Que es el overclocking?

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Que es el overclocking?

Mensaje por 7-Messi-7 el Jue Feb 26, 2009 2:12 pm

¿QUE ES EL OVERCLOCKING?

Por Overclocking se conocen una serie de técnicas que
permiten forzar los componentes de un sistema informático (de cualquier
tipo) para que trabajen a más velocidad de la original. Esto no es
magia, es simplemente saber aprovechar ciertos recursos y aceptar el
riesgo que ello conlleva. Generalmente se suelen aplicar al
microprocesador, pero éste no es el único componente susceptible de ser
forzado, todos aquellos dispositivos que lleven un reloj interno o
marcador de frecuenci (oscilador de cuarzo) pueden llegar a mayores
frecuencias de trabajo que la original. También se aplican estas
técnicas a la memoria RAM, tarjeta gráfica, e incluso a tarjetas de
sonido, módems, etc.

Existe, así mismo, otra técnica contraria llamada Underclocking
y se trata de reducir la frecuencia de trabajo, su fin básico es
reducir temperaturas, pero puesto que no es el objetivo de este manual,
no lo vamos a tratar. Tal vez lo veamos en otra ocasión.

El fundamento del Overclocking (OC en adelante) es mejorar
algunos, o todos, los parámetros de que depende la frecuencia de
trabajo para que ésta aumente; teniendo en cuenta que el rendimiento
global no sólo depende de la frecuencia, sino de muchas otras cosas. De
nada sirve tener un procesador rapidísimo si el resto de componentes
son lentos o de baja calidad (el rendimiento de un sistema se basa en
un todo). Estas operaciones conllevan riesgos, el más importante es el
aumento de la temperatura y posible quema del procesador, y es algo que
debe ser minuciosamente controlado siempre que se realice OC. Más
adelante se tratarán con detalle las precauciones. Se recomienda leer
dichas precauciones ANTES de modificar nada en el sistema.

¿Por qué es posible aumentar la frecuencia?

Este tema es algo complejo y muy relacionado con las estrategias
empresariales de los fabricantes; a modo de resumen podríamos decir que
el aumento de frecuencia es posible debido a que los microprocesadores
se fabrican con una especie de margen de tolerancia en la
frecuencia. Siendo así, y dependiendo de la fabricación, podremos
forzar más o menos nuestro procesador. En el presente manual vamos a
describir el OC únicamente para procesadores, en concreto de Intel®️ y
AMD®️, y comentaremos muy por encima el OC de otros dispositivos.
Descripciones más complejas serán fruto de futuros manuales.

Conceptos sobre la frecuencia:

La velocidad de trabajo del procesador, o más formalmente llamada
frecuencia, mide en cierta medida cuán rápido puede procesar éste las
instrucciones. La frecuencia se mide en hertzios (Hz), 1 hertzio es 1
ciclo de “proceso” por segundo, pero hoy en día se emplean múltiplos
más elevados como los megahercios (MHz) y gigahercios (GHz) debido a
las enormes frecuencias de trabajo que tienen los procesadores
modernos.

Por ejemplo, un procesador que trabaje a 2.000MHz (2GHz) podrá realizar 2.000.000.000 ciclos / segundo.

El procesador obtiene esa frecuencia mediante el producto de 2
factores, la frecuencia del bus frontal (FSB) y un valor multiplicador.
El bus frontal es un conjunto de cables que interconectan los
dispositivos con el procesador y sirven de “autopista” de la
información interna. El multiplicador es un valor implícito que asigna
el fabricante.

Frecuencia del procesador = FSB * Multiplicador.

Ejemplos de varios procesadores:

Multiplicador --> Frecuencia del FSB --> Frecuencia del procesador

x6.5 --> 100MHz --> 650MHz (Pentium III)

x6.5 --> 112MHz --> 728MHz

x6.5 --> 133MHz --> 864,5MHz

x20 --> 100MHz --> 2000MHz (2GHz) (Pentium 4)

x18 --> 133MHz --> 2394MHz (2,4GHz)

x18 --> 200MHz --> 3600MHz (3,6GHz)

En la tabla anterior se han ilustrado los valores de los factores
decisivos en la frecuencia y su producto para obtener la frecuencia
final del procesador. Podemos apreciar que, a un mismo multiplicador, y
aumentando la frecuencia del FSB, obtenemos frecuencias mayores para un
mismo procesador (esa es una de las técnicas, y la vamos a pasar a
comentar en el siguiente apartado).

Técnicas para implementar las mejoras:

Una vez vistos algunos conceptos importantes, vamos a pasar a
describir cómo aumentar la frecuencia de trabajo. Existen dos maneras
que pueden ser aplicadas de manera conjunta o independiente:

1. Aumentar la frecuencia del bus frontal (FSB)

2. Aumentar el valor del multiplicador.

3. Aumentar FSB y multiplicador.

Sólo podremos aplicar ambas técnicas a la vez en procesadores AMD
(y no en todos los modelos), ya que los Intel Pentium tienen el
multiplicador bloqueado de fábrica, y por tanto, únicamente permiten la
modificación del FSB. La modificación de ambos parámetros se debe
realizar desde la BIOS del sistema, para acceder a ella debemos
presionar un botón (generalmente la tecla “Supr”) durante el arranque
del ordenador.

La BIOS (“Basic Input-Output System” – Sistema Básico de
Entrada-Salida) es un programa que viene en un chip de la placa base y
se encarga de controlar el arranque primario del sistema y los
dispositivos hardware instalados. Es allí donde residen los parámetros
que dirigen el funcionamiento del sistema (características de los
dispositivos de almacenamiento, procesador, reloj del sistema,
interrupciones, chipset, buses y los que más nos
interesan........multiplicador y frecuencia del FSB).
Una vez dicho esto, queda patente que la calidad de la placa base
es decisiva en esta etapa. Si disponemos de una buena placa base,
podremos obtener un mayor rendimiento y más posibilidades en el OC.

1. Aumentar la frecuencia del bus frontal (FSB):

Este es el caso empleado por excelencia en los Intel, por tanto,
vamos a ejemplificarlo en un Pentium 4. Hay que tener especial cuidado
cuando se aumenta el valor del FSB ya que otros dispositivos y buses
dependen de él. Al aumentar FSB también estamos forzando la frecuencia
del bus PCI y AGP, si estos buses no pueden soportar el aumento que
apliquemos al FSB tendremos problemas de estabilidad.

El proceso es relativamente simple:

1.1- Accedemos a BIOS en el arranque del ordenador.

1.2- Localizamos en el menú alguna opción bajo la cual se
encuentren los parámetros del procesador o de frecuencias (podemos
consultar el manual), según el tipo de BIOS esta opción puede variar,
algunos ejemplos son: Advanced Chipset Features, Frequency/Voltage Control...

1.3- Una vez dentro, localizamos el parámetro que guarda la
frecuencia del FSB, una vez más, dependiendo del tipo de BIOS, este
parámetro puede tener varios nombres, algunos ejemplos son: CPU External Clock, CPU Host Frequency, FSB Bus Frequency, CPU FSB Clock (todos se refieren al mismo concepto).



1.4- Cuando lo encontremos, simplemente debemos fijarnos en
su valor nominal e ir aumentándolo. Si no sabemos cómo, hay que
consultar la ayuda de la BIOS o su manual. Hay versiones en que aparece
una lista desplegable y hay que elegir, hay otras versiones que
permiten introducir la frecuencia manualmente mediante el teclado
numérico.



1.5- Guardamos cambios y reiniciamos el sistema. Si todo ha
ido bien, el sistema arrancará mostrando la nueva frecuencia. Si hay
problemas, ver sección más adelante.

2. Aumentar el valor del multiplicador:

Esto sólo puede ser realizado en procesadores AMD (actualmente
también están empezando a ser bloqueados), el proceso es muy similar al
anterior, hay que seguir los mismos pasos como si fueramos a modificar
el FSB pero ahora buscaremos en la BIOS otro parámetro diferente, éste
recibe diversos nombres según el tipo de BIOS, los más comunes son: Multiplier Factor, Adjust CPU Ratio, CPU Ratio, Clock Ratio.



Aumentaremos el valor a nuestro gusto, guardaremos los cambios y
verificaremos en el arranque que el nuevo valor de la frecuencia es el
correcto. A diferencia del FSB, el aumento del multiplicador no
conlleva problemas con otros buses. Si el equipo no arranca o hay
problemas, ver sección más adelante.

En la siguiente imagen podemos ver otra modalidad de mostrar el
valor del multiplicador, en la lista se aprecia el multiplicador
seleccionado (x20) y cuál sería la frecuencia total del procesador teniendo en cuenta el FSB seleccionado (en ese caso de 200MHz, ya que 200MHz * x20 = 4000MHz).



3. Aumentar FSB y multiplicador:

Sólo podremos aplicar ambas técnicas en procesadores AMD, los pasos
a seguir son los mismos que hemos comentado en las dos secciones
anteriores teniendo en cuenta que debemos aplicar los cambios de manera
secuencial, es decir, o bien aumentamos primero el FSB y luego el
multiplicador, o bien al revés.

Comentarios adicionales y consejos:

Existe otro parámetro a tener en cuenta cuando se realiza OC, es el
valor del voltaje del núcleo del procesador (Vcore). Puesto que su
modificación es compleja y sólo necesaria en el OC extremo, no vamos a
tratarla aquí.

Nunca se debe aumentar con grandes saltos ninguno de los parámetros
comentados (FSB y multiplicador), siempre debemos probar con pequeños
incrementos y verificar que todo funciona correctamente.

Al final del documento ponemos un sencillo ejemplo de overclocking a un procesador.

Precauciones a tener en cuenta:

Aumentar la frecuencia de un procesador es un riesgo importante si
no se hace con sumo cuidado. Una de las consecuencias más fatales es
que se estropee de por vida o se queme, aunque lo más normal suele ser
que el sistema no arranque o se cuelgue con alta carga de trabajo (baja
estabilidad). Además, aplicar OC anula la garantía de un procesador. Por tanto, debe quedar claro que:

La práctica del Overclocking conlleva riesgos y cualquier daño provocado al ordenador queda bajo tu responsabilidad.

El aumento de temperatura en la aplicación del OC se produce por cambios físicos relacionados con la Ley de Joule,
dicho aumento de temperatura es el causante de los daños en el
procesador, por tanto, cuando apliquemos técnicas de OC debemos
asegurarnos de que el sistema que vamos a forzar está bien refrigerado
(tanto en procesadores como en otro tipo de dispositivos: memorias,
tarjetas gráficas, etc). Para ello es posible que necesitemos limpiar
bien a fondo los ventiladores y disipadores que ya tengamos, o incluso
añadir otros de mejor calidad. Comprobar que el flujo de aire en el
interior de la torre es adecuado y que la refrigeración es correcta es
fundamental en el éxito del OC, además de que mantener una temperatura
baja otorga una mayor vida a los componentes y asegurar su estabilidad
durante el funcionamiento.

Como valor de referencia, no deberíamos dejar que la temperatura
del procesador fuera superior a 60º una vez hecho el OC y con el
sistema a plena carga (ejecutando muchos programas por ejemplo).



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Última edición por 7-Messi-7 el Jue Feb 26, 2009 2:13 pm, editado 1 vez
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Re: Que es el overclocking?

Mensaje por 7-Messi-7 el Jue Feb 26, 2009 2:12 pm

Problemas en el OC y solución:

Cuando aumentamos FSB, multiplicador o ambas cosas, y reiniciamos el sistema pueden ocurrir varias cosas:

1. El sistema no arranca:

Seguramente nos hayamos pasado al aumentar algún valor. Debemos
restaurar los valores originales, para ello es necesario resetear la
BIOS; se pueden emplear 2 métodos: Mediante un jumper o bien retirando
durante unos momentos la pila de botón que alimenta a la placa base.
Para esa operación es recomendable consultar el manual de la placa, y
en general siempre que tengamos dudas.

2. El sistema emite pitidos al encenderlo:

En este caso debemos consultar el manual de la placa base para
identificar la causa de dichos pitidos. No obstante, si esto se produce
después de aplicar OC, es muy probable que la causa sea la misma que en
el punto anterior. Debemos actuar de la misma manera.

3. El sistema arranca correctamente:

Enhorabuena, los cambios se han aceptado, pero no hemos terminado
todavía. Ahora hay que comprobar que el sistema es estable, es decir,
funciona correctamente sin calentarse de manera excesiva, sin colgarse
ni mostrar errores. Para ello, se recomienda tener el equipo encendido
el mayor tiempo posible y hacer que ejecute programas con gran carga de
trabajo. Los juegos de última generación son una de las mejores pruebas
que podemos hacer. Si el sistema se “congela” al poco tiempo de
encenderlo o al trabajar con alta carga, debemos reducir la frecuencia.
Para ello seguiremos los mismos pasos que aplicamos para aumentarla
pero en este caso reduciremos un poco el FSB y/o el multiplicador y
volveremos a ejecutar la prueba.

Si el sistema se comporta correctamente y no da muestras de
inestabilidad, podemos dar por concluido el proceso de manera exitosa.

NOTA: Los casos de cuelgues comentados en el párrafo
anterior pueden solventarse sin reducir la frecuencia de dos maneras:
Mejorando la refrigeración o aumentando el voltaje del núcleo (como ya
hemos dicho esto no lo vamos a comentar debido a su complejidad y su
falta de utilidad para pequeños aumentos de frecuencia).

Si después de aplicar OC el sistema presenta fallos, especialmente
en el arranque, y no podemos solucionarlos, debemos acudir a un
especialista informático.

Ejemplo sencillo de aplicación del OC:

Supongamos que tenemos un procesador Intel Pentium®️ 4 (núcleo
Prescott) a 3GHz (frecuencia original) con una placa base normalita
(ASUS P4P800) y unas memorias DDR400. Vamos a intentar conseguir una
frecuencia de 3,3GHz (300MHz más que el valor original).

Puesto que el Pentium 4 tiene el multiplicador bloqueado, sólo podremos jugar con el valor del FSB e ir aumentándolo.

Nominalmente los valores son:

Frecuencia FSB: 200MHz

Multiplicador: x15

Frecuencia del procesador: 200*15 = 3000 MHz (3GHz)

Como habíamos recomendado, los incrementos los vamos a ir haciendo poco a poco, empezaremos con +10MHz.

Colocamos el valor de FSB en 210MHz y arrancamos. Ahora la
velocidad que se muestra es 210*15 = 3150MHz (3,15GHz), comprobamos que
el sistema es estable y la temperatura prácticamente no sufre aumento.
Vamos allá con el segundo incremento, accedemos a BIOS y marcamos el
valor de FSB en 220MHz, arrancamos y podemos apreciar que ahora la
frecuencia del procesador es: 220*15 = 3300MHz (3,3GHz). Al hacer las
pruebas pertinentes el sistema responde bien y únicamente notamos el
aumento de algunos grados en la temperatura, pero como hemos tenido la
precauciones de comprar un ventilador de buena calidad, esto no es un
problema.

¿Podemos seguir aumentando?. La posibilidad existe, con una buena
refrigeración, unas buenas memorias y subiendo el voltaje, hemos
llegado a poner este procesador en 3750MHz = 3,75GHz (FSB a 250 MHz),
pero siempre hemos tomado las precauciones oportunas.

Notas finales:


Esta guia está realizada con la intención de aclarar y simplificar los conceptos relativos al Overclocking
para aquellos que se inician en el tema. Es evidente que se ha
procurado evitar un nivel elevado de complejidad y meticulosidad que no
tendría sentido para un usuario medio. El OC puede llegar a tener mucha
profundidad teórica y práctica, que, insisto, de nada sirve a un
usuario iniciado en el tema. Siguiendo el hilo de la complejidad, en el
OC de procesadores AMD modernos hay unas diferencias de conceptos (se
introduce el HTT por ej.) pero debido a que esta guía, no quiero ser
redundante, evita la especificidad, no se va a tratar concretamente.

Para aplicar OC hay que tener paciencia y precaución, el punto
óptimo se obtiene mediante pruebas y experimentos. También quiero
aclarar que realizando OC al procesador no está todo terminado en
cuanto a las mejoras de las prestaciones de un sistema informático. Si
queremos sacar todo el partido al equipo sería más que aconsejable
realizar OC a las memorias y a la tarjeta gráfica como mínimo, pero es
algo que se escapa al alcance de este manual.

Muy probablemente, dentro de un tiempo, tratemos con mayor
complejidad aspectos concretos en el OC y extendamos más conceptos,
además de tratar aplicaciones software que nos ayudarán en nuestro
cometido.

Espero que todo esto os haya sido de utilidad.

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