Extreme overclocking
Publicado em 02/09/2009 – 20:17por Carlos Morimoto
Além dos overclocks "normais", que podem ser usados por longos períodos e até mesmo em PCs de trabalho, sem grandes sustos, existe também o "overclock esportivo", onde o objetivo é simplesmente atingir as frequências de operação mais altas possíveis, atingindo níveis de desempenho que estarão disponíveis oficialmente apenas dois ou três anos depois.
A utilidade prática é questionável, já que overclocks extremos podem ser mantidos por apenas alguns dias (ou horas!) antes que o processador comece a apresentar sinais de cansaço devido aos maus tratos, mas isso não impede que muitos dediquem tempo e dinheiro à empreitada.
Além dos ajustes típicos, as ferramentas incluem volt-mods (modificações nas trilhas da placa-mãe para controlar mais precisamente as tensões e permitir o uso de tensões mais altas que as oferecidas pelo setup), e o uso de nitrogênio líquido para refrigerar o processador.
O overclock esportivo movimenta toda uma indústria, especialmente nos EUA, o que sustenta a organização de grupos e campeonatos com prêmios em dinheiro, patrocinados pela AMD, Gigabyte e outros fabricantes.
O uso de nitrogênio e outras técnicas que manter o processador operando a baixas temperaturas é genericamente chamado de "subzero overclocking". O princípio básico é que baixas temperaturas melhoram a condutividade dos materiais, ao mesmo tempo em que reduzem as perdas devido ao gate-leakage.
Embora normalmente se associe os circuitos eletrônicos com a operação à temperatura ambiente, eles na verdade funcionam de maneira mais eficiente a baixas temperaturas (-50°C ou menos). Se existisse alguma maneira simples de manter os processadores operando a estas temperaturas, eles poderiam trabalhar com tensões bem mais baixas e dissipariam menos calor.
Combinando o uso de baixas temperaturas e aumentos massivos nas tensões, é possível atingir frequências 30 ou até 40% mais altas que em um overclock convencional, embora apenas por um curto espaço de tempo.
Em janeiro, uma equipe conseguiu atingir 6.5 GHz usando um Phenom II BE e existem várias outras marcas acima dos 6.3 GHz usando processadores de 45 nanômetros. Um bom lugar para se informar sobre os novos recordes é o fórum do xtremesystems.
Antigamente, a tecnologia mais usada para se obter temperaturas baixas no processador eram os módulos peltier, pode podem ser instalados entre o processador e o cooler:
Eles funcionam como uma espécie de bomba de calor, construída com material semicondutor. Quando a corrente elétrica flui dentro do circuito, o calor é canalizado da face fria (virada para o processador) para a face quente (em contato com o cooler) onde é dissipado.
Os módulos peltier são relativamente baratos e capazes de atingir temperaturas de alguns graus negativos na face fria. O problema é que eles consomem muita energia, que é convertida em calor adicional, se somando ao já dissipado pelo processador. Eles funcionavam bem enquanto os processadores dissipavam apenas 25 ou 40 watts, mas não são tão eficientes no caso dos processadores atuais, que podem dissipar 200 ou até mesmo 250 watts em overclock. Para eles, a melhor solução é mesmo o nitrogênio líquido.
O uso de nitrogênio permite atingir temperaturas de até -196°C, o que é surpreendente sob qualquer ponto de vista. O nitrogênio líquido não é um produto de venda controlada, por isso não é tão difícil de obter. O grande problema é que você precisa comprar um cilindro de armazenamento, juntamente com o container para o processador e outros acessórios para o manuseio. Uma opção mais barata (mas não tão efetiva) é o gelo seco, que permite atingir temperaturas de até -78°C.
No outro extremo temos o hélio líquido, que é muito mais caro que o nitrogênio e por isso usado apenas em situações especiais. O ponto de ebulição do hélio é de -268.9°C (apenas 4.25 graus acima do zero absoluto), o que permite atingir temperaturas extremamente baixas, mas por períodos muito curtos de tempo, já que ele evapora muito rapidamente.
Como pode imaginar, o uso de nitrogênio líquido é bastante problemático, já que você precisa repor constantemente o líquido do container conforme ele evapora. O container nunca fica hermeticamente fechado, já que o princípio de funcionamento é justamente que o nitrogênio roube o calor do processador e evapore durante o processo. A necessidade de reposição constante faz com que você precise de 12 litros ou mais para uma única tarde de testes:
Os containers nada mais são do que peças maciças de cobre, onde você pode despejar o gelo seco, nitrogênio ou uma mistura dos dois. Apesar disso, eles são produtos relativamente caros, já que consomem uma boa dose de trabalho e material e são produzidos em pequenas quantidades, quase que artesanalmente. O Dragon F1 Extreme Edition da foto, por exemplo, custa US$ 265.
Pode ser que eventualmente alguma empresa apareça com uma solução de circuito fechado, que seja capaz de refrigerar novamente o nitrogênio evaporado (criando uma espécie de water-cooler extremo), mas por enquanto a reposição é mesmo feita na base da garrafa. :)
Outro problema é a condensação em torno do container, que precisa ser combatida com uma camada de espuma ou borracha em torno do processador e muitas toalhas de papel para sugar a umidade.
Os volt-mods possuem uma aplicação mais restrita, já que as placas-mãe atuais já oferecem uma seleção muito grande de tensões, mas eles são muito comuns em placas de vídeo, onde as opções de aumento da tensão são muito mais restritas.
A forma mais básica de volt-modding é o uso de uma caneta condutiva para criar uma ponte, unindo dois pinos ou bipassando um dos resistores da placa. O trabalho dos resistores é justamente reduzir a corrente recebida pela placa, fornecendo o valor correto para os circuitos. Estudando o layout das placas é possível localizar resistores estratégicos que permitem aumentar a tensão de maneira controlada, obtendo um aumento de 0.1V, por exemplo. Pesquisando na web por "voltmod" ou "voltage mod", você encontrará esquema para várias placas de vídeo e também para algumas placas-mãe que não oferecem opções satisfatórias de ajuste das tensões no setup. Um bom exemplo é este mod para a Radeon HD 4870.
Os mods com pontes são os mais fáceis de aplicar, já que você precisa apenas fechar um circuito entre dois contatos. Por outro lado, eles têm uma aplicação mais restrita, já que não são todas as placas onde coincide de um circuito entre dois dos contatos resultar em um aumento de precisamente 0.1 ou 0.15V na tensão.
Os mods mais elaborados exigem o uso de ferro de solda e de resistores de valores estipulados (ou de resistores variáveis), para obter uma redução precisa na resistência e assim atingir uma tensão específica. Muitos mods consistem em vários pontos de solda o que aumenta exponencialmente a complexidade.
Naturalmente, eles são bem mais perigosos, já que uma solda mal feita, ou o uso de resistores de valores diferentes pode resultar em um curto ou em um aumento maior que o estipulado nas tesões, danificando a placa. É o tipo de coisa que você só deve tentar se souber bem o que está fazendo, já que o resultado depende não apenas do seu trabalho, mas também da veracidade das instruções que estiver seguindo.
A tendência é que os volt-mods desapareçam com o tempo, conforme os fabricantes passem a disponibilizar placas com mais opções de seleção de tensão e outros tweaks, tornando os mods desnecessários. O uso de nitrogênio líquido, por outro lado, tende a continuar, já que ele é a maneira mais simples de atingir temperaturas abaixo dos 100 graus negativos.
Enquanto houverem interessados em passar o final de semana brincando com temperaturas perto do zero absoluto apenas para obter scores um pouco mais altas no 3DMark, o extreme overclocking vai continuar, para alegria dos fabricantes. :)
30 respostas para “Extreme overclocking”
Hummmm…
Muito interessante. E o que eles já conseguiram em termos de frequência nos processadores atuais?
Ops!!! Última forma. Vai ler correndo palhaço… Acabei de ver as frequências acima…
eheheheh…
Muito boa a matéria, apesar de não gostar muito do acto, que deve beneficiar muito a gigabyte, msi, ou foxconn, dependendo da cobaia, ja que a cada experiência mal sucedida é uma m.board high end comprada.
Só mesmo o prazer da electrónica pode justificar tanto sacrificio.
Muito boa a matéria. Já fiz overclocking acima dos 50%, num Pentium 133 ou 100, não lembro. Fizemos ele rodar a 233. Na época ligamos o ar condicionado em cima dele e instalamos o pesadíssimo (pra época) windows 98!!!
Tinhamos incríveis 64mb de memória. rsrsrs
No final da aula, um processador a menos.
Mais com 64MB em um Pentium 166 o Windows 98 já rodava com folga como se fosse o Windows XP em um computador com 512MB. Eu nunca gostei de fazer over em meus computadores pois reduz a vida útil dos componentes principalmente dos circurtos da placa-mãe e dos processadores e fora que à 10 anos para trás todos os processadores tinham multiplicadores de clock destravados claro que na época margem de over era mínima mais os caras faziam um K6-233 trabalhar à 266/300Mhz ou Pentium III 1GHZ trabalhar à 1.2/1.4Ghz.
Eu prefiro investir em um processador ou placa de vídeo mais rápido do que fazer over e gastar um bom dinheiro com refrigeração e fora que reduz a vida útil dos componentes.
O problema de over extremo é que nitrogênio liguido não é vendido para qualquer um e muito menos em farmácias ou lojas de informática é um material perigoso ou se derramar na mão desprotegida da pessoa pode necrosar parte ou toda mão e aí um cara sem a mão no final do dia.
Eu também faço parte do time que não gosta de fazer overclocks. No máximo, aproveitar um processador antigo e em bom estado para aplicar um overclock bem leve nele, onde o VCore da CPU e RAM não precisem ser aumentados, bem como o cooler original ainda continue sendo perfeitamente funcional.
Antes de vender o meu Athlon 2000+, fiz um incremento do barramento (de 266 para 333 Mhz) e fiquei trabalhando com ele por uns dias, só à caráter de curiosidade. Depois disso, nunca mais!
Em tempo: overclock de RAM é uma dica, mestre Morimoto! &;-D
"Eu também faço parte do time que não gosta de fazer overclocks. No máximo, aproveitar um processador antigo e em bom estado para aplicar um overclock bem leve nele"
Medroso :-)
Á nível bom esse overclock! A ida do processador antigo,
e espero contar com essa tecnologia, incluindo o aumento
de nível dos barramentos, daqui há uns anos!! A possibilidade é das boas, e aumenta muito a força do processador, como os de 64 bits, e como devem ser.
A ponto de que o processador aguente esse nível e espero que essa tecnologia de experiência do seu overclock seja disponibilizada, como fosse a experiência do nitrogênio e
logo, concordo com o Tiago. Veremos!
E acho que o Morimoto têm a razão, e essa experiência pode ser feita, e eu acho que pôde ser feita! Breve!!
Também faço parte do time dos medrosos. A possibilidade de queimar ou simplesmente diminuir a vida útil de meu PC não me agrada. Quando mexo nos clocks de meus componentes é para fazer underclock, para baixar downloads ou apenas assistir meus animes. Estou com meu Sempron 2200+ rodando a 1.2GHz com FSB de 266MHz. Para uso geral nem está ruim. Para falar a verdade, está quase o mesmo desempenho que com a frequência normal (1.5GHz e FSB 333MHz), mas quando quero jogar alguma coisa, aí desfaço o underclock.
Hum… módulos peltier gostei…
joguei isso no google e aham!
Acabei sem querer lendo que Marcos
e TNT do forum GDH fizeram um experimento
bem bacana em uma GPU…ja que tambem
faço over na placa de video mão a obra
Morimoto Sam valeu a Dica!!!
Eu, medroso? Só porque quero preservar o meu PC desktop para durar por +7 anos? http://www.guiadohardware.net/artigos/pc-duravel/ &;-D
Engraçado….Morimoto Sam nao parece ser medroso em seus artigos recentes sobre montagens de micros….Enaltece muito o Pentium E5200 pelo seu preço e sua facilidade de over… eu mesmo segui sua orientaçao… deixei de comprar um core 2 quad pra comprar um E5200 e com o dinheiro q sobrou comprei um sistema de som Logitech (melhor marca do mundo em suporte)e agora tenho meu E5200 rodando a 3,3ghz e 1066 FSb sem nem mesmo aumentar a voltagem com os recomendados 0,1v… tudo isso na GA-EP31-DS3L….fala ae Morimoto Sam
Apesar do nível extremo de miniaturização dos transístores, um processador atual tem sua vida útil estimada em décadas, e não em meses ou anos. Se você continuasse utilizando seu PC continuamente, o processador seria bem provavelmente o último componente a falhar, bem depois da fonte, dissipadores, HDs e placa-mãe.
Em condições normais, o "desgaste" do processador devido ao overclock acontece gradativamente, seguindo o rumo da vida útil normal do processador, que é afetada também por variáveis como a temperatura e a estabilidade das tensões oferecidas pela placa-mãe. Salvo defeitos e acidentes em geral, as falhas catastróficas de processadores são muito raras. Em 99.9% dos casos o que acontece é um envelhecimento gradual, que lhe obriga a reduzir a frequência em pequenos incrementos para manter a estabilidade.
Seu Phenom II com overclock para 3.6 GHz pode começar a apresentar sinais de instabilidade depois de um ou dois anos de uso, por exemplo, obrigando-o a reduzir a frequência para 3.54 GHz. Depois de mais um ou dois anos, você pode ser obrigado a reduzir a frequência mais um pouco, e assim por diante.
Um bom exemplo é um Celeron 300 (um Mendocino) que montei em 1999. Ele funcionou por quase três anos em overclock para 450 MHz e depois mais dois anos em overclock para 436 MHz, até ser finalmente aposentado. Hoje em dia ele não funciona mais estavelmente nos 450 MHz iniciais, mas ainda é valente o suficiente para manter os 436 MHz da segunda fase com estabilidade. Se tivesse escolhido usar um overclock inicial mais leve (para 390 MHz, por exemplo) o resultado final seria provavelmente o mesmo. Assim como em tantos outros casos, o processador deixou de ser usado por ter se tornado obsoleto, e não devido ao overclock.
Em resumo, ter cautela é sempre bom, mas pelo menos no caso do overclock não é preciso ser tão cauteloso assim. O processador vai durar bastante, mesmo com um overclock generoso. :-)
Poxa e eu aqui pensando como seria esse OC do Morimoto Sam tambem tinha um Celeron 300 em uma Epox e mal chegava nos 400 MHz.Bom 450 MHz e diz que é medroso?
imagina se ele não fosse pra quanto em MHz iria o 300 dele?
Vocês fugiram das aulas de interpretação de texto… hihihi
O Morimoto disse que o Edney era medroso por não fazer overclock e ele respondeu que era por que ele queria que o PC dele durasse 7 anos. Não é o Morimoto que é medroso.
Eu faço over o maximo possivel, desde que não precise mexer em tensões, atualmente consegue-se bons niveis sem mexer nas tensoes. É seguro e prático.
"Apesar do nível extremo de miniaturização dos transístores, um processador atual tem sua vida útil estimada em décadas, e não em meses ou anos. Se você continuasse utilizando seu PC continuamente, o processador seria bem provavelmente o último componente a falhar, bem depois da fonte, dissipadores, HDs e placa-mãe."
Então vamos complicar a situação…
E a rede elétrica? Mesmo com o uso de uma linha de componentes para "proteger" a CPU (motherboard com capacitores sólidos e reguladores de tensão eficientes, fonte de alimentação com PFC ativo, nobreaks/filtros/estabilizadores), pelo fato da CPU estar trabalhando no limite, qualquer variação mínima no fornecimento de energia elétrica terá um potencial muito mais destrutivo que encontraríamos em um sistema com a CPU trabalhando sob condições ideais.
Me inspirei e agora vou complicar ainda mais…
E o modo de economia de energia? Para as CPUs AMD, temos o Cool'n'Quiet, que necessáriamente deve estar desabilitado, para que não haja problemas de instabilidade no overclock. E a CPU funcionando em sua nova frequência, mesmo em idle, consumirá muito mais que na configuração padrão. Em poucas palavras: economizam na CPU para gastar na conta de luz!
Agora, vou complicar de vez!
Mesmo em condições adversas (overclock), a CPU pode durar anos, mas não vai ser o mesmo caso da placa-mãe. E se ela for "embora" mais cedo, talvez faça mais sentido fazer o upgrade de toda a espinha dorsal (motheboard + CPU + RAM) a que simplesmente repor uma placa-mãe fora de linha e (provávelmente) usada. Hoje em dia, alguém consegue encontrar uma placa-mãe 939 por aí?
Não é que eu seja contra overclocks; mas sendo à favor de uma análise da relação custo vs benefício, me parece mais promissor aplicar o overclock apenas quando o sistema já estiver anos de uso e a sua carga de processamento já não estiver dando conta. Para quê fazer overclock em um Pentium 2180 (2.0 Ghz) se em stock ele dá conta tranquilamente (e ainda economiza energia)? Por exemplo, o meu Athlon X2 4000+ hoje está "underclockado" a 1.2 Ghz, já que eu o utilizo para aplicações básicas de escritório. Se um dia eu comprar uma placa 3D, *talvez* eu o coloque em stock. E num futuro não muito distante (+5 anos), se ele não estiver dando mais conta, então a hora do overclock terá chegado.
Ao menos, concordamos em ter cautela! &;-D
PS.: gostei do artigo! &;-D
Essa questão da maior possibilidade de danos devido a variações no fornecimento elétrico ao aumentar a tensão do processador é uma questão interessante realmente. Em teoria, os reguladores de tensão da placa-mãe devem absorver todas as variações, e para eles a tensão de saída não faz tanta diferença quanto a corrente/amperage (chatos de plantão, notem que estou usando o termo em inglês, afinal, "amperagem" não existe… :p ). Apesar disso, seria interessante poder checar se isso realmente ocorre na prática.
Fora essa questão do consumo, tem um outro ponto de vista com relação ao uso do overclock que é o custo/beneficio. Se você precisa apenas de o desempenho de um Pentium E5200, por exemplo, e você já tem um 5200, fazer overclock não faz muito sentido já que você já tem o que precisa. Se por outro lado, você precisa de o desempenho de um C2D 8400, fazer overclock é uma boa maneira de compensar a diferença sem precisar trocar o processador.
Outro ponto de vista é que devido ao EIST/PowerNow, o consumo dos processadores em idle não é mais proporcional ao clock, já que é sempre usada uma frequência de cruzeiro mais baixa (a mesma em todos os processadores da familia) e a frequência setada é uma espécie de "cap", que é atingido apenas nos momentos de maior atividade. Sob esse ponto de vista, o clock não faria muita diferença no consumo, a menos que você realmente resolvesse rodar aplicativos pesados.
"Sob esse ponto de vista, o clock não faria muita diferença no consumo, a menos que você realmente resolvesse rodar aplicativos pesados."
Tem razão, mas de vez em quando, rodo o VirtualBox. &;-D
Me Lembro do meu Athlon XP, era um 2600+ (Barton), 512 de L2.
Eu rodava ele a 2300 mhz, 200*11,5 se não me engano. E aquilo para mim era o maximo, quando eu colocava a 200 a placa mão não alterava o clock da memoria ou barramentos, era incrivel…. Bons tempos. Ele ainda deve estar funcionando por ai…. Em Outras mãos. Talvez nem tão carinhosas quantos as minhas….
Sinceramente acho ridículo tal procedimento.
EU tenho um pentium E2160 que esta rodando @ 3.00GHZ é verdade que fiz um pequeno investimento em refrigeração mas nada muito caro… comprei um Zalman 9500 AT 775 e fiz uma abertura lateral para refrigerar pont norte e sul, placa de video e o cooler do processador e tenho um de 90mm na dianteira do gabinete para direcionar o ar. ( temum na traseira tb . (o lateral e o traseiro são de 120mm)
COnclusão não há travamentos, a temp do processador não passa dos 65º ( mesmo em dias de forte calor) a temp media fica entre (4 a 5 graus a cima da ambiente) (idle.) Usei o super PI e deu 19 segundos. EStou com desempendo de C2D 74xx se não fosse o Cache L2 ficaria perfeito… fiz esse over para ganhar desempenho pois sou um gamer de plantão até migrar para um processador bom. queria sugestoes dos amigos parto para um quad core ou ainda não vale a pena? vlW
Minha config: GA EP35 DS3L (775) , E1260 @ 3.00 , 4x 1GB Kingston @ 850 MHZ, Ge force 8600 GT @ 630;1530;800 , Windows Vista ultimate x64.
Uma duvida que acabei ficando no caso de overclock: como fica a vida do chipset com o aumento de frequência do barramento ?
Eu só sei que meu chipset esquentava muito em uns dos PCs que tenho, então coloquei um ventilador nele. Mas, isto não pelo overclock, que me parece não alterar nada no chipset.
Hummmm. Voltagens, problemas de variação de rede elétrica, desabilitar Cool'n'Quiet etc…
Bom, eu tenho um Athlon 64 3000+ que está rodando a 2.58GHz (freq. padrão é 1.8GHz). Não almentei a voltagem. Não desabilitei o Cool'n'Quiet. As temperaturas são praticamente as mesmas. A máquina está tão estável quanto comparada à frequência padrão.
Embora seja um over leve, já que não elevei a voltegem, considero que foi bem razoável; afinal, é um over de 43%.
Enfim, para o overclock que faço no meu Athlon 64, não tive problemas com a rede elétrica e com o Cool'n'Quiet ativado.
Seria interessante uma descrição completa
( marketing e tecnologia )do porque processadores atuais estarem estacionados em 3.2GHz a 3.6GHz "oficialmente"
necessitando aumentar o numero de cores em vez de clock “bruto”, levando muitos a apelarem para overclock.