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Pagina 1 - Che cosa indica il termine overclock? L'overclock è uno degli argomenti più gettonati nel panorama delle cpu x86; da tecnica riservata a pochi appassionati, per giunta guardati con sospetto, è diventata una pratica molto diffusa, grazie sia alla crescente diffusione di informazioni via web sia ai processi produttivi dei processori, sempre più capaci di fornire cpu con elevata tolleranza a frequenze di clock fuori specifica. Partiamo da una premessa: che cosa è l'overclock? Questo termine indica quell'insieme di tecniche attraverso le quali è possibile aumentare la frequenza di funzionamento di un processore, rispetto a quella di default (cioè per la quale è stato venduto). Ad esempio, se abbiamo un processore con frequenza di clock di default di 400 Mhz e lo portiamo a funzionare a 420 Mhz otteniano, a tutti gli effetti, un overclock, anche se molto ridotto (si tratta di un aumento della frequenza complessiva del 5%). Overclock, letteralmente, significa andare oltre la frequenza di clock, cioè di funzionamento, originaria. In chiave generale, overclock indica l'aumento della frequenza di funzionamento di un qualsiasi componente elettronico operante ad una determinata frequenza di lavoro; restando nel panorama dei personal computer è possibile individuare numerosi componenti funzionanti ad una determinata frequenza di clock e, pertanto, overcloccabili (almeno teoricamente): giusto per citare un esempio, è possibile aumentare la frequenza di lavoro dei chip delle schede video. In queste pagine ci limiteremo ad analizzare solo i processori. Perché overcloccare? Quali sono i benefici? Overcloccare vuol dire aumentare la frequenza di funzionamento di un componente elettronico, nel nostro caso del processore; poter utilizzare una cpu con frequenza di funzionamento più elevata implica, com'è ovvio, maggiori prestazioni. Se si ottiene una frequenza di funzionamento di 450 Mhz da un processore che ha frequenza di default di 300 Mhz, si ottengono le medesime prestazioni della versione a 450 Mhz di default del processore in oggetto (naturalmente ipotizzando che tutti gli altri componenti rimangano invariati e che si utilizzino le stesse frequenze di lavoro per tutti i bus di sistema); in parole povere, raggiungendo una determinata frequenza di funzionamento in overclock si ottengono le medesime prestazioni della versione operante di default proprio a quella frequenza. Il costo di questa operazione è, nella maggioranza dei casi, ridotto all'acquisto (o alla fabbricazione) di sistemi di raffreddamento opportunamente dimensionati (si vedrà in seguito il perché), pertanto non comparabile all'acquisto ex novo della versione di frequenza superiore del processore in possesso. Tutto questo è lecito? La risposta è si, con alcune precisazioni. In primo luogo, quando si acquista un processore se ne diviene possessori, pertanto è possibile farne quello che meglio si crede (compreso usarlo come fermacarte o posacenere); questo non vale con il software, in quanto di un programma si acquista la licenza d'uso, non il possesso del programma stesso (e, salvo diversamente stabilito, non è possibile modificarne il codice). In secondo luogo, l'alterazione dei parametri di funzionamento del processore porta ad immediato decadimento della garanzia; a tutti gli effetti l'overclock è una manomissione del processore, con le conseguenze in termini di annullamento della garanzia che tale manovra comporta. Trattandosi di modifica delle caratteristiche di funzionamento di un componente elettronico, l'overclock implica alcuni rischi; vediamoli qui di seguito. Pagina 2 - Rischi connessi all'overclock I componenti elettronici, e in particolare i processori, emettono calore durante il loro funzionamento. La quantità di calore emessa è funzione di diverse variabili:
Overcloccare un processore implica l'aumento
della sua frequenza di clock, pertanto un aumento della sua temperatura di funzionamento;
molto spesso si rende necessario aumentare il voltaggio di alimentazione del processore
per poter aumentare la stabilità operativa del processore a frequenze superiori a quelle
di default (in seguito verrà spiegato perché e come), portando ad un ulteriore aumento
della temperatura complessiva. La temperatura d'esercizio è un fattore estremamente
importante in quanto al crescere di quest'ultima è legato il vero incubo per ogni
possessore di processore overcloccato: l'elettromigrazione. Questo è un fenomeno che
porta alla rottura delle connessioni all'interno di un componente elettronico, e pertanto
anche del processore, ed è direttamente legato alla temperatura di funzionamento del
componente in questione. L'elettromigrazione è un fenomeno che si manifesta in qualsiasi
caso durante la vita del processore, overlcoccato o meno che sia, in quanto esso genera
comunque calore nel funzionamento; l'overclock non fa altro che accorciarne i tempi di
incubazione, a motivo dell'aumento della temperatura che con esso si manifesta. Portare un processore ad operare ad una frequenza di funzionamento superiore rispetto a quella di default può non essere semplice, in quanto si potrebbe ottenere un funzionamento del processore stabile con alcuni programmi e applicazioni ma molto instabile con altri più esigenti in termini di risorse complessive. A nessuno interessa avere un processore più veloce ma instabile, pertanto è sempre indispensabile appurare che l'overclock sia pienamente tollerato dal processore e che non si manifestino malfunzionamenti di sorta. Un overclock molto spinto in termini di frequenza di lavoro ottenuta ma instabile, anche solo con una particolare applicazione, non può mai essere considerato un buon overclock. Terzo tipo di controindicazione è la perdita della garanzia, come già spiegato in precedenza. Pagina 3 - Come funziona una cpu Una volta spiegato in cosa teoricamente consista l'overclock di un processore è necessario passare all'illustrazione dei parametri che ne regolano il funzionamento; è, infatti, intervenendo su questi ultimi che si aumenta la frequenza di clock di una cpu. La frequenza di funzionamento (o di clock) di un processore è ottenuta dal prodotto di due diverse componenti:
Nella tabella sottostante sono illustrate alcune delle possibili combinazioni frequenza di bus - moltiplicatore di frequenza:
Altro parametro di fondamentale importanza è il voltaggio di alimentazione: tutte le cpu sino all'Intel Pentium compreso sono alimentate utilizzando il voltaggio I/O di 3.4V-3.65V, lo stesso che alimenta i sistemi di Input/output della motherboard; a partire dal Pentium MMX in avanti si è passati ad un voltaggio cosiddetto duale, cioè diversificato per I/O e Core del processore. Nella tabella sottostante sono illustrati i voltaggi di alimentazione dei processori Socket 7, Slot 1, Socket 370 e Slot A disponibili:
Il voltaggio di alimentazione è molto importante quando si desidera overcloccare un processore in quanto, aumentandolo, è possibile conferire maggiore stabilità operativa al processore; si vedrà più in dettaglio come effettuare questa procedura nelle pagine seguenti. Come già accennato in precedenza, l'aumento del voltaggio di alimentazione porta ad un aumento proporzionale della temperatura del processore e, pertanto, ad una riduzione dei "tempi d'incubazione" del fenomeno dell'elettromigrazione. Pagina 4 - Jumper, Switch e menù jumperless I parametri di funzionamento del processore (frequenza di bus, moltiplicatori di frequenza e voltaggi di alimentazione) vengono selezionati intervenendo su jumper, dei ponticelli plastici posti sulla motherboard. In genere nel manuale della motherboard è documentata la disposizione dei jumper corrispondente alle frequenze di bus e ai moltiplicatori di frequenza selezionabili, mentre alcuni produttori preferiscono addirittura serigrafare la disposizione dei jumper direttamente sulla motherboard, in modo per certi versi ancor più pratico.
Da qualche anno a questa parte, grazie soprattutto alla ricerca sviluppata da Abit e QDI e, in seguito, anche da altri produttori, sono stati introdotte soluzioni jumperless, con le quali i parametri di funzionamento del processore vengono impostati agendo su apposite voci del bios e non più manualmente con jumper e switch. Questa soluzione è molto pratica in quanto non obbliga ad aprire il PC e mettere le mani sulla scheda madre per poter variare, ad esempio, la frequenza di bus.
Non esiste una soluzione migliore tra jumper, switch e menù jumperless in termini di superiore efficacia dell'overclock; in termini pratici l'ultima è senz'altro di gran lunga preferibile. Pagina 5 - Overcloccare passo passo Di seguito sono riportate le operazioni da eseguire per overcloccare il processore; si tratta di indicazioni di portata generale, pertanto possono esserci variazioni più o meno evidenti a seconda del sistema utilizzato.
La prima regola da seguire è quella di effettuare queste operazioni una per volta e controllare attentamente quello che si sta facendo; non è raro imbattersi in problemi di instabilità, oppure in schermate nere all'accensione, e per questo motivo sono state studiate numerose tecniche miranti ad aumentare la stabilità di un processore overcloccato. Pagina 6 - Come rendere stabile un overclock Si è in precedenza parlato del fenomeno dell'elettromigrazione e dell'importanza di curare il raffreddamento del processore, in modo particolare in overclock. Quello del raffreddamento deve essere un punto fermo per coloro che desiderano overcloccare una cpu, in modo particolare se l'aumento di frequenza di clock che si vuole (o si prova ad) ottenere è rilevante. La sezione cooling, disponibile a questo indirizzo, raccoglie numerose informazioni sui differenti metodi di raffreddamento del processore e del case in generale. Si è accennato al voltaggio di alimentazione, indicandolo come uno dei tre principali parametri di funzionamento del processore. Quando si overclocca un processore può essere utile aumentare il voltaggio di alimentazione Core della cpu, così da fornire una superiore stabilità operativa. E' buona cosa non spingersi oltre il 15% massimo di voltaggio di alimentazione, in quanto la temperatura aumenta notevolmente variando il voltaggio Core e il fenomeno dell'elettromigrazione tende a manifestarsi in tempi più ridotti. Con l'introduzione del blocco del moltiplicatore per le cpu Intel, l'unica strada percorribile per overcloccare una cpu è quella di utilizzare le frequenze di bus fuori specifica, diverse cioè dai tradizionali 66 e 100 Mhz di bus. Aumentando la frequenza di bus si aumenta anche la frequenza di lavoro di tutti i bus ad esso collegati, cioè quello PCI e quello AGP. Le relazioni che legano tra di loro i differenti bus, al variare della frequenza di bus, sono le seguenti:
Utilizzando le frequenze di bus di 100 e più Mhz si assiste ad un andamento simile a quello delle frequenze 66-75-83 Mhz, secondo questo schema:
Il bus PCI utilizza due tipi di divisori principali: quelli 1/2 e 1/3; a seconda della frequenza di bus utilizzata (66 oppure 100 Mhz) il bus PCI resta sempre in specifica, operando a 33 Mhz. La stessa cosa vale per il bus AGP, che di default lavora a 66 Mhz pertanto utilizza i divisori 1 oppure 2/3 a seconda che la frequenza di bus utilizzata sia quella di 66 Mhz oppure di 100 Mhz. Il bus PCI può, inoltre, utilizzare anche il divisore 1/4, rendendo possibile l'impiego della frequenza di bus PCI di 33 Mhz (pertanto in specifica) anche quando la frequenza di bus è pari a 133 Mhz; il bus AGP, invece, non permette l'impiego del divisore 1/2, pertanto a 133 Mhz di bus il bus AGP opera a quasi 89 Mhz, ben oltre i 66 Mhz di specifica.Questo comporta numerosi problemi di stabilità con le schede video AGP alle frequenze di bus oltre i 120 Mhz. Fortunatamente i produttori di chipset, tra cui Via e Intel, hanno ovviato ad uno dei principali limiti del chipset che forse è il più diffuso in senso assoluto, l'Intel BX. Attualmente infatti tutti i nuovi chipset, tra cui il Via Apollo PRO 133 e 133A, il Via KT133 e 133A e gli Intel 815, 820 e 850 permetto di impostare la frequenza del bus AGP anche ad 1/2 di quella del FSB. In generale, un aumento della frequenza di lavoro di uno specifico bus, PCI o AGP che sia, pari al 10% (ad esempio, l'aumento della frequenza di bus da 66 a 75 Mhz, oppure da 100 a 122 Mhz) non comporta problemi in termini di stabilità delle periferiche (schede video, controller e quant'altro) a questi bus collegate; aumenti superiori (come ad esempio il passaggio da 66 a 83 Mhz di bus) possono comportare notevoli problemi di stabilità con alcune periferiche. In questo caso i rimedi da adottare sono ben pochi: o cambiare periferica, o utilizzare una frequenza di bus inferiore; gli hard disk in modo particolare possono creare numerosi problemi con frequenze di bus PCI maggiori di 37.5 Mhz, con perdite di dati e non stabilità; una delle possibili soluzioni è quella di abbassare il Pio Mode del disco, così da rallentarne in parte le performances della parte elettronica e permettere a quest'ultima di meglio reggere la frequenza di lavoro del bus PCI fuori specifica. Con gli hard disk SCSI i problemi di instabilità sono da far dipendere al controller SCSI, che potrebbe non funzionare correttamente con una frequenza del bus al quale è connesso (in genere quello PCI) superiore rispetto a quella di default. Aumentando la frequenza di bus si porta anche la memoria di sistema a lavorare fuori dalla specifica: può essere pertanto necessario intervenire sui parametri della memoria per conferire stabilità ad un overclock, naturalmente sempre che si lavori aumentando la frequenza di bus (aumentando il solo moltiplicatore, infatti, la memoria non cambia la frequenza alla quale opera). Per poter modificare i timings della memoria è necessario entrare nel bios della motherboard e intervenire sulle voci del menù Chipset Features Setup, o Chipset Setup, o Advanced Setup (i nomi sono differenti ma in genere hanno a che vedere con il chipset e i settaggi avanzati), e variare i parametri presenti; è bene ricordare che a valori numerici più elevati corrispondono prestazioni della memoria inferiori, pertanto superiore stabilità operativa, e disabilitando una voce in genere si ottiene lo stesso effetto. Alcuni chipset, come il Via Apollo 133 e 133A permettono di far funzionare la memoria RAM a 100 MHZ, anche se utilizziamo un FSB a 133 MHZ. Questa feature risulta molto comoda se utilizziamo delle ram PC100 oppure se vogliamo tentare di andare oltre i 133MHZ di FSB con delle memorie PC133. Vediamo ora le rispettive frequenze di memoria, AGP e PCI rispetto al FSB con i moderni chipset:
Pagina 7 - Intel Pentium III Coppermine
Overclock possibili
NB: Nella valutazione delle possibilità di overclock della tabella soprastante, la frequenza operativa del processore e quindi non il FSB ha determinato la classificazione nelle diverse possibilità di overclock, oltre all'utilizzo di sistemi di raffreddamento convenzionali. I processori Pentium III Coppermine si distinguono tra di loro e dalle altre cpu Pentium III in base alle sigle E e B; la lettera E indica l'impiego del Core Coppermine, basato su processo produttivo a 0.18 micron e con dotazione di cache L2 di 256 Kbytes, integrata all'interno del Core del processore e operante alla frequenza di clock. La sigla B, invece, indica l'impiego della frequenza di bus di 133 Mhz. Il voltaggio di alimentazione di questi processori è variabile da 1.6V a 1.65V, a seconda delle versioni, e la miglior soluzione è quella di utilizzare la versione FC-PGA su Socket 370 e, se si usa una motherboard Slot 1, adottare uno degli appositi convertitori dotati di supporto a questo tipo di processori e, soprattutto, della possibilità di variare manualmente i voltaggi di alimentazione Core del processore. Con la recente corsa alla conquista del Ghz, vinta da Amd con il suo Thunderbird a 1 Ghz, i due grandi produttori di CPU si sono fronteggiati per poter dichiarare per primi di aver raggiunto la fatidica soglia dei 1000 MHZ. Entrambe le fazioni però hanno dovuto lottare con le CPU che attualmente avevano disponibili sul mercato, il PIII per Intel e l'Athlon Thunderbird per Amd. Incapaci quindi di proporre una architettura e un processo di costruzione più performanti, le due case statunitensi sono dovute ricorrere ad un vero e proprio "stratagemma" per permettere alle proprie CPU di raggiungere frequenze così elevate. Lo "stratagemma" a cui mi riferisco è l'aumento del VCORE di funzionamento, 1.8 V per Amd e 1.75V per Intel, contro i 1.6V circa delle stesse CPU però operanti a frequenze inferiori.
Pagina 8 - Intel Celeron FCPGA (Coppermine 128)
Il Celeron FCPGA, chiamato anche Celeron 2 o Coppermine 128 (visto che è identico al PIII ma con soli 128 Kb di cache L2), ha preso il posto dell'ormai antiquato Celeron PPGA(Mendocino), anch'esso dotato di 128Kb di cache L2 ma con geometria di costruzione di 0.25 micron. Come gli altri processori Intel, anche il Celeron 2 ha il moltiplicatore di frequenza bloccato in maniera irreversibile durante il processo di fabbricazione e quindi l'unico modo di overcloccare la CPU è di aumentare il FSB. Vediamo ora le possibilità di overclock per ogni modello del Celeron 2: Overclock possibili
NB: Nella valutazione delle possibilità di overclock della tabella soprastante, la frequenza operativa del processore e quindi non il FSB ha determinato la classificazione nelle diverse possibilità di overclock, oltre all'utilizzo di sistemi di raffreddamento convenzionali. Mettendo da parte tutte le considerazioni riguardanti le performance (ricordiamo che il Celeron 2 viene battuto su tutti i fronti da un Duron, a parità di frequenza), dal punto di vista della overcloccabilità questa CPU marchiata Intel si dimostra molto buona, permettendo agli esemplari più fortunati, di raggiungere, e a volte anche di superare, la barriera del GHZ. Il modello che risulta quindi più tollerante all'overclock è quello a 566 Mhz, senza però considerare quello a 533 Mhz, che in Italia è di difficile reperibilità. Pagina 9 - AMD Athlon L'overclock della cpu AMD Athlon si differenzia abbastanza nettamente da quello delle altre cpu sin qui trattate per due ordini di motivi principali:
L'operazione di rimozione della cartuccia che avvolge la parte posteriore della cpu Athlon è probabilmente la fase più difficile dell'intera procedura di overclock. Come si vede chiaramente nelle immagini sottostanti, il guscio plastico che avvolge posteriormente la cpu è a quest'ultima attaccato per mezzo di 4 perni metallici, perni che si vanno ad incastrare nei 4 fori evidenziati nell'immagine a lato. Muovendo sistematicamente il guscio plastico, cercando di alzarlo dalla parte posteriore della cpu a partire da uno dei quattro lati, non è difficile iniziare a staccare uno dei 4 perni dal corrispondente foro nella plastica; il segreto è nel cercare di togliere tutti e 4 i perni dai fori di serraggio facendo attenzione a non danneggiare in alcun modo il PCB del processore (perché si corre il rischio di tagliarne qualche componente). Sconsiglio vivamente di utilizzare cacciaviti e altri accessori per questo tipo di operazioni; la tecnica migliore, a mio avviso, è quella di utilizzare le dita per prendere dall'interno il guscio plastico e tirare il più possibile; per evitare che chiunque "mettesse le mani" all'interno della cartuccia del processore in AMD sono stati molto previdenti, facendo si che i perni fossero saldamente incastrati nei fori: dovrete, per questo motivo, faticare non poco per riuscire a sfilarli tutti e quattro.
I margini di overcloccabilità della cpu AMD Athlon sono in genere elevati, pertanto non è difficile raggiungere frequenze di clock di 700 Mhz e oltre anche con le versioni 500 Mhz e 550 Mhz; non è possibile generalizzare il grado di overcloccabilità in specifiche tabelle come fatto con gli altri processori, in quanto la possibilità di variare i moltiplicatori di frequenza rende possibile raggiungere frequenze di clock molto elevate anche con modelli dal clock molto ridotto, a seconda della bontà del Core utilizzato e della tolleranza dei chip della cache L2. Le schedine per l'overclock possono essere utilizzate per
variare i moltiplicatori di frequenze e il voltaggio di alimentazione Core; la selezione
della frequenza di bus è ancora appannaggio della scheda madre anche perché quest'ultima
frequenza non dipende direttamente dal processore, casomai dal chipset.
Pagina 10 - Amd Athlon Thunderbird e Amd Duron
Il Duron, introdotto ad Agosto 2000, ha segnato profondamente il mercato delle CPU entry level, in diretta concorrenza con il Celeron II di Intel. Si è parlato molto di questa CPU, che riesce a battere il concorrente di Intel su tutti i fronti, sia sul fronte prestazionale che su quello del prezzo. Il core del Duron è lo stesso utilizzato dal Thunderbird, quindi dotato di 128 Kb di cache di primo livello, processo produttivo a 0.18 micron, interconnessioni in alluminio e rame, differendo "dal fratello maggiore" solo per quanto riguarda la quantità di cache L2, 64 Kb contro i 256 Kb dell'Athlon, sempre operante alla frequenza del processore. Dal punto di vista dell'overclock, i due processori Amd risultano sotto alcuni aspetti avvantaggiati rispetto alle CPU Intel, grazie alla possibilità di modifica del moltiplicatore della CPU, che sulle moderne schede madri può essere impostato fino ad un valore di 12.5X. Se infatti non fosse possibile una tale modifica, come è per Pentium III e Celeron FC-PGA, rimarrebbe come unica alternativa quella di aumentare il FSB. Purtroppo però chipset molto diffusi come il Via KT133, che equipaggia schede madri blasonate come la Abit KT7 e la Asus A7V, non regge frequenze superiori ai 110 MHZ circa, anche se è possibile selezionare valori superiori. Fortunatamente Via ha introdotto un aggiornamento del KT133, il KT133A, con supporto ufficiale a 133 MHZ di FSB, in modo da poter supportare le nuove CPU di Amd, con FSB a 133/266 MHZ DDR. Thunderbird e Duron non hanno però solo pregi: il problema più grande per un overclocker è quello della dissipazione della enorme quantità di calore dissipata da queste due CPU Amd. Se infatti un Intel Celeron II a 700 MHZ, non arriva a dissipare in condizioni normali, neanche 20W, un Duron a 600 MHZ, come si vede dalle due tabelle sottostanti, dissipa ben 25W:
Come sbloccare il moltiplicatore
Overcloccabilità
Viceversa, se i 4 contatti non sono chiusi il
moltiplicatore di frequenza è bloccato al valore di default, ma rimane pur sempre la
possibilità di intervenire sul processore con una penna conduttiva (utilizzata per
intervenire manualmente sui circuiti stampati per effettuare modifiche alle piste di
segnale) per ripristinare le 4 connessioni e, così facendo, sbloccare la cpu. Oltre che
una penna conduttiva è possibile utilizzare una semplice matita: la grafite in essa
contenuta, infatti, permetterà di ristabilire il segnale tra i due punti uniti e, quindi,
sbloccare il moltiplicatore della cpu. Oltre alla necessità di avere una cpu sbloccata, si capisce chiaramente come sia necessario anche utilizzare una scheda madre che permetta di variare i moltiplicatori di frequenza in modo manuale; alcune schede utilizzano jumper o dip switch, altre ancora un parametro del bios, ma la maggioranza delle schede Socket A non permette, al momento attuale, di variare il moltiplicatore di frequenza delle cpu Socket A.
Pagina 11 - Intel Pentium
I Pentium classic sono abbastanza facilmente overcloccabili, anche se i risultati non sono paragonabili a quelli ottenibili con i Pentium MMX; in genere si hanno aumenti considerevoli delle prestazioni agendo sulla frequenza di bus più che sul moltiplicatore di frequenza (alcuni Pentium, soprattutto i 133 Mhz della serie SY022, hanno moltiplicatore bloccato a 2x) ma è necessario prestare attenzione al raffreddamento in quanto, a motivo del voltaggio di 3.3V, la temperatura è più elevata di quella dei Pentium MMX. Se il sistema risultasse essere instabile (difficoltà a caricare il sistema operativo, blocchi di sistema di tipo casuale, schermate blu di errore, ecc...) si può cercare di ovviare aumentando il voltaggio della cpu portandolo da STD a VRE (da 3.4V a 3.6V circa); naturalmente è necessario prestare ancora più attenzione alla temperatura della cpu. Pagina 12 - Intel Pentium MMX - Intel Pentium PRO Intel Pentium MMX
Queste cpu sono facilmente overcloccabili ed in genere è possibile raggiungere agevolmente i 250 Mhz con voltaggio Core di 2.8V (max 2.9V) anche con la versione a 166 Mhz (a patto che sia abilitato il moltiplicatore 3x); il limite principale dei Pentium MMX è nel fatto che Intel ne ha bloccato i moltiplicatori a partire dalla fine del 1997, impedendo di fatto l'overclocking via moltiplicatori (ma non quello via frequenza di bus). Con i Pentium MMX è possibile aumentare il voltaggio Core per rendere, ove fosse necessario, più stabile il funzionamento, ma il consiglio è quello di non superare mai i 3.1V, oltre i quali si corre il rischio di danneggiare nel lungo periodo la cpu. I Pentium MMX non hanno grossi problemi di temperatura, a differenza dei processori AMD K6 e Cyrix 6x86MX. Recentemente sono stati utilizzati con bus a 100 Mhz senza problemi di sorta, generando un notevole aumento delle prestazioni anche a parità di frequenza di clock della cpu grazie all'aumentata frequenza di lavoro della cache L2. Intel Pentium PRO
Le cpu Pentium PRO hanno un margine di overcloccabilità molto limitato, a motivo sia della cache L2 integrata nel package della cpu (ma non nel Core), sia del voltaggio di alimentazione non duale. Mancando pressochè del tutto motherboard Socket 8 dotate di frequenza di bus maggiori di 66 Mhz è possibile overcloccare intervenendo a variare il moltiplicatore di frequenza (o portando il bus a 66 Mhz con le versioni della cpu pensate per i 60 Mhz di bus). Pagina 13 - Intel Pentium II
I Pentium II aumentano le prestazioni quando viene aumentata la frequenza di bus, ma in misura decisamente inferiore a quanto accade con le cpu Socket 7; questo accade in quanto la cache di 2° livello del Pentium II opera non alla frequenza di bus ma a metà della frequenza di clock, pertanto non è legata direttamente a quella di bus. Per questo motivo è sempre preferibile aumentare la frequenza di clock piuttosto che quella di bus. A partire dalla versione a 333 Mhz il processo produttivo utilizzato è a 0.25 micron e la temperatura di esercizio è notevolmente più bassa. I Pentium II sino alla frequenza di 333 Mhz utilizzano il bus a 66 Mhz, mentre dalla versione a 350 Mhz in poi si servono del bus a 100 Mhz. Lo stato del piedino B21 della cpu indica alla motherboard se la cpu Pentium II montata debba utilizzare la frequenza di bus di 66 Mhz oppure quella di 100 Mhz; alcune motherboard non effettuano questo controllo, pertanto permettono di forzare l'impiego del bus a 100 Mhz anche con le cpu basate sul bus a 66 Mhz; altre motherboard, invece, non permettono questa forzatura, pertanto con esse è necessario coprire manualmente il pin B21 della cpu, così da "ingannarle" e far credere alla motherboard che è montata una cpu con bus a 100 Mhz di default. Per cambiare lo stato del pin B21 è sufficiente coprirlo con un pezzo di nastro adesivo, come illustrato nell'immagine sottostante:
Sempre intervenendo sui piedini della cpu è possibile variare il voltaggio di alimentazione Core, rispetto ai 2.8V di default sulle versioni Klamath a 0.35 micron e ai 2.0V delle versioni Deshutes a 0.25 micron. Per le versioni basate su Core Deshutes è necessario intervenire sui seguenti piedini:
I piedini da ricoprire sono indicati nelle immagini seguenti:
Come si può facilmente notare, è possibile
intervenire solo a passi di 0.2V alla volta, in quanto per valori di 0.1V è necessario
saldare alcuni piedini, operazione irreversibile e pertanto sconsigliata. Tutte le cpu Pentium II prodotte a partire da metà Agosto 1998 hanno moltiplicatore bloccato sia verso l'alto che verso il basso, proprio come accade con le cpu Celeron; alla luce di ciò, l'unica via attraverso la quale poter overcloccare queste cpu rimane quella di intervenire sulla frequenza di bus, secondo questo schema:
Le cpu Pentium II 350 e 400 Mhz prodotte prima della fine del mese di Agosto 1998 hanno moltiplicatore bloccato verso l'alto rispettivamente a 3.5x e 4x; è possibile intervenire ad abilitare i moltiplicatori superiori fino a 4.5x semplicemente coprendo il piedino B21; le motherboard Abit dotate di menù Soft Menu e Soft Menu II permettono di effettuare questa operazione via bios. Questo non vale per la cpu Pentium II 450 Mhz, che ha moltiplicatore bloccato verso l'alto e verso il basso a 4.5x. Sempre a partire dall'estate 1998 sono uscite di produzione le cpu Klamath, in quanto Intel ha deciso di continuare la produzione delle sole cpu Deshutes; a motivo della continua richiesta di cpu a 266 e 300 Mhz, Intel ha messo sul mercato delle cpu a 266 e 300 Mhz di clock con Core Deshutes, pertanto particolarmente overcloccabili: il loro moltiplicatore è bloccato rispettivamente a 4x e 4.5x, a prescindere da come venga impostato sulla motherboard, proprio come per le cpu Celeron, ed è pertanto possibile overcloccarle solo agendo sulla frequenza di bus, come poco sopra spiegato. Non esiste un modo con il quale sbloccare il moltiplicatore, con nessun tipo di cpu. Pagina 14 - Intel Pentium III - Intel Celeron Intel Pentium III
Come già visto per le cpu Pentium II, intervenendo sui piedini della cpu è possibile variare il voltaggio di alimentazione Core rispetto ai 2.0V di default. La tabella sottostante illustra come intervenire sui piedini per variare il voltaggio di alimentazione:
I piedini da ricoprire sono indicati nelle immagini seguenti:
Come si può facilmente notare, è possibile intervenire solo a passi di 0.2V alla volta, in quanto per valori di 0.1V è necessario saldare alcuni piedini, operazione irreversibile e pertanto sconsigliata. Intel Celeron
L'analisi dell'overcloccabilità delle cpu Celeron non si differenzia particolarmente da quella fatta per i Pentium II; il Core è infatti il medesimo Deshutes delle cpu Pentium II e Pentium III, al quale è stata integrata la cache L2 di 128 Kbytes operante alla frequenza di clock. Le cpu Celeron sono basate sul bus a 66 Mhz pertanto le possibilità di overclock sono numerose, anzi non è difficile riuscire a utilizzare il bus a 100 Mhz (e oltre) con le versioni sino a 366 Mhz di clock. La tolleranza all'overclock rimane pressoché costante pasando dalla versione in formato SEPP a quella PPGA, anche se la prima sembra più semplice da raffreddare per via della diretta accessibilità alla zona posteriore del Core della cpu. Per le cpu in formato SEPP valgono le stesse tecniche illustrate poco sopra per la cpu Pentium III in merito all'aumento del voltaggio di alimentazione Core. Con le cpu PPGA non è possibile variare il voltaggio di alimentazione intervenendo sui pin della cpu; per questo motivo è indispensabile utilizzare una motherboard dotata di voltaggi Core variabili manualmente, oppure utilizzare il processore su una motherboard Slot 1 utilizzando un convertitore Slot 1 - Socket 370 dotato di jumper per variare il voltaggio di alimentazione Core:
Pagina 15 - AMD K5 - Cyrix 6x86 - Cyrix 6x86MX - IDT Winchip AMD K5
Cpu molto poco overcloccabile, al pari di Cyrix 6x86 e IDT Winchip. Cyrix 6x86
I Cyrix 6x86 sono tra i processori in assoluto meno tolleranti in termini di overclock, in quanto già particalmente "spinti" di default in termini di frequenza massima supportata; è in genere preferibile procedere con questi processori raggiungendo la frequenza di clock della versione immediatamente successiva, in quanto molto difficilmente la cpu reggerà un overclock più spinto. Fa eccezione la versione PR200+, operante di default alla frequenza di 150 Mzh con bus a 75 Mhz, con la quale si può tentare l'utilizzo del bus a 83 Mhz ottenendo la frequenza di clock di 166 Mhz. Da ricordare, infine, che questi processori accettano solamente moltiplicatori di frequenza interi (2x e 3x). Cyrix 6x86MX - MII
Similmente a quanto già visto con i 6x86, le cpu Cyrix 6x86MX si overcloccano in modo abbastanza difficoltoso (anche se in genere con superiore tolleranza rispetto ai 6x86) ed è quasi sempre conveniente procedere a piccoli incrementi per volta. L'alimentazione duale permette di intervenire agevolmente sul voltaggio Core della cpu, così da incrementare la stabilità operativa. IDT Winchip
Per gli IDT Winchip vale il medesimo ragionamento fatto in precedenza per le cpu Cyrix 6x86: la tolleranza all'overclock di questi processori è particolarmente ridotta in quanto l'elevato voltaggio di alimentazione di serie (3.52V) non lascia spazio a notevoli incrementi di clock. Pagina 16 - AMD K6 - AMD K6-2 - AMD K6-III AMD K6
La cpu K6 è stata prodotta in due difefrenti varianti: le versioni sino a 233 Mhz di clock utilizzano processo produttivo a 0.35 micron, con temperature d'esercizio molto elevate e tolleranza all'overclock ridotta. Le versioni a 266 e 300 Mhz, invece, utilizzano processo a 0.25 micron, con una tolleranza notevolmente superiore all'overclock. Analizzando in dettaglio i primi, i K6 233 sono abbastanza agevolmente overcloccabili a 250 Mhz (83x3) mentre i 262.5 Mhz (75x3.5) sono molto difficili da raggiungere e hanno prestazioni comunque inferiori a quanto si ottiene a 250 Mhz. Il problema principale delle cpu K6 è rappresentato dal raffreddamento: con molte di esse si rende necessario aumentare il voltaggio per poter ottenere un funzionamento stabile della cpu, anche se esistono casi di K6 "fortunati" con i quali è addirittura possibile downvoltare, cioè ridurre il voltaggio Core mantenendo un funzionamento stabile, a tutto vantaggio della temperatura (molti K6 233 a 250 Mhz funzionano stabilmente con voltaggi Core di 3.0V contro i 3.2V di serie). AMD K6-2
Il K6-2 utilizza il processo costruttivo a
0.25 micron e la frequenza di bus di 100 Mhz (fatta eccezione per la versione a 266 Mhz);
i margini di overcloccabilità sono in genere buoni, soprattutto per le versioni a più
bassa frequenza di clock per via del progressivo affinamento del processo produttivo (che
porta sempre una superiore tolleranza alle più elevate frequenze di clock). AMD K6-III
Per via del voltaggio di alimentazione Core di 2.4V e dell'elevata dissipazione termica il K6-III è una cpu difficilmente overcloccabile, per lo meno utilizzando come parametro di riferimento i processori Intel basati su Core Deshutes. E' comunque quasi sempre possibile riuscire a spremere qualcosa di più da questi processori e avvicinarsi alla soglia dei 500 Mhz di clock. Per via della cache L2 integrata nel Core del processore e funzionante alla frequenza di clock è sempre buona cosa badare all'aumento della frequenza di clock più che a quella di bus, in quando a quest'ultima è collegata solo la cache L3 (quella saldata sulla motherboard) che ha un impatto del tutto marginale sulle prestazioni complessive. Pagina 17 - Il miglior compromesso tra prestazioni e aumento della frequenza Non aumentate mai il moltiplicatore diminuendo la frequenza di bus: un Pentium 133 (66x2) è notevolmente più veloce di un 150 (50x3), e un Pentium 166 (66x2.5) lo è altrettanto nei confronti di un 180 (60x3). Perché questo? Molto semplicemente perchè la cache L2 lavora alla frequenza di bus, e abbassare quest'ultima implica un notevole impatto sulle prestazioni complessive, anche se si aumenta la frequenza di clock complessiva. Tenete anche conto del fatto che alcune cpu non accettano moltiplicatori di frequenza superiori a quelli per i quali sono stati progettati (ad esempio, tutte le cpu Intel Pentium MMX prodotte da fine 1997 poi, a prescindere dal modello) mentre altre non possono utilizzare moltiplicatori diversi da quelli standard semplicemente perché non li riconoscono (i Cyrix 6x86, ad esempio, non accettano moltiplicatori diversi da 2x e 3x; le cpu AMD K6 di frequenza pari o inferiore a 233 Mhz e i Pentium MMX da 233 Mhz non supportano in alcun modo moltiplicatori di frequenza superiori a 3.5x). Se la vostra cpu, dopo aver aumentato il moltiplicatore di frequenza, non parte o il bios segnala una velocità in Mhz inferiore a quella di serie o comunque diversa da quella che si otterrebbe con il moltiplicatore impostato, 9 volte su 10 la cpu in questione ha moltiplicatore bloccato. Le cpu possono avere moltiplicatore bloccato ma sempre verso l'alto, mai verso il basso; questo implica che una cpu bloccata a 2.5x può essere utilizzata anche con tutti i moltiplicatori inferiori a 2.5x. Fanno eccezione le cpu Intel Pentium II, Celeron e Celeron Mendocino, le quali hanno moltiplicatore di frequenza bloccato sia verso l'alto che verso il basso (in pratica la cpu utilizza sempre il moltiplicatore di default a prescindere da come quest'ultimo venga selezionato sulla scheda madre). Se la combinazione moltiplicatore di frequenza-frequenza di clock impostata corrisponde ad una frequenza di clock della cpu che non è inclusa nel database delle frequenze di clock contenuto nel bios della motherboard, può essere che l'indicazione riportata dal bios non corrisponda all'effettiva frequenza di clock della cpu; ad esempio, 83x3.5 corrisponde a 291.5 Mhz, frequenza che in molte motherboard viene indicata come 266 Mhz. A fini pratici non cambia assolutamente nulla, la cpu andrà a 291.5 Mhz, basta non farsi ingannare dall'indicazione errata. Esistono on line numerosi software utili per verificare le frequenze di bus e i moltiplicatori utilizzati; il più interessante e completo di tutti è senz'altro WcpuID, che permette di visualizzare moltiplicatore, frequenza di bus e frequenza di clock utilizzati, nonché alcuni parametri di funzionamento della cache L2.
Altro software particolarmente interessante è SoftFBS, che permette di variare direttamente da sistema operativo la frequenza di bus con la stragrande maggioranza delle motherboard.
WcpuID è disponibile a questo indirizzo, mentre SoftFBS a quest'altro. Uno dei principali problemi che si incontra overcloccando le cpu Intel Pentium II e Pentium III è la tolleranza della cache L2 all'aumento della frequenza di lavoro. La cache L2 è montatab direttamente sulla cpu, esternamente al Core, e opera alla metà della frquenza di clock. Per questo motivo, aumentando la frequenza di clock si aumenta la frequenza di lavoro della cache L2, con possibili problemi di ridotta stabilità operativa. I chip della cache L2 montati su queste cpu sono dotati di un tempo di accesso, al quale corrisponde una frequenza massima di lavoro teorica: provvedendo, in qualche modo, al loro raffreddamento è possibile portarli a lavorare stabilmente ad una frequenza superiore rispetto a quella per la quale sono stati progettati, ma in genere la tolleranza dei chip della cache L2 varia molto da processore a processore. I rapporti tra frequenza di bus e frequenza della cache L2 sono riportati nella seguente tabella:
Alcune motherboard prevedono la possibilità
di variare la latenza della cache L2: in poche parole, agendo sulla latenza della cache L2
se ne modificano i timings di funzionamento, rendendola più o meno performante a seconda
che la latenza sia diminuita oppure aumentata (a valori superiori della latenza
corrispondono prestazioni inferiori). Aumentando la latenza la cache L2 diviene
leggermente più tollerante alla frequenza di funzionamento, ed è pertanto possibile che
grazie a questo una cpu diventi stabile ad una particolare frequenza di clock, critica con
latenza di default; è un po' quello che accade quando si variano i timings della memoria
per renderla stabile a frequenze di bus fuori specifica. E' stato già detto che ogni processore è differente dagli altri, anche se dotato delle stesse specifiche, e che il comportamento in overclock è molto differente. Per verificare quali siano le caratteristiche di un processore, oltre alla frequenza di defautl, è necessario ricercare la settimana produttiva, la fabbrica di produzione e l'S-Spec, cioè le specifiche del Core utilizzato. Questi dati sono molto facilmente ricavabili dalle cpu Intel.
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