Come ogni appassionato di PC pukka sa, AMD ha recentemente impostato un record di clock per un processore per PC quad-core. Per gentile concessione di alcuni pazzi bambini scandinavi e un carico di benna di azoto liquido, il nuovo processore 45nm Phenom II di AMD ha colpito un inestinguibile 6.5 GHz.

Naturalmente, tali registrazioni sono del tutto irrilevanti per le prestazioni del PC reale. L'immissione costante di azoto liquido nel PC a mano non è certo materia di calcolo pratico. Eppure ci sentiamo sicuri che la vecchia versione di Intel non sarà felice di consentire a AMD di mantenere anche questa superiorità simbolica.

Pertanto, non sarete sorpresi di sentire che circolano voci su un nuovo gradino di frequenza del potente processore Core i7. Se fosse vero, potrebbe vedere il disco quad-core di AMD a 6.5GHz bruciato prima piuttosto che dopo.

Potenzialmente ancora più preoccupante per AMD, Intel ha anche annunciato che i piani per schiacciare i transistor nei processori per PC fino a ridicolmente minuscoli 32nm di larghezza sono stati portati avanti. Sarai in grado di acquistare processori a 32 nm da Intel prima della fine dell'anno. Aspettatevi gli orologi per continuare a salire.

Con tutto questo in mente, ora sembra un momento opportuno per riflettere sulla storia dell'overclocking della CPU e capire come siamo arrivati ​​ai mostri multi-core, multi-GHz di oggi e cosa riserva il futuro.

Il PC IBM originale

In effetti, l'overclocking è vecchio come il PC stesso. Curiosamente, sono stati i produttori di PC piuttosto che gli entusiasti a far girare la palla. Nel 1983, l'IBM sempre conservatore ha limitato le prime versioni del suo omonimo PC a soli 4,7 MHz nell'interesse della stabilità.

Ben presto, tuttavia, i cloni del PC IBM sono stati forniti con processori compatibili con 8088 e funzionanti a 10MHz. Così è iniziata la battaglia per il clockspeed più alto.

Naturalmente, in questa fase iniziale, l'overclocking dell'utente finale non era un'opzione terribilmente pratica. L'esecuzione di orologi più alti richiedeva una modifica del cristallo di controllo del quarzo usato per impostare le frequenze di clock, altrimenti noto come modulo dell'oscillatore.

Anche allora, in quei giorni il resto della piattaforma era rigidamente bloccato alla frequenza della CPU. In altre parole, qualsiasi modifica alla frequenza della CPU si rifletteva direttamente nella frequenza operativa del bus di sistema, della memoria e delle periferiche. Inoltre, molte applicazioni, in particolare i giochi, mancavano i timer incorporati e non avevano più controllo o semplicemente si bloccavano su una piattaforma overcloccata.

Inizia l'era del facile overclocking

Il prossimo grande passo è stato l'arrivo del processore Intel 486 e l'introduzione di metodi di overclocking molto più user friendly. Era la seconda versione DX2 della 486, lanciata nel 1989, che ha debuttato il moltiplicatore della CPU, consentendo alle CPU di funzionare a multipli della frequenza del bus e quindi di abilitare l'overclocking senza regolare la frequenza del bus.

Mentre la regolazione delle velocità del bus di solito comportava poco più che sfiorare un ponticello o un interruttore DIP, la modifica dell'impostazione del moltiplicatore spesso richiedeva un po 'di modding del chip con una matita con piombo o, nel peggiore dei casi, forse un lavoro di saldatura. In un modo o nell'altro, sono stati possibili impressionanti overclock di alcuni cloni del chip Intel 486 di Cyrix e AMD. Ad esempio, il 5x86 di AMD del 1995, un chip basato su silicio a 450 nm, potrebbe essere sincronizzato da 133 MHz a 150 Mhz. Roba sexy al momento.

Cosa c'è in un wafer?

Fu durante questa prima età d'oro dell'overclocking entusiasta, a metà degli anni '90, che l'influenza della tecnologia di produzione del silicio sulle singole frequenze dei chip venne alla ribalta. Le CPU sono essenzialmente incise su wafer circolari di substrato di silicio. Nonostante i processi finemente affinati utilizzati dal produttore, le proprietà variano da wafer a wafer.

In parole povere, i trucioli tagliati da alcuni wafer possono raggiungere velocità di clock più elevate di altri. In effetti, lo stesso vale per la posizione di un singolo die CPU all'interno di un wafer. Più è vicino al centro, più è probabile che colpisca le alte frequenze.

Allo stesso tempo, la progressione verso dimensioni di transistor individuali sempre più piccole non solo consente di contenere più feature in una matrice di processore singolo, ma tende anche a ridurre la dispersione di corrente e quindi a consentire velocità di clock più elevate.

Poi c'è una piccola questione di stepping: piccole revisioni apportate alle architetture della CPU per correggere i guasti e migliorare i problemi del percorso di velocità. Questo è solo un modo elegante di descrivere la messa a punto fine per consentire l'alta velocità di clock. C'è molto di cui essere consapevole quando si sceglie un chip con l'overclocking in mente.

Intel entra nel gioco dell'overclocking

Intel, naturalmente, è stata a lungo il maestro nel creare transistor più piccoli. Nel 1996 ha introdotto il Pentium Pro. In primo luogo, questa era una CPU molto più sofisticata rispetto a prima, grazie all'esecuzione di istruzioni fuori ordine. Ma vantava anche transistor minuscoli (per l'epoca) a 250 nm. Le versioni a 200 MHz del Pentium Pro avevano raggiunto i 300 MHz, un overclock estremamente sano del 50%.

Tuttavia, il Pentium Pro era un chip dolorosamente costoso. Nel 1998, Intel ha rilasciato Celeron originale, un processore orientato al budget con un set di funzionalità ridotto, senza cache L2. Stock con clock a 266 MHz, gli esempi di vendita al dettaglio del chip erano talvolta in grado di raggiungere i 400 MHz. Grandi orologi con un piccolo budget erano possibili per la prima volta.