Процессор двигателя


Принцип работы RaceChip. Как увеличить и повысить мощность двигателя

  • Если чип-тюнинг работает, почему его не делают сами производители?

    Производители используют одинаковый принцип. Компоненты двигателя, например, BMW 318d, 320d, 325d по большей части одинаковые. Через ЭБУ, с помощью программного обеспечения, компоненты конфигурируются по-разному. Более того, сами производители предоставляют резервы для будущих разработок. Все это дает для RaceChip возможность для оптимизации настроек.

  • Могу ли я, несмотря на увеличение мощности, экономить на расходе топлива? Как это происходит?

    Да, если не менять стиль вождения, расход топлива можно сократить. Повышенный крутящий момент, на низких и средних оборотах, позволяет раньше переключить передачу, и таким образом, автомобиль может продолжать ехать на низких оборотах.

  • Что такое эко-тюнинг?

    При эко-тюнинге управление двигателем оптимизируется таким образом, что повышение крутящего момента происходит гораздо раньше. Повышенный крутящий момент позволяет раньше переключаться на следующую передачу, таким образом, автомобиль может продолжать ехать на низких оборотах. Это ведет к экономии топлива, сопровождающейся улучшенной выходной мощностью.

  • Можно ли настроить мой RaceChip таким образом, чтобы сохранялось максимальная экономия топлива?

    Управление двигателем оптимизируется таким образом, что повышение крутящего момента происходит гораздо раньше. Повышенный крутящий момент позволяет раньше переключаться на следующую передачу, таким образом, автомобиль может продолжать ехать на низких оборотах. Это ведет к экономии топлива. Данный эффект достигается с помощью каждого из продуктов RaceChip уже с серийными настройками.

    Решающим моментом здесь является стиль вождения с резким стартом, ранее переключение передач (даже при АКПП) и манера вождения.

  • Как изменяется максимальная скорость?

    Скорость может незначительно увеличиться, но это не является целью нашей разработки. Большее значение мы придаем приемистости транспортного средства. Кроме того, мы не вмешиваемся в зону высоких оборотов двигателя, для того чтобы избежать нагрузки на компоненты двигателя.

  • В чем разница между тюнингом с помощью дополнительного оборудования и OBD тюнингом?

    Информацию об отличии OBD тюнинга от тюнинга с помощью дополнительного оборудования (RaceChip) Вы можете найти на данной странице выше. Там же Вы увидите преимущества RaceChip по отношению к OBD тюнингу.

  • Нужно ли обращать внимание на какие-то особенности после оптимизации двигателя?

    Каких-то особенных ограничений нет. Для начала обратите внимание на то, что усилится тяга Вашего автомобиля при низких оборотых и адаптируйте к этому свой стиль вождения.

    Как и в случае с автомобилями без тюнинга, полная мощность может быть достигнута при нормальной рабочей температуре двигателя, т.е. после его прогрева.

  • Каким топливом нужно заправляться после оптимизации двигателя?

    Настройка продуктов RaceChip осуществляется в каждом автомобиле с использованием рекомендованного производителем топлива.

    При бензиновом двигателе для достижения максимального результата рекомендуется использовать высокооктановое топливо, 98 или выше. Это сократит риск возникновения детонации (самовоспламенение смеси в цилиндре).

  • Совместима ли данная оптимизация со стандартами Евро 5 или Евро 6 (EG715/2007)?

    Да, работоспособность продукции RaceChip проверена и доказана в комбинации с современными продуктами на рынке.

  • Может ли дополнительное оборудование для тюнинга негативно повлиять на другие компоненты, например на дополнительные части авто?

    Вся наша продукция проходит тест на ЕМС, из которого следует, что влияние на другие компоненты с точки зрения ЕМС исключено.

    Если сочетать наш продукт с другим оборудованием, оказывающим влияние на производительность, то здесь мы не можем исключить возникновение конфликтов. В таких случаях необходимо обратиться в нашу службу поддержки клиентов. Специалист подберет индивидуальные настройки продукта для Вашего автомобиля.

  • На что нужно обратить внимание во время технического обслуживания в сервисном центре?

    Мы рекомендуем снять устройство RaceChip перед тем как отправиться в сервисный центр на техническое обслуживание. Чтобы автомобиль обслуживался в соответствии с заводскими настройками.

    Мы хотели бы указать на то, что многие производители при диагностике авто могут прочитать соответствующие данные об увеличении производительности и попытаться сделать вывод, что было произведено увеличение мощности. В случае с OBD тюнингом (изменение программного обеспечения, заложенного производителем) увеличение мощности легко доказать. Технология RaceChip не изменяет аппаратного и программного обеспечения, заложенного производителем. Чип-тюнинг происходит не в самом двигателе, поэтому нельзя доказать наличие электронного увеличении мощности.

    Во время технического обслуживания нет необходимости обращать на что-то особое внимание, так как при оптимизации мощности с помощью RaceChip все системы производителя сохраняются, что было описано выше.

    После технического обслуживания можно просто обратно установить устройство и получать удовольствие от вождения.

  • Может ли диагностика показать, что установлено устройство для увеличения мощности?

    Как правило, при диагностике считываются данные из ЭБУ. RaceChip не вмешивается в сам ЭБУ и не изменяет аппаратного и программного обеспечения, заложенного изготовителем.

    Но, мы хотели бы указать на то, что многие производители при диагностике авто могут считать ответные данные об увеличении производительности и попытаться сделать вывод, что было произведено увеличение мощности. В случае с OBD тюнингом (изменение программного обеспечения, заложенного производителем) увеличение мощности легко доказать. Технология RaceChip не изменяет аппаратного и программного обеспечения, заложенного производителем. Чип-тюнинг происходит не в самом двигателе, поэтому нельзя доказать наличие электронного увеличении мощности (за исключением случаев, если устройство для увеличения мощности находится в самом моторном отсеке).

  • Могу ли я установить устройство, не обладая при этом специальными знаниями и навыками?

    Да, продукция RaceChip разработана таким образом, что ее можно установить, прочитав инструкцию по установке и не обладая при этом специальными инструментами и знаниями.

    В некоторых отдельных случаях, при сложной установке, всегда можно обратиться в нашу службу поддержки клиентов за необходимой консультацией.

  • Нужен ли мне для установки специальный инструмент?

    Нет, для установки Вам не потребуется специальный инструмент.

    В редких случаях, когда нужно найти необходимый датчик, нужно демонтировать вентиляционный короб. Здесь потребуются знания об устройстве самого автомобиля. И в этом случае нужно ехать в мастерскую, но, тем не менее, специальный инструмент не потребуется.

  • Где лучше всего закреплять устройство под капотом?

    Установка RaceChip должна осуществляться в соответствии с инструкцией (в ней Вы найдете советы по закреплению устройства под капотом). Дополнительный кабель размещайте вдоль имеющейся проводки. Само устройство должно быть прочно закреплено и не должно находится рядом с: нагревающимися частями, вибрирующими частями или во влажном пространстве.

  • Что мне делать, если я не уверен, смогу ли я правильно установить устройство?

    Следуйте инструкции по установке и воспользуйтесь нашим видео. Если возникнут сомнения, обратитесь в нашу службу поддержки клиентов.

  • Я могу отправить Вам фото и получить помощь по установке?

    Если наши фотографии по установке Вам не помогут, то присылайте свои, и мы отметим разъемы, к которым нужно произвести подключение.

  • Со своим комплектом поставки я не получил инструкцию по установке, подходящую для моего автомобиля, где я могу ее получить?

    Фотографии по установке, подходящие для Вашего автомобиля, Вы можете получить по электронной почте или Вас также могут проконсультировать по телефону.

  • Инструкция по установке, входящая в комплект поставки, не подходит для моего автомобиля. Что делать?

    Если инструкция по установке Вам не подходит, Вы можете запросить фото по установке у нашей службы поддержки клиентов по электронной почте или телефону.

  • Вы можете прислать дополнительные фото по установке?

    Специалисты службы поддержки пришлют Вам дополнительные фото по Вашему запросу.

  • Где я могу найти видео по установке устройства на мой автомобиль?

    В нашей базе данных Вы можете найти многочисленные видео по установке устройства. Нашу базу данных Вы можете найти в Youtube по запросу RaceChip.

  • Оказывает ли RaceChip услуги по установке?

    Услуги по установке в настоящее время мы не оказываем. Но Вы можете обратится к нашим партнерам, уточняйте информацию у менеджеров. В целом, мы придаем большое значение тому, чтобы установка устройства не требовала определенных технических знаний и была простой для каждого клиента.

  • Могу ли я установить устройство в автомастерской?

    Да, устройство можно установить в автомастерской.

  • Могу ли я при установке устройства что-то повредить в двигателе?

    Если следовать инструкции по установке, то ничего не должно произойти. Наши продукты разработаны по принципу Plug&Drive, это означает, что они сложны по своей функции, но просты в установке. Все продукты поставляются с инструкцией по установке.

  • Что делать, если кабель, входящий в комплект поставки, не походит?

    Пожалуйста, свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов.

  • Что делать, если индикатор не загорелся, хотя я уверен, что все сделал правильно?

    Пожалуйста, свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов. Светодиод может не загораться по нескольким причинам.

  • Могу ли я вернуть свой автомобиль к заводским настройкам?

    Да, это делается быстро и без проблем. Как только Вы снимите устройство и все разъемы вернете в первоначальное состояние, Ваш автомобиль будет снова с заводскими настройками.

    Если Вы снимите чип и закрепите заглушку на кабель, автомобиль уже будет возвращен к заводским настройкам.

  • После того, как устройство RaceChip сняли, мой автомобиль действительно возвращен к заводским настройкам?

    Да, после того, как Вы снимите устройство, Ваш автомобиль будет снова иметь заводские настройки.

    Считывание данных из памяти автомобиля может показать прирост мощности, но то, что было установлено дополнительное оборудование доказать невозможно. Такие данные может считывать очень небольшое количество производителей. Более подробную информацию по этой теме Вы можете найти в наших вопросах и ответах по теме «установка устройства и возврат к заводским настройкам». Кроме того, Вы всегда можете обратиться с Вашими вопросами в нашу службу поддержки клиентов.

    Если использовать OBD тюнинг, то вернуть автомобиль в первоначальное состояние очень сложно. Если все-таки это возможно, то это потребует значительных финансовых затрат.

  • Как вынуть разъем в случае, если я захочу снять все устройство?

    Разъем закреплен на датчике с помощью простого фиксирующего механизма. Если ослабить механизм, разъем легко отсоединится от датчика.

  • Почему Ваш разъем внешне отличается от разъема производителя?

    Визуально наш разъем может отличаться от разъема производителя. Но они полностью соответствуют друг другу. На техническую функцию данное отличие не влияет, так как мы используем только оригинальные материалы.

    В принципе, всегда нужно смотреть, подходят ли разъемы друг другу.

  • www.racechip.ru

    От песка до процессора / Блог компании Intel / Хабрахабр

    Сложно в это поверить, но современный процессор является самым сложным готовым продуктом на Земле – а ведь, казалось бы, чего сложного в этом куске железа?

    Как и обещал – подробный рассказ о том, как делают процессоры… начиная с песка. Все, что вы хотели знать, но боялись спросить )

    Я уже рассказывал о том, «Где производят процессоры» и о том, какие «Трудности производства» на этом пути стоят. Сегодня речь пойдет непосредственно про само производство – «от и до».

    Производство процессоров

    Когда фабрика для производства процессоров по новой технологии построена, у нее есть 4 года на то, чтобы окупить вложенные средства (более $5млрд) и принести прибыль. Из несложных секретных расчетов получается, что фабрика должна производить не менее 100 работающих пластин в час.

    Вкратце процесс изготовления процессора выглядит так: из расплавленного кремния на специальном оборудовании выращивают монокристалл цилиндрической формы. Получившийся слиток охлаждают и режут на «блины», поверхность которых тщательно выравнивают и полируют до зеркального блеска. Затем в «чистых комнатах» полупроводниковых заводов на кремниевых пластинах методами фотолитографии и травления создаются интегральные схемы. После повторной очистки пластин, специалисты лаборатории под микроскопом производят выборочное тестирование процессоров – если все «ОК», то готовые пластины разрезают на отдельные процессоры, которые позже заключают в корпуса.

    Уроки химии

    Давайте рассмотрим весь процесс более подробно. Содержание кремния в земной коре составляет порядка 25-30% по массе, благодаря чему по распространённости этот элемент занимает второе место после кислорода. Песок, особенно кварцевый, имеет высокий процент содержания кремния в виде диоксида кремния (SiO2) и в начале производственного процесса является базовым компонентом для создания полупроводников.

    Первоначально берется SiO2 в виде песка, который в дуговых печах (при температуре около 1800°C) восстанавливают коксом:

    SiO2 + 2C = Si + 2COТакой кремний носит название «технический» и имеет чистоту 98-99.9%. Для производства процессоров требуется гораздо более чистое сырье, называемое «электронным кремнием» — в таком должно быть не более одного чужеродного атома на миллиард атомов кремния. Для очистки до такого уровня, кремний буквально «рождается заново». Путем хлорирования технического кремния получают тетрахлорид кремния (SiCl4), который в дальнейшем преобразуется в трихлорсилан (SiHCl3):3SiCl4 + 2h3 + Si 4SiHCl3Данные реакции с использованием рецикла образующихся побочных кремнийсодержащих веществ снижают себестоимость и устраняют экологические проблемы:2SiHCl3 Sih3Cl2 + SiCl4 2Sih3Cl2 Sih4Cl + SiHCl3 2Sih4Cl Sih5 + Sih3Cl2 Sih5 Si + 2h3Получившийся в результате водород можно много где использовать, но самое главное то, что был получен «электронный» кремний, чистый-пречистый (99,9999999%). Чуть позже в расплав такого кремния опускается затравка («точка роста»), которая постепенно вытягивается из тигля. В результате образуется так называемая «буля» — монокристалл высотой со взрослого человека. Вес соответствующий — на производстве такая дуля весит порядка 100 кг.

    Слиток шкурят «нулёвкой» :) и режут алмазной пилой. На выходе – пластины (кодовое название «вафля») толщиной около 1 мм и диаметром 300 мм (~12 дюймов; именно такие используются для техпроцесса в 32нм с технологией HKMG, High-K/Metal Gate). Когда-то давно Intel использовала диски диаметром 50мм (2"), а в ближайшем будущем уже планируется переход на пластины с диаметром в 450мм – это оправдано как минимум с точки зрения снижения затрат на производство чипов. К слову об экономии — все эти кристаллы выращиваются вне Intel; для процессорного производства они закупаются в другом месте.

    Каждую пластину полируют, делают идеально ровной, доводя ее поверхность до зеркального блеска.

    Производство чипов состоит более чем из трёх сотен операций, в результате которых более 20 слоёв образуют сложную трёхмерную структуру – доступный на Хабре объем статьи не позволит рассказать вкратце даже о половине из этого списка :) Поэтому совсем коротко и лишь о самых важных этапах.

    Итак. В отшлифованные кремниевые пластины необходимо перенести структуру будущего процессора, то есть внедрить в определенные участки кремниевой пластины примеси, которые в итоге и образуют транзисторы. Как это сделать? Вообще, нанесение различных слоев на процессорную подложу это целая наука, ведь даже в теории такой процесс непрост (не говоря уже о практике, с учетом масштабов)… но ведь так приятно разобраться в сложном ;) Ну или хотя бы попытаться разобраться.

    Фотолитография

    Проблема решается с помощью технологии фотолитографии — процесса избирательного травления поверхностного слоя с использованием защитного фотошаблона. Технология построена по принципу «свет-шаблон-фоторезист» и проходит следующим образом: — На кремниевую подложку наносят слой материала, из которого нужно сформировать рисунок. На него наносится фоторезист — слой полимерного светочувствительного материала, меняющего свои физико-химические свойства при облучении светом. — Производится экспонирование (освещение фотослоя в течение точно установленного промежутка времени) через фотошаблон — Удаление отработанного фоторезиста.Нужная структура рисуется на фотошаблоне — как правило, это пластинка из оптического стекла, на которую фотографическим способом нанесены непрозрачные области. Каждый такой шаблон содержит один из слоев будущего процессора, поэтому он должен быть очень точным и практичным.

    Иной раз осаждать те или иные материалы в нужных местах пластины просто невозможно, поэтому гораздо проще нанести материал сразу на всю поверхность, убрав лишнее из тех мест, где он не нужен — на изображении выше синим цветом показано нанесение фоторезиста.

    Пластина облучается потоком ионов (положительно или отрицательно заряженных атомов), которые в заданных местах проникают под поверхность пластины и изменяют проводящие свойства кремния (зеленые участки — это внедренные чужеродные атомы).

    Как изолировать области, не требующие последующей обработки? Перед литографией на поверхность кремниевой пластины (при высокой температуре в специальной камере) наносится защитная пленка диэлектрика – как я уже рассказывал, вместо традиционного диоксида кремния компания Intel стала использовать High-K-диэлектрик. Он толще диоксида кремния, но в то же время у него те же емкостные свойства. Более того, в связи с увеличением толщины уменьшен ток утечки через диэлектрик, а как следствие – стало возможным получать более энергоэффективные процессоры. В общем, тут гораздо сложнее обеспечить равномерность этой пленки по всей поверхности пластины — в связи с этим на производстве применяется высокоточный температурный контроль.

    Так вот. В тех местах, которые будут обрабатываться примесями, защитная пленка не нужна – её аккуратно снимают при помощи травления (удаления областей слоя для формирования многослойной структуры с определенными свойствами). А как снять ее не везде, а только в нужных областях? Для этого поверх пленки необходимо нанести еще один слой фоторезиста – за счет центробежной силы вращающейся пластины, он наносится очень тонким слоем.

    В фотографии свет проходил через негативную пленку, падал на поверхность фотобумаги и менял ее химические свойства. В фотолитографии принцип схожий: свет пропускается через фотошаблон на фоторезист, и в тех местах, где он прошел через маску, отдельные участки фоторезиста меняют свойства. Через маски пропускается световое излучение, которое фокусируется на подложке. Для точной фокусировки необходима специальная система линз или зеркал, способная не просто уменьшить, изображение, вырезанное на маске, до размеров чипа, но и точно спроецировать его на заготовке. Напечатанные пластины, как правило, в четыре раза меньше, чем сами маски.

    Весь отработанный фоторезист (изменивший свою растворимость под действием облучения) удаляется специальным химическим раствором – вместе с ним растворяется и часть подложки под засвеченным фоторезистом. Часть подложки, которая была закрыта от света маской, не растворится. Она образует проводник или будущий активный элемент – результатом такого подхода становятся различные картины замыканий на каждом слое микропроцессора.

    Собственно говоря, все предыдущие шаги были нужны для того, чтобы создать в необходимых местах полупроводниковые структуры путем внедрения донорной (n-типа) или акцепторной (p-типа) примеси. Допустим, нам нужно сделать в кремнии область концентрации носителей p-типа, то есть зону дырочной проводимости. Для этого пластину обрабатывают с помощью устройства, которое называется имплантер — ионы бора с огромной энергией выстреливаются из высоковольтного ускорителя и равномерно распределяются в незащищенных зонах, образованных при фотолитографии.

    Там, где диэлектрик был убран, ионы проникают в слой незащищенного кремния – в противном случае они «застревают» в диэлектрике. После очередного процесса травления убираются остатки диэлектрика, а на пластине остаются зоны, в которых локально есть бор. Понятно, что у современных процессоров может быть несколько таких слоев — в таком случае на получившемся рисунке снова выращивается слой диэлектрика и далее все идет по протоптанной дорожке — еще один слой фоторезиста, процесс фотолитографии (уже по новой маске), травление, имплантация… ну вы поняли.

    Характерный размер транзистора сейчас — 32 нм, а длина волны, которой обрабатывается кремний — это даже не обычный свет, а специальный ультрафиолетовый эксимерный лазер — 193 нм. Однако законы оптики не позволяют разрешить два объекта, находящиеся на расстоянии меньше, чем половина длины волны. Происходит это из-за дифракции света. Как быть? Применять различные ухищрения — например, кроме упомянутых эксимерных лазеров, светящих далеко в ультрафиолетовом спектре, в современной фотолитографии используется многослойная отражающая оптика с использованием специальных масок и специальный процесс иммерсионной (погружной) фотолитографии.

    Логические элементы, которые образовались в процессе фотолитографии, должны быть соединены друг с другом. Для этого пластины помещают в раствор сульфата меди, в котором под действием электрического тока атомы металла «оседают» в оставшихся «проходах» — в результате этого гальванического процесса образуются проводящие области, создающие соединения между отдельными частями процессорной «логики». Излишки проводящего покрытия убираются полировкой.

    Финишная прямая

    Ура – самое сложное позади. Осталось хитрым способом соединить «остатки» транзисторов — принцип и последовательность всех этих соединений (шин) и называется процессорной архитектурой. Для каждого процессора эти соединения различны – хоть схемы и кажутся абсолютно плоскими, в некоторых случаях может использоваться до 30 уровней таких «проводов». Отдаленно (при очень большом увеличении) все это похоже на футуристическую дорожную развязку – и ведь кто-то же эти клубки проектирует!

    Когда обработка пластин завершена, пластины передаются из производства в монтажно-испытательный цех. Там кристаллы проходят первые испытания, и те, которые проходят тест (а это подавляющее большинство), вырезаются из подложки специальным устройством.

    На следующем этапе процессор упаковывается в подложку (на рисунке – процессор Intel Core i5, состоящий из CPU и чипа HD-графики).

    Привет, сокет!

    Подложка, кристалл и теплораспределительная крышка соединяются вместе – именно этот продукт мы будем иметь ввиду, говоря слово «процессор». Зеленая подложка создает электрический и механический интерфейс (для электрического соединения кремниевой микросхемы с корпусом используется золото), благодаря которому станет возможным установка процессора в сокет материнской платы – по сути, это просто площадка, на которой разведены контакты от маленького чипа. Теплораспределительная крышка является термоинтерфейсом, охлаждающим процессор во время работы – именно к этой крышке будут примыкать система охлаждения, будь то радиатор кулера или здоровый водоблок.

    Сокет (разъём центрального процессора) — гнездовой или щелевой разъём, предназначенный для установки центрального процессора. Использование разъёма вместо прямого распаивания процессора на материнской плате упрощает замену процессора для модернизации или ремонта компьютера. Разъём может быть предназначен для установки собственно процессора или CPU-карты (например, в Pegasos). Каждый разъём допускает установку только определённого типа процессора или CPU-карты.

    На завершающем этапе производства готовые процессоры проходят финальные испытания на предмет соответствия основным характеристикам – если все в порядке, то процессоры сортируются в нужном порядке в специальные лотки – в таком виде процессоры уйдут производителям или поступят в OEM-продажу. Еще какая-то партия пойдет на продажу в виде BOX-версий – в красивой коробке вместе со стоковой системой охлаждения.

    The end

    Теперь представьте себе, что компания анонсирует, например, 20 новых процессоров. Все они различны между собой – количество ядер, объемы кэша, поддерживаемые технологии… В каждой модели процессора используется определенное количество транзисторов (исчисляемое миллионами и даже миллиардами), свой принцип соединения элементов… И все это надо спроектировать и создать/автоматизировать – шаблоны, линзы, литографии, сотни параметров для каждого процесса, тестирование… И все это должно работать круглосуточно, сразу на нескольких фабриках… В результате чего должны появляться устройства, не имеющие права на ошибку в работе… А стоимость этих технологических шедевров должна быть в рамках приличия… Почти уверен в том, что вы, как и я, тоже не можете представить себе всего объема проделываемой работы, о которой я и постарался сегодня рассказать.

    Ну и еще кое-что более удивительное. Представьте, что вы без пяти минут великий ученый — аккуратно сняли теплораспределительную крышку процессора и в огромный микроскоп смогли увидеть структуру процессора – все эти соединения, транзисторы… даже что-то на бумажке зарисовали, чтобы не забыть. Как думаете, легко ли изучить принципы работы процессора, располагая только этими данными и данными о том, какие задачи с помощью этого процессора можно решать? Мне кажется, примерно такая картина сейчас видна ученым, которые пытаются на подобном уровне изучить работу человеческого мозга. Только если верить стэнфордским микробиологам, в одном человеческом мозге находится больше «транзисторов», чем во всей мировой IT-инфраструктуре. Интересно, правда?

    BONUS

    Хватило сил дочитать до этого абзаца? ) Поздравляю – приятно, что я постарался не зря. Тогда предлагаю откинуться на спинку кресла и посмотреть всё описанное выше, но в виде более наглядного видеоролика – без него статья была бы не полной.

    Эту статью я писал сам, пытаясь вникнуть в тонкости процесса процессоростроения. Я к тому, что в статье могут быть какие-то неточности или ошибки — если найдете что-то, дайте знать. А вообще, чтобы окончательно закрепить весь прочитанный материал и наглядно понять то, что было недопонято в моей статье, пройдите по этой ссылке. Теперь точно всё.

    Успехов!

    habrahabr.ru

    Разгон компьютеров - это... Что такое Разгон компьютеров?

    Разгон, оверклокинг (от англ. overclocking) — повышение быстродействия компонентов компьютера за счёт эксплуатации их в форсированных (нештатных) режимах работы.

    Критерии штатного режима работы компьютера

    Частота процессора, модулей системной памяти, системной шины, графического процессора и видеопамяти, а также «тайминги» (от анг. timings — задержки по времени) оперативной и видеопамяти соответствуют номинальным. Частоты должны соответствовать таблицам данных (datasheets) производителя для конкретной модели. В случае если используются видеокарты, модули памяти или материнские платы с измененными относительно референсных частотами или таймингами, за штатный принимается такой режим их работы, при котором частоты и тайминги соответствуют спецификациям производителей.

    Способы повышения быстродействия

    Для повышения быстродействия процессоров, как центрального, так и графического, разгон сводится к повышению тактовой частоты. Для повышения быстродействия памяти (в том числе видеопамяти) — к повышению тактовой частоты и понижению таймингов. Для повышения частоты работы процессоров и памяти используются как встроенные функции BIOS (в том числе BIOS видеоадаптера), так и программные средства. В большинстве случаев рост тактовой частоты центрального и графического процессоров, а также модулей памяти сопровождается увеличением рассеиваемой мощности, что приводит к росту температуры разогнанных компонентов. Этому явлению способствует также часто применяемое для повышения стабильности разогнанных компонентов увеличение питающего напряжения. Для снижения негативных эффектов разгона применяют улучшенные системы охлаждения компьютерных компонентов.

    Разгон ЦП и памяти при помощи BIOS компьютера

    BIOS многих материнских плат позволяет эксплуатировать центральный процессор и память в форсированных режимах. Некоторые производители даже выпускают материнские платы, имеющие много приспособлений, облегчающих разгон, таких, как улучшенное охлаждение чипсета, компоновка элементов, упрощающая организацию эффективного охлаждения, радиаторы на импульсных MOSFET-транзисторах преобразователей питания процессора, а также расширенные настройки BIOS с увеличенными диапазонами регулировки напряжений. Популярные у оверклокеров серии материнских плат:

    Для разгона процессора применяется изменение множителя (параметры Multiplier, CPU Ratio), изменение частоты системной шины (параметры FSB Frequency, Host Frequency, Host Speed и т. д.) или обе процедуры. Разгон памяти осуществляется увеличением частоты, которое, в свою очередь, достигается подбором делителя частоты системной шины (параметры Memory Mode, Memory Speed и т. д.). Разгон памяти также осуществляется модификацией задержек (таймингов) (параметры TRas, TCas, Precharge Delay и т. д., их число может доходить, в зависимости от модели материнской платы, до 50).

    Разгон видеокарт при помощи BIOS видеоадаптера

    Скриншот из программы RivaTuner, демонстрирующий разгон видеокарты

    Большинство современных видеоадаптеров обладают возможностью модификации собственной BIOS. Модифицированный BIOS видеоадаптера может содержать повышенные частоты видеопроцессора и -памяти, а также изменённые тайминги.

    Программы, используемые для модификации BIOS видеоадаптеров:

    • NiBiTor — модификация BIOS видеокарт NVIDIA
    • RaBiT — модификация BIOS видеокарт ATI
    • MDCyber — модификация BIOS видеокарт ATI+NVIDIA+ALL

    Программы, используемые для обновления BIOS видеоадаптеров:

    • NVFlash — обновление BIOS видеокарт NVIDIA
    • ATI FlashROM — обновление BIOS видеокарт ATI
    • RAMBios — тестирование совместимости BIOS с видеоадаптером

    Разгон CPU (ЦП) через разблокировку ядра

    В промышленном производстве себестоимость производимого товара обратно пропорциональна объему производства товара. Это также касается производства процессоров. Гораздо дешевле оказалось делать процессоры с аппаратным наличием, например, четырех ядер, но у части процессоров отключать одно ядро и продавать как более дешевые модели. Когда информация об этом дошла до производителей материнских плат, они разработали технологию "разблокировки ядра", которая позволяет это самое заблокированное ядро задействовать. В некоторых случаях разблокированное ядро может работать нестабильно. Эта функция есть на многих современных материнских платах.

    Разгон ЦП и видеокарт из ОС

    Существует множество программ, осуществляющих разгон процессора, видеокарты и оперативной памяти из-под операционной системы. Такую возможность поддерживают не все материнские платы. Для разгона процессора и оперативной памяти из-под ОС Windows применяются следующие утилиты:

    Для мониторинга разогнанной системы чаще всего используют:

    • CPU-Z [1] — базовые сведения о компонентах компьютера
    • Native Specialist — полная информация о процессорах AMD64
    • NextSensor — мониторинг температур и напряжений

    Большинство современных видеоадаптеров поддерживают изменение тактовых частот графического процессора (видеопроцессора) из операционной системы. В последних версиях драйверов видеоадаптеров компаний ATI и NVIDIA имеется возможность разгонять видеокарты, не прибегая к помощи сторонних утилит. Для разгона популярных моделей видеоадаптеров из под ОС Windows используются утилиты:

    • RivaTuner [2] — разгон и тестирование стабильности видеокарт NVIDIA
    • ATI Tool — разгон и тестирование стабильности видеокарт ATI, протестировать стабильность можно и видеокарты NVIDIA
    • ATI Tray Tools [3] — разгон и тестирование стабильности видеокарт ATI
    • Furmark — он же «бублик» [4] — тестирование стабильности. Загружает систему по максимуму, не рекомендуется использовать даже в штатных режимах со слабыми блоками питания.

    Из сторонних утилит для разгона и настройки видеоподсистемы можно выделить популярную программу Powerstrip [5], поддерживающую множество видеокарт различных производителей.

    Разгон ОЗУ (оперативного запоминающего устройства)

    Непосредственный разгон ОЗУ сводится либо к повышению номинальной тактовой частоты оперирования микросхем модулей памяти (MEMCLK), либо к изменению задержек основных управляющих сигналов — синхроимпульсов, иначе — таймингов, таких как tCAS#, tRAS#, tRCD# и других. Для достижения более высоких частот оперирования памяти с учетом стабильной работы, как правило, повышают номинальное рабочее напряжение на модулях памяти (VDDIO). Изменение значений частоты MEMCLK и синхроимпульсов возможно в BIOS Setup материнской платы либо из-под ОС Windows с использованием соответствующих программ, например, Native Specialist, AMD OverDrive (для процессоров архитектуры AMD64) MemSet (Intel). Для изменения таймингов и тактовой частоты оперирования двух контроллеров ОЗУ независимо от режима их функционирования (Ganged или Unganged) современных процессоров AMD Family 10h, AMD Family 11h, AMD Ontario и AMD Llano можно воспользоваться оснасткой DCT Tuner утилиты Thaiphoon Burner.

    Для постоянной фиксации измененных значений частотно-временных параметров модулей ОЗУ необходимо прибегнуть перепрограммированию содержимого их микросхемы SPD (Serial Presence Detect) ППЗУ. Для этих целей используется либо аппаратный, либо программный способ. Последний наиболее прост и не требует каких-либо дополнительных приспособлений и устройств программирования. Перезапись и редактирование данных SPD микросхемы ППЗУ, а также интеграция профилей автонастройки NVIDIA EPP 1.0, NVIDIA EPP 2.0 и Intel XMP 1.3 в SPD модулей памяти архитектуры SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, DDR2 FBDIMM и DDR3 SDRAM осуществляется при помощи утилиты Thaiphoon Burner.

    Критерий стабильности разогнанных компонентов

    Основным критерием стабильности разогнанных компонентов компьютера является их способность выдерживать любую вычислительную нагрузку со статистической вероятностью выдать ошибку в вычислениях, не превышающей таковую для компонентов, эксплуатируемых в штатном режиме. Поскольку в большинстве случаев вычислительная нагрузка на компоненты компьютера намного меньше, чем потенциальная вычислительная мощность, для выявления ошибок в работе разогнанных компонент (нестабильности) применяют специальные тесты.

    Повышение стабильности разогнанной системы

    Для повышения стабильности разогнанных систем применяют охлаждение и улучшение отвода тепла, повышение питающих напряжений (и, как следствие, увеличение подаваемой и рассеиваемой мощностей), а также улучшение качества этих самых напряжений. Например, установка более качественных конденсаторов с Low-ESR.

    Повышение питающих напряжений из BIOS

    BIOS большинства современных материнских плат позволяет изменять питающие напряжения процессора (параметры VCore, VCPU), северного моста из набора микросхем материнской платы (параметр Vdd), а также модулей памяти (параметры Vdimm, Vmem). Следует помнить, что поднятие напряжения, особенно при недостаточном охлаждении, может послужить причиной выхода компонента компьютера из строя.

    Повышение питающих напряжений путём вольтмода

    Иногда диапазона регулировок напряжений, предусмотренных материнской платой, оказывается недостаточно. В этом случае, а также для управления питающими напряжениями графического процессора и памяти видеоадаптеров прибегают к модификации питающих схем (вольт-модификация, вольт-мод от англ. voltage modification — изменение напряжения). Для этого в схему питания вносят такие конструктивные изменения, которые приводят к повышению напряжений на выходах этих схем. Зачастую для вольт-модификации достаточно изменить номинал резистора в схеме питания.

    Существуют также промышленно выпускаемые устройства для модификации питающих напряжений компонент компьютера.

    Воздушные системы охлаждения

    Воздушное охлаждение в разогнанной системе

    Абсолютное большинство оверклокеров пользуются наиболее доступными, воздушными системами охлаждения. В основе их лежит классический радиатор или кулер.

    Радиаторы обычно применяются для охлаждения чипов памяти и чипсетов материнских плат, поскольку обладают достаточно скромными возможностями теплоотвода. Существуют и исключения (например, радиатор Ninja производства фирмы Scythe), когда радиатор с развитой поверхностью теплообмена может применяться для охлаждения разогнанного центрального процессора.

    Кулеры, используемые оверклокерами, чаще всего обладают развитой поверхностью теплообмена (превышающей 3000 см²), а также могут оснащаться крупными (более 80 мм) вентиляторами, тепловыми трубками, термоэлектрическими элементами (элемент Пельтье) или другими приспособлениями, увеличивающими мощность, которую кулер способен рассеять.

    Самодельная СВО

    Известные торговые марки кулеров, используемых оверклокерами:

    Жидкостные системы охлаждения

    Второе место по популярности занимают жидкостные системы охлаждения, основным теплоносителем в которых является жидкость. Наиболее часто используются системы водяного охлаждения (СВО), в которых рабочим телом является вода (дистиллированная, часто с различными добавками антикоррозийного характера).

    Типичная СВО состоит из:

    • водоблока (ватерблока, от англ. waterblock), в котором происходит передача тепла от процессора теплоносителю
    • помпы, прокачивающей воду по замкнутому контуру системы
    • радиатора, где происходит отдача тепла от теплоносителя воздуху
    • резервуара, который служит для заполнения СВО водой, предотвращения эффектов от перепада давления из-за нагрева охлаждающей жидкости и для прочих сервисных нужд
    • соединительных шлангов

    Одним из вариантов жидкостного охлаждения компьютеров является погружение компьютера целиком или его компонентов в масло (предложено Tom’s Hardware Guide).

    Прочие (экстремальные) системы охлаждения

    Для охлаждения компьютерных компонентов, разогнанных до частот, близких к технологическому пределу, могут применяться экстремальные системы охлаждения. К ним относятся системы, использующие жидкий азот, жидкий гелий, сухой лёд, различные хладагенты (например, фреон), а также каскадные системы охлаждения. В большинстве случаев обеспечить продолжительное функционирование экстремальных систем охлаждения их создатели не в состоянии, поэтому обычное их применение — получение максимальных результатов в бенчмарках и участие в различных оверклокерских соревнованиях.

    Проверка стабильности разогнанных компонентов

    Для проверки стабильности разогнанных компонентов компьютера используют ряд программных тестов. Ни один из них сам по себе не гарантирует 100 % стабильности системы, однако, если тест выявил сбой в системе или не может пройти до конца, разгон следует считать неудачным. Большинство тестов создают интенсивную вычислительную нагрузку на различные блоки центрального процессора, системной памяти, графического процессора и набора системной логики. Только комбинация из нескольких тестов может служить основой для уверенности в стабильной работе компьютера. Вот некоторые из наиболее популярных тестов стабильности:

    • CPU-Z Одна из самых популярных программ, которая динамически отслеживает и показывает информацию о процессоре, чипсете материнской платы, памяти. Поддерживает функцию регистрации информации через Интернет, для подтверждения подлинности информации.
    • Prime95 — Клиент сети распределённых вычислений (проект GIMPS), обладающий мощным встроенным модулем проверки стабильности системы. Зачастую программа выявляет нестабильность там, где другие тесты проходят без проблем.
    • S&M — Программа тестирует стабильность процессора и системной памяти, при недостаточном качестве охлаждения процессора или проблемами с памятью возможно зависание компьютера.
    • SuperPI — Популярный у оверклокеров бенчмарк и тест стабильности, вычисляющий число Пи до заданного количества знаков после запятой.
    • ATI Tool — Программа содержит тестовый модуль, выявляющий артефакты нестабильности видеоадаптера.
    • ATI Tray Tools — Программа содержит тестовый модуль, выявляющий артефакты нестабильности видеоадаптера.
    • FutureMark 3DMark2006 — Синтетический тест производительности, интенсивно нагружающий графический и центральный процессоры, используется наряду с другими тестовыми пакетами FutureMark для определения производительности компьютера в игровой трёхмерной графике.
    • Aquamark Комплексный тест c использованием графических технологий, таких как PixelShader 2.0 и т.д
    • cpu burn-in Утилита для проверки стабильности работы процессора, позволяющая задать любое время теста, тем самым позволяя испытать систему охлаждения.
    • LinX Мощнейшая программа для разогрева и проверки стабильности процессоров.

    В режимах экстремального разгона во время бенчмаркинга стабильность разогнанных компонентов не так важна. Главное задача пройти определённый тест на максимальных частотах. В большинстве случаев для каждых тестов уровень максимального разгона разный.

    Опасности разгона

    Разгон является одной из причин преждевременного выхода компьютерного оборудования из строя, поэтому пользователь эксплуатирует аппаратное обеспечение компьютера в форсированном режиме на свой страх и риск (за исключением тех случаев, когда разгон предусмотрен производителем, например, в некоторых модулях памяти Corsair). Опасности разгона в большинстве случаев можно преодолеть, используя качественные системы охлаждения, наращивая частоту медленно и с постоянным контролем стабильности.

    Оверклокерские соревнования

    В последнее время во всём мире всё чаще и чаще проводятся соревнования оверклокеров, перед участниками которых ставится цель — добиться максимальной производительности от компьютера, эксплуатируемого в форсированном режиме. Инициаторами и спонсорами подобных конкурсов чаще всего выступают компании-производители систем охлаждения, а также материнских плат, процессоров и графических чипов.

    Мировой рейтинг оверклокинга, где проявить себя может каждый — http://hwbot.org/.

    См. также

    Ссылки

    По этим адресам можно найти много полезной и конкретной информации о разгоне, научиться азам этой своеобразной науки и пообщаться с единомышленниками. Список ссылок также можно рассматривать в качестве списка источников, использованных при написании статьи.

    • «Всемирная лига оверклокеров» — Большая база результатов разгона ЦП, видеокарт и памяти. Имеется русский интерфейс и русскоязычный раздел новостей.  (рус.)
    • «Сообщество российских оверклокеров»  (рус.)
    • Разгон: теория и практика (разгон процессора, разгон видеокарты, разгон памяти) (рус.)
    • Modlabs.net - Экстремальный разгон, обзоры железа, новости, софт для разгона, охлаждение жидким азотом  (рус.)
    • Украинский портал оверклокеров  (рус.)
    • Xtreme Systems Forums  (англ.)
    • «Казахстанское сообщество оверклокеров»  (рус.)
    • Разгон CPU-это просто! Sempron 2600+ с 1,6 Ghz до 2,4 Ghz на EP-8KDA7I  (рус.)
    • OCClub - Новости и обзоры компьютерного железа, экстремальный разгон, программы для разгона  (рус.)
    • «Экстремальные Лаборатории XtremeLabs.org» — Экстремальный разгон, вольтмоддинг, аппаратные модификации комплектующих, новости, обзоры, моддинг ПК, конкурсы и соревнования  (рус.)

    Литература

    • Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. — 17 изд. — М.: «Вильямс», 2007. — С. 1299-1328. — ISBN 0-7897-3404-4

    dic.academic.ru

    Лучшее для тюнинга машины - перепрошивка процессора блока управления.

    Каждый счастливый обладатель четырехколесного друга рано или поздно задумывается о том, как улучшить те или иные характеристики автомобиля. Кто-то ограничивается установкой оплетки на руль и рычаг КПП, а кто-то идет дальше и подвергает свой автомобиль более серьезной реконструкции. Всего существует три основных варианта тюнинга – стайлинг, технический тюнинг и тюнинг музыкальный. В данной статье МирСоветов рассмотрит каждый из них. 

    И начнем, мы, пожалуй, со стайлинга… Под стайлингом понимается процесс визуального преображения автомобиля. Стайлинг может быть как внешним (тюнинг экстерьера), так и внутренним (тюнинг интерьера).

    Стайлинг экстерьера

     

    Внешний стайлинг, как правило, начинается с установки легкосплавных или кованых колесных дисков. Оно и понятно – красивое литье сразу же преображает внешний вид автомобиля и не слишком сильно бьет по карману. Кроме того, правильно подобранные диски улучшают управляемость и динамичность, а благодаря меньшему весу уменьшают расход топлива и снижают нагрузку на узлы и детали подвески.

     

    Следующим шагом внешнего тюнинга является установка новых или доработанных заводских бамперов и порогов. В магазинах можно найти готовые тюнинг-комплекты на автомобили как отечественного, так и импортного производства. Если же хочется получить эксклюзивный вариант обвеса, и ваши денежные средства это позволяют, то можно обратиться в тюнинг-ателье. Специалисты разработают дизайн и изготовят понравившийся вам обвес. Автомобилю получившему спортивные бампера и пороги не обойтись без спойлера. Кроме эстетической функции спойлер предназначен для создания прижимной силы на повышенных скоростях. Существуют модели спойлеров, у которых угол наклона регулируется прямо из салона с помощью специального электромеханического устройства.

     

    В последнее время большую популярность получила тюнингованная оптика. На рынке встречаются, как и некачественная оптика из Кореи и Тайваня, так и сертифицированная продукция от различных известных производителей. Наиболее распространены фары и фонари от двух производителей – Pro Sport и Street Storm.

     

    Стайлинг интерьера

    Для стайлинга салона также существует масса приятных вещей. Наиболее дорогостоящими, пожалуй, являются спортивные кресла. Впрочем, если не гнаться за креслами от именитых зарубежных производителей (Sparco, Recaro и т.п.), а ограничится продукцией отечественных компаний, то на этом можно существенно сэкономить. Кстати, спортивные кресла российских компаний (Pro Sport, UNP и т.п.) ничем не отличаются по качеству от своих импортных аналогов, а по некоторым показателям даже превосходят их. 

    Часто поклонники тюнинга меняют серийное рулевое колесо на спортивный бублик уменьшенного диаметра.

     

    Весьма интересное решение – оклейка деталей салона стайлинговой пленкой. Пленка выпускается в различной цветовой гамме и позволяет подобрать подходящее решение под различные салоны. Имеются даже пленки, имитирующие натуральный карбон – дорогой композитный материал из углеводородных волокон популярный при тотальном тюнинге авто. Ещё одним из способов изменения интерьера салона является его покраска специальными красками. Краски можно наносить на пластмассу, материю и т.п.

     

    Из дополнительных мелочей можно отметить накладки на педали и пороги, ручку КПП и ручник, алюминиевые и хромированные рамки и ободки, а также всевозможные резиновые и алюминиевые коврики.

     

    Технический тюнинг

    Технический тюнинг наиболее сложный и дорогостоящий. В доработку автомобиля порой вкладывают до 500%!!! от его рыночной стоимости. Ну, это, конечно, удел единиц, а МирСоветов рассмотрит только наиболее часто используемые варианты технической подготовки авто. Выбор направления технического тюнинга зависит от того, каких целей вы хотите добиться, и какой суммой денег располагаете.

     

    Обычно техническую подготовку начинают с доработки сердца автомобиля - двигателя. Меняют стандартные распредвалы на валы с измененным профилем кулачков. Причем тюнингованные распредвалы выпускаются как для поклонников верховой, так и низовой езды. То есть двигатель изменяет свою рабочую характеристику либо в районе низких и средних оборотов (от 2500 до 4500 об/мин.), либо высоких (от 4500 об/мин. и выше). Низовой распредвал предпочтительнее, если вы любите погоняться на светофорных гонках, так как двигатель моментально вступает в действие. А верховой распредвал выбирают те, кто предпочитает более высокую мощность и предельную скорость. Вместе с распредвалом меняется составной шкив. Он позволяет максимально точно оптимизировать фазы газораспределения и оптимально настроить двигатель под работу конкретного распредвала. В инжекторных двигателях кроме шкива необходимо ещё перепрограммировать блок управления двигателем (произвести чип-тюнинг).

     

    Кстати, чип-тюнинг применяется и без распредвала. Можно просто перепрограммировать автомобиль под свою манеру езды. Для любителей скорости предусмотрен вариант «Спорт», а тем, кто предпочитает спокойную езду, идеально подойдет вариант «Эконом».

     

    Конечно, можно произвести и более глубокий тюнинг двигателя – с заменой коленвала, поршней, колец, вкладышей и т.п., но это уже тема для отдельного разговора. В данной статье мы рассматриваем лишь начальные этапы тюнинга. 

    Следующий шаг технического тюнинга – доработка впуска и выпуска. Для этого обрабатываются выпускной и выпускной коллекторы, на впуске устанавливается фильтр пониженного сопротивления, а на выпуске коллектор-паук, пламегаситель, прямоточный резонатор и прямоточный глушитель. Эти доработки обеспечивают двигателю свободный вдох и выдох, и позволяет повысить его мощность до 20%.

     

    Теперь займемся тюнингом коробки передач. Точнее сказать тюнингом механической коробки передач. Тем, у кого стоит коробка-автомат, для начала необходимо заменить её на МКПП. При тюнинге КПП заменяют главную пару и передаточные числа. Это позволяет изменить ездовые характеристики автомобиля под конкретную манеру езды. Кроме ряда и пар устанавливают облегченный маховик и металлокерамическое сцепление. Более легкий маховик позволяет двигателю быстрее выходить на рабочие обороты, а металлокерамическое сцепление обеспечивает более долгий срок службы при езде в экстремальных режимах.

     

    Далее следует подвеска автомобиля и его тормозная система. Замена стандартных тормозов на новые, более сильные необходима из-за возросшей мощности двигателя. Заводская подвеска также слабовата и требует вмешательства. Кроме собственно замены амортизаторов и пружин, для улучшения управляемости автомобиля устанавливают распорки, усиленные стабилизаторы поперечной устойчивости, усиленные чашки и т.п.

     

    Музыкальный тюнинг

    Как это ни странно, но процесс аудиоподготовки автомобиля тоже называется тюнингом, музыкальным или как его ещё называют акустическим тюнингом. 

    Перво-наперво выбирается головное устройство, отвечающее заданным критериям. Затем следует очередь автомобильным колонкам. Здесь стоит отметить, что компонентная акустика (та, в которой высокочастотный динамик устанавливается отдельно от широкополосного) обеспечивает более качественную передачу звука. Получить максимальную отдачу от вашей музыкальной системы позволит усилитель. А любителям мощной басистой музыки не обойтись без сабвуфера. Необходимыми элементами качественной музыкальной системы являются также специальные сертифицированные кабеля и конденсатор. Профессиональные провода позволяют передавать звук без искажения, а конденсатор уменьшает помехи и компенсирует падение напряжения при высокой громкости звука.

     

    Ну вот пожалуй и все. Про тюнинг можно писать бесконечно. Только про замену или установку какой-либо тюнингованной детали можно будет подготовить отдельный материал. Но целью МирСоветов было лишь дать краткое представление о том, как вы может изменить свой автомобиль. Как говорится – нет предела совершенству. Это выражение в полной мере относится и к тюнингу. Главное вовремя остановиться, ведь тюнинг очень крепко затягивает.

    kammikadze.ru

    Устройство процессора, из чего состоит процессор компьютера

    Сейчас полно информации в интернете по теме процессоров, можно найти кучу статей о том как он работает, где в основном упоминаются регистры, такты, прерывания и прочее...Но, человеку не знакомому со всеми этими терминами и понятиями достаточно трудно вот так "с лету" вникнуть в понимание процесса, а начинать надо с малого - а именно с элементарного понимания как устроен процессор и из каких основных частей он состоит.

    Итак, что же окажется внутри микропроцессора, если его разобрать:

    цифрой 1 обозначается металлическая поверхность (крышка) микропроцессора, служащая для отвода тепла и защиты от механических повреждений того, что находится за этой крышкой (тоесть внутри самого процессора).

    Под номером 2 - находится сам кристалл, по факту являющийся самой важной и дорогой в изготовлении частью микропроцессора. Именно благодаря этому кристаллу происходят все вычисления (а это и есть самая главная функция процессора) и чем он сложнее, чем совершенней - тем мощнее получается процессор и тем дороже соответственно. Кристалл изготавливается из кремния. На самом деле процесс изготовления очень сложный и содержит в себе десятки шагов, подробнее в этом видео:

    Цифра 3 - специальная текстолитовая подложка, к которой крепятся все остальные части процессора, кроме того она играет роль контактной площадки - на ее обратной стороне есть большое количество золотистых "точек" - это контакты (на рисунке их немного видно). Благодаря контактной площадке (подложке) обеспечивается тесное взаимодействие с кристаллом, ибо напрямую хоть как нибудь воздействовать на кристалл не представляется возможным.

    Крышка (1) крепится к подложке (3) с помощью клея-герметика, устойчивого к высоким температурам. Между кристаллом (2) и крышкой нет воздушного зазора, его место занимает термопаста, при застывании из нее получается "мостик" между кристаллом процессора и крышкой, благодаря чему обеспечивается очень хороший отток тепла.

    Кристалл соединяется с подложкой с помощью пайки и герметика, контакты подложки соединяются с контактами кристалла. На этом рисунке наглядно показано как соединяются контакты кристалла с контактами подложки при помощи очень тонких проводков (на фото 170-кратное увеличение):

    Вообще устройство процессоров разных производителей и даже моделей одного производителя может сильно разниться. Однако принципиальная схема работы остается прежней - у всех есть контактная подложка, кристалл (или несколько, расположенных в одном корпусе) и металлическая крышка для отвода тепла.

    Так например выглядит контактная подложка процессора Intel Pentium 4 (процессор перевернут):

    Форма контактов и структура их расположения зависит от сокета процессора и материнской платы компьютера (сокеты должны совпадать). Например на рисунке чуть выше контакты у процессора без "штырьков", поскольку штырьки находятся прямо в сокете материнской платы.

    А бывает другая ситуация, где "штырьки" контактов торчат прямо из контактной подложки. Эта особенность характерна в основном для процессоров AMD:

    Как уже упоминалось выше, устройство разных моделей процессоров одного производителя может различаться, перед нами яркий тому пример - четырехъядерный процессор Intel Core 2 Quad, который по сути представляет собой 2 двухъядерных процессора линейки core 2 duo, совмещенных в одном корпусе:

    Важно! Количество кристаллов внутри процессора и количество ядер процессора - не одно и то же.

    В современных моделях процессоров Intel умещается сразу 2 кристалла (чипа). Второй чип - графическое ядро процессора, по-сути играет роль встроенной в процессор видеокарты, тоесть даже если в системе отсутствует видеокарта, графическое ядро возьмет на себя роль видеокарты, причем довольно мощной (в некоторых моделях процессоров вычислительная мощь графических ядер позволяет играть в современные игры на средних настройках графики).

    Вот и все устройство центрального микропроцессора, вкратце конечно же.

    pc-information-guide.ru

    Физический процессор - это... Что такое Физический процессор?

    Данные в этой статье приведены по состоянию на 2008 год. Вы можете помочь, обновив информацию в статье.

    Физический процессор (англ. Physics Processing Unit — англ. PPU, «физический ускоритель», «ускоритель физики») — устройство, чип, выделенный специализированный процессор, предназначенный для обработки «физических» вычислений преимущественно в физических движках. К примерам физических вычислений, использующих физический процессор, относятся: динамика твёрдых тел (англ. rigid body dynamics), динамика мягких тел (англ. soft body dynamics), обнаружение столкновений (англ. collision detection), динамика жидкостей (гидрогазодинамика), симуляция волос, меха и ткани, анализ конечных элементов (англ. finite element analysis), разломы объектов. Идея (основная функция, суть) физического процессора состоит в разгрузке центрального процессора (англ. CPU — англ. Central Processing Unit) от трудоёмких задач по обработке физики. Очень похожую идею используют современные видеокарты, основной частью которых являются графические процессоры (англ. GPU — англ. Graphics Processing Unit).

    Первыми разработанными физическими процессорами являются SPARTA и HELLAS.

    Термин «PPU» был выдуман маркетинговым отделом компании Ageia для того, чтобы описать свой чип PhysX для потребителей. Физический процессор PhysX, разработанный Ageia — единственный законченный, спроектированный, разработанный, массово выпускаемый, продаваемый и поддерживаемый экземпляр, который был спроектирован исключительно как PPU. Кроме PhysX, существуют и другие решения и технологии в данной сфере.

    Ageia PhysX

    Первый процессор, который был рекламирован как «PPU», был чип PhysX, созданный компанией Ageia. Игры, которые хотели задействовать PhysX, должны были использовать специальное подпрограммное обеспечение — физический движок PhysX SDK (ранее известный как NovodeX SDK) разработки Ageia.

    Процессор PhysX состоит из RISC-ядра общего назначения, который управляет массивом настраиваемых VLIW-процессоров, работающих с SIMD-инструкциями и плавающей запятой. Процессор работает с локальными банками памяти со встроенным переключателем для управления потоками между ними. PhysX не имеет такой иерархии кэш-памяти, как CPU или GPU.

    В настоящее время платы с процессором PhysX доступны в продаже от трёх компаний. ASUS и BFG Technologies стали первыми компаниями, которые начали продавать платы. Готовые комплекты компьютеров с установленными платами PhysX доступны от таких сборщиков компьютеров, как Alienware, Dell и Falcon Northwest.

    В феврале 2008 года, после того, как Nvidia купила Ageia Technologies, казалось, что все наработки последней полностью перешли к Nvidia. Однако в марте 2008 года Nvidia заявила, что сделает PhysX SDK открытым стандартом, доступным для всех желающих.[1] Поддержка PhysX SDK будет доступна для всех видеокарт производства Nvidia, начиная с серии 8ххх. На данный момент Nvidia готовит к выпуску новую версию драйверов, которая включает поддержку PhysX SDK в этих видеокартах. 24 июля 2008 года стало известно, что Nvidia выпустит WHQL-сертифицированный драйвер ForceWare с поддержкой ускорения физики 5 августа 2008 года.[2]

    28 июня 2008 года Эран Бадит (англ. Eran Badit), участник ресурса NGOHQ.com, запустил аппаратную поддержку PhysX SDK на видеокарте Radeon HD 3870.[3] Компания NVIDIA отреагировала на инициативу Эрана Бадита негативно, однако 9 июля 2008 года Бэдиту открыли доступ к документации, SDK, аппаратному обеспечению и дали контакты инженеров. Таким образом, NVIDIA открывает PhysX SDK для сторонних разработчиков.[4]

    15 августа 2008 года компания NVIDIA выпустила драйвер ForceWare 177.83, который активирует поддержку PhysX в видеокартах серий 8, 9 и 200. Это немедленно расширило пользовательскую базу до более чем 70 миллионов человек во всем мире.[5][6]

    Ссылки по разделу

    Сопроцессор VU0 в PS2 как PPU

    Игровая приставка шестого поколения Sony PlayStation 2 использует 128-битный процессор «Emotion Engine», который является комбинацией центрального процессора (CPU) и цифрового сигнального процессора (DSP). Emotion Engine состоит из центральной 64-битной части, построенной на основе MIPS R5900, и двух 128-битных векторных сопроцессоров VU0 и VU1 (англ. Vector Unit). VU0 обычно используется для трансформации полигонов, физики и других вещей, имеющих отношение к геймплею. VU1 обычно используется для трансформации полигонов, освещения и других вычислений, связанных с визуализацией.

    VP0 условно можно считать ограниченной реализацией физического процессора. Его набор признаков и размещение в пределах микропроцессора приспособлены к ускорению обновления игровых задач, включая физику и искусственный интеллект; VU0 может разгрузить центральную часть «Emotion Engine». Будучи цифровым сигнальным процессором, VU0, однако, является намного более зависимым от центрального процессорного элемента и не может быть способным к осуществлению полного физического API. Именно поэтому VU0 не может классифицироваться как PPU.

    Это использование подобно до Havok FX или физике GPU в том, что мощь универсального блока с плавающей запятой используется для дополнения центрального процессора, а также графики и физики.

    Процессор Cell как PPU

    Процессор STI Cell, который используется в игровой приставке седьмого поколения Sony PlayStation 3, имеет схожую структуру с процессором Ageia PhysX. Дизайн процессора создан с учётом похожих к Ageia PhysX соображений. В отличие от ATI/NVidia GPGPU, и как PhysX, дизайн Cell спроектирован с акцентом на обеспечении каждого параллельного потока с большим рабочим множеством (англ. working set), большим количеством межпотоковых связей (англ. inter-thread communication) и управлением, чем в обычном центральном процессоре. Такой дизайн очень подходит для физических вычислений.

    Термин «PPU» не используется для описания Cell, однако он проявляется вместе с маркетинговым отличием: альянс STI Design Center продаёт процессор для широкого диапазона встраиваемых приложений, не относящихся к играм; и даже в составе PlayStation 3 он способен использовать DSP-подобные SPE (англ. Synergistic Processing Elements — Синергический Обрабатывающий Элемент) для вершинной обработки (англ. vertex processing), звука, декомпрессии и других задач.

    Havok FX

    Основная статья: Havok

    Физический движок Havok SDK является главным конкурентом движка PhysX SDK. Он используется более чем в 150-ти играх, включая такие игры, как Half-Life 2, The Elder Scrolls IV: Oblivion и Dead Rising.[7]

    Чтобы конкурировать с физическим процессором PhysX, была разработана концепция Havok FX, основная суть которой заключалась в использовании мощностей видеокарт для ускорений определённых физических вычислений. Havok FX должен был использоваться только на компьютерах, оснащенных минимум двумя видеокартами, соединёнными при помощи NVIDIA SLI или ATI Crossfire. При этом одна видеокарта из этой связки должна была полностью выделяться для физических обсчётов.[8]

    Решение Havok делит все физические симуляции на физические эффекты и «геймплейную» физику. Физические эффекты (пыль, мелкие осколки и обломки от взрывов, огонь) обрабатываются при помощи графического процессора на видеокарте как инструкции Shader Model 3.0 (Шейдерная модель версии 3.0). «Геймплейная» физика обрабатывается при помощи центрального процессора обычным способом. Важным различием между этими двумя направлениями является то, что физические эффекты не влияют на геймплей игры; огромное большинство физических операций всё ещё выполняется стандартным программным способом при помощи CPU. Этот подход значительно отличается от движка PhysX SDK, который перенаправляет все текущие физические вычисления на карту PhysX.

    Так как 15 сентября 2007 года фирма Intel выкупила фирму Havok, то «Havok FX» был отменён. Предполагалось, что Intel заморозит проект аппаратной поддержки движка на видеокартах своего конкурента, компании AMD, и сосредоточится на оптимизации движка под свои многоядерные CPU.[9][10][11]

    20 марта 2009 года появилась новость о том, что на ежегодном мероприятии Game Developers Conference 2009 компании AMD и Havok продемонстрируют ускорение физики силами видеокарт Radeon. Терри Македон (англ. Terry Makedon), менеджер продукции ATI Catalyst, заявил, что на GDC компания AMD покажет свою стратегию «ATI GPU Physics» и проведёт соответствующую демонстрацию. AMD будет использовать для ускорения Havok язык программирования OpenCL, компилятор которого входит в состав программного пакета «ATI Stream SDK».[12][13][14][15]

    Как и было обещано, AMD и Havok провели демонстрацию физики на GDC 09. Впервые были продемонстрированы возможности выполнения «Havok Cloth» на расширении OpenCL. Было заявлено, что для расчётов данной подсистемы необходим графический процессор от AMD с поддержкой OpenCL и AMD Stream. Также было заявлено об ориентации Havok на новейшие многоядерные процессоры AMD Phenom.[16][17][18]

    Ссылки по разделу

    GPU против PPU

    Развитие концепции GPGPU делает графические процессоры всё более и более подходящими для задач, которые предназначаются для физических процессоров. DirectX 10 добавляет в GPU целочисленные типы данных (англ. integer data types), унифицированную шейдерную архитектуру (англ. unified shader architecture) и геометрические шейдеры, которые позволяют графическому процессору обрабатывать более широкий диапазон алгоритмов. NVidia CUDA обеспечивает межпотоковые связи (англ. inter-thread communication) и рабочую область сверхоперативного стиля (англ. scratchpad-style workspace), связанную с потоками.

    Тем не менее, GPU спроектированы для работы с компьютерной трёхмерной графикой. Они имеют большее время ожидания, более медленные потоки, работают с текстурами и фреймбуффером (англ. framebuffer). Это отличает их от Ageia PPU и Cell как менее хорошо оптимизированные для того, чтобы выполнять физические моделирования.

    Sieve C++ Parallel Programming System поддерживает PPU, показывая, что чип Ageia PhysX был бы подходящим для задач типа GPGPU.

    Ссылки по разделу

    Intel Larrabee & AMD Fusion

    Ожидается, что Intel Larrabee — многоядерная реализация х86-архитектуры с оптимизированной пропускной способностью, — будет хорошо подходить для роли физического процессора. Как и процессор Cell, Larrabee по своим параметрам находится между центральным и графическим процессорами. Larrabee предназначен для универсальной многозадачной многопоточной обработки в противовес специализированной высокоэффективной внутренней обработки. Компания Intel подтвердила, что архитектура памяти в Larrabee не будет использовать временные буферы, как Cell или Ageia PhysX; вместо этого архитектура памяти будет ближе к обычной иерархии кэша CPU. Однако Larrabee будет иметь расширения для включения высокопроизводительных вычислений (наиболее вероятным является полная замена инструкций по управлению кэшем).

    Компания AMD объявила о своём проекте AMD Fusion. AMD Fusion будет представлять собой процессор, который на одном кристалле будет объединять стандартных центральный х86-64 процессор и графический сопроцессор, созданный на основе последних моделей серии Radeon. Различные ресурсы процессора AMD Fusion, такие как иерархический кэш, будут использоваться совместно. Эта будущая конфигурация, вероятно, также будет подходящей для роли PPU.

    Примечания

    Ссылки

    dic.academic.ru


    Смотрите также