OVERCLOCKING

Equipos Informáticos

1º STI - mañana

30-11-01

ÍNDICE

Apartados Pàgs.

1. INTRODUCCIÓN 3

2. DEFINICIÓN PREVIA 4

3. PROCESO 4

3.1. COMPROBACIONES INICIALES 4

3.2. OPERACIÓN 5

3.3. EJEMPLOS 8

4. SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN 9

PRUEBAS Y PROBLEMAS 11

EJEMPLO PRÁCTICO 12

CONCLUSIONES 15

BIBLIOGRAFIA 16

1. INTRODUCCIÓN

El proceso denominado “overclocking” llama cada día más la atención debido entre otras cosas, a la gran cantidad de casos demostrados en los que Intel y AMD entregan sus procesadores con una velocidad inferior a la que pueden alcanzar.

Un procesador va a funcionar durante toda su vida a la misma velocidad, es decir, la velocidad del micro no va disminuyendo a medida que pasa el tiempo. Lo que principalmente ocurre es que las nuevas aplicaciones cada vez demandan mayor potencia del procesador (debido a que son construidas y elaboradas de forma rápida y sin perfeccionismos ni correcciones finales exhaustivas) y ello nos lleva a preguntarnos si necesitamos mas potencia de la que tenemos.

Así pues, cuanta más potencia necesitemos, más podrá hacer el overclocking por nosotros. El overclocking puede hacer que nuestro equipo rinda mucho mas por un coste mínimo e incluso nulo. De esta forma, podremos retrasar la compra de un computador nuevo, y apurar el primitivo al máximo para así poder comprar mas tarde un equipo mejor que el que teníamos planeado por el mismo precio inicial.

A continuación trataremos el proceso del Overclocking centrado únicamente en el procesador (aunque durante la explicación se harán de forma puntual menciones a otros tipos de componentes vulnerables de ser overclockeados).

Cabe destacar que una base teórica sobre el tema no existe por completo ya que la siguiente explicación sobre el overclocking se ha construido a partir de una recopilación de experiencias sobre el tema y varios conceptos de electrónica.

El objetivo del estudio es alcanzar una visión general y básica del proceso y a su vez familiarizarnos con nuevos conceptos como pueden ser los jumpers, microdips, disipadores, BIOS, etc. y sus respectivas funciones.

2. DEFINICIÓN PREVIA

Overclocking es un término inglés (over: por encima de; clock: reloj) que se aplica al hecho de hacer funcionar a uno o varios componentes del equipo informático a una velocidad superior a la de su diseño original.

El componente al cual se le aplica normalmente dicha técnica es el procesador, aunque también se pueden “overclockear” memorias, tarjetas de vídeo, dispositivos PCI, etc.

3. PROCESO

El desarrollo y/o etapas de un buen overclocking es un factor ligeramente subjetivo, esto es; existen muchas formas, metodologias y gustos a seguir para llevarlo a cabo, aun así, se expondrán a continuación una serie de instrucciones o pasos para overclockear con éxito el procesador de una computadora.

El estudio sobre el overclocking se centrará exclusivamente en como afecta y que ventajas e inconvenientes existen al realizarlo sobre el procesador del ordenador.

3.1. COMPROBACIONES INICIALES

• Analizar las distintas prestaciones actuales:

Antes de decantarse por un overclocking conviene testar la velocidad de fábrica de nuestra CPU utilizando para ello diversos programas testadores (bechmarks, p. ej. Sisoft Sandra 2000) del sistema. Así pues, se podrá efectuar una comparación mas objetiva y constatar si la diferencia compensa los posibles riesgos de la operación, ya que, en caso de encontarse por debajo de un 10% de ganancia de rapidez después del proceso, no seria aconsejable realizar dicha operación.

• Temperatura de la CPU:

Conocer la temperatura en grados celsiuso farenheit del procesador en su configuración de serie es una buena referencia que deberá mantenerse tras el overclcoking, ya que este provoca un incremento considerable de temperatura. Las BIOS (Basic Input Output System) actuales normalmente ya incorporan información sobre la temperatura de la CPU, del sistema, etc. Aunque también se puede controlar mediante software.

• La información:

Aunque en un principio se han de conocer las características básicas de la CPU y de la placa base, es muy importante tener en cuenta valores conocidos como la velocidad del bus o el voltaje todos ellos venran detallados en el manual de la placa base.

3.2. OPERACIÓN

El overclocking del procesador se podrá llevar a cabo mediante el empleo y manipulación de: la BIOS (vía “software”), los jumpers (también conocido como overclocking de la Placa Base) e incluso a veces mediante el juego.

• Mediante la BIOS:

Ultimamente existen muchas placas madre cuyas velocidades se pueden configurar mediante la BIOS, por lo que no es necesario abrir la computadora para aumentar la velocidad de reloj del procesador. Esto nos facilita mucho los objetivos tanto por la seguridad que nos brinda (siempre y cuando se actúe de forma correcta y con conocimiento de causa) como por el fácil manejo para llevarlos a cabo.

Los pasos serán los siguientes:

Encender o reiniciar (si ya esta encendido) y mientras que se testan los discos duros, la memoria RAM, y la CPU, pulsaremos sobre la tecla DEL o SUPR cuando aparezca en la parte inferior izquierda de la pantalla el siguiente mensaje “Press DEL to enter SETUP”.

Una vez dentro del SETUP del computador (BIOS) nos desplazaremos a la opción BIOS Features Setup, CPU soft menu, Frequency / Voltage Control o similar y pulsaremos enter.

Modificaremos la opción CPU Host Bus Frequency, Ext. Clock (PCI) o similar (todo depende de la BIOS que se trate) con AVPAG hasta encontrar la velocidad del bus de la placa base deseada (p. ej. 112Mhz para procesadores cuyo bus trabaje normalmente a 100Mhz).

En el apartado CPU Core, Bus Frequency Multiple, Multiplier Factor o similar cambiaremos el valor del multiplicador de la CPU (que variará normalmente entre los 2x y los 8x). La variación del multiplicador es uno de los métodos mas fáciles. Si aumentamos su valor solamente elevaremos la velocidad del procesador dejando intactos el resto de componentes.

Saldremos de la BIOS guardando los cambios pulsando F10 y respondiendo Y al mensaje SAVE to CMOS and EXIT (Y/N)?.

• Mediante jumpers (o microdips):

Tanto los jumpers como los microdips actúan como interruptores que sirven para cambiar la configuración de la placa base, lógicamente están colocados en ella y por consiguiente para cambiar su posición se debe operar directamente sobre el hardware (la placa base en este caso).

ON

Los jumpers son unas pequeñas patillas metálicas que sobresalen perpendicularmente de la placa madre. Si éstos son recubiertos por una pequeña pieza su posición es ON (encendidos), es decir, cierran el circuito; en cambio, si dichas patillas no llevan encima capucha su posición será OFF (apagados) con lo cual el circuito se encontrará abierto.

OFF

Los microdips (también conocidos como: interruptores DIP) tiene idéntica función que los jumpers pero bajo otra forma. Son unas cajitas con pequeñas patillas que pueden tener las dos posiciones mencionadas anteriormente.

PLACA Y MICRODIPS

Cada velocidad del bus de la placa base y de los multiplicadores de la CPU tienen una posición distinta de jumpers cuyo color puede ser: negro, azul, blanco, amarillo o rojo, dependiendo del fabricante.

Cuando tengamos asignada la nueva velocidad del bus de la placa madre, modificaremos el multiplicador de la CPU utilizando para ello los jumpers o microdips.

En placas con mas de 3 años de antigüedad aproximadamente y en ciertos modelos de placas dirigidos especialmente al sector del overclocking, la configuración se sigue realizando mediante jumpers y microdips. Se trata, como ya se comento con anterioridad, de un método más laborioso y complicado que el ofrecido por la BIOS, pero a cambio, ofrece una libertad total siempre que el usuario tenga a mano el manual con la descripción de las distintas posiciones de jumpers y/o microdips.

Así pues hemos de tener en cuenta que antes de comenzar a manipular jumpers y/o interruptores DIP se ha de consultar el manual de la placa base ya que éste nos indicará todas las posibles posiciones y combinaciones de éstos, con sus respectivas mejoras y cambios. Es por ello que esta breve y concisa explicación sobre el proceso del overclocking no se centra en las posibles variaciones de estados de jumpers o microdips y sus repercusiones en cuanto a celeridad se refiere (existe una gran cantidad de combinaciones), por el mero hecho que cada placa, como ya se comentó anteriormente, tiene su propia configuración.

• Mediante la Variación del voltaje

Esta alteración se lleva a cabo para aumentar las posibilidades de éxito de la operación. La mejora del rendimiento exige, lógicamente, más consumo, por lo que se pueden aumentar el voltaje mínimamente para satisfacer las nuevas exigencias, a costa de calentar el micro. Se trata de un delicado proceso, así pues, este aumento no debe ir más allá de los 0.1-0.2 voltios. En el manual de la placa aparece detalladamente una tabla con el voltaje de cada procesador en concreto, especificando los jumpers y/o microdips que fijan este valor. Sólo es necesario si también se ha aumentado la velocidad de la CPU, y casi siempre ira acompañado de una ventilación extra para compensar el calor producido por el aumento considerable de trabajo.

3.3. EJEMPLOS

Aclararemos las explicaciones con algunos ejemplos. Según lo comentado has ahora, la velocidad depende de dos factores primordiales: la velocidad del bus y el multiplicador. Así pues un Pentium III a 500Mhz se configura con el valor 100 x5, pues el bus corre a 100Mhz. En cambio, un Pentium a 200Mhz, cuyo bus corre a 66 Mhz (este valor se indica en el manual de la placa), esta configurado por los valores 66 y el multiplicador 3x proporcionando una velocidad de 198Mhz (66 x3).

La primera forma de mejorar el micro consiste en aumentar este multiplicador. En el manual de la placa debe venir una tabla con el nombre “CPU to BUS Frequency Ratio Selection” o similar. Bastara con cambiar los jumpers situados en la placa madre a una posición inmediatamente superior. Por ejemplo, en el Pentium a 200Mhz, el valor 3x a 3.5x,por lo que el micro funcionará a una velocidad de 66x3.5 =231Mhz.

Como norma general, las CPU de AMD y Cyrix son más difíciles de modificar que las de Intel pues, para ofrecer el máximo rendimiento, funcionan a una velocidad punta mas elevada. Esto no implica que el overclocking no funcione, pero las posibilidades de éxito se reducen ligeramente.

Otro factor que cabe destacar es el siguiente: el Pentium, por ejemplo, se ha comercializado a velocidades que oscilan entre los 60 y los 233Mhz, esto implica que la dificultad de retocar la frecuencia de reloj de un Pentium a 133Mhz será menor que la de un Pentium a 233Mhz, ya que éste último, ha alcanzado la velocidad máxima que le permite su arquitectura. Ídem para arquitecturas Pentium II, Pentium III, etc.

Hemos de considerar también la posibilidad de que normalmente los últimos modelos de Pentium II, Pentium III y Celeron tienen bloqueados los multiplicadores.

Además de de alterar el multiplicador, es posible modificar la velocidad del Bus. En este caso, en el manual de la placa debe aparecer un apartado llamado “CPU external (BUS) Frequency Selection” o equivalente que indicará como realizar los retoques oportunos para dicho cambio, aunque las placas mas modernas permiten hacer estas variaciones desde la BIOS y así evitar retoques directos sobre el Hardware del computador.

Por último, recordaremos que: gran cantidad de Chipsets (chip de controladores) de placas que funcionan a 100Mhz (especialmente el modelo BX), emplean un divisor por 3 para mantener la velocidad del bus requerida por algunos periféricos (33Mhz). Si se modifica la velocidad del bus, también se modifica este divisor y, por tanto, el funcionamiento del Chipset. Esto añade un elemento más a vigilar.

4. SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

El calor es uno de los principales enemigos de todo sistema electrónico, por lo que debemos ocuparnos de eliminarlo o reducirlo al máximo. Existen varias técnicas para aumentar la disipación de calor, pero requieren algo de dinero y algo de imaginación. A continuación se expondrán algunas de ellas.

• El disipador:

Consiste en un trozo de metal que se sitúa encima del procesador, la tarjeta gráfica u otros componentes.

El disipador, como su nombre indica, cede al aire el calor que produce el microprocesador en nuestro caso.

Los disipadores están hechos de aluminio ya que la relación calidad/prestaciones/precio es muy buena.

Para que el disipador pueda ceder mas calor al aire, debe tener una superficie de contacto con el micro. Eso explica el porqué de la forma del disipador con varillas, aletas y su superficie irregular.

La refrigeración sólo con un disipador es lo que se conoce como refrigeración pasiva (no hay elemento alguno que "active" la circulación del aire) y la podemos encontrar en tarjetas gráficas, Chipsets, y procesadores antiguos.

• El ventilador:

Cuando se añade un ventilador la refrigeración pasa a ser activa. La efectividad del ventilador depende de lo siguiente:

Tamaño del ventilador

Velocidad del ventilador. Se medirá en r.p.m. (revoluciones por minuto).

Cabe tener en cuenta que la velocidad del ventilador muchas veces aparecerá también expresada en: pies cúbicos por minuto.

Un ventilador de gama media su ele estar entre los 5 y los 7 CFM. Los mejores ventiladores superan los 20 CFM.

• Silicona para semiconductores:

El contacto entre el chip y el disipador es muy importante, pero muchos disipadores y algunos chips tienen superficies irregulares y el contacto entre ellos suele ser deficiente. Este problema se soluciona utilizando silicona para semiconductores también conocida como gel térmico o grasa térmica.

Este tipo de silicona no se endurece, ni gotea y es la operación para colocarla es totalmente reversible.

El empleo de silicona puede forzar la disminución de hasta 10ºC del procesador cediendo este todo el calor al disipador.

• Refrigeración por software:

Los refrigeradores por software son programas que aprovechan los momentos en los que el procesador está esperando datos para poner a éste en modo suspendido o de ahorro (instrucciones HLT, Halt), con lo que el micro consume menos y por lo tanto se calienta menos.

Es muy recomendable utilizar uno si se dispone de ordenador portátil (alarga la vida de la batería y hace más cómodo el uso del portátil, por su menor calentamiento). Son muy efectivos y generalmente no hay pérdida de rendimiento, aunque depende de cada caso.

Sólo se centran en Windows 95/98 y MS-DOS, ya que Linux, OS/2 Warp, Windows NT y otros sistemas operativos hacen esto automáticamente. También hay procesadores que son capaces de hacer esto automáticamente (Suspend on HLT o Auto HLT).

Entre todos los programas destinados a la refrigeración de la CPU destacaremos: Rain 1.0 y CPUidle 5.6.

PRUEBAS Y PROBLEMAS

• Identificar los Problemas:

Tras reiniciar el sistema si el ordenador se enciende pero se cuelga en el momento de testeo de hardware (RAM, discos duros, cd-rom, etc.) el problema se debe al bloqueo por parte de la CPU, que no acepta los nuevos valores o necesita más voltaje. Para solucionar esto, rebajaremos el multiplicador o la velocidad del bus y como último extremo incrementaremos el voltaje.

Los fallos durante la carga del Sistema Operativo puede deberse a que la CPU necesita disipar mejor el calor o a diversos problemas con los dispositivos del sistema y sus correspondientes velocidades alteradas del bus (PCI, AGP, IDE, etc. Para ello iremos probando otras combinaciones de las que en un principio se habían realizado.

• Pruebas:

Es recomendable que una vez se haya cargado sin problemas el SO (sistema operativo) se realicen diversas pruebas al sistema mediante software, y en concreto, emplearemos benchmarks (programas que testan todo el sistema informático) de la CPU. Acto seguido, se procederá a la comparación con los valores iniciales (valores pre-overclocking). El éxito se apreciará si se ha conseguido una ganancia de mas del 10% en velocidad siempre y cuando la temperatura siga estable y no supere en 10ºC a la inicial.

6. EJEMPLO PRÁCTICO

• Si la placa base se configura mediante jumpers:

0. Apaga el ordenador (si estuviese encendido) y desenchúfalo. También te aconsejaría tocar algo metálico para descargar electricidad estática. Busca el manual de tu placa base.

1. Abre la caja del ordenador y mira al interior.

2. Verás una maraña de cables (formato AT) o unos cuantos cables (formato ATX). Busca la placa base.

3. La placa base es la más grande y en ella van todas las demás tarjetas y los chips. Suele estar en el fondo de la caja.

4. Ahora busca el procesador. Si tu formato es AT es procesador estará abajo, cerca del frontal de la caja. Si es ATX estará arriba, cerca de la fuente de alimentación. El procesador suele llevar un ventilador/disipador encima y es el chip más grande de todos.

5. Si ya tienes localizado el procesador, busca los jumpers que regulen su velocidad. Suelen estar a su lado y en el manual de la placa base se indica cuáles son.

6. Ahora analizamos el manual de la placa base.

7. Supongamos que nuestro procesador es un Pentium 200 MHz. Esto significa que el bus (la placa base) va a 66 MHz y el multiplicador es 3 (66*3=200). Para este procesador pondré tres ejemplos de tres cambios, ya que en cada uno se cambia una cosa diferente (el bus, el multiplicador o ambos): a 208 MHz con bus de 83 MHz, a 225 MHz con bus de 75 MHz y a 233 MHz con bus de 66 MHz.

· 208 MHz con bus de 83 MHz
Cambiamos el bus a 83 MHz. Para esto vamos a los jumpers que controlan la velocidad del bus, que según el manual está al lado del slot AGP. A continuación ponemos el jumper marcado como "FS1" en la posición 1-2, ya que actualmente está en la posición 2-3. Ahora que el bus ya está a 83 MHz debemos cambiar el multiplicador a 2,5. Para esto vamos a los jumpers que controlan el multiplicador y cambiamos la posición del jumper marcado como "BF0" a 2-3, ya que ahora está en la posición 1-2.

· 225 MHz con bus de 75 MHz
Cambiamos el bus a 75 MHz. Para esto vamos a los jumpers que controlan la velocidad del bus, que según el manual está al lado del slot AGP. A continuación ponemos el jumper marcado como "FS2" en la posición 1-2, ya que actualmente está en la posición 2-3. Como 75*3=255 y el multiplicador ya está configurado a 3, no cambiemos nada más que el bus.

· 233 MHz con bus de 66 MHz
En este caso sólo cambiaremos el multiplicador, ya que 233=3,5*66. Para esto vamos a los jumpers del multiplicador. Debemos cambiar la posición del jumper marcado como "BF1" de 2-3 a 1-2.

8. Ahora que ya hemos configurado la nueva velocidad, enchufamos el ordenador y lo encendemos.

9. Si funciona prueba su funcionamiento durante un buen rato. Si tienes continuos bloqueos o el ordenador no arranca vuelve a colocar los jumpers en sus posiciones iniciales y enciende de nuevo el computador.

• Si la placa base se configura mediante BIOS:

0. Enciende el ordenador y entra en la BIOS o Setup (generalmente pulsando la tecla "DEL" o SUPR).

1. Dependiendo de tu placa base tendrás que entrar en el Chipset Features, SoftMenu (placas base ABIT), Speed Easy (placas base QDI) o en el Maintenance Menu (placas base Intel).

2. Supongamos que nuestro procesador va a 200 MHz. Esto significa que el bus (la placa base) va a 66 MHz y el multiplicador es 3 (66*3=200).

· 208 MHz con bus de 83 MHz
Cambiamos el bus a 83 MHz y bajamos el multiplicador a 2,5, con lo que 83*2,5=208 MHz.

· 225 MHz con bus de 75 MHz
Cambiamos el bus a 75 MHz. Como 75*3=255 y el multiplicador ya está configurado a 3, no cambiemos nada más que el bus.

· 233 MHz con bus de 66 MHz
En este caso sólo cambiaremos el multiplicador, ya que 233=3,5*66.

3. Ahora que ya hemos configurado la nueva velocidad, guardamos los cambios y salimos de la BIOS.

4. Si funciona prueba su funcionamiento durante un buen rato. Si tienes continuos bloqueos o el ordenador no arranca vuelve definir las configuraciones iniciales o por defecto de la BIOS.

7. CONCLUSIONES

Seguidamente, después de todos los aspectos tratados, remarcaremos que entre otras cosas que, el overclocking es un proceso relativamente fiable siempre y cuando se haga correctamente y sabiendo en cada momento sobre que se esta operando y por consiguiente las causas inmediatas de los cambios que se efectúan.

Así pues, no se recomienda “probar suerte” ya que dicho proceso no admite actuar a la ligera, y los posibles fallos, ya sean de procedimiento o por exceder los valores lógicos, se pagan con las mas que posible avería del computador.

Tampoco se puede dar por hecho, según lo tratado, que un disipador es suficiente para eliminar el calor producido por el overclocking ya que se debe instalar un ventilador adicional que aproxime la temperatura a los valores cercanos obtenidos en la configuración de fabrica.

Seguir el ejemplo de “otros casos” no siempre es una actuación correcta porque es muy posible que dos micros con la misma velocidad teórica deban ser acelerados en distinto grado.

Pensar que por estar cinco minutos funcionando correctamente el overclocking ha sido un éxito no es del todo correcto. Aunque la mayor parte de los problemas aparecen al principio, otros como el exceso de temperatura o los errores en los dispositivos solo se presentan tras un uso de varias horas.

Si el usuario posee un ordenador antiguo y no trabaja con datos o información relevante, puede ser una opción a considerar. Aunque hemos de tener siempre presente que: emplear el overclocking es una decisión personal del usuario. Ofrece unos resultados espectaculares, pero a veces es difícil de llevar a cabo, y entraña riesgos razonablemente altos de dañar algún componente del computador.

8. BIBLIOGRAFIA

PC-MANIA Nº 1, segunda época, año VIII, pàgs 94-96.

Biblioteca Práctica PC-MANIA, ejemplar nº 1.

http://www.helpoverclocking.com/spanish/index.htm

http://www.occomp.cl/overclocking/

http://www.ociojoven.com/combustion/guia/procesador.shtml

http://www.overclockers.com

http://www.overclockin.com

http://www.shook.cjb.net/

http://www.enxebre.es/hardware/

Rubén Gómez Vázquez

30-11-01

”. Dependiendo de la BIOS sobre la cual trabajemos las opciones a las que accedamos seran unas u otras (se detallan las más frecuentes).