打破传统！Intel最新45nm顶级CPU QX9650超频研究(7)

通过Prime95测试系统稳定性
在过去的十年中，一个被称为the Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS)的小组一直在支持发展一个历史上运行时间最长的电脑程序。Mersenne Prime(梅森素数)是指数学中形如2P-1(其中p为素数)的素数，2000多年来，人类仅找到41个梅森素数。这个简单的Prime95程序早在1996年的一月份已经发布下载，它允许那些对梅森素数有兴趣同时愿意贡献自己CPU运算能力的用户参与其中。虽然只有一小部分超频者参与到GIMPS之中，但是很都在使用Prime95进行系统稳定性测试。虽然目前还有其他软件可以测试系统稳定性，但是真正能做到象Prime95一样的却很少。

加载到处理器上的负载是很重的(一般来说，windows现实都每一个核心都100%)，如果系统有任何缺陷，Prime95都能很快地找到他们并向使用者发出警告。其次，更新的版本会自动检测使用者系统的核心个数并针对性地进行运算，确保每一个核心都能基本不通过使用者操作而达到满负荷运行。有一个问题很重要，高负荷会使系统的电源、主板电源电路元件，以及其他辅助电源系统进行自我调节。最终，使用者能计算出任意时间的系统用电。

错误出现的原因从简单的循环错误和系统锁定到复杂的关机、重启都有。由于Prime95测试是内存和处理器都同时测试，因此我们有时不是很清楚究竟是哪一个部件首先出现问题。虽然你可能会马上尝试寻找CPU最大的稳定频率，但你最好先把这个想法留着。首先你应该尝试把注意力集中在主板内存子系统的限制上。如果忽略了这一点，有可能会导致整个系统的不稳定。

我们一开始先根据系统参数确定限制。通过设置好各种参数，我们可以避免在这个过程中造成不必要的硬件损害或者其他更坏的情况。在绝大部分时候，通过检测和限制这些数值，我们可以保证在测试的过程中不出现重大错误。

整个系统的电源消耗：也就是说整个系统所需要的电量供给。所有配件都要通过电源装置，把家用的AC电流转换为现在的DC电流进而供给系统。P3 International为我们搞了一个非常好而价钱很低的产品 Kill-A-Watt ，通过这个产品我们可以瞬时地知道系统的功率耗损（瓦） ，伏特-安培（VA）的输入，电源输入电压（V），电源输入电流（A），和功率的使用。

对于目前高转换效率的电源来说，一般的转换效率为80%，也就是说整个系统的电源有20%是在电源本身所损耗的(虽然电源效率的真实值是随着系统的负载而变化的，但是我们现在把这个问题简化成电源效率为恒定不变)。通过这样，我们就能预测得到我们的系统真正使用的电力，和有多少电力变成了热能而损耗。例如，你的系统电源是300W，那么实际能用的就只有240W(0.8X300W)，电源变成热能的损耗为60W(300W-240W)。我们需要知道的是电源真实的最大输出功率而不是最大输入功率。

通过上面的介绍，我们就能够计算出任意电源的最大输出功率。想想一个高品质600W电源，同时稳定的电源效率为80%。首先，先把输出功率乘以90%(0.9X600W=540W)，这可以让我们更好地了解这个电源的最大负荷。然后我们把这个功率除以0.8，则有540W/0.8=675W。对于一个好的600W电源，我们可以通过Kill-A-Watt读出它的最大功率为675W(当然，这个数值是建立在一个好的电源品质之上的，对于一些普通的或者质量一般的电源，这个效率可能只有70%左右，也就是说最大功率约为643W。除非你的配件所需要的功率远远小于电源的实际功率，否则电源也会发出很高的热量。这就是为什么绝大部分的超频玩家都需要一个好的电源)。

必须记住，单单在CPU测试上的电源消耗不能反映出整个系统在显卡高负荷时的电源消耗，例如在玩3D游戏的时候，GPU也会消耗非常大量的电源。必须确保你已经计算好你的系统的最大耗电量。买一个更强大的电源也是一个好方法。

核心电压和核心温度：随着节电技术的发展，节电大小越来越小，核心电压也在逐步降低。更好的散热系统有时候能允许更高的频率，但是仅仅限于温度还在控制之内。即使采用高端的水冷散热系统，45nm四核CPU如果电压超过1.42V，那也也会造成极端高的CPU满载核心温度，特别当我们把CPU频率推到4.2GHz或以上。对于那些传统的风冷散热，核心电压的极限只能达到1.36V甚至更低。

Intel的Core 2家族的处理器在电压上有令人难以置信的弹性，要让核心电压突破最大限制进而损坏处理器也是一件不容易做到的事。有些情况下，热量也会成为性能被限制的原因。在下面的文章中，我们将更详细地讨论核心温度对频率和电压的影响。

内存温度：与CPU不同，目前内存模块对于电压条件非常敏感，只要进行一些很小的错误操作就能让内存崩溃。绝大部分的高性能内存制造商都需要很长的测试时间以测定产品能承受的最大电压。我们长期都建议，必须对这个东西多加关注。一般来说，DDR2的最高电压为2.4V，DDR3的最高电压为2.1V。超过这个电压的话，你将加速系统的崩溃。记住，即使你的BIOS允许你把内存电压调到很高，但是这不等于你需要把他们通通都使用。

北桥电压：记忆体中央控制器(MCH)，有些时候被称为北桥，是为I/O和CPU的外部数据服务的。它的接口包括前段总线(FSB)，通过PCI Express控制的显卡，还有南桥使用的窄带DMI。MCH与FSB的比值是1:1,2:1和甚至4:1，当我们对CPU进行超频的时候，提高FSB的同时也会提高对MCH的要求。

若MCH的电压超过1.7V(对于X38来说)，一些老式的主板将肯定会损坏。由于X38采用的是90nm制程技术，我们发现它能承受的电压要比65/45nm的CPU要高。在我们测试X38的过程中，我们发现这个芯片在运行两条DIMM banks(2X1GB)，在400MHz FSB的时候，默认电压是1.25V，而当内存数量增加到4X1GB的时候，电压也上升到1.45V。除了FSB和内存插槽数目外，还有一些其他设置可以很大地影响MCH的最低电压需求，包括静读控制延误(Static Read Control Delay)，也被称为Performance Level - Command Rate selection (1N versus 2N)，和内存异步。我们的建议是当你在寻找最高频率时保持这些数值在1.6V以下。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/jisuanjixue/article-1447-7.html