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Overclocking

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Schermata di configurazione del BIOS AMD Athlon XP su una scheda madre ABIT NF7-S. L' overclocking del processore consente di aumentare la frequenza da 133 MHz a 148 MHz e di modificare il moltiplicatore da x13,5 a x16,5.

L' overclocking (a volte spagnolizzato come overcloqueo ) è la pratica di aumentare la frequenza di clock di un componente elettronico (solitamente una CPU o una GPU ) al di sopra delle specifiche del produttore. [ 1 ]​ L'obiettivo è ottenere prestazioni più elevate senza la necessità di sostituire i componenti, o superare le attuali quote di prestazione, sebbene ciò possa comportare una perdita di stabilità o ridurre la vita utile del componente. Il termine overclock è un anglicismo comunemente usato in informatica che letteralmente significa " over the clock ", cioè aumentare la frequenza di clock dell'unità di elaborazione centrale , che risulterebbe in " innalzamento delle frequenze ".

Questa pratica è diffusa tra gli utenti più esigenti, massimizzando le prestazioni delle proprie apparecchiature. Alcuni utenti tendono ad acquistare componenti per computer economici, costringendoli in un secondo momento e ottenendo così le prestazioni attese dei componenti di fascia alta. D'altra parte, i consumatori più fanatici possono acquisire i componenti più recenti sul mercato per forzarne il funzionamento e ottenere così test di prestazione irraggiungibili per qualsiasi apparecchiatura in vendita. Per questo motivo, la maggior parte dei produttori decide di non includere nella garanzia hardware i potenziali danni causati da queste azioni .

Oggi i produttori di hardware vendono alcuni dei loro prodotti sbloccati per consentire agli utenti di overcloccarli . [ 2 ]

Svantaggi

Aumentando la frequenza di clock aumenta anche il consumo di corrente e il calore sprigionato, che potrebbe influire su altri componenti; per questo motivo potrebbe essere necessario sostituire il sistema di raffreddamento con uno più evoluto, il che comporterebbe un costo aggiuntivo. Inoltre possono verificarsi guasti per instabilità e riduzione della vita utile del prodotto.

Riepilogo

Lo scopo dell'overclock è quello di ottenere maggiori prestazioni da un determinato componente aumentandone la velocità operativa. Generalmente, nei sistemi moderni, l' overclocking ha lo scopo di aumentare le prestazioni di un chip o sottosistema principale, come il processore principale o il controller grafico, ma anche di altri componenti come la RAM o la scheda madre. Queste impostazioni aumentano l'assorbimento di corrente e il rumore della ventola, perché è necessario più raffreddamento. La maggior parte dei componenti è progettata con un margine di sicurezza per far fronte a condizioni al di fuori del controllo del produttore; come le fluttuazioni di temperatura e di tensione. Le tecniche di overclocking commerciale generalmente simulano questo margine di sicurezza posizionando il dispositivo sulla fascia alta, il che richiede che temperatura e tensione siano monitorate e controllate più da vicino dall'utente, poiché il "cuscinetto di sicurezza" fornito dal produttore è ridotto. In termini di temperatura, avrà bisogno di più raffreddamento, essendo meno tollerante alle alte temperature a velocità più elevate; la tensione di base può anche essere aumentata per far fronte a cadute di tensione impreviste.

La maggior parte dei dispositivi moderni oggi tollera abbastanza l' overclocking , ma tutti i dispositivi hanno limiti finiti. Se i limiti del dispositivo vengono superati, il dispositivo potrebbe iniziare a fornire risultati errati, che possono causare comportamenti scorretti e sporadici malfunzionamenti nei sistemi che dipendono da esso. In alcuni casi il PC può mandare in crash il sistema quando soffre di questi errori, ma in altri casi gli errori più sottili possono passare inosservati e, a lungo andare, possono portare a spiacevoli sorprese come danneggiamento dei dati o crash del sistema durante determinate attività specifiche.

La velocità raggiunta dall'overclocking dipende fortemente dalle applicazioni e dai carichi di lavoro in esecuzione sul sistema e dai componenti sottoposti a overclocking .

Underclock

D'altra parte, c'è anche l' underclocking , dove l'obiettivo principale è ridurre il consumo energetico e la conseguente generazione di calore di un dispositivo, con gli svantaggi di velocità di clock inferiori e riduzioni delle prestazioni. La riduzione dei requisiti di raffreddamento necessari per mantenere una parte a una determinata temperatura di esercizio offre vantaggi come la riduzione del numero e della velocità delle ventole, consentendo un funzionamento più silenzioso e sui dispositivi mobili, aumentando la durata della batteria.

Cultura entusiasta

L'overclocking è diventato più accessibile con i produttori di schede madri overclockabili come funzionalità di marketing nelle loro principali linee di prodotti. Tuttavia, la pratica è accettata più dagli appassionati che dagli utenti professionisti, poiché comporta il rischio di affidabilità, precisione e danni ai dati e alle apparecchiature. È anche importante notare che la maggior parte delle garanzie del produttore non copre i componenti overcloccati .

L'overclock offre diversi vantaggi per gli appassionati di computer, in quanto consente di testare i componenti a velocità che il produttore non può offrire, o a velocità che sarebbero offerte ufficialmente solo in versioni molto specializzate del prodotto (che di solito hanno un prezzo fuori dall'ordinario) . Una tendenza generale nell'industria informatica è che le nuove tecnologie tendono a debuttare prima nel mercato " di fascia alta ", per poi entrare nel mercato commerciale tradizionale. Se i prodotti di fascia alta differiscono solo per la velocità di clock, un appassionato potrebbe essere in grado di simulare il funzionamento di un prodotto di fascia alta semplicemente overcloccandone uno di qualità normale.

Ad alcuni utenti piace configurare e overcloccare i propri sistemi nelle competizioni. Alcuni acquistano un modello più economico di un componente in una determinata linea di prodotti e cercano di forzarlo per bilanciare le prestazioni con un modello più costoso. Un altro approccio all'overclocking è cercare di tenere il passo con l'aumento dei requisiti di sistema e quindi prolungare la durata o almeno ritardare l'acquisto di nuovo hardware di cui un utente avrebbe bisogno esclusivamente per motivi di prestazioni. Un'altra giustificazione per l'overclock è farlo su apparecchiature più vecchie, che se in qualsiasi momento si guastano o smettono di funzionare, non comportano una grande perdita per il loro basso valore o perché devono essere comunque sostituite.

Componenti

Tecnicamente qualsiasi componente che utilizza un timer o un orologio per sincronizzare le sue operazioni interne può essere overcloccato. Tuttavia, è comune eseguire questa pratica con alcune parti di un PC come processori (CPU), schede grafiche, scheda madre o RAM. La maggior parte dei processori moderni ricava le proprie velocità operative effettive moltiplicando un clock di base (tradizionalmente la velocità del processore) per un moltiplicatore interno all'interno del processore (il moltiplicatore della CPU) per raggiungere la velocità finale. I processori di overclocking di solito manipolano il moltiplicatore della CPU se questa opzione è disponibile, ma il processore e altri componenti possono anche essere overcloccati aumentando la velocità di clock di base.

Una considerazione pratica per un componente da overcloccare è se le impostazioni necessarie per modificare la velocità di clock sono accessibili all'utente. Ad esempio, la maggior parte dei sistemi originali non espone le impostazioni necessarie per modificare la velocità di clock del processore, per motivi di garanzia, mentre lo stesso processore installato su una scheda diversa consente di modificare le impostazioni.

Qualsiasi componente, a un certo punto, smetterà di funzionare stabilmente oltre una certa velocità di clock. Il corretto funzionamento dei componenti è garantito solo fino al valore nominale; oltre a vari campioni possono avere un potenziale di overclock diverso.

Considerazioni

Ci sono diverse cose da tenere a mente durante l'overclocking di un sistema. La prima cosa è assicurarsi che il componente sia alimentato con potenza sufficiente a una tensione sufficiente per funzionare alla nuova velocità di clock. Si noti che una regolazione errata o una tensione eccessiva possono danneggiare permanentemente un componente. Nell'arena professionale, l'overclocking verrebbe utilizzato solo se giustificasse il costo della manodopera.

Refrigerazione

Tutti i circuiti elettronici producono calore, generato dal movimento della corrente elettrica. Se le frequenze di clock nei circuiti digitali e la tensione applicata aumentano, aumenta anche il calore generato dai componenti con un livello di prestazioni più elevato. La relazione tra frequenze di clock e potenza termica di progetto (TDP) è lineare. Tuttavia, esiste un limite alla frequenza massima che viene chiamato "muro". Per risolvere questo problema, gli utenti aumentano la tensione del chip per aumentare il potenziale di overclocking. La tensione aumenta significativamente il consumo di energia e quindi la generazione di calore; ciò richiede un maggiore raffreddamento per evitare il surriscaldamento di danni all'hardware.

I sistemi di raffreddamento più comuni sono progettati per la quantità di energia prodotta durante l'uso standard; l'overclocking del sistema potrebbe richiedere più raffreddamento, come ventole più grandi e più potenti, dissipatori di calore o persino raffreddamento ad acqua. Massa, forma e materiale influenzano la capacità di un dissipatore di calore. Di solito sono fatti di rame, che ha un'elevata conduttività termica, ma è costoso. L'alluminio è il più utilizzato; ha buone caratteristiche termiche, anche se non buone come il rame, ed è notevolmente più economico. Altri materiali più economici, come l'acciaio, non hanno buone caratteristiche termiche. Molti dissipatori di calore combinano due o più materiali per trovare un equilibrio tra prestazioni e prezzo.

Il raffreddamento ad acqua trasporta il calore a un radiatore, dove viene raffreddato dall'effetto Peltier. I dispositivi di raffreddamento termoelettrico creano differenze di temperatura tra due piastre, attraversate da una corrente elettrica.

L'azoto liquido può essere utilizzato anche per raffreddare un sistema overclockato, quando è necessario un raffreddamento estremo.

Il raffreddamento ad immersione viene utilizzato nel supercomputer Cray-2, che prevede l'immersione di parte del sistema direttamente in un fluido termovettore, che è termicamente conduttivo ma ha una bassa conduttività elettrica. Il vantaggio di questa tecnica è che non c'è condensa sui suoi componenti. Un buon fluido di immersione è Fluorinert, prodotto da 3M, che è costoso. Un'altra opzione è l'olio minerale, ma le impurità possono causare conduttività elettrica.

Stabilità e correttezza funzionale

Componenti che ricevono una funzione di overclock al di fuori delle raccomandazioni del produttore, quindi possono non funzionare correttamente, causando instabilità del sistema. Un altro rischio è la corruzione silenziosa dei dati a causa di errori non rilevati. Questi errori non possono mai essere diagnosticati con precisione e sono erroneamente attribuiti a errori nel software, nei driver di dispositivo o nel sistema stesso. L'overclocking può danneggiare permanentemente i componenti e causarne il malfunzionamento (anche in condizioni normali) senza renderli completamente inutili.

In generale, le persone che overcloccano affermano che un sistema overcloccato è stabile e funziona correttamente. Sebbene esistano programmi per testare la stabilità dell'hardware, è generalmente impossibile per qualsiasi singola persona testare completamente la funzionalità di un processore.

Sottoponendo il sistema a un test particolare, è possibile verificare solo la funzionalità della sequenza di istruzioni specifica in combinazione con i dati, ma non è possibile rilevare guasti nelle operazioni. Ad esempio, un'operazione aritmetica può produrre il risultato corretto ma etichette errate; se quei tag non sono selezionati, l'errore passerà inosservato.

Gli utenti dediti all'overclock, eseguono "stress test" o "torture test" per verificare il corretto funzionamento di un componente. Questi carichi di lavoro vengono eseguiti applicando un carico molto elevato sul componente di interesse (ad esempio, un'applicazione graficamente intensiva per le schede video nel test, o diverse applicazioni matematiche per il test generale della CPU). I test più diffusi includono Prime95, Everest, Superpi, OCCT, AIDA64, Linpack (per le GUI LinX e IntelBurnTest), SiSoftware Sandra, BOINC, Intel Thermal Analysis Tool e Memtest86.

Misurare gli effetti dell'overclocking

I benchmark vengono utilizzati per valutare le prestazioni e possono diventare una sorta di "sport" in cui gli utenti competono per i punteggi più alti. Come abbiamo accennato in precedenza, stabilità e correttezza funzionale possono essere compromesse da un overclock, e i risultati più significativi dipendono dalla sua corretta esecuzione. Un test di stabilità comunemente usato è Prime95, che ha un controllo degli errori integrato, che fallisce se il computer è instabile. Utilizzando solo i benchmark, può essere difficile giudicare la differenza nelle prestazioni complessive di un computer overcloccato. Ad esempio, alcuni framework testano solo un aspetto del sistema, come la larghezza di banda della memoria, senza considerare che le velocità di clock in questo aspetto miglioreranno le prestazioni del sistema nel suo insieme. A parte applicazioni impegnative come la codifica video, la richiesta di database e calcolo scientifico è elevata, la larghezza di banda della memoria di solito non è un collo di bottiglia, quindi un grande aumento della larghezza di banda della memoria può essere impercettibile per un utente a seconda delle applicazioni utilizzate. Altri benchmark, come 3DMark, cercano di replicare le condizioni di gioco.

Overclocking del produttore e del fornitore

I costruttori di sistemi commerciali o i rivenditori di componenti overclock a volte vendono articoli con margini di profitto più elevati. Il venditore guadagna di più per componenti di overclock economici che funzionano correttamente e apparecchiature a prezzi adeguati per componenti di qualità superiore. Sebbene l'apparecchiatura funzioni correttamente, può essere considerata una pratica fraudolenta se l'acquirente non ne è a conoscenza. L'overclocking è talvolta offerto come un servizio o una funzionalità legittima per i consumatori, in cui un produttore o un fornitore verifica la capacità di overclocking del proprio processore, memoria, schede grafiche e altri prodotti hardware. Diversi produttori vendono schede grafiche overclockate di fabbrica con versioni grafiche superiori, sono dotate di una garanzia e generalmente hanno un prezzo compreso tra il livello base standard e un prodotto non overclockato con prestazioni più elevate.

Blocco CPU

Il blocco della CPU è il processo di blocco del moltiplicatore di clock di una CPU per prevenire l'overclocking. Tutte le nuove CPU AMD Ryzen sono sbloccate, ma quasi tutte le CPU Intel sono bloccate e gli ultimi modelli sono molto resistenti allo sblocco per prevenire l' overclocking da parte degli utenti. Le precedenti CPU AMD Black Series, FX e Opteron erano sbloccate, così come l'ultimo modello Ryzen, mentre Intel utilizza il moniker "Extreme Edition" sui processori di fascia alta o aggiunge la lettera K alla fine del codice nome di una CPU per indicare che è sbloccato. Gli utenti devono sbloccare la CPU per consentire l'overclock, l'underclocking e la compatibilità con alcune schede madri, ma lo sblocco annulla la garanzia del produttore e gli errori possono paralizzare la CPU. Tuttavia, il blocco del moltiplicatore di clock non impedisce necessariamente agli utenti di eseguire l'overclock, poiché la velocità del front side bus può essere modificata per fornire un aumento delle prestazioni. AMD Athlon e Athlon XP sono CPU generalmente sbloccate collegando i ponticelli sulla parte superiore della CPU. Altri modelli di CPU (determinabili dal numero di serie) richiedono procedure diverse.

Uno dei modi più semplici per sbloccare le vecchie CPU AMD Athlon XP era chiamato " pin mod ", perché era possibile sbloccare la CPU senza modificare permanentemente i ponticelli. Un utente potrebbe semplicemente inserire un filo (o più per un nuovo moltiplicatore/Vcore) nella presa della CPU di sblocco.

Vedi anche

Riferimenti

  1. ^ "Definizione di overclock" . Archiviato dall'originale il 22 settembre 2013 . Estratto il 23 maggio 2015 . 
  2. Guida all'overclock presentata da nVidia

Collegamenti esterni