Шины PCI и AGP, а также жёсткие диски и память как ограничивающий фактор

Увеличить частоту процессора можно двумя способами - увеличить коэффициент умножения и повысить частоту системной шины. Чтобы предотвратить разгон, фирма Intel зафиксировала в своих процессорах коэффициент умножения, оставляя для разгона лишь один путь - увеличение частоты системной шины.

На 386 и 486 процессорах частоту системной шины можно было менять, не опасаясь за последствия. По крайней мере, опасность грозила только процессору. Появление шин PCI и AGP принесло ещё одну проблему. Шина PCI 2.x рассчитана на частоту 33 МГц - ровно 1/2 от частоты 66 МГц, или 1/3 от 100 МГц. Здесь мы сталкиваемся с новым понятием - делитель, или коэффициент деления. Этот коэффициент полностью противоположен коэффициенту умножения и его основной задачей является понижение приходящей частоты в n раз. Если мы включаем системную шину на частоту до 100 МГц, то используется делитель 1/2, а начиная со 100 МГц частота шины PCI становится уже в три раза меньше. При использовании частоты 133 МГц делить приходится уже на 4.  Это означало, что при установке системной шины 60, 66, 75, 83, 92 МГц частота PCI получалась 30, 33, 37.5, 41.5, 46 МГц соответственно. Частоты 66, 100 и 133 МГц являются как бы официальными для системной шины. Промежуточные же частоты являются как бы недокументированными возможностями. Фирма Intel гарантировала нормальную работу своих процессоров только на номинальных частотах. Но ведь чтобы разогнать Celeron 333 (частота этого процессора получается умножением 66х5) до 375 приходится использовать частоту системной шины 75 МГц, а чтобы погнать процессор на 415 МГц надо заставить системную шину работать на частоте 83 МГц. При этих частотах шина PCI будет работать на 37.5 и 41.5 МГц. Что это означает? Это означает, что многие PCI устройства, как то: видеокарты, сетевые карты, SCSI адаптеры и звуковые карты могут работать нестабильно, или вообще не работать. Как быть? При таких обстоятельствах приходится либо не разгонять процессор, либо пытаться выставить системную шину на 100 МГц, получив родные 33 МГц для PCI. Аналогичная ситуация возникает при разгоне процессора, работающего на частоте системной шины 100 МГц.

Почти аналогичная ситуация возникает с AGP. Режимы AGP 2x и 4x работают на частотах 66 МГц, передавая сигналы синхронно с системной шиной с эффективной частотой 133 МГц. Естественно, если частота системной шины будет 75 МГц, то AGP 2x/4x должна будет передавать два сигнала в начале и конце каждого цикла и иметь эффективную частоту 150 МГц. Использование повышенных частот также негативно влияет на стабильность многих AGP видеокарт.

Теперь стоит упомянуть про жёсткие диски. Дело в том, что практически во все современные материнские платы встроен Ultra DMA 33 контроллер для управления жёсткими дисками. В последнее время получили распространение и Ultra DMA 66 жёсткие диски, а значит всё больше материнских плат поставляются с Ultra DMA 66 контроллером. Так вот, при установке системной шины 83 МГц некоторые типы Ultra DMA жёстких дисков (например, Western Digital, Fujitsu) при загрузке Windows 9x дают сбой, в результате чего теряется информация о загрузочном секторе и некоторых системных файлов. Надо справедливо заметить, что этот сбой почти всегда происходит во время загрузки операционной системы Windows. В DOS такие проблемы чаще всего не возникают. В других операционных системах бывает по разному. Также может случиться, что один и тот же жёсткий диск при установке на одной и той же материнской плате будет прекрасно работать на частоте 83 МГц в операционной системе Windows 95/98, но загрузить с него Windows NT на этой частоте будет невозможно. Может быть и наоборот. Многие компании, производящие жёсткие диски специально рекламируют их стабильную работу на всех частотах системной шины.

Что касается памяти? Системная должна работать на частоте системной шины. То есть, если мы запускаем процессор на 500 MHz (5x100), то системная память будет работать на частоте 100 МГц. Естественно, 100 МГц - это не предел для памяти. И фирма Intel поняла это, на смену PC-100 пришёл стандарт PC-133. Чем хороша и чем плоха такая частота системной шины? Хороша тем, что работая на 133 МГц, системная память обладает большей пропускной способностью, а система в целом - большей производительностью. С другой стороны, заставить память работать на 133 МГц было ещё одним умным шагом со стороны фирм-производителей. Дело в том, что обычные модули 66 МГц памяти могут отлично работать и на 100 МГц. Также, как 100 МГц модули справляются со своей задачей и с частотой 133 МГц. Именно поэтому в 133 МГц системы можно поставить 100 МГц память и она будет работать (если, конечно, это качественный образец). Но каждый дополнительный мегагерц для памяти будет даваться всё сложнее. И чем больше объём модуля памяти, тем сложнее будет заставить работать его на повышенной частоте. И разогнать 133 МГц память до 166 МГц бывает очень и очень сложно. Естественно, дорогая, фирменная память сможет работать на очень высоких частотах, но такая память и стоит дороже. Вот почему при разгоне пользователи очень часто встречаются именно с недостатками модулей системной памяти.