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Overclock! Sabe o que é?

Hugo Cura

Já existem por esta Internet fora muitas definições deste conceito e muitos guias e fóruns para ajudar neste processo. No entanto, muitos deles (a maior parte) não convencem suficientemente o utilizador comum a fazê-lo, talvez devido ao mito que se foi criando à medida que se foi tornando mais acessível.

O overclock, como nos sugere a palavra, é um estado de funcionamento de um componente do computador com a velocidade de relógio (frequência em Hertz) acima do normal, estado esse obviamente associado a hardware.

 

Por vezes quando se vê necessidade de fazer upgrade ao sistema, a solução poderá passar por overclocking, tirando dessa forma maior rendimento do hardware actual, conseguindo por vezes igualar o desempenho daquele que iríamos adquirir.

A velocidade padrão do componente está assegurada pela tensão (Volt) a que ele está definido para trabalhar. Existe uma margem ascendente (por vezes longa) de frequência que o componente tolera com essa mesma tensão até chegar a uma frequência onde é perdida a estabilidade, sendo necessário compensá-la com o incremento de tensão, aumentando consequentemente a temperatura (conceitos de Sistemas Digitais).

O overclock pode ser aplicado basicamente a quatro componentes de hardware:

De notar que quem procura o overclock é o gamer, entusiasta ou utilizador de software que realmente requeira grandes recursos computacionais. Se usa o PC para navegar, ouvir música, ver filmes e fazer as lidas pessoais, não é para si.

A velocidade de relógio num processador é definida multiplicando a velocidade da BUS pelo multiplicador, os quais estão definidos de fábrica (por vezes a velocidade da BUS pode ser designada por outros termos ou siglas, como HTT ou FSB. É possível consultar tudo isso com detalhe usando o CPU-Z.

O overclock está directamente relacionado com o aumento de consumo de energia, sendo necessário ter a certeza de que a fonte de alimentação consegue debitar (de forma estável) a potência necessária ao funcionamento do sistema em overclock.

Ao consumir mais energia irá, obviamente, ter de dissipá-la por forma de calor, portanto é necessária uma boa refrigeração. Resumindo, se quer iniciar-se no overclock, a fonte de alimentação e a refrigeração serão os primeiros a ter em conta. É dos factos mais importantes!

Existe também o tal mito de que o overclock danifica e encurta a vida dos componentes. Isso é verdade apenas se não forem tomadas as devidas precauções:

Todo o tipo de componentes eléctricos sofre tanto deterioramento quanto mais alta é temperatura a que é submetido. É essencial manter os componentes “frescos”, mesmo aqueles que trabalham a velocidades padrão onde por vezes são esses os primeiros a “morrer” por falta de cuidados nesse aspecto.

Para quem não acredita no que escrevi e prefere o mito, pense comigo: ao aplicar overclock vou fazer com que determinado componente dure 10 anos ao invés de durar 15. Valerá a pena querer mantê-lo vivo tanto tempo?! Será obsoleto…

O sucesso do overclock está dependente das potencialidades de todo o hardware envolvido, onde o essencial, em primeiro lugar é a motherboard, depois o processador e só então a memória. Recomenda-se que seja feito a partir da BIOS mas também é possível fazê-lo por software ou alterando fisicamente os componentes.

Actualmente, cada vez mais as marcas de motherboards tornam simples (ou tentam tornar) todo este processo usando definições “AUTO” e “Overclock x%” mas na prática essas definições raramente são viáveis. É necessário ter um conhecimento mais profundo para que se possam tirar resultados visíveis e rentáveis. Cada sistema é um caso e é impossível generalizar a forma como se faz overclock nos diferentes sistemas…

Existe um método! Pois bem, vamos pô-lo em prática.

Existem processadores raros nos quais o multiplicador se encontra totalmente desbloqueado (caso de antigos processadores AMD Barton, ou mais actualmente dos Intel Core 2 Extreme (QX**** ou X****). Isso poderá facilitar o overclock usando apenas o incremento do seu multiplicador e tensão.

Note-se que grande parte dos processadores têm o multiplicador parcialmente desbloqueado abaixo do valor máximo (como a maioria dos processadores das anterior e actual gerações), ou seja, supondo que o processador trabalha a 3GHz e tem BUS de 333MHz, o seu multiplicador máximo é 9x (333.3×9=3000MHz), sendo que o multiplicador mínimo é, dependendo da marca, entre 4x a 6x.

Esse desbloqueio parcial deve-se à implementação das tecnologias Cool’n’Quiet (da AMD) e Intel SpeedStep (da Intel, juntamente com a Enhanced Halt State ou C1E) que foram feitas a pensar na poupança de energia e colocam o multiplicador no mínimo quando o sistema está em idle (“sem fazer nada”) e no máximo quando está em full load (carga máxima).O valor da tensão é também alterado automaticamente. Estas tecnologias poderão comprometer a estabilidade num sistema com overclock, devendo ser mantidas desligadas.

Quando o multiplicador está bloqueado (ou parcialmente desbloqueado) é necessário aumentar então a velocidade de BUS do sistema. Ao aumentá-la estão a ser alteradas também a velocidade BUS do processador, a velocidade do chipset (componente controlador da motherboard que inclui o northbridge) e consequentemente a velocidade da memória.

Quanto mais acentuado for este incremento, maior tensão é necessária para todos os componentes envolvidos, tensão essa que deve ser aplicada de forma progressiva e cuidadosa, tendo sempre em atenção as temperaturas desses mesmos componentes (que poderão ser consultadas na BIOS ou em software como Speedfan ou EVEREST).

Por norma a velocidade do chipset tem uma elevada margem de manobra mas, geralmente, não acontece o mesmo com a velocidade da memória. É para isso necessário escolher um multiplicador (ou proporção) adequado de modo a colocar a frequência da memória num valor estável.

A estabilidade da memória pode também ser controlada pelas latências, assunto que não vai ser aqui alongado. Nos sistemas que usam DDR1 é crucial que a proporção seja 1:1 de modo a obter o máximo rendimento de todo o sistema mas nos sistemas DDR2 é possível escolher livremente qualquer proporção sem comprometer drasticamente o rendimento (as BIOS recentes não nos permitem escolher a proporção mas sim a velocidade final a que a memória irá funcionar, poupando assim os cálculos do utilizador). Note-se que é essencial que a velocidade da memória esteja o mais alto possível.

Normalmente é necessário conhecer a velocidade e as latências de fábrica e certificar que a velocidade está próxima da velocidade padrão e que as latências, principalmente os três primeiros dígitos, estão iguais à velocidade padrão.

Após aplicar este método seguem-se os testes de estabilidade para haver certezas de que tudo está operacional. Quando o sistema está bastante instável ou quando alguma opção foi mal escolhida na BIOS, o computador pode não conseguir iniciar o sistema operativo ou mesmo não arrancar e fazer alguns sinais sonoros.

É necessário então repor as definições da BIOS (CMOS) de forma a poder-lhe aceder novamente e corrigir o problema. Existem já algumas marcas que implementaram tecnologias para facilitar esse processo. A melhor delas é a tecnologia da ASUS (C.P.R. – CPU Parameter Recall) que nos poupa o trabalho de abrir a caixa do computador para fazer o clear CMOS, é portanto um processo accionado automaticamente. Já a conceituada DFI usa a EZ Clear onde é necessário abrir a caixa e carregar num botão localizado na motherboard.

Na maioria das placas-mãe é necessário trocar a posição de um conector (jumper) e voltar a colocá-lo na posição inicial (se preferir tirar a pilha durante uns segundos, também resolve). Para o fazer consulte o manual da motherboard.

No que diz respeito à placa gráfica, as marcas mais conceituadas (AMD/ATI e nVidia) possuem já software adequado, fornecido com os drivers, para modificar as velocidades de relógio do GPU (processador gráfico), da memória e do shader. Deve ser feito igualmente um incremento progressivo das velocidades de relógio, onde desta vez não se alteram tensões (é possível alterá-las nalguns casos mas não será abordado aqui).

Para ajudar nesse incremento existem aplicações bastante boas: ATI Tray Tools para AMD/ATI e para a nVidia existe o RivaTuner. Para atingir automaticamente o máximo overclock na nVidia pode ser usado o ATITool.

O conceito de underclock é exactamente o inverso do overclock, em todos os aspectos. Se acha que um determinado componente aquece em demasia ou que tem um bom cooler que poderia prescindir de arrefecimento activo (ventoinha) caso as temperaturas em passivo não ultrapassassem em média os 40ºC (por exemplo), pois bem, o underclock é a solução. Obviamente que não deverá fazê-lo caso comprometa a performance do que habitualmente faz num PC. No entanto, a necessidade de aplicação do underclock é mínima ou nula, dadas as existentes tecnologias de consumo energético já faladas anteriormente: Cool’n’Quiet e SpeedStep. No caso da placa gráfica também existem perfis automáticos consoante a gráfica trabalhe em 2D ou 3D, diminuindo ou aumentando automaticamente a frequência caso esteja a trabalhar em 2D ou 3D, respectivamente.

Mas afinal, que resultados práticos temos com o overclock?

A única forma demonstrar isso é comparando resultados de diversas aplicações de benchmarks.

O sistema em questão é constituído por:

A velocidade default (com todas as opções da BIOS em “AUTO”) é:

Note-se que a velocidade default da memória RAM é 500MHz (1000MHz DDR) mas é colocada automaticamente a 400MHz, o que demonstra que as opções automáticas nem sempre são as melhores porque não coloca a frequência default. Caso não tivesse conhecimento disso, teria comprado memória PC2-8000 que, sem saber, estava a funcionar a PC2-6400. No entanto o teste foi feito dessa forma.

A velocidade em overclock é:

Estas velocidades não são velocidades máximas de overclock. São valores estáveis nas condições de refrigeração possíveis (no meu caso, refrigeração a ar).

Testes sintéticos ao CPU

A percentagem de overclock difere em apenas 0.18% da percentagem de ganho. Nestes testes o overclock é totalmente aproveitado.

Testes sintéticos à memória

Também aqui neste teste se verifica que o ganho é bastante próximo do overclock.

Teste geral de desempenho Um dos benchmarks mais importantes é o PCMark. Esta aplicação testa o desempenho geral do sistema. O overclock do GPU não é relevante nesta aplicação. Mais informação aqui.

Testes gráficos Foram escolhidos 7 diferentes testes. Ambos foram testados 4 vezes:

As unidades de resultado dos jogos é em FPS (frames per second) enquanto que os resultados dos 3DMark são em pontuação própria.

Todos estes testes são conceituados e comparáveis por esta internet fora. Poderei revelar os detalhes gráficos escolhidos em cada jogo; basta pedir.

Overclock de CPU

Overclock de GPU

Overclock de CPU e GPU

(o gráfico abaixo já engloba os resultados desta tabela)

Após estes testes pode-se verificar que o sucesso do overclock, quer de CPU quer de GPU, é muito dependente da aplicação em causa e da sua optimização para com o hardware.

Como exemplo, podemos reparar que o GTA IV depende pouco do overclock do GPU e toma mais partido do CPU. Já o FarCry em DX10 é o contrário, o overclock no CPU é-lhe praticamente indiferente e exige mais a nível de GPU.

É possível então concluir que a melhor forma de melhorar o desempenho gráfico é com overclock simultâneo no sistema (processador + motherboard + memória) e na placa gráfica.

Conclusões

É bom, não é? 🙂

Para melhor discutir alguma dúvida ou questão relativa a este artigo, use o tópico no nosso fórum.

Software útil Informação de hardware:

Testar a estabilidade do sistema:

Overclock de GPU e controlo de ventoinhas:

Benchmarks:

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