مزايا وعيوب كسر السرعة في تحسين أداء الحاسب

 

مصطلح كسر السرعة أو زيادة السرعة بالإكراه Overclocking يقصد به إجبار مكون الحاسب سواء كان معالجا أو كارت شاشة أو ذاكرة على التشغيل بسرعة أو بتردد أعلى من المعدل الذي حددته الجهة المصنعة. يمارس عشاق السرعة وتحسين الأداء من هواة الألعاب عملية كسر السرعة بانتظام لتحسين أداء أجهزتهم. فبعضهم يشتري مكونات كمبيوتر منخفضة السرعة والإمكانيات ورخيصة السعر ثم يقومون بعد ذلك بزيادة سرعتها قسرا، مما يؤدي إلى الوصول لأداء المكونات عالية السرعة والوظائف، والبعض الآخر يقوم بزيادة سرعة المكونات عالية السرعة أصلا مما يجعلهم يحصلون على مستويات من الأداء تفوق أداء أحدث ما طرح في السوق من مكونات الحاسب.


وقد نشأت الزيادة في السرعة بالإكراه بسبب اقتصاديات عمليات التصنيع في وحدات المعالجة، ففي أغلب الحالات يتم تصنيع المعالجات ذات السرعات المختلفة باستخدام نفس عملية التصنيع بالضبط، وسرعة الساعة النابضة clock التي يتم تسويق المعالج بها هي نفس السرعة التي يعمل بها المعالج بشكل مستريح عند اختباره ولكن المعالجات يمكنها أن تعمل بترددات أعلى بكثير من الموضحة في المواصفات، وهناك معالجات تعمل بالفعل بأقصى سرعة لها، أي لا يمكن أن تعمل بسرعة أعلى من السرعة التي يتم تسويقها بها، وباستخدام الطاقة اللازمة والتبريد الملائم، يمكن تشغيل المعالجات البطيئة بسرعة أعلى من أو سرعة مماثلة للمعالجات المشابهة ذات السرعة الأعلى.

لتوضيح ذلك، سنفترض أن لدينا معالجين تم تسويقهما على أنهما يعملان بسرعة 2.2 جيجاهيرتز و2.5 جيجاهيرتز على التوالي. بتوفير التبريد والطاقة اللازمة، من الممكن أن يعمل معالج 2.2 جيجاهيرتز بسرعة 2.6 جيجاهيرتز على سبيل المثال أي أعلى من المعالج الذي سرعته 2.5، وهكذا يتم توفير تكلفة شراء معالج جديد من خلال خاصية كسر السرعة.

وقد كانت هناك مواقف تقوم فيها الشركة المصنعة بتخفيض السرعة المعلنة للمعالج استجابة لضغط السوق، وهذا يؤدي إلى معالج رخيص يمكن زيادة سرعته بقليل من الفولتات الإضافية ليساوي سرعة مكون آخر أغلى منه وأعلى في السرعة. وفي مثال شاذ نجح خبراء الكمبيوتر تشغيل معالج من إنتل مزود بخاصية المعالجة متعددة المسارات HyperThreading  بسرعة 6 جيجاهيرتز أي بزيادة قدرها 3 جيجاهيرتز فوق سرعته الأصلية 3.4 جيجاهيرتز، وذلك باستخدام التبريد بالنيتروجين السائل.

من مكونات الكمبيوتر التي يمكن زيادة سرعتها بالإكراه: المعالجات وكروت الشاشة وشرائح اللوحة الأم والذاكرة. يمكنك من خلال زيادة السرعة بالإكراه والقوة الجبرية ترقية جهازك ببلاش! أي يمكنك الحصول على أداء إضافي من جهاز الكمبيوتر مقابل لاشيء، كل ما عليك هو ضبط المكون ليعمل بسرعة أعلى قليلا من سرعاتها الأصلية. وفي البداية كانت زيادة السرعة قسريا قاصرة على طبقة خبراء الكمبيوتر أو المحترفين فقط، ولكنها بدأت تتسلل لتصبح اتجاها سائدًا مسيطرا بقوة، حتى أن بعض شركات الكمبيوتر بدأت تطرح أجهزة يمكن زيادة سرعتها قسريا.

هناك عاملان أساسيان يحددان سرعة الساعة النابضة للمعالج: الأول هو الناقل الجانبي الأمامي FSB والثاني هو مضاعف إشارات الساعة النابضة multiplier، والجمع بين العاملين يمنحك سرعة المعالج، فمثلا المعالج الذي سرعته 3 جيجاهيرتز عبارة عن ناقل جانبي تردده 200 ميجاهيرتز (يتم مضاعفة تردده أربع مرات حتى 800 ميجاهيرتز) ومضاعف 15 ضعف للوصول إلى سرعة الساعة النابضة الجوهرية، ونظريًا يمكنك تغيير أي منهما لزيادة سرعة المعالج، ولكن أغلب المعالجات الحديثة مغلقة المضاعف، مما يعني أن الحد الأقصى للمضخم هو الحد الأقصى الذي يحقق السرعة الرسمية المخصصة للمعالج، واستثناء ذلك معالج Athlon 64 FX الذي يستهدف سوق هواة السرعة، والذي صمم خصيصا لزيادة سرعته قسرًا، وفي أغلب الحالات يمكنك زيادة السرعة من خلال زيادة تردد الناقل الجانبي الأمامي.


شروط زيادة السرعة بالإكراه والقوة الجبرية
من أهم شروط زيادة السرعة بالإكراه ضمان وجود المقدار المناسب من الطاقة (الكهرباء) للتشغيل السليم، فوجود المزيد من الطاقة قد يؤدي إلى تلف المعالج أو اللوحة الأم أو كارت الشاشة، ونظرا لأن هناك الكثير من العوامل التي تحكم مدى الزيادة زيادة السرعة بالإكراه في سرعة المعالج، أي إعداد أو ضبط غير سليم قد يؤدي إلى كارثة، ونتيجة لذلك، تقتصر إمكانيات الزيادة القسرية للسرعة على اللوحات الباهظة ذات الإعدادات المتقدمة.

الشرط الثاني عند زيادة سرعة الكمبيوتر قسريا وجود التبريد الفعال لإزالة السخونة الزائدة التي تصدرها مكونات الكمبيوتر المزادة، ولأن أغلب أنظمة التبريد مصممة خصيصا لمستوى الحرارة الصادر أثناء الاستخدام العادي، يلجأ هواة زيادة السرعة قسريا إلى وحدات تصريف السخونة عالية الكفاءة والمراوح أكثر قوة وفاعلية، وظهرت أنظمة التبريد بالماء التي تستخدم بشكل متكرر في الوقت الحال، وعند تركيبها بشكل سليم تساعد على التبريد الفعال بشكل أكثر فاعلية وكفاءة من وحدة تصريف الحرارة والمراوح مجتمعين.

من الوسائل المبتكرة لتبريد مكونات الحاسب التي تزيد سرعتها قسريا: النقل الحراري القسري من خلال مروحة تنشر الهواء على السطح، والتبريد السائل حيث ينقل السائل المبرد الحرارة الزائدة إلى وحدة التصريف والنتروجين السائل والثلج الجاف والتبريد بتغيير المرحلة كما في الثلاجات والغمر (غمر الحاسب كله في سائل خامل)، وأشهر هذه الوسائل التبريد بالهواء والتبريد بالماء والتبريد المرحلي لكفاءتها وتوافرها وانخفاض سعرها.

وإذا كان هناك عدد قليل من المستخدمين يقبلون بوضع أنظمة التبريد بالنيتروجين السائل على أجهزتهم بسبب الضوضاء والإزعاج الشديد الصادر منها، لكن اختبارها وتجربتها في بعض الحالات يكشف لنا التحسن الرهيب في الأداء عند التخلص من مقدار السخونة والحرارة الزائدة من الكمبيوتر وكذلك مدى السرعة الهائلة التي يمكن الحصول عليها عند استخدام نظم ووحدات تبريد عالية الكفاءة.

الشرط الثالث هو ثبات الجهاز، فالرأي الشائع أن السرعة بالإكراه والقوة الجبرية تؤدي إلى اضطراب أداء الكمبيوتر، وهذا يحدث نادرا إذا تم اختبار الجهاز بشكل سليم مع مراقبة الطاقة (الفولتات) ودرجة الحرارة بحرص وعناية بالغة، فبدون التبريد الملائم، ستزداد سخونة المكون الذي يعمل بسرعة أقصى من طاقته مما يسبب التوقف المفاجيء في التشغيل، بعبارة أخرى يصبح غير مستقرا وفي بعض الأحوال غير فعالا، حيث يجب إعادة ضبط الكمبيوتر وتخفيض سرعة الساعة النابضة في المعالج أو كارت الشاشة أو توفير زيادة أفضل في الطاقة أو تحسين ظروف التبريد. توجد العديد من البرامج التي تستخدم في قياس إجهاد مكونات الكمبيوتر وهي Super-PI وPrime95 وSiSoftware Sandra وMemtest86.



قياس السرعة بعد زيادتها بالإكراه
بعض المستخدمين يشعرون بالرضا لمجرد تحقيق أي زيادة في سرعة الساعة النابضة للمعالج أو كارت الشاشة أو شريحة اللوحة الأم، بينما لا يكتفي الآخرون بذلك حيث يصرون على تحقيق تحسين ملموس في الأداء لتبرير كل هذه المشقة، وحكم الإنسان على سرعة المعالج يخضع لتأثير إقناع الذات، ولهذا فهناك العديد من معايير القياس العملية التي تستخدم في تقييم الأداء. وينبغي أن ننوه هنا أن الكمبيوتر ربما يبدو مستقرا وربما يتجاوز اختبارات معينة، لكنه ربما يعالج البيانات بشكل غير صحيح. فأنظمة وبرامج التشغيل بها هامش خطأ للمواكبة مع معالجة البيانات غير الصحيحة، وبعض البرامج لا توجد بها هذه الإمكانية في الأصل. ولاختبار مدى معالجة الكمبيوتر للبيانات بشكل دقيق، ينبغي استمرار تشغيل برامج اختبار القياس لمدة أيام. ولاختبار ما إذا كان الكمبيوتر يعالج البيانات، وبعض علامات القياس تختبر جانب واحد فقط من النظم مثل سعة الذاكرة دون أن تأخذ في الاعتبار مدى مساهمة السرعات الأعلى في هذا الصدد على أداء الجهاز بصفة عامة، وسعة نقل الذاكرة للبيانات ليست دائما هي عنق الزجاجة في السرعة، فبعيدًا عن المهام الخطيرة مثل تشفير الفيديو وقواعد البيانات والحوسبة العلمية. ينصح باستخدام عدة برامج مثل 3D Mark 2001/2001 SE لاختبار الأداء العام للمعالج.

مزايا زيادة السرعة بالإكراه

• يستطيع المستخدم في حالات عديدة شراء مكون بسعر رخيص وسرعة أقل وزيادة سرعته لتصبح مماثلة لسرعة مكون أغلى وسرعة أكبر.
• تحقيق سرعة أعلى في الألعاب والتطبيقات النهمة للسرعة ومهام النظام بدون تكاليف إضافية.
• أحيانا تساعد زيادة سرعة أحد مكونات الكمبيوتر في تحقيق مكون آخر لسرعة أعلى، على سبيل المثال، تقيد العديد من اللوحات الأم مثل معالجات AMD Athlon 64 من سرعة وحدات الذاكرة الأربعة عند 333 ميجاهيرتز، وإذا علمنا أن حساب سرعة الذاكرة يتم بقسمة سرعة المعالج على رقم صحيح ثابت، فمعنى ذلك أننا لو زدنا سرعة المعالج بمعدل ما بين 100 و200 ميجاهيرتز أي أقل من 10 في المائة سنحصل على زيادة في سرعة الذاكرة تصل إلى 400 ميجاهيرتز أي زيادة قدرها 20 في المائة.

العيوب
يستطيع المستخدمون المهرة تخفيف عيوب وآثار زيادة السرعة قسريا السلبية، ولكن المستخدمين المبتدئين ربما يرتكبون أخطاء أثناء السرعة بالإكراه والقوة الجبرية قد تسبب أخطاء يمكن تجنبها، وهناك عيوب عامة وعيوب خاصة بالمبتدئين.

عيوب عامة
هذه المساوئ لا يستطيع المستخدمون تجنبها سواء كانوا مخضرمين أو مبتدئين.

• يتأثر العمر الافتراضي للمعالج سلبيا بترددات التشغيل العالية وزيادة استهلاك الكهرباء والسخونة الزائدة، رغم أن ذلك لم يثبت بشكل قاطع.
• الزيادة في سرعات الساعة النابضة تؤدي إلى زيادة مرتفعة في استهلاك الكهرباء وبالتالي ارتفاع فاتورة الكهرباء
• إذا كان من الممكن اختبار استقرار الأنظمة قبل الاستخدام، لا تظهر مشكلات الثبات والاستقرار إلا بعد الاستخدام الطويل بسبب أعباء العمل غير المعتادة أو الأجزاء غير المختبرة من جوهر المعالج.
• استخدام مراوح عالية الكفاءة ولكنها تصدر قدر كبير من الضوضاء والإزعاج يصل إلى 50 ديسيبل أو أكثر، وهو صوت مزعج بالنسبة للكمبيوتر المكتبي وخاصة على المدى الطويل، ويمكن حل هذه المشكلة من خلال استخدام وسائل تبريد بديلة أقل إزعاجا.
• لن تؤدي السرعة بالإكراه والقوة الجبرية إلى توفير التكلفة، فالزيادة الكبيرة في السرعة تتطلب وسائل ومعدات تبريد خاصة باهظة التكلفة وأغلب المستخدمين الذين يعتبرون أنفسهم متخصصين في زيادة سرعة المعالج ينفقون أكثر من الشخص العادي.

   
بالنسبة للمبتدئين

• قد يتسبب المبتدئ في زيادة درجة حرارة المعالج بسرعة، مما يسبب انخفاضا في العمر الافتراضي للمعالج أو يحدث تلفا لا يمكن إصلاحه.
• مع ظهور نطاقات واسعة من خيارات الضبط الفولتي في اللوحات الأم يصبح خطر حدوث حريق أو الإصابة بحروق ليس بعيدا، فالمعالج نفسه ربما يحرق والمكثف ربما ينفجر.
• الأكثر شيوعا من أعطال مكونات الحاسب هو عدم الثبات والاستقرار، فرغم أن الأجهزة لا تتلف بشكل دائم، فقد يسبب ذلك فقد البيانات. ففي بعض الحالات ربما يحدث عطل كامل في نظام الملفات، مما يسبب فقد كل البيانات حتى لو تم استخدام أدوات متخصصة في الاسترجاع.
• الاستخدام العشوائي لمراوح التبريد يؤدي إلى مستويات لا تطاق من الإزعاج والضوضاء، وربما يقوم المستخدم المبتدئ بتركيب العديد من المراوح في مواقع غير صحيحة. وبدون التفكير السليم في الأماكن المناسبة، يحدث الكثير من الفوضى والاضطراب في صندوق الكمبيوتر، مما يؤدي إلى تفاقم الموقف حتى دون زيادة التبريد بالمعدل المطلوب، كما أن تركيب المراوح بشكل غير سليم ربما يؤدي إلى زيادة الاحتكاك أو أصوات الخشخشة.
• التركيب غير السليم لحلول التبريد المتطورة مثل التبريد السائل قد يؤدي إلى عطل دائم في الجهاز، مما يسبب تلف المعالج بسبب النقص المفاجئ للتبريد.
• بعض المنتجات التي تباع لزيادة السرعة خصيصا هي مجرد ديكور، ورغم أن ذلك ليس سيئا في حد ذاته، لكن المستخدم المبتديء ينبغي أن ينتبه للمبالغة التسويقية المحيطة ببعض المنتجات، وإلا فإنه سينفق المزيد من المال أكثر من الضرورة.

قيود كسر السرعة
إذا كانت السرعة بالإكراه والقوة الجبرية مفيدة لبعض المهام، لكنها أيضا مقيدة بعدة عوامل:

• لا يمكن زيادة سرعة كل مكونات الكمبيوتر، فالأقراص الصلبة على سبيل المثال تتضمن أقراصا داخلية إذا تمت زيادة سرعة دورانها الداخلية من خلال زيادة الكهرباء التي يستخدمها محرك القرص الصلب، لكن ذلك يؤدي غالبا إلى دمار القرص الصلب أو تلفه.
• أحيانا توجد إمكانية لزيادة السرعة، ولكنها زيادة طفيفة لا توازي حجم المخاطرة بفقد البيانات، التي لا يمكن التساهل فيها. أجهزة الكمبيوتر الشخصية تستخدم في الغالب للمهام التي تضغط على المكونات والأجهزة الفرعية، أو حينما تكون سرعة تنفيذ المهمة محدودة بعقبات أخرى خارج الجهاز المحلي. على سبيل المثال، لا يتطلب تصفح الويب معالج سريع، وربما يكون العامل المقيد هو سرعة اتصال الإنترنت والعامل المقيد هو سرعة الاتصال بالإنترنت
• ومن المهام المكتبية الأخرى العامة مثل معالجة النصوص وإرسال البريد الإلكتروني تعتمد على كفاءة المستخدم بدلا من سرعة الأجهزة، وفي هذه المواقف أي زيادة في السرعة من خلال السرعة بالإكراه والقوة الجبرية لن تكون ملحوظة.
• من المقبول عادة أنه في المهام الثقيلة حسابيا لن يشعر المرء بأي زيادة في السرعة أقل من 10 في المائة، على سبيل المثال عند تشغيل ألعاب الفيديو أغلب الناس يفشلون في ملاحظة أي زيادة من 60 إلى 66 لقطة في الثانية دون مساعدة عداد اللقطات على الشاشة. غالبا ما تكون الزيادة للتباهي والتفاخر بدلا من المنفعة الحسابية ذات القيمة الحقيقية، وفي كثير من الحالات تفوق المخاطر المزايا.

Posted in: ويندوز