Cum se face un OVERCLOCKING!!

n esenta, overclocking-ul însemna modificarea frecventei semnalului de tact a unitatii centrale de procesare (UCP) la o valoare mai mare decât ceea indicata de producator. Astfel putem creste performanta procesorului si prin aceasta a tot sistemului de calcul, fara sa investim într-un nou procesor mai rapid si mai scump. Cu toate ca overclocking- ul avantaje atât financiare cât si de performanta, trebuie sa fim constienti de aspectele negative ce apar în jurul overclocking-ului. Acest articol are ca scop initierea în overclocking prin sfaturi practice si prin dezvaluirea pericolelor legate de aceasta tema.

Avantaje si dezavantaje

Overclocking-ul este o cale atractiva de a mari performantele PC- ului existent, deoarece sistemul actual poate fi transformat într-unul cu performante superioare fara investitii costisitoare, putând ajunge usor la performanta unui sistem dotat cu un procesor mai puternic. În cele mai multe cazuri utilizatorul însusi poate efectua modificarile pe placa de baza, fara sa fie un expert în hardware, fiind vorba de manipularea jumper-ilor care determina frecventa semnalului de tact a procesorului si a busului sistem, precum si de montarea unui sistem de racire de capacitate mai mare.

Nu uitati ca sunt si anumite dezavantaje inerente. Nu sunt rare cazurile când unele procesoare sau circuite vitale s-au stricat cu viteza luminii, marcând tragica lor stingere din viata printr-o mic nor de fum. Acesta este, evident, extrema cea mai nefavorabila, în realitate aceasta experienta trista este foarte rara. În general, overclocking-ul este inofensiv. Trebuie totusi sa precizam unele amanunte:
- circuitele integrate nu sunt imortale. Fiecare se va deteriora dupa un timp din cauza migrarii electronilor (electromigration). Temperatura ridicata si câmpul electric determina migrarea atomilor de fier în jurul straturilor pasive de siliciu alcatuind zone de conductivitate care pot determina scurtcircuite interne în structura circuitului integrat. Într-un procesor cu frecventa de tact marita acest fenomen se agraveaza. Înainte însa de a întra în panica trebuie sa stim ca procesoarele sunt proiectate sa functioneze între temperaturi de la ?25 pâna la +80°C. (Temperatura externa masurabila de 70°C ne indica limita interna de 80°C. Ca sa nu depasim aceasta limita trebuie sa înlocuim radiatorul actual cu unul de suprafata marita si dotat cu un ventilator
corespunzator). Migrarea electronilor nu determina însa deteriorarea imediata a circuitelor integrate. Durata medie de viata a unui procesor este de 10 ani, unuia cu tactul marit de 3-4 ani dar aceasta depinde de temperatura, de masura în care am marit frecventa de tact si nu în ultimul rând de tipul procesorului.

-Cu marirea frecventei de tact creste posibilitatea ca sistemul sa devina instabil. Aceasta deseori conduce la pierderi de date, pierdere de timp asteptând ca sistemul sa reporneasca. Sa nu aplicam overclocking-ul în cazul sistemelor unde functionarea continua este vitala (servere, procese industriale, sisteme oglinda, etc.).

-O problema fatala constituie deteriorarea procesorului. În acest caz din cauza temperaturii ridicate peste limita maxima conductele din fir de aur care leaga punctele de conectare a placii de siliciu cu pinii de conectare a procesorului se topesc. Pericolul arderii procesorului creste odata cu masura maririi frecventei tactului. În cazurile extreme când un procesor proiectat pentru 75 MHz este fortat la 150 MHz (Intel) sau procesorul Cx6×86 de 200 MHz fortat la 233 MHz care are o multiplicare interna a tactului de 1,5, pericolul deteriorarii este si mai reala. În alte cazuri defectarea ventilatorului de racire poate determina supraîncalzirea stratului de siliciu si prin aceasta pierderea controlului circuitelor interne procesorului, rezultând resetarea brusca a sistemului.

Unde putem actiona

Procesorul este factorul principal. Cele mai bune rezultate se pot obtine cu procesoarele firmei Intel din seria Pentium (P5XX). Înainte de încercari sa verificam daca dispunem de procesor autentic Intel si nu de unul falsificat!
Placa de baza este un al element cheie. Calitatea placii de baza este la fel de importanta ca si calitatea procesorului. Practic reusita încercarilor de fortare este garantata daca dispunem de placi fabricate de Asus, Abit, Aopen, etc. echipate cu chipset Intel. Din punctul de vedere al overclocking-ului este necesar ca pe placa de baza sa dispunem de urmatoarele valori de baza ale frecventei de tact: 50, 55, 60, 66, 75, 83, 100 MHz. Pe placile de baza în majoritate avem posibilitatea de a seta tactul la 83 MHz, recent apar si cele care suporta 100 MHz. Pe lânga frecventa de tact o importanta marita are gama de tensiuni de alimentare a procesorului. Placa de baza sa cunoasca gama între 3,3V si 3,45V (3,6V), în cazul procesoarelor MMX (P55C) sau K6, K6-2, Cyrix M2 sau 6X68L sa dispunem si de tensiunea secundara (split voltage) de la 2,1V pâna la 2,9V preferabil în trepte de 0,1V. (Tensiuea secundara este necesara alimentarii circuitelor interne procesoarelor MMX unde numai partea de I/O functioneaza la 3,45V). Un aspect important este posibilitatea multiplicari (CPU to Bus Frequency Ratio Selection) frecventei de tact cu: 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5.

Memoriile folosite sunt, de asemenea, decisive. Daca frecventa tactului de baza (a busului de sistem) depaseste valoarea de 66 MHz avem nevoie de memorii de 60ns EDO, la 83MHz de memorii EDO de calitate si marca superioara sau SDRAM-uri care functioneaza si la 100 MHz (marci de calitate).

Dupa factorii de mai sus, cel mai important lucru este racirea eficienta. Noile procesoare SSS fabricate cu tehnologia de 0,35 microni nu se încalzesc la fel de puternic ca cele vechi fabricate cu tehnologia de 0,6 microni. Cu urmatorul test empiric putem determina daca procesorul nostru va rezista la fortare:
dupa circa 20 de minute de functionare oprim alimentarea sistemului, scoatem radiatorul si atingem suprafata procesorului. Daca putem tine degetul apasat pe suprafata procesorului înseamna ca nu am depasit limita de 60°C, procesorul va rezista! Dupa aceasta pe suprafata procesorului se aplica un srat de silicon pe care va fi lipit radiatorul. Siliconul fiind bun conducator termic intensifica (sporeste) schimbul de caldura între suprafata radiatorului si procesorului, umplând totodata micile neliniaritati (rezultate din tehnologia de fabricatie) ale suprafetelor în contact.

Când vorbim de frecventa de baza trebuie sa stim ca aceasta valoare se refera la tactul busului extern procesorului. Aceasta frecventa determina viteza de comunicare (rata de transfer exprimat în MB/s) între memoria sistem, memoria cache si procesor. De aici se ramifica frecventa de tact a busului PCI prin divizarea frecventei de baza cu 2 (de exemplu la un tact de baza de 66 MHz avem un tact de 33 MHz pe busul PCI, la 75 MHz de 37,5 MHz, etc.). Frecventa tactului intern procesorului se genereaza prin multiplicarea valorii frecventei de baza cu multiplicatorii predefiniti de: 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5. Astfel, putem obtine pentru o frecventa de baza de 66 MHz tacturi interne procesorului de 99, 132, 165, 198, 231 MHz (pentru frecventa de baza de
75 MHz rezulta 112, 144, etc.).
Dupa cele precizate se pune urmatoarea întrebare: daca dispunem de un Pentium de 100 MHz cum trebuie sa setam frecventa de baza si multiplicatorul (66*1,5 sau 50*2) ca sa obtinem performanta maxima? Raspunsul este firesc, alegem 66 MHz ca frecventa de baza cu multiplicatorul de 1,5. Astfel vom ajunge la frecventa de 33 MHz pe busul PCI si 99(100) MHz pentru tactul intern procesorului. Cu 50 MHz si multiplicator de 2 ajungeam la 25 MHz pentru busul PCI, 50MHz pentru memorie sistem si cache, care în ansamblu (desi procesorul ruleaza la 100 MHz) rezulta o performanta inferioara primei configuratii.

In primul rand vreau sa va familiarizez acest termen de "Overclocking":

Overclocking-ul reprezintă procedeul prin care o componentă hardware de calculator este forţată să funcţioneze la frecvenţă mai mare decât cea specificată de producător. Componentele cel mai des overclockate sunt microprocesorul, memoria RAM, placa grafică şi cipurile de pe placa de bază. Scopul este de a obţine performanţe mai mari, fără ca acest lucru să ducă la instabilitatea sistemului. Acest procedeu poate conduce la economii, nefiind necesară achiziţionarea unei componente mai scumpe şi mai rapide, reversul fiind posibilitatea de a micşora durata de viaţă a componentei overclockate sau chiar distrugerea ei.

Răcirea

Toate componentele electronice degajă căldură în timpul funcţionării, proporţională cu frecvenţa de tact. În cazul unui overclocking substanţial este necesară schimbarea soluţiei de răcire (coolerului) folosită în condiţiile standard.

Coolerele obişnuite sunt de forma unui radiator şi sunt din aluminiu, cupru (sau o combinaţie între cele două), eventual fiind prevăzute cu un mic ventilator pentru disiparea mai rapidă a căldurii. Alte soluţii de răcire sunt mai complexe şi mai scumpe, printre acestea numărându-se: răcirea cu apă sau alte lichide, dispozitive termoelectrice (care utilizează efectul Peltier), convecţie forţată, prin schimbare de fază sau utilizarea de azot lichid (care fierbe la -196°C), heliu lichid (-269°C) sau „gheaţă uscată” (dioxid de carbon în formă solidă). Aceste ultime soluţii sunt foarte costisitoare şi pot fi folosite numai pe o durată scurtă, în general pentru obţinerea de recorduri.


Tensiunea de alimentare

Mărirea tensiunii de alimentare a unei componente creşte potenţialul de overclocking al acesteia, însă cantitatea de căldură disipată va creşte proporţional cu pătratul tensiunii.

BSEL mod

„BSEL mod” este o modificare relativ simplă a procesoarelor Intel din gama Core2, gamă care are un potenţial foarte ridicat de overclocking. Ca rezultat al acestei modificări procesoarele vor fi văzute de sistem ca având un FSB nominal mai mare decât cel dat de producător, funcţionând astfel la frecvenţe mai mari, în general fără să fie nevoie de alte setări din BIOS. De reţinut că mărirea frecvenţei FSB nu duce la creşterea frecvenţei magistralelor PCI şi PCIE.

Procedeul constă în conectarea anumitor pini ai microprocesorului, acest lucru putând fi făcut cu o bucată de sârmă subţire, poleială sau vopsea metalică (de obicei cea folosită pentru circuitele de dezaburire a geamurilor din spate la automobile).

Alte consideraţii

Ca o paranteză se poate spune că odată cu dezvoltarea tehnicii în domeniul semiconductorilor, producătorii de procesoare blochează posibilităţile utilizatorilor de a obţine frecvenţe mai mari decât cele înscrise pe procesoare, motivele sunt multe dar se pare ca cel mai important dintre ele ar fi diferenţa de preţ care trebuie să se justifice prin calităţile procesorului în special prin frecvenţa la care rulează acesta.

Noţiunea de overclock apare de fapt încă din procesul de producţie al procesoarelor, prima treapta în fabricarea unui procesor este wafer-ul (un disc subţire din siliciu) pe care se aplică structurile care determina configuraţia viitoarelor procesoare, astfel că pe un asemenea wafer se delimitează mai multe chipuri a căror frecvenţă nu se cunoaşte până în momentul în care sunt separate, asamblate şi testate. După cum vă imaginaţi pe un wafer se află procesoare care în ciuda faptului că au aceeaşi structură pot rula la frecvenţe diferite fără să duca la instabilitatea sistemului. În momentul în care acestea sunt testate se stabileşte frecvenţa de lucru a fiecărui procesor astfel încât acesta să ruleze corect chiar şi în condiţii în care nu se asigură o răcire corespunzătoare ori tensiunea de alimentare nu este stabilă.

Un asemenea procesor trebuie sa ruleze fără probleme minim 10 ani, din acest motiv producătorii marchează frecventa la care chipul a funcţionat bine în condiţiile date mai sus. În aceste condiţii concluzia este clară, chipurile nu sunt marcate cu frecvenţa maximă la care pot funcţiona fără probleme, se lasă un spaţiu de siguranţă pentru ca acestea să funcţioneze corect şi în condiţii extreme.

Cei care utilizeaza in mod frecvent un calculator au avut poate cel putin tentatia de a spori performantele calculatorului prin metoda overclocking-ului. Altii poate au si recurs la aceasta metoda, destul de criticata de producatori la inceput dar, vazand ca majoritatea utilizatorilor renunta la a mai cumpara modele mai scumpe pentru ca prin overclocking ajungeau la performante apropiate cu un model inferior, au inceput sa ridice din fabrica frecventele de tact, utilizatorii beneficiind in plus de garantia producatorului.

In general, cei care folosesc aceasta metoda au cunostinte ceva mai avansate despre calculatoare. Nu este chiar la indemana oricui de a ridica frecvente sau de a modifica diferiti parametrii de functionare, in urma acestor interventii asupra setarilor putand avea surpriza ca diferitele componente suspse testelor sa cedeze. Si cum furnizorii nu ofera garantie pentru componentele distruse prin overclocking nu este chiar prea placut sa scoatem bani din buzunar pentru a cumpara unele noi.

Pentru a nu fi nevoiti sa recurgem la aceasta metoda de sporire a performantelor este bine sa ne alegem calculatorul potrivit. Nu este indicat sa plecam la cumparaturi daca nu cunoastem cateva detalii referitoare la PC-uri, atat pentru a evita neplacerea de a ne trezi cu componente recomandate prost de catre un vanzator nepriceput cat si pentru a nu avea surpriza ca sistemul ales de noi nu face fata in anumite aplicatii pe care doream sa le rulam pe noul sistem.

Este bine ca inainte de a achizitiona un sistem sa apelam la o persoana mai priceputa in ale calculatoarelor care sa ne indrume corect si sa ne ajute in alegerea lui. Nu este necesar sa ridicam parametrii de functionare ai procesorului sau ai placii video pentru a obtine cateva procente in plus la performanta. Cu un sistem bine ales, exact pentru nevolie noastre, vom avea parte de performanta fara a risca defectarea componentelor.

O categorie cu totul aparte o constituie cei care folosesc calculatorul doar pentru teste, pentru a atinge sau a dobori noi recorduri in materie de performante, cei pentru care fiecare punct obtinut in 3Dmark06 sau fiecare fps obtinut intr-un joc reprezinta o adevarata provocare. Acestia nu vor inceta niciodata sa testeze la modul extrem fiecare componenta, ducand la limita orice setare. Nici o componenta, indiferent de psoibilitatile ei, nu va ramane in parametrii specificati de producator. Pentru acestia, metoda overclocking-ului este ca o gura de aer, fara aceasta nu pot trai. Dar in spatele acestor performante stau ani de experienta, ani de utilizare a calculatorului, cunoscand un PC ca pe propriile buzunare.

Este necesar overclocking-ul sau nu? Pentru un utilizator obisnuit, care si-a ales sistemul asa cum trebuie, aceasta metoda ar trebui sa nu existe. Un sistem utilizat in parametrii oferiti de producator are o durata de viata mai mare decat a unui sistem "stresat" cu diverse teste. De aceea ar trebui sa ne alegem cu grija sistemul astfel incat fie sa nu fim nevoiti sa recurgem la diverse metode de a-i mari performantele fie sa fim nevoiti sa il schimbam.

Overclcoking-ul trebuie folosit doar atunci cand utilizatorul stie ce are de facut, atunci cand performanta obtinuta conteaza mai mult decat integritatea componentelor. Doar atunci aceasta metoda ar trebui folosita. In rest, overclocking-ul nu-si are rostul.