Работа жестких дисков и видеоадаптеров в форсированных режимах

Режимы работы жестких дисков и видеоадаптеров зависят от частот шин, к которым подключены данные устройства вместе со своими контроллерами. Для жестких дисков частотные режимы определяются шиной PCI. Для видеоадаптеров в зависимости от используемого типа устройства это могут быть либо шина AGP, либо PCI. Следует заметить, что для материнских плат, выпущенных несколько лет назад и ориентированных на использование процессоров 486 и 386, это могут быть шины VLB, MCA, ISA, EISA.

Частоты шин PCI, AGP, а часто и их устаревших предшественников зависят от установленной частоты шины процессора FSB (GTL+/AGTL+, Alpha EV6). Обычно частоты шин PCI и AGP устанавливаются делением частоты шины процессора FSB. В качестве примера можно привести распространенные значения частоты шин процессора FSB, видеоадаптера AGP и плат расширения PCI, часто реализованные в материнских платах.

Для архитектуры большинства материнских плат существуют средства, предоставляющие возможность корректировки значений частот шин AGP и PCI не только через изменение частоты FSB, но и соответствующих коэффициентов деления частоты шины процессора. Это осуществляется либо с помощью ввода специальных параметров в BIOS Setup, либо с помощью специальных переключателей и перемычек на материнских платах. Изменением значений частот шин компьютера удается выбрать оптимальные режимы эксплуатации устройств, управляемых посредством данных шин. Обычно в составе стандартного аппаратно-программного обеспечения не существует специальных средств для разгона жестких дисков. Однако скорость их работы зависит от частоты шины PCI, к которой они подключены через соответствующие контроллеры. В существовании такой зависимости можно убедиться на примере тестирования компьютера в режиме разгона (overclocking) программой WinCheckIt (v2.03) при разных значениях частоты шины процессора FSB. Эта шина определяет частоту шины PCI, а через нее и производительность жесткого диска. Оценки производительности жесткого диска, полученные в процессе тестирования программой WinCheckIt (v2.03) при разных значениях частоты шины PCI, приведены в таблицах 2 и 3.

Следует отметить, что не все жесткие диски хорошо относятся к форсированию своей работы через увеличение частоты шины. Для некоторых типов производительность увеличивается, для других она даже уменьшается. Это зависит как от типа, так и от конкретного экземпляра данных устройств. Многие современные жесткие диски, емкость которых превышает 10 Гбайт, хорошо работают на повышенных частотах с высококачественными материнскими платами, например на частоте 42 МГц и даже выше. Обычно подобные режимы невозможны в случае использования устройств с емкостью менее 1 Гбайт, технологии и элементы которых не столь совершенны, как у пришедших им на смену более перспективных моделей. Однако, несмотря на возможности современных жестких дисков большой емкости, способных работать даже при высоких значениях тактовых частот шины PCI, не рекомендуется эксплуатировать их при частотах выше 40 МГц. Это связано не только с повышением вероятности сбоя при осуществлении операций записи и считывания данных и, как следствие, с потерей данных, но и с ухудшением температурного режима эксплуатации электронных и механических элементов этих устройств. Здесь следует напомнить, что жесткие диски, конструкция которых предусматривает большой объем встроенной кэш-памяти, достигающей 2 Мбайт, и высокую скорость вращения дисков, например 7200 оборотов в минуту, нередко требуют охлаждения даже в штатных режимах. Особенно это актуально при использовании нескольких подобных устройств, помещенных в системный блок малых размеров совместно с другими высокопроизводительными комплектующими, работа которых часто характеризуются высокими значениями тепловыделения. В подобных случаях целесообразно использовать адекватные средства охлаждения не только для процессора и видеоадаптера, но и для жестких дисков, что, к сожалению, не всегда возможно реализовать. Таким образом, ограничения, накладываемые неоптимальными температурными режимами эксплуатации и недостаточными скоростными параметрами электронных и механических элементов жестких дисков, являются основными сдерживающими факторами разгона данных устройств.

Современные высокопроизводительные видеоадаптеры, построенные на основе быстродействующих элементов, допускают большие изменения частот своих шин (AGP) по сравнению с жесткими дисками. Но и они не всегда работают стабильно на высоких частотах, получаемых в результате разгона процессора. Приведенная выше таблица и примечание хорошо иллюстрируют данный факт. Как и в случае жестких дисков, влияние повышенных частот шины AGP на производительность подсистемы видеовывода можно проследить на примерах разгона компьютеров.

Некоторое повышение частоты шины AGP, к которой подключен видеоадаптер, способствует росту скорости обработки видеоданных. Кроме того, увеличение частоты этой шины обеспечивает расширение полосы пропускания (Bandwidth), что повышает скорость передачи данных. Все это, в конечном счете, увеличивает производительность видеоподсистемы пропорционально росту частоты ее шины. При этом особенности архитектуры и частотные свойства электронных элементов, составляющих основу современных видеоадаптеров, допускают сравнительно значительное увеличение частоты шины AGP. Так, например, отдельные устройства, созданные с применением быстродействующих компонентов, выполненных по новейшим технологиям, сохраняют работоспособность на частотах, практически достигающих 100 МГц, что почти на 50% больше стандартного значения 66 МГц, установленного для шины AGP.

Однако возможности данного метода разгона ограничены. Приведенные пределы роста частоты шины AGP относятся, как правило, к отдельным удачным экземплярам видеоадаптеров. Обычно же предельные значения несколько ниже. При этом рост частоты и производительности видеоадаптера ограничивают отдельные элементы, чьи скоростные возможности не позволяют им работать на более высоких частотах. В то же время потенциальные возможности остальных элементов остаются нереализованными.

Значительное, а главное - сбалансированное увеличение скорости работы видеоадаптера может быть осуществлено с помощью специальных программных средств. Данные средства позволяют, как правило, выборочно ускорять работу видеочипсета и видеопамяти, составляющих основу видеоадаптера. При этом возможности программных средств по увеличению производительности видеоподсистемы могут быть дополнены увеличением частоты шины видеоадаптера - шины AGP.

В качестве примера универсальной программы можно привести PowerStrip. Эта программа разработана фирмой EnTech Taiwan.

Программа позволяет изменять режимы работы видеоадаптера и монитора. При этом диапазон изменения частоты вертикальной развертки монитора (частоты кадров) в программе простирается до 200 Гц и ограничивается потенциальными возможностями видеоадаптера и самого монитора. Кроме регулирования этой частоты, данная программа дает возможность изменять частоты видеочипсетов и видеопамяти, а также проводить тестирование видеоадаптеров.

Программа PowerStrip поддерживает видеочипсеты фирм: 3Dfx, 3Dlabs, ATi, Cirrus Logic, Intel, nVidia, Matrox, S3, SiS, Trident, Tseng Labs и т. д. В достаточно длинном списке значатся, например, такие чипсеты, как: ATi Rage II Pro, CL GD543x/544x/546x, i740, Matrox G100, Permedia, PowerVR, Riva128/128ZX, S3 Vision86x, S3 Vision968, S3 Trio32/64, S3 TrioV+, S3 TrioV2/DX, S3 TrioV2/GX, S3 Trio3D, S3 ViRGE, S3 ViRGE/VX, S3 ViRGE/DX, S3 ViRGE/GX, S3 ViRGE/GX2, SiS 6326, Trident ProVidia 9685, ET6000, ET6100 и многие другие.

Данная программа работает с системами Windows 9x и Windows NT и позволяет управлять работой нескольких сот моделей мониторов (практически всех), среди которых числятся мониторы таких известных фирм, как: Hitachi, MAG, Mitsubishi, NEC, Nokia, Panasonic, Philips, Sony, ViewSonic и т. д.

Существуют и другие универсальные программы, рассчитанные на широкий спектр видеоадаптеров и мониторов. Однако многие производители видеоадаптеров вместе со своими изделиями поставляют разнообразные программы, имеющие в своем составе, кроме функций тестирования и оптимальной настройки, средства оптимизации работы видеочипсета и элементов видеопамяти. С данными средствами нередко можно ознакомиться на соответствующих сайтах в Internet, а также у специалистов фирм, занимающихся продажей и сопровождением видеоадаптеров.

Кроме фирменных программ, управляющих работой элементов видеоадаптеров, существуют многочисленные средства, разработанные энтузиастами разгона. Найти и ознакомиться с ними можно опять же с помощью Internet.

В заключение этого раздела можно привести пример разгона и результаты тестирования видеоадаптера Matrox Millennium G200. При этом, учитывая, что разгон, как мощное средство повышения производительности, относится не только к системам, построенным на основе новейших комплектующих, для тестирования был выбран процессор Intel Pentium 300A. Разгон осуществлялся стандартными средствами материнской платы.