Instalación y configuración de Computadores y Periféricos

Escuela Técnica de Ingeniería Informática de Gijón
3° Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

Overclocking al procesador y a la tarjeta gráfica

Autores: Daniel García Campelo, Adrián Álvarez Fernández, Jesús Manuel García González

Fecha: Mayo de 2007

1. Objetivos

En este trabajo se aborda la realización de overcloking a un ordenador personal para sacarle el máximo rendimiento, en otras palabras, elevar la frecuencia a la que mandan las señales los relojes internos que controlan el ritmo de trabajo de los componentes. No sólo se potenciará el procesador, sino que también se trabajará sobre las memorias y la tarjeta gráfica (GPU + memoria gráfica) ya que, para sacarle el máximo rendiemiento a un equipo informático, no basta con potenciar un sólo aspecto, sino que el overclock debe ser equilibrado para que se aprecie una mejora general.

Overclockear un componente significa que éste trabajará y consumirá más, y como consecuencia, aumentará el calor, por lo que antes de plantearse modificar frecuencias de funcionamiento, hay que comprobar que la torre del ordenador puede evacuar bien esa energía, y que la fuente de alimentación puede afrontar ese aumento del consumo.

Debido a que un grado inadecuado de overclock puede causar daños en el equipo, su aplicación deberá realizarse con sumo cuidado, desvinculando a los autores de este artículo, o cualquier otra persona o entidad referenciada en él, de los posibles perjuicios causados por parte del lector en su ordenador.

2. Introducción

La práctica del overclock se ha hecho siempre, pero no estaba tan extendida como ahora, que gracias a la popularización de Internet se tiene acceso a amplia información antes desconocida para muchos, que unido a que la industria está más avanzada y permite fabricar componentes de mayor calidad ha hecho que el overclocking sea una parte más de la Informática.

Esta popularización ha hecho que los fabricantes utilicen la capacidad de overclockear su productos como un gancho publicitario, pero no hay que olvidar que esta práctica se considera un uso inadecuado del material, y muy posiblemente conlleve la pérdida de la garantía.

La mayoría de los cambios se harán a través de la BIOS (cambio de latencias de memoria, FSB, etc.) o dentro de Windows cuando sea posible. Los cambios de la GPU se harán con un programa especifíco desde Windows.

Tras un resumen teórico de los conocimientos necesarios para comprender los procedimientos explicados en esta web, una primera parte tratará sobre el proceso de overclocking sobre la CPU, así como del FSB y las memorias. A partir del análisis de esta primera parte, se decidirán las configuraciones a usar en las pruebas comparativas. Una segunda parte se centrará en la tarjeta gráfica y por último, se expondrán los resultados obtenidos y las conclusiones.

El equipo sobre el que se va a realizar el experimento es el siguiente:

3. Teoría

A continuación se explican términos generales utilizados a lo largo de la página, o muy usados dentro del tema que nos ocupa:

3.1. Definiciones relaccionadas con la CPU

FSB (Frontal Side Bus - Bus Frontal del Sistema):

Es el bus de comunicación entre la CPU y el NorthBridge (Puente Norte del chipset) a velocidades de cientos de MHz. Usado en los anteriores AMD Athlon e Intel Pentium. En el caso de los AMD era DDR (Dual Data Rate - Doble Transferencia de Datos) y en de los Pentium era QDR (Quad pumped Data Rate - Cuádruple Transferencia de Datos) con lo que se conseguía un mayor ancho de banda. Para los Athlon 64, AMD decidió abandonar el sistema del FSB e implantar el HyperTransport.
Hyper Transport (HTT o LDT):

Bus creado por el HyperTransport Technology Consortium como solución a las crecientes necesidades de transmisión de información, con múltiples usos, como sustituir al FSB. Tiene similitudes con la tecnología PCI-Express, pues se basa en conexiones punto a punto unidireccionales de alta velocidad. En los AMD 64 tiene una velocidad base de 200MHz, a la cual se le aplica un multiplicador, así, en el caso de los AMD 64 de 939 pines, el HTT funciona a 1GHz en cada sentido, que se traduce en un ancho de banda de 8GB/s, por ello, debido a que nunca generará, al menos en sistemas mononúcleo, cuellos de botella, no se recomienda aumentar su frecuencia de funcionamiento.

Más información:
HyperTransport.org
HyperTranspor en la Wikipedia

NOTA: Para no crear confusión, cuando se hable del bus del sistema, se hará referencia a la frecuencia del que sería el antiguo FSB, y se reservará el uso del HTT a la frecuencia resultante tras aplicarle el multiplicador del HTT.

Multiplicador de la CPU:

Valor que, multiplicado al bus del procesador, genera la frecuencia efectiva de funcionamiento del procesador. El multiplicador de los AMD está "medio" bloqueado de fábrica (excepto el los Athlon FX que viene totalmente desbloqueado), esto es que podemos bajarlo pero no subirlo respecto a la configuración de fábrica. Su valor es un número que puede modificarse en intervalos de media unidad (9x, 9.5x, 10x, etc.).
Vcore (voltaje de la CPU):

Es el voltaje que le llega a nuestra CPU, el fabricante determina un valor de fábrica bajo el cual es sistema es estable. Suele variar según la plataforma y el núcleo de nuestro procesador. Aumentar su valor permite mayores cotas de overclcok pero aumenta la temperatura de funcionamiento de la CPU notablemente.
Thermal Design Power (TDP - Diseño de Potencia Térmica):

Máxima energia térmica que llega a disipar la CPU y que es necesario expulsar adecuadamente para que no se produzca un sobrecalentamiento.

Más información:
Disipación de energía por CPUs en la Wikipedia
Calculadora de TDP
Electromigración:

Proceso de desgaste causado en los semiconductores por el paso de los electrones. En el caso de los transistores de los procesadores, aumentar el voltaje del núcleo agrava su electromigración, pudiendo causar una pérdida de rendimiento con el paso del tiempo.

Más información:
Electromigración en la Wikipedia
Ordering Part Number (OPN - Número de Orden de Pedido):

Es una serie de códigos de identificación grabados por AMD sobre el encapsulado del procesador en el momento de su fabricación. Con las correspondientes tablas de traducción es posible conocer las propiedades del procesador e incluso hacer una previsión aproximada de las posibilidades de overclock.

Más información:
AMDboard.com
Fab51 CPU Guide
Tecnología de fabricación:

Distancia entre componentes de un chip, o dicho de otro modo, el límite de los fabricantes para juntar los transistores al crear los núcleos de los procesadores. Se suele medir en nanómetros. Tanto las CPUs como las GPUs están hechas al fusionar varias capas de semiconductores, utilizando para ello una base circular denominada wafer ("gofre").
Si se piensa en un chip como una matriz de transistores similar a como se disponen los puntos de una pantalla, y se maneja el hueco entre ellos como una superficie en nm^2, para una tecnología de fabricación de 90nm, el área resultante entre semiconductores es de aproximadamente 8x10^3 nm^2, y en cada evolución de la tecnología de fabricación se reduce esta superficie a la mitad, pudiendo conocerse los valores de las siguientes tecnologías de fabricación: 65 y 45 nm (ya existentes), 35nm...

La reducción de este valor aporta beneficios tanto a usuarios como a fabricantes: Hacer chips más pequeños equivale a que, para un wafer con igual radio, se imprimirán más chips en cada proceso de fabricación, recortando costes. A su vez estos chips se caracterizará por una menor resistencia eléctica entre transistores, consumiendo menos, generando menos calor, y con más espacio para overclock.

Esa reducción de superficie permite hacer chips con más transistores, por ejemplo, para diseñar núcleos con un mayor grado de replicación de componentes, o agrandar la memoria cache (1 célula de memoria SRAM requiere 6 transistores, y ocupa aproximadamente una superficie de 1um^2).

Por limitaciones en el proceso de fabricación, los mejores procesadores son aquellos cuyo núcleo se imprimió en el centro del wafer, debido a ello los entusiastas y demás aficionados al overclock buscan los mejores chips en base a la información proporcionada por el OPN.
Integrated Memory Controller (IMC - Controlador Integrado de Memoria):

La labor de los Puentes Norte clásicos era responder a las peticiones de acceso a memoria que realizaba la CPU, devolviendo el resultado a través del FSB. AMD optó por liberar de esa tarea al chipset al incluir un controlador de memoria en el propio circuito de la CPU, con la intención de acelerar el tráfico de datos entre las memorias y la CPU al eliminar un intermediario, reduciendo los tiempos de respuesta y aumentando el rendimiento.
Los procesadores de 754 pines no podían aplicar Dual Dhannel (ancho del bus de datos de memoria de 128 bits) a la memoria principal, diferencia principal con los procesadores de 939 que sí podían. Los procesadores para socket AM2 mantienen esta posibilidad, aunque usan memoria DDR2, cuya velocidad real de funcionamiento es las misma que las memorias DDR, pero ofreciendo el doble de velocidad efectiva, al usar un búffer de previsión el doble de grande (2bits para la memoria DDR, 4bits para la DDR2 y 8bits para la DDR3), a costa de un aumento en la latencias.

El uso del IMC junto al HTT se engloba dentro de lo que AMD ha denominado "Direct Connect Architecture". Dado que el IMC es parte del procesador, funciona a la misma frecuencia que éste, por lo que aumentar la frecuencia de trabajo de la CPU también aumenta el rendimiento del IMC, sobre todo de cara a los tiempos de acceso a memoria.
Divisores de memoria:

Cuando las memorias se administraban con el Puente Norte, éste ajustaba la velocidad de aquellas en función de un divisor aplicado al FSB, si el divisor valía 1, las memorias trabajaban a la misma frecuencia que el FSB y se decía que era una configuración síncrona. Cuando AMD introdujo el IMC, éste dejó de usar al FSB como referente para calcular la velocidad de funcionamiento de las memorias y en su lugar utilizó la CPU, de tal manera que, en una configurión sícrona, el divisor de las memorias será el inverso del multiplicador de la CPU; con la salvedad de que la CPU puede usar un multiplicador con medias unidades, mientras que el divisor de las memorias siempre será un entero redondeado por exceso.
Resumiendo:
- La velocidad de la CPU es igual a: (frecuencia bus) x (Multiplicador CPU).
- La velocidad del HTT es igual a: (frecuencia bus) x (Multiplicador HTT).
- El valor del divisor de memoria es igual a: (frecuencia de la CPU) / (velocidad de memoria deseada) redondeando por exceso.
- La velocidad de la memoria es igual a: [(frecuencia bus) x (Multiplicador CPU)] / (divisor de la memoria).
Ejemplo:
- Suponemos un ordenador con la siguiente configuración:
  - Un procesador a 2100MHz tendrá un multiplicador de valor 10.5x.
  - La memoria instalada es DDR 333 (funcionando a 166MHz.).
  - El IMC debería aplicar un divisor 1/12.65 (2100/166).
  - El IMC utilizará un divisor 1/13.
  - La memoria funcionará a 162MHz.

3.2. Definiciones relaccionadas con la memoria principal

Al igual que la CPU, el fabricante determina unos voltajes bajo los cuales las memorias trabajarán correctamente. Aumentar la velocidad suele acompañarse de aumentos en el voltaje para mantener la estabilidad del sistema. Las memorias normales funcionan a 2.6V. (el estándar es 2.5V.) aunque hay memorias que necesitan incluso más de 3V para exprimir todo su potencial.

Los parámetros más importantes de las memorias a parte de su frecuencia de trabajo son las latencias. Dado que los chips de memoria principal están construidos a base de condensadores, requieren de ciclos de refresco de la información que contienen, típicamente denominados latencias. A menores valores, mayor rendimiento.

Las 5 latencias más importantes son:

CAS Latency (Latencia de acceso a columna):

Duración de la señal CAS desde que empieza hasta que acaba. Debido a que los datos son típicamente accedidos secuencialmente, la CPU sólo necesita acceder a la siguiente columna de la misma fila para obtener el dato a continuación del actual, es por eso que esta latencia es la más importante, al determinar el tiempo entre que se pide un dato y éste se encuentra disponible. Tiene un efecto muy grande en el ancho de banda y en la estabilidad.
RAS to CAS Delay (tRCD - Latencia de espera de RAS a CAS):

Ciclo de tiempo entre la primera etapa del acceso a memoria, la selección de fila y el comienzo de la segunda etapa, la selección de columna. Afecta principalmente cuando no se accede a los datos secuencialmente, y es necesario acceder a una fila distinta de la actual. Tiene un efecto medio en el ancho de banda pero repercute bastante en la estabilidad.
Row Precharge Time (tRP - Latencia de precarga de fila):

Es el tiempo que tarda la memoria en cambiar de una fila a otra, desactivando la actual y activando la siguiente. Cuanto más rápido se realice esta operación antes se puede pasar al siguiente banco para leer o escribir. Por ello, está muy vinculada a tRCD y, como ésta, tiene un efecto medio en el ancho de banda pero afecta bastante a la estabilidad.
Min. Ras active time (tRAS - Tiempo entre activación y precarga de fila):

Espera transcurrida entre la recepción una petición de operación en memoria y la inicialización del proceso RAS para devolver el dato. Tiene un efecto mínimo en el ancho de banda y no repercute demasiado en la estabilidad.
Command Rate (CR - Tasa de comandos):

Demora que hay desde que un chip es seleccionado y le son mandados comandos. Se le dan valores de 1T o 2T, típicamente denominados también CR activado y CR desactivado respectivamente. Cuantos más chips tenga un módulo más dificil será para el controlador de memoria empezar a ordenar comandos tras sólo 1T. T2 amplia las posibilidades de el overclock pero se pierde mucho ancho de banda, por lo que a ser posible se opta por un CR de 1T.

Más información:
A Guide to Memory Timing - AMD tips and tricks

Estas son las latencias má relevantes y conocidas, pero existen muchas más:

3.3. Definiciones relaccionadas con la GPU

La GPU es un procesador dedicado exclusivamente al procesamiento de gráficos, pensado para aligerar la carga de trabajo del procesador central en aplicaciones que requieran la generación de una gran cantidad de imágenes, como los videojuegos. De esta forma, mientras gran parte de los gráficos se procesa en la GPU, la CPU puede dedicarse a otro tipo de cálculos .

La CPU y la GPU guardan entre sí grandes similitudes pues gracias al elevado número de transistores que las componen son capaces de realizar millones de operaciones por segundo, en su estructura interna aplican se métodos como segmentación (pipelining) y cada una dispone de su espacio de memoria (aunque en el caso de las tarjetas gráficas con memoria compartida o las tarjetas gráficas integradas en la placa base, hacen uso de la memoria principal, abaratando el coste del producto pero ofreciendo un rendimiento menor).

Más información:
GPU en la Wikipedia

Ancho de banda:

Es la tasa de transferencia de datos a la que es capaz de intercambiar información la GPU con la memoria gráfica. Suele medirse en GiB/s y al igual que el ancho de banda de la memoria principal, se calcula al multiplicar el ancho del bus de datos por la velocidad de las memorias.
API (Interfaz de Programación de Aplicaciones):

Conjunto de funciones diseñadas para ofrecer un medio de comunicación entre software a distintos niveles al implementar una capa de abstracción. Las APIs gráficas más populares son DirectX y OpenGL (Librería Gráfica Abierta). Interactúan con el controlador de la tarjeta gráfica y el sistema operativo.

Más información:
API en la Wikipedia
DirectX en la Wikipedia
OpenGL en la Wikipedia
Píxel, vertex y texel:

Un píxel (elemento de imagen) es cada uno de los puntos que componen una imagen. Un vertex (vértice) es la unidad de la que se componen las figuras geométricas que genera la GPU, está formado por un grupo de números que además de describir las coordenadas del vertex, incluyen información sobre otros atributos usados en el proceso de elaboración de las imágenes. Por último, un texel (elemento de textura) es la unidad de textura, superficies que se aplican a las figuras geométricas para otorgarles realismo a base de simular efectos (como iluminación, sombreado etc.). En resumidas cuentas, un pixel no es más que uno o varios vertex pintados con texels.
Shader:

Si el rendering se basa en interpretar la información para convertirla en imágenes, el shader es la parte de la tarjeta gráfica dedicada al proceso de rendering, responsable de calcular las propiedades de cada punto mostrado por pantalla. Han evolucionado a lo largo del tiempo. Inicialmente realizaban operaciones concretas, pero se han mejorado hasta el punto de que hoy en día son programables, y en función de la versión del estándar a la que pertenezcan, las APIs podrán hacer uso de funciones más potentes para generar imágenes más elaboradas (DirectX 10 es capaz de utilizar shaders versión 4.0).

Más información:
Shader en la Wikipedia
Vertex shader / vertex pipeline:

Unidad de cálculo diseñada para recrear las figuras 3D sobre las que se trabajará para generar las imágenes a mostrar por pantalla. Dicho proceso se realiza a través del vertex pipeline.
Píxel shadder / píxel pipeline:

Los píxel shaders recopilan el resultado del trabajo de los vertex shaders y le añaden las texturas. Su carga de trabajo depende mucho de la resolución a la que se tenga que realizar la imagen. Los píxel pipelines son las "tuberías" sobre las que realizan su función los píxel shaders, además de introducir segmentación para segmentar en proceso en una serie de tareas que se superponen, se recurre al paralelismo para aumentar el rendimiento de la GPU.

Nuestro modelo de GPU en concreto (ATI Radeon X850 XT) tiene 6 vertex shaders en 1 vertex pipeline y 16 píxel shaders, tantos como píxel pipelines, con soporte hardware para DirectX 9.0c.

Texel fill rate (Tasa de relleno de texel):

Característica de la GPU que sive como medida de su potencia de calculo al medir la cantidad de texturas que es capaz de generar. Se obtiene al multiplicar el reloj efectivo de la GPU por el número de píxel shaders operativos que tiene. Una forma que tienen los fabricantes de sacar chips para tarjetas gráficas de gama baja es coger chips destinados a gama alta y deshabilitar componentes. Se mide en MT/s (millones de texturas al segundo).
Artifact (Artefacto):

En general, todo error en un archivo de video, imagen o audio que produce una pérdida de calidad en su reproducción. Puede ser debido a un error en la creación del archivo o al uso de un algoritmo de compresión con demsaiada pérdida de información. En el caso concreto de los artefactos generados por un error hardware, por ejemplo en la CPU o en la GPU, suelen causarlo unas condiciones de trabajo excesivas, y la solución pasa por mejorar la refrigeración del componente o rebajar su frecuencia de trabajo.

4. Realización

En este apartado se describirá el proceso a seguir para overclockear varios elementos del ordenador, empezando por la CPU, estudiando al mismo tiempo el comportamiento de los componentes directamente relaccionados: el IMC, los módulos de memoria, y el bus del sistema - bus HTT; dejando para el final el estudio de la tarjeta gráfica.

Durante dicho proceso se sobrepasarán repetidas veces los límites del ordenador, causando reinicios, bloqueos o simplemente inestabilidad en el sistema. Para evitar esto es necesario conocer en la media de lo posible el límite individual de cada una de las piezas del equipo, a fin de encontrar una configuración compatible con todas. Lo deseable sería forzar sólo un componente de cada vez, pero como se verá a continuación, no es una tarea sencilla.

4.1. Análisis del procesador y el bus del sistema

Como analizar la CPU:

Si tuviésemos un procesador completamente desbloqueado, consistiría en elevarle el multiplicador ligeramente y, a continuación, aumentar paulatinamente su frecuencia de trabajo incrementando el reloj del bus del sistema en intervalos pequeños (5MHz. por ejemplo). Como sólo podemos bajar el multiplicador, nos limitaremos a elevar el valor del bus del sistema.
Al aplicarle una nueva frecuencia a la CPU hay que cargarla de trabajo con algún programa intensivo en procesador para comprobar que el sistema no se ha vuelto inestable (hay multitud, como "CPU burn stress"). De ser así, aumentar desde la BIOS el valor del Vcore un escalón, pero teniendo en cuenta que un voltaje muy alto disparará el consumo y la generación de calor. La energía a disipar aumentará linealmente con la frecuencia y al cuadrado con el voltaje.

Un AMD64 no aguanta más allá de los 60°, una buena temperatura en carga rondara los 45°, pero cuanto más fresco esté cualquier componente, mejor, pues una pieza que sufre altas temperaturas de funcionamiento, verá acortada su vida útil.

El bus del sistema se verá forzado al forzar la CPU, pero para no hacer trabajar a las memorias se les aplicará un divisor mayor que el multiplicador de la CPU para que funcionen por debajo de sus posibilidades.
Como analizar el bus del sistema:

Este componente a la hora de realizar un overclock tiene tanto peso como el procesador, pues elevando únicamente el reloj de la CPU ganas exclusivamente rendimiento en condiciones de alta carga al procesador, pero añadiendo ese mismo aumento al bus del sistema, ensanchas el ancho de banda con la memoria principal, y en general, la capacidad de comunicarse la CPU con el resto del equipo. Para forzar este componente aisladamente, a la CPU se le rebaja el multiplicador y a las memorias se le aumenta el divisor.
Como analizar el LDT (HyperTransport):

Como se comentó anteriormente, no es necesario overclockear el bus HTT porque por defecto ya ofrece un ancho de banda de 8GB/s. Como su frecuencia de trabajo nominal es 1GHz, al elevar la frecuencia del bus del sistema se deberá ajustar el multiplicador del HTT para que el bus trabaje dentro del intervalo de los 800 - 1000MHz.
Como analizar las memorias:

El voltaje estándar para memorias DDR es 2.5V. por ello, y no es recomendable pasar de los 2.7V. con módulos normales.
Se puede intentar subir su frecuencia todo lo posible relajando poco o nada las latencias, y realizando en ese caso pruebas de rendimiento para comprobar si merece la pena relajar las latencias para el aumento de reloj conseguido, o si tenemos el bus del sistema limitado, apurar las latencias para mejorar la respuesta de las memorias, pero siempre comprobando que el sistema se mantiene estable. Si se produce el hecho de que las memorias sufren bajo un grado de overclock que causa inestabilidad en el sistema, se les puede dar un poco má de voltaje dentro de la BIOS, pero respetando los límites aconsejados por el fabricante.

Aplicar un divisor de memorias que eleve la frecuencia de trabajo de éstas sobre la del bus del sistema no es lógico pues como mucho sólo reportaría beneficios en equipos diseñados para un uso intensivo de DMA (Acceso Directo a Memoria).
Comienzo de las pruebas:

Se usarán los siguientes programas:
- CPU-Z para conocer información sobre el estado de la CPU.
- ClockGen para modificar la frecuencia del bus del sistema.
- SuperPI para comprometer las estabilidad de la CPU.
- Everest como benchmark de CPU y memorias.

Para empezar, se pondrá a prueba la CPU, configurando los parámetros iniciales desde la BIOS, a la que únicamente se volverá a acceder en caso necesario (por ejemplo tras un reinicio inesperado del sistema) y aumentando las frecuencias de funcionamiento desde Windows con ClockGen.

Buscando tope de la CPU
Vcore (voltios)	CPU (MHz.)	Bus (MHz.)	H.T.T. (Mhz.)	Memoria (MHz.)	Cálculo Super PI-8M (minutos:segundos)
1,35	2200	200	1000	158	7:35.843
1,35	2255	205	1025	161	7:25.860
1,35	2310	210	1050	165	7:18.813
1,35	2370	215	1075	169	7:07.625
1,35	2420	220	1100	173	6:58.812
1,35	2480	225	1125	177	6:49.297
1,35	2530	230	1150	180	No terminó
1,35	2530	230	920	180	6:42.078
1,35	2590	235	940	185	6:31.640
1,35	2645	240	960	189	6:23.641
1,35	2695	245	980	192	6:16.407
1,35	2755	250	1000	197	No terminó
1,40	2750	250	1000	196	6:10.000
1,40	2805	255	1020	200	No terminó
1,45	2805	255	1020	200	6:03.047
1,45	2865	260	1040	204	No terminó
1,50	2865	260	780	204	5:54.797
1,50	2920	265	800	209	No terminó
1,55	2920	265	800	209	No terminó

Al parecer los 2.9GHz están fuera del alcance de esta CPU con el sistema actual de refrigeración que tiene. Se ha puesto a prueba el núcleo de la CPU, pero como a las memorias se les ha aplicado un divisor (asíncrono), se desconoce hasta que punto ha sufrido el IMC.

Siguiendo el mismo método que antes, pasamos a testear el bus del sistema.

Buscando tope del Bus del sistema
Vcore (voltios)	CPU (MHz.)	Bus (MHz.)	H.T.T. (Mhz.)	Memoria (MHz.)	Cálculo Super PI-16M (minutos:segundos)
1,40	2750	250	1000	250	13:11.625
1,40	2805	255	1020	255	No terminó
1,45	2805	255	1020	255	12:54.
1,45	2865	260	1040	260	No terminó
1,50	2865	260	1040	260	No terminó
1,50	2865	260	780	260	No terminó
1,50	2865	260	520	260	B.S.O.D.¹
1,40	2085	260	780	260	No terminó
1,40	2085	260	780	209	17:02.782
1,40	2160	270	810	216	16:26.062
1,40	2240	280	840	224	15:51.734
1,40	2325	290	872	232	15:16.391
1,40	2400	300	900	240	14:47.062
1,40	2440	305	915	244	14:33.125
1,40	2480	310	930	248	14:19.266
1,40	2635	310	930	240	B.S.O.D.
1,45	2635	310	930	240	B.S.O.D.
1,50	2635	310	930	240	B.S.O.D.
1,50	2790	310	930	254	B.S.O.D.
1,50	2790	310	930	200	13:39.532
1,50	2835	315	945	202	B.S.O.D.

1) B.S.O.D. (Blue Screen Of Death): Pantallazo Azul

Daniel: "Al comienzo de esta prueba opté por no relajar ni memorias ni CPU, usando un cálculo de SuperPI más prolongado para que no quedase duda de la estabilidad del sistema, para después centrarme en el bus del sistema, obteniendo unos resultados interesantes: si anteriormente el IMC aguantaba un bus de 260MHz con divisores en las memorias, cuando las memorias pasan a funcionar de forma síncrona, el IMC no es capaz de trabajar a esos 260MHz. Esto es debido a que según se eleva la frecuencia de trabajo del procesador, al IMC le supone mayor esfuerzo realizar su función a frecuencias en las que antes trabajaba sin problemas"

4.2. Decisión de las configuraciones

Con la información recopilada, se ha optado por elaborar 3 configuraciones distintas:

PC de referencia con valores de fábrica:
- CPU a 2200MHz. con Vcore = 1.4V. -> TDP: 89W.
- Memorias síncronas a 200MHz.
- Latencias por defecto en la BIOS.
PC con divisores en las memorias:
- CPU a 2800MHz. con Vcore = 1.5V. -> TDP ~ 130W. apróx.
- Memorias a 200MHz. y 2.9V.
- Latencias: 2 3 3 6 - 1T (CAS, TRCD, TRP, TRAS, CR).
PC con memorias síncronas:
- CPU a 2800MHz. con Vcore = 1.5V. -> TDP ~ 130W. apróx.
- Memorias a 255MHz y 2.9V.
- Latencias: 2.5 3 3 6 - 1T (CAS, TRCD, TRP, TRAS, CR).

Daniel: "Sobre las latencias, en el caso de la configuración de referencia, fueron impuestas por la BIOS, y en los otros 2 casos, partiendo de la información del fabricante, busqué reducir en lo posible los valores, manteniendo la estabilidad

Se podría haber usado un valor de 5 señales de reloj para la latencias TRAS en la configuración con divisores, pero no había una diferencia de rendimiento significativa frente a usar 6, así que decidí utilizar 6 en ambos casos."

4.3. Pruebas de rendimiento de las distintas configuraciones

Configuración de referencia

Configuración con divisores

Configuración síncrona

4.4. Análisis de la tarjeta gráfica:

Overclockear la tarjeta gráfica se basa en encontar la velocida máxima de funcionamiento estable para la GPU y para sus memorias (éstas se suelen denominar GDDR"X", siendo la X el tipo de memoria DDR al que pertenezcan, con una G delante para hacer referencia a que som memorias usadas en una tarjeta gráfica).

Lo explicado en esta sección de la web puede ser fácilmente llevado a cualquier otro sistema con ayuda de un programa similar al utilizado por nosotros.

Usando el programa ATI Tray Tools (por si el nombre no lo deja claro, solamente funciona con tarjetas ATI) es tan fácil como abrir las opciones de overclock desde su icono en la barra de tareas:

Desde la ventana que aparece, denominada Overclocking, dentro de la sección Artifac tester, mostrar el 3D Renderer, pulsando en Show 3D Renderer, con lo que aparece una animación en 3D generada por la tarjeta gráfica. Al hacerlo se habrán habilitado los 3 botones anteriormente sombreados, interesándonos por los dos denominados GPU y MEM.

Al pulsar el primero, el programa incrementará paulatinamente la frecuencia de trabajo de la GPU, tal y como muestra la barra Core Speed. Llegará un punto en el que la GPU no aguante más y cause el cuelgue del sistema, con lo cual una vez reiniciado el sistema, aplicamos una frecuencia ligeramente menor con la barra deslizante antes nombrada.

Repetimos el proceso, esta vez con el segundo botón, veremos, por la barra Memory Speed, que es la memoria gráfica la que está siendo overclockeada, y otra vez más, cuando se bloquee el sistema, reiniciamos y aplicamos una frecuencia ligeramente menor.

Guardamos las frecuencias de trabajo en un perfil (pinchando en el icono del disquete en la parte inferior de la ventana; teniendo activada la casilla Include clocks in profile).

Si un perfil causase inestabilidad en el equipo, se deben restaurar las frecuencias originales (botón Set Deafault Clocks), y comprobar qué componente de la tarjeta causaba el problema al elevar su frecuencia.

Cargar un perfil se realiza seleccionándolo de la lista desplegable, y pulsando en el icono de la carpeta a su lado, activándolo tras pinchar en Apply y Ok.

Siguiendo estas pautas, se ha pasado de unas frecuencias originales de 520MHz./540MHz. para GPU/GDDR3 respectivamente, a unos valores de 600MHz./630MHz. (en el mismo orden).

Ambas configuraciones de la tarjeta gráfica se han comparado poniéndolas a prueba con el benchmark del propio ATT y con el benchmark FutureMark 3DMark05, a su vez combinadas con las distintas configuraciones de CPU y de memoria del sistema anteriormente descritas.

El benchmark de ATT se ha utilizado porque evalúa el rendimiento de la tarjeta gráfica independientemente del sistema, como se verá a continuación en el resumen de resultados.

El benchmark 3DMark05 se ha utilizado por la gran aceptación y uso que tienen los benchmarks de Futuremark y para medir el rendimiento combinado de los 2 grupos de configuraciones, las de CPU y memoria principal y las de GPU y GDDR3.

4.5. Resumen de las distintas pruebas realizadas

Pruebas de memoria

Pruebas de CPU

Prueba ATI Tray Tools

Prueba 3DMark05

5. Conclusión

5.1. Opinión de los autores

Pensamos que está bien claro si merece o no la pena para los aficionados a la informática, o toda persona que disfrute utilizando su ordenador, acercarse a este mundillo del overclocking, aunque sólo sea por el mero hecho de "cacharrear" un poco, pues siempre genera satisfacción cuando aprendes algo nuevo o descubres como funcionan las cosas.

Hay que tener en cuenta que esto debe de hacerse con cuidado y con cabeza, pues si no lo hacemos así, en el proceso podemos cargarnos algún componente "caro" del equipo.

5.2. Enlaces

Fuentes:

Wikipedia
Anandtech
Xbit laboratories
Artículos en Tech Report
ShortMedia: Athlon 64 Overclocking
Programas:

CPUID CPU-Z
CPUID ClockGen
Futuremark 3DMark05
Ray Adams ATI Tray Tools
Lavalys Everest Ultimate Edition

5.3. Licencia

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