Přetaktování od A do Z – Úvod do overclockingu

O přetaktování bylo napsáno mnoho článků v časopisech i na Internetu. V tomto seriálu se vám pokusím tuto problematiku co nejvíce osvětlit, a to nejen těm, kteří se o overclocking zajímají, ale i úplným začátečníkům. Shrnu celou problematiku do jednoho srozumitelného celku. V prvním díle vás obecně seznámím s přetaktováním a v dalších pokračováních budeme do detailů probírat možnosti každé komponenty zvlášť.

Overclocking neboli přetaktování znamená, že se pokoušíme překonat určitou mez, zvyšujeme něco, co bylo výrobcem pevně stanoveno. Nejde o to dosáhnout úplně nejvyššího možného výkonu, ale stačí získat adekvátní výkon při zachování druhého důležitého faktoru, a to stability. Jde o to, aby počítač využil všechny své možnosti, ale aby zůstal stejně neporuchový a hlavně abychom za vyšší výkon nemuseli platit.

Přetaktovat jde v počítači téměř všechno, ale hlavně se mluví o procesorech, grafických kartách, pamětech a základních deskách. Každá z těchto komponent má určitou frekvenci, která se udává v megahertzích, značíme MHz. Jeden MHz v sobě obsahuje 1 milion Hertzů a jeden Hertz představuje jeden kmit, což může znamenat vykonání určité úlohy (v procesorech a graf. kartách) nebo přenesení jednoho bitu dat (v základních deskách a pamětech). Když pak počet MHz zvýšíme, je logické, že se nám tím zvýší i výkon celého počítače.

Začněme procesorem, mozkem každého počítače, u kterého je možnost přetaktování založena na trochu jiném principu než u ostatních komponent. Výrobce při návrhu jádra procesoru nikdy nepočítá s tím, že bude běžet jen na jednom taktu, ale na několika různých frekvencích. Vždycky se počítá s určitým rozpětím, na kterém je možno procesor bezpečně a stabilně provozovat - dolní hranice je omezena základní frekvencí desky a vrchní mez je určena výrobní technologií procesoru. Tzn., že při výrobní technologii 0,25 mikronů jde maximálně dosáhnout asi 700 MHz, když se však tato frekvence překročí, tak už tranzistory nedokážou správně pracovat a neúměrně se zahřívají. Musí se také počítat s tím jak je procesor navržen, v každém jádru se může objevit brzda, která zabraňuje příliš vysokému přetaktování, ale přes to všechno má procesor frekvenci zhruba o 30 – 50 % nižší, než to dovoluje technologie a architektura jádra. Důvodem k tak malé zátěži je nižší spotřeba energie (při zvýšení frekvence se procesor se také více zahřívá), větší stabilita a dosažení minimální životnosti 10 let. Při výrobě se do poslední chvíle neví na jaké frekvenci budou procesory pracovat (každý kus má rozdílnou kvalitu), proto se testují a zjišťuje se, na jak vysokém taktu budou nejlépe fungovat. Až poté se nastaví jejich konečná frekvence. Jen těm nejlepším kouskům se přidělí špičkový takt, proto jsou také procesory na vyšší frekvenci dražší.

U zbylých komponent se při návrzích počítá jen s jednou frekvencí a když výrobek nedokáže touto frekvenci disponovat, stává se z něj zmetek. S určitou tolerancí se však počítá vždy, poněvadž si nikdo nedovolí, aby jejich komponenta fungovala na hraně svých možností, a proto je možné graf. karty přetaktovat o zhruba 20 %, základní desky asi o 10 - 30% a paměti o 2 – 10 %.

Přetaktování není záležitostí posledních let, ale objevuje se už poměrně dlouhou dobu. První pokusy se objevily asi před deseti lety u procesorů 386, když se objevily základní desky, které dovolovaly měnit takt (v počítačích fungovalo téměř všechno na stejné frekvenci). Frekvenční nastavení bylo velmi malé, 386 šla přetaktovat z 33 MHz na 40 MHz, když k tomu připočteme skutečnost, že rozdíl ve výkonu byl zanedbatelný a riziko velké, tak je jasné, že ladění výkonu počítače prováděli jen počítačoví fajnšmekři a nedělali to příliš často.

Rozvoj overclockingu nastal s příchodem procesorů řady 486, když firma Intel zjistila, že technologicky nezvládá zvyšovat takt desky, procesoru a pamětí zároveň. Proto se zavedl multiplikátor, násobič pracovní frekvence základní desky, který dovoluje zvýšit frekvenci procesoru nezávisle na ostatních komponentách, a tak vznikly procesory 486 DX2, DX4, DX5 (poslední číslo znamenalo násobek frekvence desky). Toho masivně využili ladiči, kteří pokud byli šikovní, dokázali z 486 DX2 33 MHz udělat 486 DX4 66 MHz za předpokladu, že to jejich zákl. deska dovolovala. Firmě AMD se podařilo vyladit výkon 486 až na samou hranici výrobní technologie a jejich špičkový model měl frekvenci 133 MHz, s podivem to byla taky nejpřetaktovatelnější 486, která dosahovala taktu až 200 MHz.

Příchod Pentií znamenal nebývalý rozvoj overclockingu, desky totiž dovolovaly ladičům měnit jak frekvenci, tak i napětí procesoru (když se příliš zvýší frekvence je potřeba zvýšit napětí, jinak se stane procesor nestabilní). Proto bylo možné dosáhnout vysokých frekvencí při vysoké stabilitě a například Pentium 100 MHz šlo přetaktovat na 150 MHz nebo Pentium 200 MHz na 266 MHz. Bylo to celkem snadné, ale experimentovali s tím většinou jen lidi všech záhad znalí.

Přeskočme dobu Pentia II, které bylo pro přetaktování nevhodné kvůli externí L2 cache a vrhněme se na procesor, který znamenal revoluci v přetaktování. Mluvíme o Celeronu, jež neobsahoval L2 cache, a proto byl pro overclocking ideální. Okleštěná verze byla sice hodně pomalá, ale bylo ji možno přetaktovat až na ctihodných 500 MHz. Jeho nástupce Celeron A s integrovanou L2 cache v procesoru spojoval velice snadnou přetaktovatelnost s velmi slušným výkonem za málo peněz. Intelu se však tak snadný overclocking nelíbil, proto začal své procesory zamykat - v továrně se jim přidělil multiplikátorovou hodnotu, a ta se už nedala měnit. Kvůli této nepříjemnosti jsme se mohli spolehnout jen na zvyšování výkonu pomocí FSB frekvence (tzn. základní takt desky), ale i tak šel Celeron A přetaktovat o 50 %. Nakonec minulý rok přišel Duron od AMD, který je neuvěřitelně levný a dovoluje, pokud se provede jeden fígl, měnit i multiplikátor, a tak frekvenci procesoru můžeme i zdvojnásobit. Za speciálních podmínek můžeme Duron 600 MHz vyladit až na 1200 MHz, ale to pak moc pálí.

Touto problematikou se budu zabývat v dalších dílech tohoto seriálu, ale můžeme si dnes říci jak se přetaktování provádí obecně.

Přetaktovat procesor můžeme dvěma způsoby: buď se změní frekvence pomocí tzv. switchů, nebo se nastaví v BIOSu. Switch je násadka na dva piny (čouhající kontakty), která spojí obvod. U starších desek (u novějších se switchování neprovádí) se spojilo několik párů pinů v určitém pořadí, a tak se nastavila frekvence procesoru, když se pak to pořadí změnilo, nastavila frekvence jiná, třeba vyšší. Switchování je u každé desky jiné, ale všechno důležité se dá vyčíst z manuálu.

a

U nových desek se nastavuje frekvence v BIOSu (Basic Input Output System). Je to menu, které spustíte, když zmáčknete Del při startu počítače. Změna taktu procesoru je v tomto případě velice snadná, ale pozor, v dnešní době už hodnotu multiplikátoru nemůžeme v BIOSu změnit, protože procesor má tuto hodnotu už přednastavenou, takže můžeme měnit jen základní frekvenci desky (FSB). Základní takt se nám vynásobí implicitní hodnotou multiplikátoru a vypadne nám výsledná frekvence, při tom nesmíme zapomenout, že zvýšením FSB frekvence se také zvýší frekvence RAM pamětí.

Přetaktování graf. karet je o mnoho snadnější, stačí si jen z Internetu stáhnout (většinou naleznete na firemních stránkách výrobce) pro svoji kartu přetaktovací prográmek a experimentovat, jak vám karta funguje při různých frekvencích (tzv. tweaker).

Nejhorší věcí, která se nám při přetaktování může stát, je vyhoření procesoru s celou základní desku, ale to je extrémní případ, který nastává, když procesor špatně chladíme a snažíme se dosáhnout extrémních frekvencí.

Pokud procesor zničíme, ztrácíme záruku a procesor nám nevymění v žádném obchodě. Není však pravdou, že pokud jen trošku změníme frekvenci, že ztrácíme záruku. Ztrácíme ji jen v případě, že je procesor mechanicky poškozen nebo upraven. Zvedneme-li frekvenci procesoru pomocí FSB, např. o 7 MHz (po vynásobení multiplikátorem třeba 50 MHz), nic se nemůže stát a na procesoru tím dneska ušetříte 500 – 1500 Kč. U zbylých komponent se sice taky rizikům vystavujeme, ale zdaleka ne tak velkých jako u procesorů.

Stačí se držet hesla : Nic nesmí shořet.

Přetaktování je oficiálně zakázáno, ale neoficiálně ho podporují i sami výrobci. Pro firmu Intel by nebyl problém úplně zakázat přetaktování, kdyby implicitně nastavila multiplikátor i FSB frekvenci. Intelu však jen vadí, že se ladiči dostávají zadarmo k procesorům, které stojí třeba o 10 000 Kč více než ty, které jsou přetaktovávany, a tak se jim to pokouší znesnadňovat zamknutým multiplikátorem. Firma AMD dokonce u svých procesorů dovoluje odemknout multiplikátor, ale za cenu úpravy procesoru, potažmo ztracení záruky. Firmy vyrábějící procesory jsou vlastně i rády, že přetaktujeme, protože pokud procesor spálíme, tak si musíme koupit nový a ony nám další velice rády prodají.

Firmy vyrábějící graf. karty dokonce samy dělají prográmky na zvednutí frekvence karty. Je to však jiný případ, protože zničených graf. karet oproti procesorům z důvodu přetaktování je opravdu zanedbatelné množství, kromě toho se taky přetaktovaná karta svým výkonem nevyrovná svým dražším kolegům.

Tak to by bylo dneska opravdu vše. Příště, začínáme přetaktovávat desky, základní kameny každého počítače.