SISSEJUHATUS Antud töö eesmärgiks on AMD 3 tuumse protsessori neljanda tuuma leidmine emaplaadi BIOS-es olevate võimaluste abil ja seeläbi arvuti töövõimekuse tõstmine ning seejärel arvuti käideldavuse testimine. Töövõimekuse kontrollimisel viiakse läbi erinevad testid ning saadud tulemusi võrreldakse omavahel. Töö koosneb teoreetilisest ja praktilisest osast. Teoreetilises osas on kirja pandud katsete tegemiseks plaaneeritud töökäik ning selle põhjal tehtud praktiliste testide kirjeldus ja selle põhjal saadud tulemused. Tööle on lisatud pildid ja tabelid katsetekäigus saadud tulemustest. Antud teema valiti kursusetööks, sest oli soov teha katse arvutiga. Idee katseks oli olemas juba 2010 aastal kuid see jäi tol ajal teostamata. 1. TEOREETILINE OSA 1.1 Idee 2010 aasta kevadel oli plaan uuendada olemasolevat lauaarvutit. Ideest lähtudes hakkati aktiivselt otsima võimalikke arvuti komponente mille uuendamise tulemusel saaks parima võimaliku jõudluse vähima rahalise kulu juures. Peale uuendamis võimaluste kaalumist otsustati esialgu välja vahetada arvuti emaplaat ja protsessor. Protsessori valikul mängis olulist rolli internetifoorumites püstitatud teema AMD Athlon ll X3 tüüpi protsessorite võimalus nendel olev lukustatud neljas tuum tööle rakendada. See tähendas seda, et oli olemas võimalus saada võrdlemisi suure võimsusega arvuti lisakulutusi tegemata. Arvuti kokkupanemise hetkel oli plaan seda võimalust kasutada kuid milegipärast jääti see tegemata. 1.2 Katsetes kasutatud arvutid Lauaarvuti komponendid: (antud katses olulised) Emaplaat: GA-M68M-S2P rev 2.3 Protsessor: AMD Athlon ll X3 455 3300 MHz 3 tuuma Toiteplokk: 600W Sülearvuti (kasutatud võrdluseks): MSI GP70 Protsessor: Intel i7 4700MQ 2400 - 3400 MHz 8 tuuma Sülearvuti protsessori puhul on tegelikult tegu 4 tuumse protsessoriga mlle iga tuum võimaldab üheaegselt 2 programmiharu käivitada. Sellest tulenevalt näeb arvuti operatsioonisüsteem protsessorit kui 8 tuumsena. Edasise lihtsustamiseks käsitleme sülearvuti protsessorit kui 8 tuumsena. 1.3 Testimise käigus kasutatud programmid ja nende otstarve: CPU-Z: Programm näitab arvuti protsessori erinevaid parameetreid, sealhulgas protsessori nime, mitme vatise protsessoriga on tegu (W), tuuma hetke kiirust (MHz) ja palju muudki. Ühtlasi on võimalik informatsiooni saada arvuti emaplaadi, videokaardi ja mälude kohta. HWMonitor: võimaldab jälgida arvuti erinevate komponentide temperatuuri (milliste komponentide omi sõltub arvutist), toiteploki väljundpingeid ning sülearvuti puhul ka aku mahtu ning selle kulumisastet. Programmist võetud näite ei ole alati mõistlik võtta puhta tõena, alati tasub kontrollida kas tegu on mõistlikes piirides saadud tulemustega, sest programmi andud tulemustes võib esineda vigu. Prime95: kasutatakse peamiselt uute või äsja overclock’itud arvutite stabiilsuse testimiseks suure koormuse all. Programmi tööle pannes antakse protsessorile ja mäludele (on võimalik valida millist komponenti rohkem testitakse) suur töökoormus ning programmi töötamise ajal kontrollitakse pidevalt ega tehtud arvutuse seas mingisuguseid puudujääke või vigu ei esine. Vea esinedes jookseb arvuti tavaliselt kokku või kuvatakse veateade. Kui kumbki nendest peaks esinema siis võib öelda et tegemist ei ole stabiilse süsteemiga. Winrar: laialdaselt kasutatud programm erinevate failide ühte kausta koondamiseks ning samaaegselt nenge kogumahu vähendamiseks. Vahel kasutatakse ka arvuti jõudluse testimiseks. PerformanceTest7: programm millega on võrdlemisi lihtne testida arvuti töövõimet ning saadud tulemusi teiste sarnaste arvutisüsteemidega võrrelda. Võimaldab testida arvuti protsessori, videokaardi, mälude ja kõvaketta kiirust. Task mananger: Windowsi operatsioonisüsteemi sisseehitatud programm mis võimaldab jälgida arvuti ressursside kasutust ja hetkel töös olevaid programme. BIOS: esimene programm, mis arvuti käivitamisel tööle hakkab. Programmi esmane ülesanne on riistvara tuvastada, testida ja seejärel käivitada . 1.4 Testi metoodikast, teoora: Esialgne plaanitud töökäik arvuti neljanda tuuma leidmiseks ning selle käideldavuse testimiseks oli selline, et kõigepealt testida arvuti stabiilsust esialgses seades. Põhjus oli selles, et ennem suurte muudatuste tegemist veenduda arvuti töökindluses. Kui esialgsete testide käigus peaks arvuti kokku jooksma siis pole mõtet teha muudatusi mis suure tõenäosusega arvuti töökindlust veelgi vähendavad. Kui peaks juhtuma, et arvuti jookseb esialgsete testide käigus kokku siis tuleb selle vea põhjust otsima hakata ning see võimalusel eemaldada. Olles arvuti töökindluses veendunud, teha arvutil esialgsed töövõimekuse mõõtmised, need kirja panna ning seejärel minna arvuti BIOS-esse ning seal teha vajalikud muudatused neljanda tuuma leidmiseks, need salvestada, arvuti taaskäivitada ning loota, et kõik toimiks ja masin ennem operatsioonisüsteemi jõudmist kokku ei jookseks. Kui arvuti on operatsioonisüsteemi tööle panemisega hakkama saanud ning töölaual kõik toimib siis esimese asjana pöörata tähelepanu arvutikomponentide temperatuurile, peamiselt protsessori omale ning seejärel veenduda, et neljanda tuuma töölerakendamine õnnestus. Kui temperatuuridega on kõik normaalsuse piirides siis jätkata arvuti stabiilsuse testimisega. Seda sellepärast, et kindlaks teha kas arvuti peale muudatuste tegemist testide käigus vigadeta töötab ja kas temperatuurid püsivad normaalsetes piirides (alla 80 kraadi). Kui peaks juhtuma, et kõik eespool nimetatu on korras siis jätkata arvuti töövõimekuse mõõtmisega erinevate programmide abil ning seejärel saadud tulemusi omavahel võrrelda. Selleks, et asja huvitamaks teha lisada võrdlusesse ka oma isiklik sülearvuti millel on tunduvalt uuem riistvara, et tekiks võimalus võrrelda 2009. aastal välja antud protsessorit 2013. aasta omaga. 2. PRAKTILINE OSA 2.1 Ettevalmistus Ennem praktiliste katsete juurde pöördumist alustati arvuti tolmust puhastamisega, põhjus oli selles, et arvuti töökindluse testimisel kasutades programmi Prime95 (joonis1.1) võib arvuti protsessori temperatuur tõusta üsna kõrgeks, ning sellega võib kaasneda oht ülekuumenemiseks. Olles sellega lõpetanud ühendada arvuti uuesti vooluvõrku ning see tööle panna ja jälgida arvuti temperatuure, et veeduda kõige korrasolekus. Temperatuuride jälgimiseks on kasutuses programm HWMonitor (joonis1.1). Antud programm on valitud eelneva kogemuse põhjal arvestades kasutus mugavust ja lihtsust. Protsessori temperatuurid suure koormuseta jäid 24 ja 28 kraadi vahemikku ning see oli väga hea tulemus arvestades, et toas olev õhutemperatuur oli 18 ja 19 kraadi vahel. Joonis 2.1. Programmid Prime95, CPU-Z, HWMonitor. 2.2 Testimine arvuti algseadmes Peale esialgsete temperatuuride mõõtmist suunduti arvuti stabiilsust testima kasutades selleks programmi Prime95. Programmi tööle pannes antakse protsessorile suur töökoormus ning programmi töötamise ajal kontrollitakse pidevalt ega tehtud arvutuste seas mingisuguseid puudujääke või vigu ei esine. Vea esinemisel kuvatakse kas veateade või arvuti jookseb lihtsalt kokku. Stabiilsuse testimise ajal jälgiti esimese viie minuti jooksul pingsalt arvuti temperatuure kasutades taaskord programmi HWMonitor ning selle kõrvalt jälgiti ka protsessori tuuma kiirust ja kasutust veendumaks, et arvuti töötab täiel võimsusel. Peale mõneminutilist testimist oli protsessri temperatuur tõisnud juba 62 kraadini mis oli normide piires (joonis 2.2). Protsessori tuuma kiiruse jälgimiseks oli kasutada programm nimega CPU-Z millega on võimalik jälgida tuuma taktisagedust reaalajas. Nende kõrval oli avatud ka Taskmananger, et jälgida tuuma kasutust. Peale 30 minutut Prime 95-ga stabiilsust testides ühtegi probleemi ei esinedud ning sellest järeldati, et arvuti on piisava töökindlusega üritamaks protsessori neljandat tuuma tööle rakendada. Joonis 2.2. Esialgne stabiilsustest Seejärel alustati arvuti jõudluse mõõtmisega kasutades selleks programme PerformanceTest7 ja Winrar. Testimisel kasutati programmide algseadeid. Testimiseks valisiti just need programmid, sest tulemuste võrdlusel oli eesmärgiks võrrelda nii sünteetilise testi tulemusi (PerformanceTest7) ja igapäevaelus võimalikke ettetulevaid juhtumeid. Põhjus seisnes selles, et spetsiaalselt arvuti võimekuse mõõtmiseks loodud programmid on tehtud nii, et need kasutaksid võimalikult hästi ära arvuti pakutavad ressursid, et saada võimalikult kõrge tulemus. Igapäevaelus see alati nii ei ole ning sellepärast valiti teiseks programmiks Winrar. PerformanceTest7-ga oli jõudluse mõõtmine üsna lihtne vaja oli menüüst üles otsida rubriik Tests ->CPU->All sellele vajutada ning arvuti tegi kõik ülejäänu (Joonis 2.4). Peale sellega lõpetamist salvestati tulemused ning jätkati Winrar-iga testimist. Winrar-i puhul kasutati kahte võimalust. Üheks neist oli tarkvarasse sisseehitatud jõudluse mõõtmise vahend, millele pääseb ligi valides menüüst Tools ja seejärel Benchmark. Kasutades seda varianti hakkab arvuti koheselt töötlema mingisugust andmehulka ning samaaegselt näidatakse ekraanil ära kui kiiresti arvuti seda suudab. Seda valikut kasutati 4 minuti jooksul ning aja lõppedes kirjutati saadud tulemused ülesse (joonis 2.3). Teine moodus Winrar-iga jõudluse mõõtmiseks: kui kiiresti suudab arvuti kindla mahuga failide hulga kokku pakkida. Failide kogumahuks oli 1GB ning see sisaldas endas nii muusika-, video- kui ka pildifaile. Pakkimise lõpus pandi saadud aeg kirja. Joonis 2.3. Andmetöötlus programmiga Winrar. Joonis 2.4. Esialgse jõudlustesti tulemus programmiga PerformanceTest7 (3 tuumne arvuti). 2.3 Neljanda tuuma leidmine Neljanda tuuma leidmiseks tuli kõigepealt arvutile teha taaskäivitus ja avada emaplaadi BIOS. Ennem suuremate muudatuste tegemist tuli veenduda, et olemasolev BIOS-e pilt oleks ka kõvakettale salvestatud. Olgugi, et antud arvuti emaplaadil on 2 BIOS-e kiipi, seda juhuks kui midagi peaks valesti minema ja arvuti enam õigesti tööle ei hakka on võimalik taastada esialgsed seaded, sama on võimalik teha kõvakettale salvestatud pildi järgi. Seejärel tehti seal vajalikud muudatused neljanda tuuma leidmiseks. See protseduur käis üsna kiiresti ja lihtsalt. BIOS-est oli vaja üles otsida selline rida nagu CPU unlock ning see panna asendisse enabled, seejärel muudatused salvestada ja arvuti taaskäivitada. Peale arvuti BIOS-es muudatuste tegemist luges emaplaat senise AMD Athlon II X3 455 asemel protsessoriks AMD Phenom II X4 B55. Jõudnud arvuti töölauale avati koheselt HWMonitor, Task mananger ja CPU-Z. Programmid CPU-Z ja Task mananger kinnitasid, et nüüd oli tegu nelja tuumse protsessoriga . Ühtlasi näitas CPU-Z, et protsessori vattide arv oli tõusnud 95-lt 126-ni (joonis 2.5). See tähendas seda, et neljanda tuuma tööle panemine tõi endaga kaasa protsessori energiatarbivuse suurenemise mis omakorda tähendas, et emaplaadil olevad VRM-id sattusid senisest suurema koormuse alla. HWMonitor-i väitel oli protsessori temperatuur tõusnud 57 kraadini ning seda ilma koormuseta (joonis 2.5). Seda nähes tehti arvutile koheselt taaskäivitus ja mindi BIOS-esse, et saadud temperatuuride tulemusi kontrollida. BIOS-est saadud tulemused erinesid HWMonitor-i omadest, nimelt BIOS-est saadud protsessori temperatuuriks oli 34 kraadi mis oli palju mõistlikum. Ilmselt oli neljanda tuuma töölepanek endaga kaasa toonud selle, et HWMonitor ei olnud enam võimeline temperatuuri õigesti lugema. Selleks, et kindlaks teha kumb näit õige on eemaldati arvutikorpuselt küljepaneel ning katsuti käega protsessori jahutit. Jahuti tundus käega katsudes jahe, kindlasti mitte 50 - 60 kraadi vahel. Samal ajal juhtuti kogemata käega katsuma ka emaplaadil olevaid VRM-e (komponendid mis kontrollivad protsessorile edastatavat pinget) mis olid üsna soojad. Olles veendunud protsessori temperatuuris arvuti taaskäivitati ning jätkati testidega. Testide ajaks jäeti arvutil küljepaneeli lahti, et oleks võimalik käega aegajalt kontrollida arvuti komponentide temperatuuri. Seejärel pandi tööle Prime95 ning samal ajal kui see töötas katsuti arvuti komponentide temperatuuri veendumaks, et midaki üle ei kuumeneks, kahjuks tuli välja tõsiasi, et emaplaadil olevad VRM-id läksid väga kiiresti tuliseks ning sellepärast ei julgetud arvutit Prime95-ga kuigi kaua töös hoida. Kuna esimese viie minuti jooksul probleeme ei esinenud otsustati antud testi lõpetada. Test lõpetati varakult sest tekkis kartus emaplaati kahjustada liigse kuumuse tagajärjel. Seejärel suunduti arvuti jõudluse mõõtmise juurde. Protseduur oli samasugune nagu esialgsete mõõtmiste puhul. Joonis 2.5. Arvuti peale neljanda tuuma tööle rakendamist. 3. TESTIDE TULEMUSED 3.1 Jõudlus Tabel 3.1. Failide pakkimiseks kulunud aeg programmiga Winrar. AMD 3 tuuma AMD 4 tuuma Erinevus % Winrar 1 GB failide pakkimiseks kulunud aeg 207s 188s 9% Winrar anmete töötlus KB/s 2148 KB/s 2537 KB/s 15,6% Winrar 4min jooksul töödeldud andmemaht MB 496 MB 588 MB 15,6% Tabel 3.2. Andmetöötlustesti tulemused kasutades programmi Winrar. AMD 4 tuuma Intel i7 1 tuum Erinevus % 1 tuum aeglasem Intel i7 8 tuuma Erinevus % 8 tuuma kiirem Winrar anmete töötlus KB/s 2537 KB/s 1218 KB/s 52% 5559 KB/s 54,4% Winrar 4min jooksul töödeldud andmemaht MB 588 MB 288 MB 51% 1372 MB 57.1% Tabel 3.3. Jõudlustesti tulemused programmiga PerformanceTest7. PerformanceTest7 protsessorile antud ülesanne AMD 3 tuuma AMD 4 tuuma Intel i7 4700MQ Integer Math 308,7 403,8 683,5 Floating Point Math 1776,6 2351,1 3608,2 Find Prime Numbers 482,2 546,2 1047,1 Multimedia Instructions 9,8 12,8 42,1 Compression 3671,5 4859,3 10804,9 Encryption 15,1 19,6 26,9 Physics 135,1 152,4 333,3 String Sorting 2137,7 2628,6 4911,6 Kõigi testide koond tulemus 2497,8 3174,9 7075,1 Testide tulemustest lähtudes võib öelda, et kolmelt tuumalt neljale minnes oli näha arvuti jõudluse kasv. Kahjuks peab tõdema, et arvuti töövõimekuse kasv jäi kohati oodatust väiksemaks. Winrar-i puhul oli 1GB failide pakkimisel 4 tuumne arvuti 3 tuumsest 9% võrra kiirem anmete töötlusel kasvas see 15,6-le protsendile. Kui tulemusi võrrelda sülearvuti omadega siis jäi vanem lauaarvuti maha. Failide pakkimisel oli sülearvuti 4 tuumsest lauaarvutist 69.7% kiirem ning andmete töötluses suutis sülearvuti samasuguse aja jooksul 78,1% rohkem andmeid töödelda (Tabel 3.1). Testide ajal jälgiti Task manangeri, et kindel olla kas programm millega test tehti kasutab kõiki protsessori tuumasi ning tuli välja, et nii see ka oli. Winrar-i ja PerformanceTest7 kasutasid arvuti pakutud ressursid suhteliselt hästi ära, kõik tuumad olid kasutuses kuid failide pakkimisel oli selgelt näha, et programm ei kasutanud ühegi tuuma ressursse täielikult ära (joonis 3.1). Joonis 3.1. Protsessori tuumakasutus failide pakimise ajal. Joonis 3.2. Winrar andmetöötlustesti tulemused 4 tuumaga. Joonis 3.3. Winrar andmetöötlustesti tulemus sülearvutiga. Huvi pärast tehti sülearvutiga Winrar-i andmetöötlus test kasutades aktiivselt ainult ühte protsessori tuuma. Olgugi, et päris nii see ei olnud, sest töös aitasid esimest tuuma kaasa vähesel määral veel 3 tuuma (Joonis 3.4). Kasutades 1 tuuma oli sülearvuti lauaarvutist 48% aeglasem. Nendest tulemustest võib järeldada, et antud testis on sülearvuti protsessori 1 tuum lauaarvuti 1 tuumast laiaslaastus 50% suurema jõudlusega (Tabel 3.2). Joonis 3.4. Sülearvuti Winrar andmeöötlus testkasutades ühte tuuma. Programmiga PerformanceTest7 tehtud mõõtmiste tulemusel oli 4 tuumne arvuti 3 tuumsest arvutist etteantud ülesannete lahendamisel keskmiselt 27.1% võrra kiirem (joonis 3.5). Võrreldes sülearvutiga oli lauaarvuti 45% aeglasem samasuguste ülesannete lahendamisel (Joonis 3.6 ,Tabel 3.3). Joonis 3.5. Jõudlustesti tulemuste võrdlused programmiga PerformanceTest7. Joonis 3.6. Sülearvuti jõudlustesti tulemused programmiga PerformanceTest7. 3.2 Arvuti stabiilsus Stabiilsuse testimine peale BIOS-es muudatuste tegemist ei kulgenud nii nagu oldi loodetud. Prime95-ga testimine tuli võrdlemisi lühikese ajajooksul katkestada, sest kardeti arvuti emaplaati kahjustada. Põhjus nimelt selles, et Prime95-ga testimisel avaldatakse arvuti teatud komponentidele väga suurt koormust ning selle tulemusel muutusid arvuti protsessorit elektriga varustavad komponedid väga tuliseks. Põhjus oli ilmselt selles, et VRM-idel puudusid jahutusribid ja antud juhul oli tegu võrdlemisi odava emaplaadiga mis ei olnud mõeldud sellise koormuse all töötamiseks. Kuigi emaplaadi dokumentatsioonis oli kirjas, et antud emaplaat toetab kuini 125 vatiseid 6 tuumseid protsessoreid. KOKKUVÕTE Töö praktilise osa käigus tuli ette mõningaid üllatusi mida teooriat kirja pannes ei osanud ette näha. Suurim ja ilmselt kõige tõsisem probleem tekkis seoses protsessori voolutarbimise suurenemidega suure töökoormuse all ning sellega kaasnenud . ning suunduti arvuti jõudluse mõõtmise juurde VRM-ide temperatuuri kasv. Katsete tulemustest võib kinnitada interneti foorumitest leitud väitdet, et teatud AMD 3 tuumsetel protsessoritel on võimalik vastava emaplaadi olemasolul tööle rakendada ka neljas tuum ning seeläbi oma arvuti töövõimekust tõsta. Peale neljanda tuuma kasutusele võtmist tõusis arvuti töövõimekus Winrar-iga testimise puhul 9 – 15% ning sünteetiliste testide puhul keskmiselt 27%. Töövõimekuse osas võib saadud tulemustega rahul olla kuid Winrar-i puhul oli oodatud failide pakkimisel natuke suuremat jõudluse kasvu. Tulemuste põhjal võib öelda, et arvuti on peale neljanda tuuma kasutusele võtmist töökindel, arvuti on tehtud muudatustega töös olnud peaaegu kuu aega ning probleeme ei ole täheldatud. KASUTATUD KIRJANDUS 1. Tomshardware 16.07.2011 Kättesaadav:http://www.tomshardware.co.uk/forum/267789-29-unlocking-core-athlon (01.12.2014) 2. Baasvahetussüsteem. Wikipeedia Kättesaadav: http://et.wikipedia.org/wiki/Baasvahetuss%C3%BCsteem (01.12.2014) 2