Ретроклокинг: что будет, если «раскочегарить» старое железо с помощью жидкого азота и гелия?

Ретроклокинг: что будет, если «раскочегарить» старое железо с помощью жидкого азота и гелия?

Привет, Гиктаймс! Дорога ложка к обеду, а рекорды в разгоне — к сроку конвейерной жизни компьютерного железа. Но есть у энтузиастов и дисциплины «для души» — так называемый ретроклокинг, когда давно снятые с производства и уже раритетные комплектующие «прыгают выше головы» под воздействием азота, гелия и диковинных модификаций. На что способен старый конь, если выдать ему нового допинга, и в чём состоит смысл такого занятия?

Оверклокинг – это не только романтика «я сделал домашний ПК быстрее и обманул систему!», но и спорт, со своими нормативами и тенденциями. Профессиональный оверклокер – селекционер и герой «гонок на выживание» одновременно: он, с одной стороны, собирает компьютер из отборного, безупречного железа, и заставляет такие комплектующие работать на пределе возможностей. Для мировых рекордов нужна быстрая машина и умелый пилот.

А по другую сторону стоят онлайн-соревнования, где мастера разгона выжимают максимум из тех комплектующих (примерно одинаковых), которые им выдают. Как правило, из нового железа нового модельного года, на базе широко доступных в рознице экземпляров. Это своеобразная демонстрация, «до чего техника дошла» со стороны производителей и доказательство того, что разгон актуален даже для новейшего железа, которое гораздо реже прыгает «выше своей головы».

Если вам нужна производительность – из старого железа будет целесообразнее изготовить сувениры

То бишь, оверклокеры волей-неволей пересаживаются на новые боевые машины каждый сезон, а дотошно раскрывать потенциал морально устаревшего железа никто уже не спешит. Что уж говорить о комплектующих «доазотной» эпохи? Но энтузиасты не упускают возможности приложить руку к разгону старых и заведомо не быстрых процессоров, видеокарт и накопителей. Угадаете, зачем?

Опыт дороже денег

Разгон старого железа не монетизируется никак – производители вкладываются в пиар только нового модельного ряда, игроделы тоже не желают видеть, как их новая игра «икает» на старых видеокартах и процессорах. Поэтому немного странно наблюдать за таким сентиментальным занятием профессиональных «оверов», для которых разгон – это работа, а борьба за предельную производительность – вопрос престижа.

В действительности, профи-энтузиасты уделяют внимание старине не для того, чтобы уронить скупую слезу в память об ушедших славных временах (хотя и по этой причине тоже). Старые комплектующие в разгоне ценны в силу нескольких факторов:

• Железо на базе «толстых» техпроцессов – превосходный «тренажёр» и объект для экспериментов. Новичкам в оверклокинге проще разобраться в основах разгона на моделях, у которых меньше «подводных камней». Профессионалы используют старое железо для экспериментов с системой питания или в паре с комплектующими, которые требуют «обкатки» перед боевым использованием.
• Определённая выгода от разгона «олдскульного» железа всё же теплится. Не финансовая, а скорее, резонанс – новости о том, что у старого процессора/видеокарты ещё есть порох в пороховницах, общественность всегда встречает теплее, чем факт, что из нового дорогостоящего железа выжали очередные 100 МГц. Больше резонанса – больше внимания со стороны спонсоров.
• Приятное с полезным (совокупность первых двух пунктов) + отсутствие сумасшедшей конкуренции на пути к рекордам, как в случае с «попсовым» железом.

Переписываем историю с азотом и гелием, или после драки кулаками не машут?

Сегодня разгон железа почти всегда ассоциируется с жидким азотом, причём не всегда в «конских дозах» – современные процессоры всё реже способны работать на «полном стакане» при сверхнизких температурах и без «колдбага» (потери работоспособности по достижении не-предельной отрицательной температуры в случае охлаждения азотом). На старых «горячих» железках проблема встречается гораздо реже.

Говоря о классике, стоит помнить, что по-настоящему массовым разгон процессоров с помощью жидкого азота стал уже в эпоху Pentium 4 (Northwood), когда энтузиасты взяли за цель стабильно преодолевать частоту в 5 ГГц даже при запредельном тепловыделении комплектующих. А жидкий гелий протооверклокерами и вовсе никогда не использовался. Значит ли это, что сегодня энтузиасты могут «малой кровью» переписать на своё имя все рекорды прошлых времён, просто вооружившись гелием или азотом в бенч-сессии на дому?

Один из многочисленных подвигов Celeron 347 спустя годы после снятия с производства

Теоретически – да, никто не мешает взбодрить турнирную таблицу новыми рекордами и прославиться в амплуа мастера по разгону олдскульного железа. Но на практике всё выглядит не так романтично, как в теории. Потому что для удачного разгона нужен толковый экземпляр процессора/видеокарты (мы ведь выходим далеко за пределы их штатного потенциала, а значит, начинаются нюансы), а выбор классических комплектующих нынче, в 2017-м, уже не тот, что давеча. Особенно, когда речь заходит об оверклокерских материнских платах.

А вот найти подходящую оперативную память для платформ с поддержкой DDR SDRAM труда не составляет – под нужды ретроклокеров идеально подходят комплекты HyperX DDR на чипах Samsung TCCD или Winbond BH-5.

Память Kingston HyperX KHX3200AK2 – один из столпов в разгоне старого железа

Вообще, прелесть HyperX состоит в том, что в ней используются «гонибельные» чипы памяти. Например, в случае с DDR3 память спецподразделения Kingston основывалась на перспективных чипах Hynix. С ней (а это уже прошлое поколение DDR, как ни крути) платформы на базе DDR3 можно раскачивать вплоть до рекордного уровня DDR3-4600 и выше.

Ещё в 2011 году, в эпоху, когда DDR3 ещё не стал мейнстримным типом ОЗУ в домашних ПК, а «последние прорывные» процессоры Intel Sandy Bridge только появились на свет, память HyperX устанавливала один за другим рекорды производительности. Пара модулей HyperX DDR3 покорила частоту 3600 МГц (CL10) и 3275 МГц (CL8) без малого 5 лет назад (рекорд команды оверклокеров Lab501 в декабре 2011 года). Впрочем, сегодня такая память уже не считается ультрахардкором – абсолютно гражданской HyperX Savage DDR3 и DDR4 хватает для того, чтобы устанавливать мировые рекорды, так сказать, мелким оптом даже в тандеме с новейшим железом. А уж потенциал морально устаревших платформ новые модули раскроют, даже если старое железо будет разогнано «выше крыши». Например, для того, чтобы выжать все соки из грозной в недавнем прошлом GeForce GTX 770 (архитектура Kepler недавно пополнила ряды пенсионеров), достаточно всё той же разогнанной до умеренных 3000 МГц HyperX Savage DDR4 – оверклокеры проверяли этот факт в бою.

Прокачанная DDR3 в 2011 году, дамы и господа

Даже для неттопов, которым посчастливилось заполучить процессор с разблокированным множителем, найдутся подходящие варианты – ещё 7 лет назад на свет появились модули SO-DIMM DDR3-2133 CL8. Сбалансированная конфигурация в ретроклокинге – это когда ты не думаешь, осилит ли RAM экстремальный разгон, будь то на базе старой или новой платформы.

Вдобавок, со времён тех же Northwood разгон при помощи азота стал традицией, поэтому «киллер-фичей» мог бы стать оверклокинг с жидким гелием, но это неприлично дорогая, трудоёмкая, неблагодарная затея, на которую у большинства энтузиастов нет средств и времени.

Впечатляют ли новые рекорды на старом железе

В состязаниях старых комплектующих ключевую роль играют не результаты в бенчмарках (они будут смешными даже в сравнении с «бюджетниками» 2017 года), а максимально возможная тактовая частота, которую фиксируют в таблице рекордов. Такой процесс в оверклокинге называется валидацией.

Что главное в ретро-разгоне – так это зрелищность: нередко старое железо позволяет добиться прироста производительности порядка 150-200%! Сегодня даже специализированные комплектующие для разгона (отборные чипы в видеокартах, процессоры специальной серии с разблокированным множителем) подобные результаты не даются без труда, а старые «камни» даже в бюджетных разновидностях покоряют рекордные частоты без проблем.

Как вам, к примеру, бюджетный Intel Celeron D 347 (65 нм, 2007 модельный год, ядро Cedar Mill), который в 2010 году после разгона с помощью жидкого гелия подпрыгнул в тактовой частоте с 3,06 до 8,19 ГГц? Да и вообще. Socket 775 и процессоры на его базе (Core 2 Duo и Core 2 Quad различных поколений) стали легендами на все времена.

Процессор Intel Celeron D 347 в материнской плате DFI LANparty UT P35-T2R выдаёт рекордную частоту при помощи жидкого гелия

Особым уважением среди оверклокеров пользуются видеоускорители GeForce 8000 серии. Например, «субфлагман» GeForce 8600 GTS с 640 Мбайт памяти российские энтузиасты (Smoke, slamms и Atheros) разогнали с частоты 500/1600 МГц (ядро/память) до 1053/1253 МГц и установили рекорды сразу в пяти оверклокерских дисциплинах!

Даже горячие, неповоротливые двуглавые видеоускорители наподобие NVIDIA GeForce 9800 GX2 (2008 г.) в разгоне с помощью жидкого азота ставят рекорды производительности спустя шесть лет после выхода. Упомянутая выше видеокарта в 2014 году в паре с новым процессором Intel Haswell рванула с частот 600/1000/2000 МГц до 957/2322/2484 МГц? Не то, чтобы крышесносящий результат, если говорить о процентном приросте, но никто не предполагал, что дорогая неуклюжая «печь» сможет прыгнуть «выше головы» по прошествии стольких лет.

Разгон на 60% по ядру в GeForce 9800 GX2 (в паре с Core i5-4670K)

В это нелегко поверить, но даже в разгоне системы на базе SATA ревизии 1.0 целесообразно использовать SSD, а не жёсткий диск. Потому что в бенчмарках нет нужды копировать файлы огромного объёма в строгой очерёдности – тестовые утилиты чаще подгружают большое количество компактных файлов, и главное в такой задаче – реакция, время отклика. В таких случаях лидерство всегда остаётся за твёрдотельными накопителями. Ударяться в максимализм и приобретать ультимативный геймерский SSD не следует, потому что железо его не «раскачает», а бюджетные накопители могут, хоть и немного, но не «вытянуть» максимум в случайных операциях чтения и записи. Поэтому в тестовых стендах ретроклокеров чаще всего используются SSD геймерского класса. В случае с Kingston речь идёт о HyperX Savage.

Даже в старых разогнанных ПК целесообразно использовать SSD – не ради пиковых скоростей чтения и записи, а для как можно меньшего времени доступа к информации

И всё же классику до «пентиумчетвёртой» эпохи сегодня разгоняют редко и не из спортивных соображений – энтузиастам просто интересно прочувствовать на себе эпоху, когда процессоры не были многоядерными и очень живо реагировали на эффективное охлаждение. Отсюда и причудливые варианты разгона, наподобие «фреонок» (систем фазового перехода), вместо привычного и расхожего жидкого азота. Под таким соусом Pentium III Coppermine (1999 г.), к примеру, раскачивается с 733 до 1118 МГц в 2015 году. И примерно таким же образом частота Intel Celeron на базе этой же архитектуры «прыгает» 566 до 1547 МГц! Вот что 180-нм техпроцесс творит – производительность увеличивается в разы!

Не спорт, а памятник эффективному железу с запасом прочности и быстродействия

Вместо перечисления частностей обозначим, что есть сегодня ретроклокинг:

• Разгон устаревшего железа – это не погоня за производительностью, а отработка навыков для новичков-оверклокеров и поле для экспериментов среди матерых энтузиастов.
• Устаревшие процессоры и видеокарты, зачастую, так и не удосуживаются поработать на пределе возможностей, потому что оверклокинг-спорт всегда работает с новейшим железом, а оверклокинг-хобби ограничивается разгоном современного домашнего ПК или слабым оверклокингом винтажных комплектующих.
• Старые компьютерные компоненты обладали огромным «запасом прочности» и потенциалом для работы во внештатном режиме – сегодня железа, которое обеспечит прирост производительности в разы после разгона, критически мало.
• Экстремально горячие видеокарты на NVIDIA 8000-серии (G80) и поколения GeForce 280/280 Ti – одни из самых массовых и желанных на рынке «ретроклокинга». Среди процессоров тон задают Intel Pentium III и Core 2 Duo/Core 2 Quad Kentsfield/Wolfdale. Для домашнего использования не так давно было принято разгонять процессоры Xeon на ядре Nehalem (серверные CPU на архитектуре, сходной с дебютные Core i3/i5/i7), но в 2017 году из-за дефицита материнских плат и отставания в производительности от новых Intel Core мода постепенно сошла на нет.
• Разгон устаревших процессоров оверклокерами производится не ради результатов в бенчмарках, а как способ продемонстрировать максимально возможную тактовую частоту для той или иной архитектуры.
• Ретроклокинг как хобби не назовёшь широко распространённым занятием, но за хардкором и нюансами есть смысл обратиться к тематическим статьям на сайте overclockers.ru.

Кстати, о в меру олдскульном разгоне — с 2 по 20 февраля мы дарим в Юлмарте скидку 10% на комплекты памяти HyperX DDR3 Savage (самый сок для боевых-игровых платформ прошлых лет). Для скидки достаточно использовать промокод DDR3FEB в покупке. Удачи вам и нестареющего железа!

Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании. В выборе своего комплекта HyperX поможет страничка с наглядным пособием.

• Блог компании Kingston Technology
• Компьютерное железо
• Настольные компьютеры

Экзотические виды систем охлаждения процессоров и видеокарт для разгона

У большинства из нас на процессорах и видеокартах стоит обычное охлаждение из радиаторов и тепловых трубок. Однако если вы оверклокер и вам нужны более низкие температуры и серьезный разгон, то придется глядеть в сторону сборных систем водяного охлаждения, систем с элементами Пельтье, «фреонок» и даже азотных стаканов. Давайте вспомним самые экзотические системы охлаждения, дающие очень низкие температуры и позволяющие ставить рекорды разгона.

Бурный расцвет систем охлаждения произошел в конце 90-х годов, совпав с огромными темпами роста рынка процессоров и видеокарт. Оверклокинг тогда из нишевого хобби превратился в популярное занятие, приносившее видимый рост производительности. Многие покупатели новых процессоров и видеокарт стали пытаться «выжать» из них дополнительные мегагерцы. Тем более, что прирост частот при разгоне в 30-50% был в то время нормальным явлением.

Если вы пробовали разгонять видеокарту или процессор, то наверняка сталкивались с главным ограничивающим фактором разгона — ростом температур. Хороший разгон не обходится без повышения напряжения, которое вызывает не линейный, а квадратичный рост тепловыделения и энергопотребления. Первыми пасуют обычные кулеры, потом — кулеры с теплотрубками, и если вы хотите наращивать частоту дальше, то, скорее всего, начнете смотреть в сторону водяного охлаждения.

Сборные системы водяного охлаждения

Системы водяного (жидкостного) охлаждения (СЖО) обеспечивают гораздо более эффективный отвод тепла от комплектующих за счет того, что вода имеет более высокие, чем у воздуха, теплоемкость и теплопроводность. При этом есть возможность создать очень тихую систему за счет гораздо большей, чем у обычных кулеров, площади радиаторов.

В последние годы в продаже появилось много необслуживаемых СЖО, которые дают более высокую эффективность, чем обычные кулеры на теплотрубках. Однако у них есть минусы в виде ограниченного срока службы и невозможности вмешаться в конструкцию для чистки, ремонта или замены компонентов. Этих минусов лишены сборные или «кастомные» СЖО.

В них вы можете гибко менять конфигурацию, добавляя, к примеру, водоблок на видеокарту, чипсет, память и даже на систему питания процессора. Можно ставить более мощную помпу и радиатор большей площади для увеличения производительности.

Сборная СЖО имеет гибкость в монтаже и не привязана к определенному сокету, корпусу или видеокарте. Вы можете подстраивать ее под свои нужды, и при апгрейде смена креплений сокета не станет для вас неприятным сюрпризом.

СЖО может обеспечить очень эффективный отвод тепла от видеокарты. Водоблок типа «фулкавер» накрывает видеокарту целиком, отводя тепло и от видеопроцессора, и от чипов памяти, и от системы питания. При этом получается очень компактная система, идеально подходящая для построения ПК с двумя видеокартами.

Более продвинутые компоненты СЖО приходится покупать уже в специализированных магазинах и здесь проявляется один из их минусов — высокая цена. Еще из минусов СЖО можно назвать потенциальный риск протечки жидкости, необходимость периодической чистки и перезаправки системы и довольно высокую сложность сборки.

Системы на элементах Пельтье

В СО на элементах Пельтье применяется термоэлектрический охладитель или термоэлектрический модуль, работа которого основана на эффекте Пельтье. Действие этого эффекта заключается в возникающей разнице температур в месте контактирования материалов при прохождении сквозь них электрического тока. В зависимости от направления тока, выделяется или поглощается дополнительное тепло, которое называется теплом Пельтье.

Модуль Пельтье состоит из термоэлектрического охладителя, сделанного из последовательно соединенных полупроводников p- и n-типа с радиаторами. Течение тока вызывает охлаждение и нагревание противоположных групп контактов, соединенных с радиаторами: один радиатор охлаждается, а другой — нагревается. С него и отводят тепло радиатором с вентилятором или водоблоком СЖО.

Для работы системе требуются довольно высокие мощности в пределах от 80 до 300 ватт. Например, одно из самых эффективных заводских решений — водоблок со встроенным элементом Пельтье Swiftech MCW6500-T — потребляло до 226 Вт. Температуры, которые он поддерживал, составляли от 0 градусов в простое и 20-30 под полной нагрузкой на процессоре уровня Core i7 965 Extreme Edition.

СО на элементах Пельтье начали активно развиваться в 90-е годы. Их начали производить компании KryoTech, Computernerd, DesTech Solutions и Step Thermodynamics для охлаждения процессоров Pentium и Pentium II.

А самые известные СО на элементах Пельтье появились в нулевые годы. Это было время их расцвета.

Cooler Master V10

И самый частый гость печатных изданий тех времен — суперкулер Titan Amanda.

Широкому распространению СО на элементах Пельтье помешали серьезные недостатки: очень высокое энергопотребление и цена.

Фреоновые системы охлаждения

Фреоновые СО оверклокеры начали активно применять в нулевых годах. Система состоит из пяти компонентов: компрессора, конденсатора, испарителя, осушителя и дросселя (капиллярной трубки).

По системе прокачивается хладагент — фреон. В основе фреонового цикла лежит эффект Джоуля-Томсона — понижение температуры рабочего тела (хладагента) при понижении его давления в ходе протекания через сужение в канале.

Грубо говоря, фреоновая СО — это обычный бытовой холодильник, который есть у каждого из нас на кухне, но построенный для охлаждения компонентов ПК. Температуры, получаемые в такой системе, уже ниже нуля и позволяют осуществлять экстремальный разгон.

Даже само по себе сильное снижение температуры процессора или видеокарты серьезно повышает их разгонный потенциал. Это заметно по механизмам буста современных видеокарт и процессоров — чем ниже температура, тем выше частота.

А еще очень низкая температура позволяет сдержать огромное тепловыделение при серьезном повышении напряжения на чипе. За счет этого и достигаются экстремальные частоты в 6, 7 и даже 8 ГГц на современных процессорах и до 3 ГГц на видеокартах.

Серьезную проблему при минусовых температурах на комплектующих вызывает образование конденсата, который может легко вывести их из строя. Построение эффективной фреоновой СО — непростая задача даже для профессионала холодильного оборудования. Поэтому такие системы — удел энтузиастов и профессиональных оверклокеров.

Но были и серийные корпуса с встроенной фреоновой СО, например — Xpressar RCS100 от Thermaltake. Корпус формата Super Tower и весом около 30 кг обеспечивает охлаждение процессора с автоматическим поддержанием температуры в пределах 20-45 градусов, что исключает появления конденсата.

Стоит упомянуть гибриды СЖО и фреоновой СО — чиллеры. В них фреоновая СО охлаждает хладагент, текущий по обычной СЖО. Они отличаются более простым монтажом, так как к компонентам ПК подводятся обычные водоблоки.

Минусы фреоновых СО исключили их широкое распространение: сложность изготовления и монтажа, высокая цена и громоздкость.

Азотные стаканы

Мы подошли к самым экстремальным системам охлаждения на основе жидкого азота, температура кипения которого составляет -196 градусов! Транспортируется жидкий азот в сосудах Дьюара и довольно дорог, при этом хранится очень недолго.

Поэтому разгон с помощью жидкого азота используется для кратковременного экстремального охлаждения процессора и видеокарты для получения рекордов. Процедура разгона на первый взгляд довольно проста: на процессор или видеокарту устанавливается медный стакан, пространство вокруг стакана тщательно изолируется.

Подливая жидкий азот небольшими порциями в стакан, добиваются его охлаждения до 110-130 градусов ниже нуля.

Но оверклокера поджидают две проблемы, coldbug (CB) — потеря стабильности системы, ее зависание и отключение при определенной низкой температуре.
И cold boot bug (CBB) — невозможность запуска системы при определенной низкой температуре.

Разные процессоры имеют разные температуры, при которых возникают coldbug и cold boot bug, и от оверклокера требуется умение поддержать определенную температуру, сохраняя стабильность системы для прохождения тестов.

32-х ядерный Ryzen Threadripper 3970X на частоте в 5752,97 МГц

Практически все известные рекорды разгона процессоров и видеокарт получены с использованием жидкого азота. Но этот способ крайне сложен, дорог и не может использоваться долговременно.

Стоит отметить еще два способа охлаждения с помощью азотных стаканов. Один из них более дешев и доступен — это охлаждение с помощью сухого льда. Он представляет собой двуокись углерода, или углекислый газ, замороженный до температур около -78 градусов. Температуры, в результате получающиеся на процессоре, ниже, чем при охлаждении жидким азотом, но достаточны для получения любительских рекордов.

Второй способ — это использование в азотном стакане жидкого гелия. Температура его составляет 269 градусов ниже нуля, а стоимость в 15-20 раз выше, чем у жидкого азота. Обычно такой разгон проводится на спонсорские деньги и является довольно редким событием.

Определенную трудность составляет подбор комплектующих, выдерживающих столь низкие температуры без появления coldbug.

Итоги

За последние годы рынок экзотических систем охлаждения изменился — СО на основе фреона и на элементах Пельтье стали уделом узкого круга энтузиастов. Найти их в продаже практически нереально. А азотные стаканы остаются нишевым решением для установки рекордов.

А вот рынок СЖО бурно развивается, и сегодня вы можете купить хорошую сборную систему водяного охлаждения за умеренную сумму. Тем более, что новые многоядерные процессоры требуют СЖО уже даже для небольшого разгона.

Добавьте сюда возможность тихой работы и кастомизации под новые сокеты и видеокарты и вы получите почти идеальную систему охлаждения на сегодня.

А начать можно и с готового набора СЖО.

Источник https://habr.com/ru/companies/kingston_technology/articles/401083/

Источник https://club.dns-shop.ru/blog/t-106-sistemyi-jidkostnogo-ohlajdeniya-sjo/35540-ekzoticheskie-vidyi-sistem-ohlajdeniya-protsessorov-i-videokart-dlya/