost نیز تغییر کوچکی داشته است. در ویرایش جدید (که البته اینتل نام جدیدی برای آن انتخاب نکرده) تغییر چهار تا پنج پله‌ای امکان پذیر شده است. واضح است که تغییر حداکثر پنج پله‌ای Multiplier در Lynnfield در مقایسه با حداکثر دو پله در Bloomfield افزایش فرکانس بالاتر و در نتیجه کارآیی بسیار بهتری را به دنبال خوهد داشت. به شکل 7  که مقایسه بین ویرایش قبلی و ویرایش جدید است توجه کنید.

شکل 7: Turbo Boost

لازم به ذکر است عواملی چون دمای پردازنده، میزان بار و تعداد هسته‌های فعال، میزان جریان و توان مصرفی می‌تواند در میزان تغییر Multiplier و مدت زمان قرار گیری پردازنده در حالت Turbo Boost تاثیرگذار باشد.

امیدواریم در این مطلب تمام آن نکاتی را که در رابطه با پردازنده های Lynnfield لازم بود در اختیارتان قرار داده باشیم. اما به جرات می توان گفت هیچگاه تئوری نمی‌تواند جای تجربه شیرین عملی را بگیرد. لذا این وعده را به شما می‌دهیم که در آینده¬ای نزدیک حتما یکی از این پردازنده ها را در لابراتوار تست رایانه خبر بصورت عملی تست و بررسی کنیم.
 در پایان توجه شما را به یکی دیگر از اسلایدهای منتشر شده توسط اینتل جلب می‌کنیم که به نوعی در برگیرنده محتوای کاملی از نکات ارایه شده در این مطلب است.

شکل 8