Производительность компьютера и его функциональные возможности

Традиционно принято оценивать производительность компьютеров по используемому процессору. Считается, что именно этот, бесспорно, важный элемент, определяет основные функциональные возможности современного персонального компьютера, его класс, стоимость, престиж. Процессоры 8086, 8088, 286, 386, 486, Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III и Pentium 4 , а также семейство Celeron — вот основные вехи, отделяющие одно поколение компьютеров от других. Большое влияние на развитие компьютеров оказывают процессоры фирм AMD, VIA (Cyrix), IBM и ряда других фирм. Однако искушенные пользователи знают, что нельзя забывать и об остальных элементах современных компьютеров, предназначенных для решения широкого спектра задач, включая мультимедийные. К таким элементам относятся: жесткий диск, чипсет и материнская плата, 2О/ЗВ-видеоадаптер и монитор, CD- и DVD-ROM, звуковая карта, для компьютера в локальной сети — быстродействующая сетевая карта, для компьютера, подключенного к Internet, — высокоскоростной модем. Подобный список элементов можно продолжить. Размер его зависит от поставленных задач, определяющих требования к функциональным возможностям компьютера и его техническим параметрам. При этом важнейшим параметром является, конечно, производительность компьютера. 

Производительность компьютера и его функциональные возможности в значительной степени зависят от параметров элементов, входящих в систему компьютера, а также от их совместной, согласованной работы. Мало выбрать компьютер и уточнить его состав. Необходимо компьютер еще и оптимально настроить, добиваясь максимальной производительности его элементов и наиболее полной реализации их функциональных возможностей. Кроме того, как сложное устройство, современный компьютер нуждается в определенном обслуживании и корректном использовании. Игнорирование этих требований может привести к тому, что компьютер, в состав которого входят современные дорогостоящие элементы, может уступать возможностям своих оптимально настроенных предшественников, текущая цена которых много ниже. 

Процедуру настройки подсистем компьютера целесообразно повторять в зависимости от изменения характера решаемых задач, а также после проведения соответствующих операций по аппаратной и программной модернизации. С помощью соответствующей настройки и выполнения некоторых утилит можно, до некоторой степени, компенсировать изменение параметров ряда элементов в процессе их длительной эксплуатации (ухудшение параметров вследствие естественной деградации элементов). Для повышения производительности полезно периодически обновлять драйверы устройств и их BIOS. А такие операции, как сканирование и дефрагментация жестких дисков, следует проводить вообще регулярно. Игнорирование данных операций приводит в лучшем случае к уменьшению скорости, в худшем — к потере данных. Необходимо также периодически следить за новостями, связанными с исправлением ошибок и обновлением операционных систем и офисных программ. А сжатие жестких дисков — сжатие информации с помощью различных программных средств типа DriveSpace и Agent? Сжатие может не только существенно увеличить доступную емкость, но при некоторых обстоятельствах увеличить и скорость считывания информации, а следовательно, и скорость работы большинства программ. 

Однако следует отметить, что даже тщательно настроенный и регулярно обслуживаемый компьютер не может длительное время соответствовать постоянно возрастающим требованиям. Рано или поздно каждый пользователь компьютера сталкивается с проблемой недостаточной его производительности для решения поставленных задач. После того как все резервы по увеличению производительности за счет всесторонней оптимизации работы аппаратных и программных средств компьютера полностью исчерпаны, приходится переходить к более радикальным мерам. Как правило, проблему недостаточной производительности одни пользователи решают путем покупки нового компьютера, другие — модернизации (upgrade) существующего. Оба варианта связаны со значительными финансовыми затратами, нередко весьма существенными. При этом достаточно часто указанные действия касаются еще нестарого и прекрасно работающего компьютера, возможно, купленного всего лишь год-два назад, а может быть и меньше! 

Однако следует отметить, что кроме оптимизации работы аппаратно-программных средств и их модернизации, существует еще один путь, продлевающий период эксплуатации еще новой, но уже стремительно устаревающей вычислительной техники. Этот путь нередко дает вторую жизнь и тем компьютерам, которые современными уже никак не назовешь. Речь идет о методе, который по-английски называется "overclocking", а по-русски — "разгон". Суть данного метода заключается в эксплуатации некоторых элементов и узлов компьютера в форсированных режимах. Это, как правило, позволяет существенно повысить быстродействие каждого из них и соответственно производительность всей системы. Правда, следует отметить, что иногда все это достигается ценой некоторого снижения надежности работы и сокращения ресурса безаварийной эксплуатации, что во многих случаях вполне допустимо. 

Действительно, в условиях постоянного развития компьютерных технологий и разработки все более совершенных программно-аппаратных средств срок целесообразной эксплуатации узлов и элементов вычислительной техники постоянно сокращается. При появлении современных, более качественных и производительных компонентов становится экономически невыгодным эксплуатировать устаревшие прототипы. И это несмотря на совершенствование технологии производства, роста надежности и срока их безаварийной эксплуатации. В настоящее время для процессоров, видеоадаптеров и жестких дисков срок работы в компьютерах обычно составляет не более 2—3 лет. Это в среднем. Однако многие пользователи еще до истечения данного срока стараются заменить эти, как правило, исправные и хорошо работающие элементы, на более производительные образцы. В то же время следует отметить, что высокая надежность компьютерных элементов позволяет эксплуатировать их более 10 лет. Тем не менее новые, более совершенные, более производительные образцы появляются, как правило, каждые несколько месяцев. Поэтому возможное некоторое снижение надежности и ресурса (например, с 10 до 5 лет) часто оправдано и вполне допустимо, т. к. период эксплуатации компьютерных элементов — краток и весь ресурс все равно не будет выработан. А возможные сбои и зависания при корректном выполнении процедуры разгона — крайне редки и в обычных условиях, как правило, не приводят к фатальным результатам. Конечно, не следует использовать данные режимы для элементов серверов или, например, в системах управления потенциально опасными производствами (атомные станции, ракетные комплексы и т. п.) и жизненно важными процессами (операционные комплексы в медицине и т. п.). Там компьютерные сбои не столь безобидны. 

Следует подчеркнуть, что в последнее время разгон стал популярен и среди обладателей совершенно новых PC. Такие пользователи с целью дальнейшего увеличения производительности своих систем нередко уже во время покупки просят установить форсированные режимы для процессоров их компьютеров. Более опытные их коллеги выполняют эту операцию уже собственными силами в домашних условиях, подбирая оптимальные режимы при жестком контроле и тщательном тестировании подсистем своих компьютеров на всех этапах разгона. 

Популярность разгона объясняется не только естественным желанием пользователей усовершенствовать архитектуру своих компьютеров. Главную причину необходимо искать в основном в области экономики. Действительно, данная процедура, применяемая, кстати, не только для процессоров, позволяет при относительно низких затратах достичь сравнительно высокой производительности компьютеров. Ее рост для процессора может достигать 20— 30%, а при более жестких, но рискованных режимах — до 50% и более. Аналогично можно существенно повысить производительность оперативной памяти, видеоадаптера и даже жесткого диска. Данные действия автоматически переводят компьютер в более высокую категорию. При этом нередко комплектующие начального уровня производительности успешно соперничают с более мощными и дорогими представителями, находящимися на противоположном конце ряда. И важно то, что это достигается практически без дополнительных затрат финансовых средств. Экономия только на процессоре может достигать нескольких сотен долларов США. А некоторое, как правило, незначительное снижение надежности и устойчивости работы можно минимизировать выполнением ряда достаточно простых мер и рекомендаций. 

Несмотря на очевидные экономические корни разгона компьютерных комплектующих, не следует рассматривать данный метод повышения производительности PC только с этих позиций. Достаточно часто в форсированных режимах эксплуатируют самые современные, новейшие, элементы и узлы, производительность которых очень высока. Этот показатель определяется достигнутым уровнем современных технологий, лежащих в основе функционирования компьютерных комплектующих. Их разгон позволяет поднять планку производительности и функциональных возможностей еще выше. Так, несмотря на то, что частота в 500 МГц для процессоров с традиционной архитектурой достигнута сравнительно недавно и уже, конечно, превышена, некоторые энтузиасты разгона с подобными элементами покоряют вершины уже в районе 1000 МГц. Нередко такие усилия сопровождаются соответствующими действиями по повышению производительности и других подсистем, входящих в состав современного компьютера. 

Популяризация опыта эксплуатации элементов в форсированных режимах затрагивает экономические интересы фирм — производителей компьютерных комплектующих. А им по вполне понятным причинам совсем не хочется терять даже часть своих прибылей. Кроме того, возможностями разгона нередко пользуются злоумышленники, которые из корыстных побуждений подделывают маркировку компьютерных элементов, например процессоров, модулей памяти и т. д., выдавая их за более производительные, а поэтому и более дорогие модели комплектующих. Некоторые, как правило, мелкие фирмы идут еще дальше. Они выпускают устройства, например, видеоадаптеры, материнские платы или даже компьютеры с уже разогнанными элементами и по вполне понятным причинам не ставят об этом потенциальных пользователей в известность. 

Учитывая возможности фальсификаций и защищая свои коммерческие интересы, многие из фирм — производителей комплектующих вносят различные усовершенствования в свои изделия, препятствующие подделке маркировок и ограничивающие возможности по наращиванию производительности за счет использования нештатных режимов работы. 

Тем не менее, необходимо отметить, что, несмотря на отчаянное сопротивление некоторых фирм — производителей процессоров, всеми силами препятствующих эксплуатации своих изделий в форсированных режимах, наблюдается устойчивый рост популярности разгона. Этому способствует и появление соответствуюших материнских плат и чипсетов, и даже специальных программных средств. На компьютерном рынке широко представлены различные средства охлаждения компьютерных комплектующих. Все это облегчает установку соответствующих режимов, процесс настройки и тестирования. 

Исследованию форсированных режимов и выработке соответствующих рекомендаций посвятили себя не только отдельные энтузиасты, но и многие серьезные фирмы, как зарубежные, так и отечественные. Иногда такие работы выполняются даже с согласия производителей. Примером может служить сотрудничество фирм KryoTech и AMD. В результате их исследований процессоры фирмы AMD в режимах экстремального разгона достигли значения 1 ГГц задолго до выпуска процессоров, для которых данное значение частоты являлось уже штатным. 

Повышенный интерес к проблеме разгона со стороны ряда компьютерных фирм объясняется достаточно просто. Подобные исследования позволяют улучшать технологии, совершенствовать архитектуры, повышать производительность элементов и узлов. Кроме того, это позволяет накапливать статистику сбоев и отказов, что позволяет разрабатывать эффективные аппаратно-программные средства повышения надежности. В конце концов, способность компьютерных элементов устойчиво работать в форсированных режимах — отличная реклама для продукции фирм — производителей данных комплектующих. А некоторые фирмы, используя опыт и технологии фирм, исследующих проблемы эксплуатации компьютерных элементов в форсированных режимах, выпускают на основе накопленного опыта высокопроизводительные комплексы. Так, например, фирма Compaq предлагает платформы для высокопроизводительных серверов, в основе которых применяются технологии фирмы KryoTech, предусматривающие экстремальное охлаждение процессоров типа AMD Athlon, эксплуатируемых в форсированных режимах на частотах почти в полтора-два раза выше штатных значений. 

Вместе с ростом числа поклонников разгона растет число специализированных зарубежных и отечественных сайтов в Internet. Разнообразные разделы этих сайтов популяризируют данный режим эксплуатации элементов и подсистем компьютера, рассматривают различные аспекты возникающих проблем, дают соответствующие рекомендации. 

Попытке некоторой систематизации и формулирования общих и конкретных рекомендаций по настройке и разгону основных элементов компьютера посвящен представленный далее материал