4 أسباب تجعلني أشكك في دقة ترددات التعزيز (Boost Clocks) لوحدات المعالجة المركزية (CPU) حاليًا

عندما كنت أراجع مواصفات وحدة المعالجة المركزية (CPU)، كان أول ما يلفت انتباهي هو تردد الساعة، حيث بدا لي في البداية طريقة سهلة لتقييم أداء النواة الواحدة. تعرض وحدات المعالجة المركزية الحديثة ترددات الساعة الأساسية والمعززة في ورقة المواصفات، ولكن حتى وقت قريب، كنت دائمًا أعطي الأولوية للترددات المعززة بصفتي لاعبًا. كان من الطبيعي أن أفترض أن ترددات التعزيز الأعلى تعني أداءً أفضل في الألعاب التي ألعبها. ففي النهاية، إذا ادعت وحدة معالجة مركزية أنها تصل إلى 4.8 جيجاهرتز بينما تتصدر أخرى عند 4.5 جيجاهرتز، فيجب أن يكون الفرق واضحًا، أليس كذلك؟

لكن سرعان ما أدركت أن هذه الأرقام لا تعكس الصورة كاملة، خاصة عندما يتعلق الأمر بوحدات المعالجة المركزية الحديثة ذات ذاكرة التخزين المؤقت L3 الكبيرة والهندسة المعمارية الأحدث. اتضح لي ذلك عندما قمت بالترقية من Ryzen 9 5900X إلى Ryzen 7 5800X3D العام الماضي. على الرغم من أن 5800X3D أعلن عن ترددات ساعة أقل وعدد أقل من النوى، إلا أنه تفوق بسهولة على 5900X في جميع الألعاب التي ألعبها. ولكن هذا ليس السبب الوحيد الذي يجعلني الآن متشككًا بشأن ترددات التعزيز. لذلك، دعنا ندخل مباشرة في المتغيرات التي تؤثر على سلوك تعزيز وحدة المعالجة المركزية.

لماذا لا يُعد رفع تردد التشغيل حلاً مستدامًا على المدى الطويل؟

قد يبدو رفع تردد التشغيل (Boost Clocks) حلاً جذابًا لتعزيز أداء جهاز الكمبيوتر الخاص بك، ولكنه في الواقع ليس حلاً مستدامًا على المدى الطويل. إليكم الأسباب:

• زيادة استهلاك الطاقة والحرارة: رفع تردد التشغيل يجبر المعالج أو بطاقة الرسوميات على العمل بترددات أعلى من المصممة لها، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في استهلاك الطاقة. هذه الزيادة في استهلاك الطاقة تتحول مباشرة إلى حرارة إضافية، مما يستدعي حلول تبريد أكثر قوة.
• تقليل العمر الافتراضي للمكونات: تعريض المكونات لجهد وحرارة أعلى من الحدود الموصى بها يسرّع من تدهورها. مع مرور الوقت، قد يؤدي ذلك إلى عدم استقرار النظام، وظهور أعطال مفاجئة، وتقليل العمر الافتراضي للمعالج أو بطاقة الرسوميات بشكل ملحوظ.

1. عدم الاستقرار المحتمل للنظام: رفع تردد التشغيل بشكل مفرط قد يتسبب في عدم استقرار النظام، مما يؤدي إلى تجميد الشاشة، وظهور أخطاء، أو حتى إعادة تشغيل الكمبيوتر بشكل غير متوقع. يتطلب تحقيق الاستقرار اختبارات مكثفة وتعديلات مستمرة، وهي عملية معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً.
2. الحاجة إلى مكونات عالية الجودة: لضمان استقرار النظام عند رفع تردد التشغيل، يجب استخدام مكونات عالية الجودة، مثل مزود طاقة قوي، ولوحة أم متينة، ونظام تبريد فعال. هذه المكونات غالبًا ما تكون باهظة الثمن، مما يزيد من التكلفة الإجمالية.
3. البدائل الأفضل: بدلاً من رفع تردد التشغيل، هناك حلول أكثر استدامة لتحسين الأداء، مثل:
4. ترقية المكونات: استبدال المعالج أو بطاقة الرسوميات بموديلات أحدث وأكثر قوة.
5. تحسين التبريد: تركيب نظام تبريد أفضل للحفاظ على درجة حرارة المكونات ضمن الحدود الآمنة.
6. تحسين البرامج: التأكد من تحديث التعريفات والبرامج، وإزالة البرامج غير الضرورية التي تستهلك موارد النظام.

باختصار، على الرغم من أن رفع تردد التشغيل قد يوفر دفعة مؤقتة في الأداء، إلا أنه يأتي بتكاليف ومخاطر كبيرة على المدى الطويل. من الأفضل التركيز على حلول أكثر استدامة وموثوقية لتحسين أداء جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

عادةً ما يعمل معالج الحاسوب (CPU) بسرعة أقل من ذروته، اعتمادًا على حجم العمل المطلوب منه

الحقيقة المرة هي أن معالجات الحاسوب لا تحافظ على أعلى سرعة معززة لها لفترة طويلة، خاصة تحت ضغط العمل المتوسط إلى الثقيل. أدركت ذلك بمجرد أن بدأت في لعب الألعاب باستخدام معالج 5900X. في لعبة Cyberpunk 2077، أثناء المراقبة باستخدام برنامج MSI Afterburner، لاحظت أن وحدة المعالجة المركزية الخاصة بي تصل لفترة وجيزة إلى ذروة سرعتها البالغة 4.8 جيجاهرتز، ولكن لبضع ثوانٍ فقط قبل أن تنخفض وتبقى حول 4.4 جيجاهرتز. على الرغم من أن هذا لا يزال أعلى بكثير من سرعتها الأساسية البالغة 3.7 جيجاهرتز، إلا أنه أظهر لي أن الحد الأقصى المعلن عنه لم يكن شيئًا يمكنني أن أتوقع رؤيته بشكل واقعي أثناء اللعب الفعلي.

لقد لاحظت هذا السلوك أيضًا مع معالج 5800X3D عبر مجموعة من الألعاب، بما في ذلك Battlefield 6 و Assassin’s Creed: Shadows. بعد الوصول لفترة وجيزة إلى ذروة سرعتها البالغة 4.5 جيجاهرتز، كانت تنخفض إلى حوالي 4.3 جيجاهرتز وتبقى هناك. في بعض الأحيان، كانت تنخفض إلى ما يقرب من 4 جيجاهرتز، اعتمادًا على المشهد، حتى عندما لا تكون وحدة المعالجة المركزية ساخنة. أعترف أن أياً من هذا لم يضر بسلاسة اللعب، ولكن هذا عندما علمت أن الحد الأقصى لسرعة التعزيز هو أشبه بسيناريو “أفضل الأحوال” في ظل الظروف المثالية. هذا هو السبب أيضًا في أن كلاً من AMD و Intel تصيغان مواصفاتهما على أنها “تصل إلى” تردد معين بدلاً من الوعد بتلك الأرقام.

تأثير الحرارة على ترددات المعالج: كيف تحدّ الحرارة من أداء معالجاتك

تعتبر الحرارة عدوًا لدودًا لأداء المعالجات الحديثة. ففي حين تسعى الشركات المصنعة لزيادة سرعة المعالجات وقدرتها على معالجة البيانات، فإن هذه الزيادة غالبًا ما تكون مصحوبة بارتفاع في درجة الحرارة. وعندما تتجاوز درجة حرارة المعالج حدًا معينًا، تبدأ الآليات الداخلية في العمل لخفض التردد (boost clocks) بهدف حماية المعالج من التلف. هذه الآلية، المعروفة باسم “الخانق الحراري” (thermal throttling)، تقلل بشكل ملحوظ من أداء المعالج، خاصةً في المهام التي تتطلب قدرة معالجة مكثفة مثل الألعاب أو تحرير الفيديو.

بعبارة أخرى، حتى لو كان معالجك مصممًا للوصول إلى ترددات عالية جدًا، فإن قدرته الفعلية على تحقيق هذه الترددات تعتمد بشكل كبير على كفاءة نظام التبريد. إذا كان نظام التبريد غير كافٍ، فإن المعالج سيصل إلى درجة حرارة حرجة بسرعة، مما يجبره على خفض التردد وبالتالي تقليل الأداء.

لذا، من الضروري التأكد من وجود نظام تبريد فعال، سواء كان مروحة تبريد عالية الجودة أو نظام تبريد مائي، للحفاظ على درجة حرارة المعالج ضمن الحدود الآمنة والسماح له بالعمل بأقصى طاقته. كما يجب مراعاة عوامل أخرى مثل تدفق الهواء داخل صندوق الحاسوب (case) وتنظيف المروحة بانتظام لضمان أداء مثالي.

ارتفاع درجة الحرارة سيجبر المعالج حتماً على تقليل سرعته

لا يمكنني المبالغة في التأكيد على مدى تأثير نظام التبريد لديك على سلوك تعزيز سرعة المعالج. طريقة عمل سرعات التعزيز بسيطة للغاية: طالما أن وحدة المعالجة المركزية لديك لديها مساحة حرارية كافية، فستحاول رفع سرعات الساعة إلى أعلى. ولكن بمجرد أن تتقلص هذه المساحة، تصبح خوارزمية التعزيز أكثر تحفظًا، حتى لو لم يصل المعالج إلى الحد الحراري الأقصى. ومع ذلك، فإن التبريد الأفضل لا يعني أن وحدة المعالجة المركزية لديك ستحافظ دائمًا على السرعات المعلن عنها، لأن حدود الطاقة وعبء العمل يلعبان أيضًا دورًا حاسمًا. ما يوفره التبريد الأفضل هو مساحة أكبر للحفاظ على سرعات أعلى لفترة أطول، مما قد يحدث فرقًا ملحوظًا أثناء اللعب.

عندما كان جهاز الكمبيوتر الخاص بي جديدًا، اعتاد المعالج الخاص بي على الحفاظ على سرعة تتراوح بين 4.4 و 4.5 جيجاهرتز في معظم الألعاب. ومع ذلك، بعد بضع سنوات، عندما لم يكن نظام التبريد السائل المتكامل (AIO) بحجم 360 مم يعمل بأفضل حالاته بسبب تراكم الغبار في الرادياتير وبدء جفاف المعجون الحراري، بدأت درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية الخاصة بي في الارتفاع فوق 80 درجة مئوية. ونتيجة لذلك، انخفضت سرعة الساعة إلى حوالي 4.3 جيجاهرتز خلال الجلسات الطويلة. هذا هو بالضبط سبب توصيتي بشدة بمبرد عالي الجودة للحصول على أقصى استفادة من وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك. وإذا لم يكن ذلك ضمن ميزانيتك، فإن تقليل جهد وحدة المعالجة المركزية طريقة ممتازة للحفاظ على درجة الحرارة تحت السيطرة دون التضحية بالأداء. فـ تبريد المعالج الجيد يضمن أداء أفضل و سرعة معالج أعلى.

اللوحات الأم وحدود الطاقة: نظرة متعمقة

تعتبر اللوحة الأم بمثابة العمود الفقري لأي جهاز كمبيوتر، وهي تحدد إلى حد كبير إمكانيات النظام وقدرته على استيعاب المكونات المختلفة. أحد الجوانب الحاسمة التي تحددها اللوحة الأم هو حدود الطاقة التي يمكن أن توفرها للمعالج (CPU). هذه الحدود ضرورية لضمان استقرار النظام ومنع تلف المكونات.

تأتي اللوحات الأم المختلفة بقدرات طاقة متفاوتة، والتي يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال تصميم دائرة تنظيم الجهد (VRM). دائرة تنظيم الجهد مسؤولة عن تحويل جهد الطاقة القادم من وحدة إمداد الطاقة (PSU) إلى الجهد المناسب الذي يحتاجه المعالج. كلما كانت دائرة تنظيم الجهد أقوى، زادت الطاقة التي يمكن أن توفرها للمعالج بشكل مستقر.

عادةً ما يتم التعبير عن حدود الطاقة للمعالج بالواط (Watts). تحدد هذه القيمة الحد الأقصى للطاقة التي يمكن للمعالج استهلاكها. إذا تجاوز المعالج هذا الحد، فقد يؤدي ذلك إلى عدم الاستقرار، والتعطل، وحتى تلف المكونات.

تعتبر اللوحات الأم المخصصة للألعاب أو المهام التي تتطلب أداءً عالياً، مثل تحرير الفيديو أو التصميم ثلاثي الأبعاد، مزودة عادةً بدوائر تنظيم جهد أكثر قوة وقادرة على توفير طاقة أكبر للمعالج. هذا يسمح للمعالج بالعمل بترددات أعلى لفترات أطول، مما يؤدي إلى تحسين الأداء العام للنظام.

عند اختيار لوحة أم، من الضروري مراعاة متطلبات الطاقة للمعالج الذي تنوي استخدامه. تأكد من أن اللوحة الأم قادرة على توفير طاقة كافية للمعالج للعمل بشكل مستقر تحت أقصى حمل. غالبًا ما يتم تحديد ذلك في مواصفات اللوحة الأم، ويمكنك أيضًا الرجوع إلى مراجعات الخبراء عبر الإنترنت للحصول على معلومات إضافية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤثر إعدادات BIOS/UEFI للوحة الأم أيضًا على حدود الطاقة للمعالج. تسمح بعض اللوحات الأم للمستخدمين بتعديل حدود الطاقة للمعالج لزيادة الأداء أو تقليله. ومع ذلك، يجب توخي الحذر عند تعديل هذه الإعدادات، حيث أن تجاوز حدود الطاقة الموصى بها قد يؤدي إلى تلف المكونات.

باختصار، تلعب اللوحة الأم دورًا حيويًا في تحديد حدود الطاقة للمعالج. اختيار لوحة أم مناسبة ذات دائرة تنظيم جهد قوية أمر بالغ الأهمية لضمان استقرار النظام ومنع تلف المكونات، خاصةً عند استخدام معالج عالي الأداء.

أقصى تردد معزز لوحدة المعالجة المركزية (CPU) يعتمد على اللوحة الأم

على الرغم من أن الحفاظ على درجات حرارة منخفضة أمر بالغ الأهمية للحصول على أداء معزز أفضل، إلا أنه مجرد جزء واحد من المعادلة. بالإضافة إلى المساحة الحرارية، تحتاج وحدة المعالجة المركزية أيضًا إلى قدر كافٍ من الطاقة للحفاظ على ترددات أعلى، وهنا تظهر قيود الطاقة الخاصة باللوحة الأم. إذا كانت اللوحة الأم محافظة في قيمها الافتراضية، فستستقر وحدة المعالجة المركزية على ترددات معززة أقل، بغض النظر عن مدى قوة نظام التبريد لديك. بعض اللوحات تأتي مع قيود طاقة قوية، مما يسمح لوحدة المعالجة المركزية بسحب طاقة أكبر من استهلاك الطاقة المقدر (TDP) الرسمي.

لقد تعلمت هذا عندما قارنت سرعات ساعة 5900X الخاصة بي بمقاطع فيديو معيارية على YouTube. لاحظت كيف لم يواجه عدد قليل من المستخدمين أي مشكلة في الحفاظ على سرعات ساعة تتراوح من 4.6 إلى 4.7 جيجاهرتز أثناء اللعب، لكن الشريحة الخاصة بي كانت تحوم بالقرب من 4.4 جيجاهرتز عبر نفس الألعاب. في البداية، افترضت أن الأمر يتعلق بحظ السيليكون، ولكن بعد تصفح العديد من سلاسل Reddit، أدركت أن الاختلاف يرجع إلى قيود الطاقة الافتراضية التي وضعتها الشركة المصنعة للوحة الأم. لذلك، إذا استقرت على لوحة منخفضة أو متوسطة المدى، فتوقع ترددات معززة أقل قليلاً خارج الصندوق. بمعنى آخر، قد لا تتمكن وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك من الوصول إلى أقصى إمكاناتها إذا كانت اللوحة الأم لا توفر الطاقة الكافية. لذلك، عند اختيار اللوحة الأم، ضع في اعتبارك قدرتها على توفير الطاقة لوحدة المعالجة المركزية، خاصةً إذا كنت تخطط لرفع تردد التشغيل أو كنت تستخدم وحدة معالجة مركزية عالية الأداء. اختيار اللوحة الأم المناسبة يمكن أن يطلق العنان للإمكانات الكاملة لوحدة المعالجة المركزية الخاصة بك ويحسن الأداء العام للنظام بشكل ملحوظ.

الأداء في الألعاب لا يعتمد فقط على ترددات التشغيل المعززة

قد يتبادر إلى ذهن البعض أن الحصول على أفضل تجربة لعب ممكنة يقتصر على اختيار معالج أو بطاقة رسوميات ذات تردد تشغيل معزز (Boost Clock) أعلى. ولكن، في الواقع، الأمر أكثر تعقيدًا من ذلك بكثير. تردد التشغيل المعزز يمثل قيمة نظرية لأقصى أداء يمكن أن يصل إليه المكون في ظل ظروف مثالية، ولكنه ليس العامل الوحيد أو حتى الأكثر أهمية في تحديد الأداء الفعلي في الألعاب.

هناك عوامل أخرى تلعب دورًا حاسمًا، مثل:

• بنية المعالج أو البطاقة الرسومية: تصميم المعالج أو البطاقة الرسومية وكفاءته يلعبان دورًا كبيرًا في الأداء. قد يكون لمعالج بتردد تشغيل أقل أداء أفضل من معالج بتردد أعلى إذا كانت بنيته أكثر كفاءة.
• ذاكرة الوصول العشوائي (RAM): كمية وسرعة ذاكرة الوصول العشوائي تؤثر بشكل كبير على سلاسة اللعب، خاصة في الألعاب التي تتطلب تحميل كميات كبيرة من البيانات.
• التبريد: قدرة نظام التبريد على الحفاظ على درجة حرارة المكونات ضمن الحدود الآمنة تمنع انخفاض الأداء بسبب الحرارة الزائدة.
• البرامج والتعريفات: تحديث برامج التشغيل والتعريفات الخاصة ببطاقة الرسوميات والمعالج يضمن الحصول على أفضل أداء ممكن وتوافق مع الألعاب الحديثة.
• دقة الشاشة وإعدادات الرسوميات: كلما زادت دقة الشاشة وإعدادات الرسوميات، زاد الضغط على المعالج وبطاقة الرسوميات. قد يكون من الضروري تخفيض بعض الإعدادات للحصول على معدل إطارات مقبول.

لذلك، عند اختيار المكونات المناسبة لتجربة الألعاب، من المهم النظر إلى الصورة الأكبر وعدم التركيز فقط على تردد التشغيل المعزز. ابحث عن المراجعات والاختبارات المستقلة التي تقارن أداء المكونات المختلفة في الألعاب الفعلية، وخذ في الاعتبار جميع العوامل المذكورة أعلاه لضمان الحصول على أفضل تجربة لعب ممكنة.

عوامل أخرى مثل الذاكرة المخبئية وهندسة وحدة المعالجة المركزية لها نفس القدر من الأهمية

إذا كانت سرعة تعزيز الساعة لوحدة المعالجة المركزية هي كل ما يهم، لكان معالج Intel i9-14900KS هو أسرع معالج ألعاب اليوم، بالنظر إلى أنه يمكن أن يصل إلى 6.2 جيجاهرتز. ولكن هذا ليس هو الحال حقًا مع وحدات المعالجة المركزية الحديثة. خذ معالج Ryzen 9 5900X الخاص بي على سبيل المثال. على الورق، يبدو أقوى من Ryzen 7 5800X3D، مع المزيد من النوى وسرعات ساعة أعلى. وعلى الرغم من أنه قد يكون أفضل لأحمال العمل متعددة الخيوط، إلا أن 5800X3D يتفوق عليه بشكل كبير عندما يتعلق الأمر بالألعاب. ويرجع ذلك أساسًا إلى ذاكرة التخزين المؤقت الضخمة L3 التي تبلغ 96 ميجابايت، مما يساعد وحدة المعالجة المركزية على الوصول إلى بيانات اللعبة بشكل أسرع وأكثر كفاءة.

وبالمثل، فإن التحسينات المعمارية تحدث فرقًا كبيرًا أيضًا. قد تبدو وحدة المعالجة المركزية الأقدم أسرع على ورقة المواصفات، ولكن وحدة المعالجة المركزية الأحدث لا تزال قادرة على التفوق عليها بسرعات أقل إذا كانت نوىها أكثر كفاءة لكل دورة. لهذا السبب غالبًا ما تكون مكاسب IPC من جيل إلى جيل أكثر أهمية من سرعات الساعة القصوى. لم يكن ليتحقق تفوق AMD على Intel في السنوات الأخيرة لولا تلك التحسينات في IPC، والتي سمحت لوحدات المعالجة المركزية Ryzen بالتنافس مع أسرع شرائح Intel دون الحاجة إلى الضغط من أجل الحصول على سرعات ساعة أعلى.

انخفاض تردد التشغيل المعزز ليس نهاية العالم

بعد أن رأيت بنفسي كيف تفوق معالج 5800X3D باستمرار على معالج 5900X القديم في الألعاب، تصالحت مع حقيقة أنه لا بأس إذا لم يصل تردد التشغيل المعزز لوحدة المعالجة المركزية (CPU) الخاصة بي إلى الحد المعلن عنه. هناك العديد من المتغيرات التي تلعب دورًا، بدءًا من نوع عبء العمل والحدود الحرارية وصولًا إلى حدود الطاقة التي تحددها اللوحة الأم. مجرد أن وحدة المعالجة المركزية الخاصة بي تعمل بتردد أقل قليلاً لا يعني أن جلسات الألعاب الخاصة بي مليئة بالتقطيعات الصغيرة وانخفاض معدل الإطارات (FPS). في النهاية، التجربة الشاملة هي التي تهم أكثر، وهذا يعتمد بشكل أكبر على ترددات التشغيل المستدامة وحجم ذاكرة التخزين المؤقت والتحسينات المعمارية. لا تدع المصطلحات التسويقية تدفعك إلى شراء وحدة معالجة مركزية لمجرد تردد التشغيل المعزز الخاص بها. فكر مليًا في احتياجاتك الفعلية وأداء المعالج في سيناريوهات الاستخدام التي تهمك. غالبًا ما تكون التحسينات الأخرى أكثر أهمية من مجرد رقم تردد التشغيل.