CPU超頻大法
2020-07-16 13:17:17
供稿：網友
關于CPU超頻的文章以有不少，本文可謂其中的發燒級作品。文章理論聯系實際，給讀者全新的超頻技術，不過要注意，按照以下文章的內容操作，可能會出現破壞性的結果。如果你沒有相應的電工常識，請勿照做！
一、降壓超頻的理論基礎與超頻實例
為了榨干CPU的每一滴油水，我們幾乎什么方法都試過，甚至有人想過提高CPU的電壓，為了降低CPU的溫度又去"超風扇"，為了一時的"歡樂"不惜損命折壽。于是有人提倡超頻、有人反對超頻。該不該超？
帶著這個問題我查找了有關電子方面的書籍，書中有關可靠性寫道：電子設備的可靠性是指在規定條件下和規定時間內,完成規定功能的能力。通俗地講，易損壞的機器可靠性差，反之可靠性高。不難發現，各種電子元、器件，如電容、電阻、晶體管等均和電壓有關。根據電介質物理中的瓦格納理論，電容器的損壞以熱擊穿為主，擊穿機率q與電壓V的平方成正比，即q∝V2。密勒(S.L.Miller)專門對PN結擊穿進行過研究，指出擊穿機率q與電場強度E之間有如下關系：q∝6e3.9×100000E。由上述兩式計算可知，如果電壓允許降低為原電壓值的十分之一的話，電容器和晶體管擊穿的可能性將分別降低為原來的百分之一和二萬分之一。反之電壓升高擊穿的可能性將增大。電容器、晶體管的擊穿除了與外加電壓有關外還與溫度有關。以PN結為例，PN結溫度每降低10℃左右，失效率可下降約一個數量級。
盡管上述理論是針對電容器或晶體管的，但我們知道CPU是由許許多多的晶體管組成的，CPU本身高溫及增加外電壓的結果是降低了CPU的可靠性，可靠性下降后CPU更易損壞，但一不定立即燒壞。
最近我在老主板ASUS TX97-E上進一步發掘潛力，從ASUS的主頁可以查出該主板支持K6芯片，具體做法如下:
1、電壓2.2V跳線（新增）:REV 1.12之后，VID2: 空;VID1: 1- 2;VID0:
空。（本人實測電壓確實如此）
2、倍頻跳線（新增）:
×5.0 BF2: 2-3 BF1: 2-3 BF0:1-2
×5.5 BF2:2-3 BF1:1-2 BF0:1-2
在TX97-E這塊主板上用鎖頻的Intel MMX 200最高只能用到3×83=250，如果換一塊新的Super 7主板其超頻還要高,可見其能力并未用盡，于是我用原本支持K6的2.2V電壓去驅動MMX 200，激動人心的時候出現了。在如此低的電壓下，MMX 200不但支持3×66，還支持 3×75，WIN95的藍天白云依然美麗。MMX 200的核心電流6.5A(2.8V),如果電流不變（電壓下降，電流必定更小），當電壓為2.2V時，功率下降為6.5×(2.8-2.2)=3.9W。翻開《微型計算機》1998年第3期第75頁，臺式機的MMX CPU核心電壓為2.8V，外部功率為4.1W，而便攜機用的同類CPU核心電壓為2.45V，外部功率為7.7W。由此可見，用2.2V電壓，功率將下降3.9W以上，實際情況估計會下降一半以上。現今你可以盡情超頻了，從溫度計看到的是CPU溫度上升得慢，要升也僅有幾度，原來要上升十幾度！不過該方法的唯一缺點是，進入BIOS后會發現核心電壓顯示為2.2V[ERR]，看來主板都不相信這是真的。這塊MMX 200其型號為SL23W 盒裝黑金剛。大家不妨試試Intel的其它芯片，我想也會有意想不到的收獲。
二、手工調整主板CPU內核電壓
以下為本人最近研究電壓調整芯片得出的編程電壓調節大法，特別是用于TX97的主板，未曾見過報道。電壓調整芯片多采用HIP6008CB或HIP6003，許多主板，包括PⅡ和P6主板還在用此芯片。該類芯片的vid0、vid1、vid2、vid3
分別對應芯片的3腳、4腳、5腳、6腳。CPU的核心電壓是由該芯片的vid0，vid1，vid2，vid3編程而得。具體編程如表1。
為了區別，主板上相應的編程跳腳用大寫字母表示，芯片的編程管腳用小寫字母表示，兩者并不一一對應，不同的主板兩者的對應關系需測量后才知道。在進行實際跳線操作時只要將表1中的0處短接便可。一般來講可以調出2.0V至
3.5V之間的任一電壓。如TX97E（Rev1.12)用萬用表的X1擋量測出主板上VID0的1腳，與芯片的vid0（即芯片的3腳）相連，主板上VID0的3腳接vid3（即芯片的6腳），主板上VID1的1腳接vid1（即芯片的4腳）,主板上VID2的1腳接vid2（即芯片的5腳），主板上VID0的2腳、VID1 的2和3腳，VID2的2腳全為地。當核心電壓為2.2V時，用于3×75時工作很正常，但必竟電壓太低，用于3×83時會死機，現想調整電壓為2.4V，撥掉所有的VID0、VID1、VID2（VID3未焊）上的跳線帽，只用一跳線帽插在VID2的1-2腳上使其短接，開機實測電壓為2.4V，用此電壓3×83進入WIN95一切正常。同理撥掉全部跳線帽，輸出電壓為2.0，此時3×66 正常。跳線帽插VID0的1-2、VID1的1-2、VID2的1-2、輸出電壓為2.7V。 這些跳線的設置與主板手冊所述并不矛盾，手冊上的某些跳線帽其實是多余的。外頻電壓與上述芯片和編程無關。
為了解決超頻CPU的散熱問題，本人從硬件上進一步挖掘潛力，以提高系統的穩定性。下面是本人采用的幾個辦法，供大家參考。
一、改善機箱的散熱
如果條件允許，電腦最好"赤膊上陣"，即卸掉機殼，這時散熱效果遠勝過在機箱內裝幾個風扇。例如，本人采用立式機箱，去掉機殼，安放在我定制的電腦桌右下方的柜子里。柜子后面無擋板，接插線很方便，同時也利于散熱通風。用電腦時將前柜門打開，以執行開機、存放盤片操作。由于柜子較電腦機箱大，這樣電腦既不占用桌面，散熱又好。這樣做時要當心老鼠、飛蟲、爬蟲等進去做窩后散尿，給電腦帶來致命傷害。好在立式機箱內的主板是立著的。經測試，柜門打開或關閉，屏幕顯示內部溫度相差2度。
二、改善各板卡芯片的散熱
由于超頻后外部總線超出規定頻率，顯示卡或聲卡增加了額外負擔。你可以讓電腦工作一定時間，然后摸摸各芯片的發熱情況再定需不需要加散熱片。例如本人用的S600DX顯卡、1816聲卡都比較熱。這些板卡原來什么散熱措施都沒有，自己給板卡有關芯片安個散熱片，有條件的話，再在芯片與散熱片之間涂抹些導熱硅脂。加散熱片時千萬要注意，散熱片與芯片之間要緊密接合，如果中間有距離，則散熱效果適得其反，因為中間的空氣起保溫作用。
三、改善主板外頻供電能力
Intel 166MMX，內核電壓為2.8V，電流4.75A，I/O電壓3.3V，電流0.54A；
Intel 166MMX，內核電壓為2.8V，電流5.7A，I/O電壓3.3V，電流0.65A；
Intel 166MMX，內核電壓為2.8V，電流6.5A，I/O電壓3.3V，電流0.75A。
上述情況是指外頻是66MHz時的Intel CPU電能需求情況。但由于超頻，外頻用到75MHz或更高,此時CPU需要的電能會超出上述數據，特別是I/O需要的電流更大，并且所需電流與工作頻率成正比。某些主板如華碩TX97-E的說明書上就不主張超頻使用。其2.8V開關電源采用較大的N型場效應管NEC K2941或45N03(30V，45A),其功耗較低，供電較富裕，從主機工作時該管的表面溫度較低可以說明。但3.3V電源并沒有采用我們想象的開關電路,而是采用傳統的串聯穩壓電路(其它主板也是這樣的)，盡管所供電流只有1A左右,但功耗較大[管子功耗=(5V-3.3V)×電流]。3.3V電源除了供電給CPU外還要供電給168線內存條等，超頻后這些部分的耗電都會大增。原電路采用較小的N型場效應管K2415作為調整管，表面溫度較高。改進方法是找一只電流大的N型場效應管。同時從BIOS的檢測數據中也可以看到主板溫度有所下降。如果需要（例如用PⅡ233以上的CPU時）可用并聯N型場效應管NEC K2941或45N03的方法增加內核的供電電流。作為同類場效應管，可以通過并聯使用來增大輸出電流。TX97-E上其它管子作用簡介如下。與K2941并排的另一只外型相仿管子是2.8V開關電源肖特基續流二極管。與K2415并排的另一只外型相仿小管子是主板上三只風扇電源負極共用控制管。
四、增加主板電源去耦電容
廠家出于種種考慮，在主板上預先安置了一些去耦電容的空位，但沒有焊電容。例如TX97-E主板，168線內存插槽和72線內存插槽邊上分別有兩個未焊電容的空位，分別用于焊接3.3V和5V電源去耦電容。超頻使用時最好補上這些。幾個地方未焊電容，很明顯補焊上相應的電容能降低電源的波動噪聲，對提高系統信號開關的清晰度及系統工作穩定性極為有利。
五、某些配件要用風扇冷卻
很多文章談到選用硬盤，要注意品牌、轉速、噪聲等。依我看選用硬盤，第一條件必須是可靠、耐用(這種硬盤多半不是高溫硬盤)。如本人的Seagate高速硬盤工作時溫度就比較高，盡管說明書說有XX平均無故障時間，溫度一高，機
械壽命和電氣壽命必定大打折扣。如果你不幸象我一樣用的是Seagate高速硬盤，請裝一只冷卻風扇保"命"吧。因為我身邊的用戶已壞掉幾只這種硬盤了。
六、在BIOS中啟動有關能源管理的功能
啟動能源管理功能，使電腦工作間隙能自動掛起硬盤、關閉顯示器，長時間不用能使電腦進入節電模式。使用能源管理功能可作為夏天降溫的另一種重要補充措施。
我的電腦CPU為MMX 166，超頻作187使用，環境溫度為29℃，測試數據如下。
屏幕顯示："TX97E Thermal Monitor"
剛開機時："CPU Temperature：51℃"
"MB Temperature:30℃"
運行一小時后："CPU Temperature:61℃/141F"
"MB Temperature:35℃/95F"
總之高溫是電腦可靠運行的大敵，一旦電子器件受高溫傷害后，其性能下降，而且更加受不得熱"刺激"。電腦理想環境溫度為10℃～30℃。
