quinta-feira, 5 de junho de 2014

Overclock de Notebook


INTRODUÇÃO

Nesse artigo vamos falar um pouco sobre overclock de notebook, de maneira a melhorar o desempenho e consequentemente, esticar a vida útil do produto. Caso contrário, teríamos que comprar outro notebook em um curso prazo de tempo. Para isso, vamos falar de algumas técnicas e modificações no notebook para melhorar o desempenho. E por último, é importante destacar que o overclock aplicado no notebook não visa necessariamente aumentar a frequência do processador para além da fabricada (1,8 GHz) e sim, aplicar técnicas que visam dissipar calor, melhorar throughput (fluxo, vazão, por unidade de tempo, usando qualquer medida, como por exemplo, bytes por segundo, etc) entre os dados que trafegam entre a CPU-Memória e outros.


DESENVOLVIMENTO

Todo semicondutor como CI, transistores, diodos e outros ao entrarem em funcionamento, gastam energia por unidade de tempo (Joules / segundo) que é chamada de potência. Quanto maior a potência dissipada, maior o calor dissipado pelo semicondutor.
O aquecimento em semicondutores como CI, transistores, diodos e outros, faz com que os elétrons ganhem energia extra para mudar de níveis de tensão, sem precisar do chaveamento lógico que ocorre durante o funcionamento da CPU. Com isso, o estado interno da CPU (Registradores, memória, etc) tem funcionamento instável o que pode levar a erros de cálculos e constantes travamentos. Por isso, precisamos dissipar esse calor, pois evitarmos seria impossível, pois se o semicondutor não dissipa calor, ele não está dissipando potência e consequentemente, não realiza trabalho e por último, não funciona.

Conforme a figura a seguir, vemos o notebook a sofrer overclock. Esse notebook tem 2 GB de ram (o máximo suportado), roda Ubuntu Linux 14.10 (se usar outro sistema operacional como Windows, o notebook não suportaria e ficaria extremamente lento), frequência de CPU de 1,8 GHz.



Como vemos na figura a seguir, mostramos as principais regiões que dissipam mais calor, como CPU, placa de vídeo (NVIDIA) e memória.




Na figura a seguir, destacamos as áreas que mais dissipam calor com a cor VERMELHA.
Essas regiões foram identificadas pelo aquecimento excessivo no notebook.



Para resolver o problema do aquecimento, precisaríamos abrir mais espaço de ventilação, pois os furos originais na memória são praticamente insuficientes! E também, é difícil para um projetista de produtos como notebook, pensa em desenhar (projetar) um notebook que possa resistir por longos tempos de uso e sobre uso severo (sistema operacional que usa toda a memória, frequência baixa da CPU, baixo throughput (fluxo, por unidade de tempo, bytes por segundos ou outras grandezas, de qualquer área) entre a CPU – Memória – Placa de Vídeo.
Esses furos foram realizados em sua maioria por uma furadeira de maneira a permitir maior passagem de ar entre os módulos de memória e placa de vídeo. Sem esses furos, foi constatado que a CPU ficava esperando a memória, pois ficava sempre em 99 % de uso, depois disso, houve melhor vazão (throughput) de dados entre CPU-Memória e consequentemente, a CPU dá uns picos de 100% e caí rapidamente para 5%, nisso eliminamos o gargalo (ponto de maior estrangulamento num fluxo de dados ou em qualquer outra área, como logística, química e outras.) de comunicação CPU-Memória.





Na próxima figura, vemos que a base (rodapé) que segura o notebook apoiado em uma mesa precisou ser serrado, pois o mesmo, atrapalhava a circulação de ar da CPU do notebook. É como se o ar quente ficasse “parado” e deixando a CPU mais quente ainda. Ou de forma análoga, é como um carro sem sistema de arrefecimento, aonde o motor vai esquentando, o ar quente em volta não “saí”, isto é, não se dissipa, e deixa o motor mais quente, até queimar o motor. No caso da CPU, isso leva ao travamento da mesma.





Na próxima figura, usamos uma mesa que possui ventoinhas para deixar o notebook mais frio. Esse acessório, também chamado de “cooler de notebook” é encontrado em praticamente todas as lojas de informática. Nisso, estamos ajudando o notebook a dissipar o calor, pois não adianta nada, ter boa circulação de ar (com os furos na parte da memória e placa de vídeo) e o ar não “circula”. Ai entra o papel da mesa para forçar a circulação de ar, de modo a eliminar o ar quente que foi dissipado do notebook.




Na próxima figura, mostramos o gráfico de uso da CPU que se mantém em 5 % com alguns picos de quase 80 %, mas depois “volta” aos 5% e baixo calor nas memórias, placa de vídeo e CPU.
Quando a CPU e memória ficavam quentes, isto é, temperaturas próximas a 60 graus celsius, a CPU ficava mais lenta e depois de um tempo e usando programas pesados como a IDE Eclipse Kepler para desenvolvimento em linguagem Java, a CPU travava.




CONCLUSÕES

Mostramos de maneira simples como melhorar o desempenho do computador enquanto não se tem “grana” para comprar o outro notebook. Além disso, fica claro que intervenções são necessárias para melhorar a circulação de ar no notebook. Para notebooks novos, isso violaria a garantia, mas para notebooks antigos (como esse do artigo), ganharia mais tempo de uso.


REFERÊNCIAS




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