Som alla Pukka PC-entusiaster vet, har AMD nyligen satt en klockhastighet för en fyrkärnig PC-processor. Någon av de galna skandinaviska barnen och en hink av flytande kväve, AMDs nyutvecklade 45nm Phenom II-processor slog en hejd 6.5GHz.

Självklart är sådana register vanligtvis irrelevanta för verkliga PC-prestanda. Ständigt häller flytande kväve i din dator för hand är knappast saker av praktisk databehandling. Och ändå är vi säkra på att gamla Intel inte kommer vara lycklig och tillåter AMD att behålla även denna symboliska överlägsenhet.

Du kommer därför inte att bli förvånad att höra att rykten om en ny frekvensvänlig stegning av den mäktiga Core i7-processorn cirkulerar för närvarande. Om det var sant kunde det se AMDs 6,5 GHz quad-core-rekord blåst bort tidigare snarare än senare.

Potentiellt ännu mer oroande för AMD har Intel också meddelat att planer på att krossa transistorerna i sina PC-processorer ner till en löjligt liten 32 nm bredd har kommit framåt. Du kommer att kunna köpa 32nm processorer från Intel före årets slut. Förvänta klockorna att fortsätta klättra.

Med allt detta i åtanke verkar det nu som ett lämpligt ögonblick att reflektera över CPU-överklockningens historia och utarbeta hur vi kom fram till dagens multi-core, multi-GHz-monster och vad framtiden håller.

Den ursprungliga IBM-datorn

Faktum är att överklockning är nästan lika gammal som själva datorn. Intriguingly, det var faktiskt PC-tillverkare snarare än entusiaster som fick bollen rullande. Bakom 1983 begränsade alltid konservativ IBM tidiga versioner av sin eponymous PC på bara 4,7MHz för att stabilisera.

Snart nog, dock kloner av IBM PC levereras med 8088-kompatibla processorer som körs på en racy 10MHz. Sålunda startades striden för den högsta klockhastigheten.

Naturligtvis var slutkunder överklockning i detta tidiga skede inte ett väldigt praktiskt alternativ. Att köra högre klockor krävde en ändring av kvartsstyrkristallen som användes för att ställa in klockfrekvenser, annars känd som oscillatormodulen.

Än då då var resten av plattformen svårt låst till CPU-frekvensen. Med andra ord, vilken ändring som helst till CPU-frekvensen, reflekterades direkt i systemfrekvensen hos systembussen, minnet och kringutrustning. Dessutom har många applikationer - framförallt spel - saknat inbyggda timers och sprang ur kontroll eller helt enkelt kraschade på en överklockad plattform.

Den tid med lätt överklockning börjar

Nästa stora steg var ankomsten av Intel 486-processorn och införandet av mycket mer användarvänliga överklockningsmetoder. Det var den senare DX2-versionen av 486, lanserad 1989, som debuterade CPU-multiplikatorn, så att processorer kan köra vid multiplar av bussfrekvensen och därigenom aktivera överklockning utan att justera bussfrekvensen.

Medan justeringen av busshastigheten vanligen medförde lite mer än att vippade en bygel eller DIP-omkopplare, krävde ofta byte av multipliceringsinställningen lite chipmodling med en blypenn eller i värsta fall kanske ett lödarbete. På ett eller annat sätt var imponerande överklockor av vissa kloner av Intels 486-chip från liknande Cyrix och AMD möjliga. Exempelvis kunde AMDs 5x86 av 1995, ett chip baserat på 450 nm kisel, klockas upp från 133 MHz till 150 MHz. Sexiga saker på tiden.

Vad finns i en skiva?

Det var under denna tidiga guldålder av entusiasten överklockning i mitten av 1990-talet att påverkan av kiselproduktionstekniken på individuella chipfrekvenser kom fram. CPU: erna är i huvudsak etsade av runda skivor av kiselsubstrat. Trots de finförfinade processerna som används i tillverkaren varierar egenskaper från wafer till wafer.

Enkelt sagt kan flisskär från vissa skivor uppnå högre stabila klockhastigheter än andra. Faktum är att detsamma gäller positionen för en enskild CPU som dör inom en skiva. Ju närmare mitten, desto mer sannolikt är det att slå höga frekvenser.

Samtidigt kan progressionen till mindre och mindre individuella transistorstorlekar inte bara låta fler funktioner strykas i en enda processor, men tenderar också att minska nuvarande läckage och möjliggör därför högre klockhastigheter.

Då är det mindre fråga om steppings - mindre revisioner gjorda till CPU-arkitekturer för att fixa fel och förbättra speedpath-problem. Det är bara ett fint sätt att beskriva finjusteringen som syftar till att möjliggöra höga klockhastigheter. Det är mycket att vara medveten om när man väljer ett chip med överklockning i åtanke.

Intel kommer in på överklockningsspelet

Intel har naturligtvis länge varit befälhavaren på att göra mindre transistorer. 1996 introducerade Pentium Pro. För det första var detta en mycket mer sofistikerad CPU än vad som helst förut tack vare att det inte var dags för instruktioner. Men det skryter också små (för eran) 250nm transistorer. 200MHz versioner av Pentium Pro var kända för att slå 300MHz, en extremt hälsosam 50 procent överklocka.

Pentium Pro var dock ett smärtsamt dyrt chip. 1998 släppte Intel den ursprungliga Celeron, en budgetorienterad processor med en nedskärningsfunktionsuppsättning inklusive ingen L2-cache. Lager klockad vid 266MHz, detaljhandel exempel på chipet var ibland kan så mycket som 400MHz. Stora klockor på en liten budget var möjliga för första gången.