Mindez hogy kapcsolódik a tuninghoz?
Nagyon egyszerűen. Nem véletlenül adnak meg az említett mikroprocesszoroknak működési frekvenciát. Egyrészt, már olyan szintű ezek bonyolultsága, hogy igen pontos, hálózati szinten időzített jelekre van szükség a működéshez. Az alkalmazott részelemek viszont véges jósággal rendelkeznek, konkrét átkapcsolási időt és határozott átkapcsolási paramétereket vonultatnak fel, amiket a tervezés, gyártás során igyekeznek előre figyelembe venni. Természetesen itt mindenképp némi ráhagyás szükséges, egyrészt a környezeti paraméterek lehetséges eltérése miatt, valamint azért, mert nem tudnak minden elkészült darabot pontosan bekalibrálni, az rengeteg energiát, időt, pénzt felemésztene. A sorozatgyártás természete nem engedi mindezeket, ugyanakkor igyekeznek a tervezettől való lehető legkisebb eltérést eszközölni, szakkifejezéssel a legjobban skálázni az adott terméket. Ha ez a ráhagyás nem lenne, szinte senki nem tudna két egyforma gyártmányú processzort még hasonló körülmények közt sem üzemeltetni. Ugyanakkor, ha ez a ráhagyás nem lenne, nem tudnánk kihasználni az általa hagyott mozgásteret a teljesítmény növelésére, azaz tuningra!
A tuning során oly gyakori kék halál
A tűréshatáron túl növelve a frekvenciát a jelek kiesnek a szükséges szinkronból, nem lesznek a kívánt jelalakkal rendelkezők, így egy logikai sorban a leggyengébb láncszem már nem a számítottak szerint fog reagálni, az utána következőnek téves információt küld. Ilyenkor kapunk kék halált, és produkál instabilitást a számítógép. Sebaj, van lehetőség ezt is orvosolni. Itt kezdenek azonban az előző oldal információi egyetlen hatalmas információmasszává összeállni, így aki azt kihagyta, még visszalapozhat. Olvashattuk, hogy a MOSFET-ek kapacitásjellegűen működnek. Töltsük fel hát gyorsabban azt a bizonyos mini-kondenzátort! Ez a kapacitás állandó, tehát elegendő nagyobb töltőáramot biztosítani, ehhez viszont nagyobb üzemfeszültségre lesz szükség, hogy a struktúra véges ellenállását legyőzhessük, és chipünk máris nagyobb frekvencián ketyeg. Mindez tiszta ügy, de rengeteg olyan hatás is fellép, amik a hirtelen jött boldogságunk ellen dolgoznak. A gyakoribb gate töltés-kisütés nagyobb árama nagyobb veszteséget jelent, tehát jobban melegszik a lapkánk.
A nagyobb feszültség az első három veszteségi hatást önmagában is erősíti: A nagyobb feszültséggel kb. lineárisan nő a küszöbfeszültség alatt gerjesztett tranzisztorok source-árama, ez bizony érezhető. A nagyobb feszültséggel több, magasabban gerjesztett elektron lesz a kapuelektródán, így az alagúthatás is erősödik. A nagyobb feszültséggel kb. lineárisan nő a záróirányban előfeszített p-n átmenetek árama, de ez így is szinte elhanyagolható. A dinamikus disszipációs paraméterek közül eleve növekszik a gate-töltögetés árama, ezt alapból mi idéztük elő, és jelentősen nő az átkapcsolási zárlatok száma, valamint azok relatív időtartama is. Megemeltük egy kicsit a feszültséget, és máris elkezdett jobban melegedni a CPU-nk, de ha ez nem lenne elég, a melegedés a statikus disszipációs paraméterek további romlását okozza, ami további járulékos melegedést, és így tovább. Könnyen belátható, hogy csak a frekvenciát növelve is jelentősen nőnek a dinamikus veszteségek, feszültséget is emelve pedig még a statikusak is, ráadásul pozitívan visszacsatolva. Jobban kell hűtenünk tehát az adott eszközt.
A tuning további következményei
Könnyen adódik a logikai sor, hogy a tuning tehát nagyobb mértékű hűtést igényel, de mindez kevés. A tuningolt chipet árammal ellátó részegységnek is arányosan többet kell dolgoznia, ez célszerűen az alaplapunk VRM részlege. Sajnos itt sem 100% a hatásfok, tehát ez is jobban fog melegedni, itt is többlethűtést kényszerülünk alkalmazni. Mindezt tápegység látja el árammal, de az is többet dolgozik majd, és ott is nagyobb lesz a melegedésünk, ami kihat a hatásfokra (szerencsére ott már nem számottevő a jelenség hatása). Eljuthatunk tehát a tuningalalplapokhoz, amelyek erősebb feszültségellátó részleget, a beállítások elvégzésére szolgáló BIOS-t kaptak. A kilowattos tápszörnyetegek is egyre valószínűbben szükségesnek tűnnek, nem is beszélve a fő komponens hűtéséről. Ez hívja életre a több száz watt elvezetésére is alkalmas óriáshűtőket, a folyadékhűtést, és az igazán elvetemült szinteken már a fagypont alatti hőmérsékleteket is. Az efféle, folyékony nitrogént is hasznosító tuning már az extrém tuning, rövid ideig tartó stabilitással, ami már nem a mai cikk témaköre. Mindamellett ennyi elméleti bevezetés így is több mint elegendő, következzen hát a gyakorlatiasabb, könnyebben emészthető méréssorozat az elmélet ellenőrzésére.
A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!
