Intel/AMD übertakten HowTo

char- · 26. März 2007

1. Begriffserklärungen

1.1 Was bedeutet CPU eigentlich?
1.2 Was ist der Frontsidebus (FSB) bzw. der HTT?
1.3 Was ist der Multiplikator?
1.4 Was sind Teiler?
1.5 Was bedeutet AGP/PCI/PCIe Fix?
1.6 Was ist die vCore/vDimm/vMCH?
1.7 Was versteht man unter Ram-Timings?
1.8 Wer oder was sind Straps?

2. Das Übertakten

2.1 Was ist zu beachten?
2.2 Grundlagen
2.3 Vorgehen

3. Links

3.1 Stress-Tools zur Stabilitätsfeststellung
3.2 Temperaturausleseprogramme

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1. Begriffserklärungen (Namen können je nach Hersteller und Bios variieren!)

1.1 Was bedeutet CPU eigentlich?
CPU ist die englische Abkürzung für "Central Processing Unit" was wörtlich übersetzt "Zentrale Verarbeitungseinheit" bedeutet. Deshalb heißt es auch "die" CPU.

1.2 Was ist der Frontsidebus (FSB) bzw. HTT?
Dies ist der Bus (Datenleitung) über den die CPU sämtliche Daten bekommt. Dieser ist insofern wichtig als das sich der Takt aller anderen Datenleitungen sowie der CPU über Multiplikatoren und Divisoren (Teiler) berechnet.
Bei Intel verwendet man weiterhin den FSB, welchen man allerdings so weiterentwickelt hat das man vier Datenpakete pro Takt übertragen kann. Daher spricht man hier von einem "quadpumped bus". Das multiplizieren des FSBs in Mhz mit vier ergibt somit nicht den "realen" sondern den "effektiven" Takt. Effektiv bedeutet, dass ein FSB der nur ein Datenpaket pro Takt schafft vier mal so schnell getaktet sein müsste um die gleiche Menge zu übertragen.
Bei AMD gibt es aufgrund des integrierten Speicherkontrollers keinen FSB mehr sondern nur noch den Referenztakt (HTT) womit sämtliche Takte festgelegt werden. Folgend wird der HTT ebenfalls FSB genannt.

1.3 Was ist der Multiplikator?
Hierunter verstehen die meisten nur den Multiplikator der CPU, aus welchem sich der Takt der CPU errechnet - "FSB x Multiplikator = Takt".
Dieser ist bei heutigen CPUs bis auf wenige teure Modelle festgelegt und nicht wählbar. Intels neue Core2 Duo und AMDs A64 Prozessoren besitzen Stromspartechniken welche bei geringer Last den Takt und die Spannung herunterfahren. Somit sind auch bis zu einem bestimmten Grad kleinere Multiplikatoren frei und im BIOS wählbar.

1.4 Was sind Teiler?
Auch hier spricht man in der Regel nur von dem Teiler einer Datenleitung, nämlich die des Arbeitsspreichers. Zur Auswahl stehen hier z.B. "5/4", was im Klartext bedeutet das bei einem FSB (1.2 Was ist der Frontsidebus (FSB) bzw. der HTT?) von 200 MHz der Arbeitsspeicher mit 5/4 mal mehr Takt arbeitet ( [200 * 5] / 4 = 250 MHz). Manche Chipsätze können diesen Teiler so wählen, dass ein vom Benutzer eingegebener Takt erreicht wird (z.B. nForce 2 und nForce 6xx).

1.5 Was bedeutet AGP/PCI/PCIe Fix?
Dies bedeutet, dass der jeweilige Takt der Datenleitungen auf einen bestimmten Takt festgelegt sind damit diese bei der Erhöhung des FSB-Taktes (1.2 Was ist der Frontsidebus (FSB) bzw. der HTT?) nicht ebenfalls erhöht werden. Sollte ein Mainboard dies nicht beherrschen ist man auf bestimmte FSBs festgelegt, da manche Komponenten (auch die Onboard) bei manchen Takten ihrer Anbindung nicht ordentlich funktionieren.

* AGP - 66Mhz
* PCI - 33Mhz
* PCI Express - 100Mhz

1.6 Was ist die vCore/vDimm/vMCH?
Unter der vCore versteht man die Kernspannung, also die Spannung mit der der Prozessor versorgt wird.
vDimm ist die Bezeichnung für die Spannung der Speichermodule.
vMCH (ggf. vChipset) ist die Versorgungsspannung des Speicherkontrollers (Northbridge ; Memory Controller Hub), welche eigentlich nur noch bei Intel wichtig ist, da AMD diesen bereits in die CPU integriert hat.

1.7 Was versteht man unter Ram-Timings?
Dies sind die "Wartezeiten" die für bestimmte Zugriffe auf den Ram abgewartet werden müssen. Sind diese Wartezeiten zu kurz, kommt es zu Datenverlust und somit zu Fehlern. Desto langsamer der Speicher getaktet ist, desto geringer können diese Wartezeiten ausfallen. Wenn man also Speicher übertaktet, führt dies fast immer dazu, dass die Zeiten erhöht werden müssen. Dieser Performanceverlust ist in den meißten Fällen geringer als der Gewinn durch den höheren Takt.

1.8 Wer oder was sind Straps?
Auch der Chipsatz hat einen Takt der über einen Multiplikator an den FSB (1.2 Was ist der Frontsidebus (FSB) bzw. der HTT?) gekoppelt ist. Wenn man nun also einen geringeren FSB fährt würde der Chipsatztakt geringer werden. Da dies aber Performanceeinbußen bringen würde, wird dies durch die Erhöhung des Multiplikators und einer Verschärfung der Latenzen kompensiert. Dies führt dann dazu, dass wenn man bspw. mit einem 533 MHz FSB bootet und per Tool unter Windows den FSB erhöht nicht so weit kommt als wenn man mit FSB800 bootet. Wenn man aber in beiden Fällen den FSB auf 800 MHz stellt ist die erste Variante aufgrund der geringeren Latenzen und den höheren Chipsatztakt schneller. Als Strap bezeichnet man die GrundFSBs der Prozessoren, so gibt es einen 533er Strap, einen 800er Strap und seit kurzem auch einen 1333er Strap. Bei jedem Strap werden Latenzen und der chipinterne Multiplikator geändert.

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2. Das Übertakten

2.1 Was ist zu beachten?
Zu beachten ist vor allem, dass die Temperaturen (Ausleseprogramme in mRAC's 'Akte Luftkühlung') in einem vertretbaren Rahmen bleiben. Auch sollte die Spannung nicht zu stark erhöht werden, da hierdurch die Temperaturen steigen und auch die Hardware dauerhaft geschädigt werden könnte. Die Spannungen sollten NUR eingestellt werden wenn eine gute Kühlung (bspw. Wasserkühlung) vorhanden ist und die Temperaturen auch auf Dauer unter der Grenze liegen.
Code:

Code:

CPU <> max. vCore <> max. Temp
--------------------------------------------------------------------------------
Athlon 64 (Newcastle / Clawhammer - 130nm) <> 1.7 Volt <>
Athlon 64 (Winchester / Venice / SanDiego - 90nm) <> 1.65 Volt <>
Core2 Duo (Conroe / Allendale - 65nm) <> 1.45 Volt <> 85°C
Pentium D (Smithfield - 90nm) <> 1.6 Volt <>
Pentium D (Presler - 65nm) <> 1.5 Volt <>
Pentium/Celeron M (Banias - 90nm) <> 1.75 Volt <> 100°C
Pentium/Celeron M (Dothan - 65nm) <> 1.65 Volt <> 100°C
Pentium 4 (Northwood - 130nm) <> 1.75 Volt <>
Pentium 4 (Prescott - 90nm) <> 1.6 Volt <>

Auch bei Ram sollte man den Chips nicht zu viel zumuten. Wenn man gewillt ist die hier vorgeschlagenen vDimm einzustellen, sollte man ggf. einen Lüfter über die Ramslots hängen oder auf sonstige Weise für eine gute Kühlung sorgen.

Code:

Chip <> vDimm
---------------------------------
DDR1
- TCCD <> 2.9 Volt (neuere bis 3.1-3.2 Volt)
- BH5 "Old" <> 3.8 Volt
- BH5/UTT <> 3.6 Volt
DDR2
- D9 <> 2.3 Volt
- Elpida <> 2.1 Volt
- Hynix <> 2.1 Volt
- Powerchips <> 2.1 Volt
- Qimonda <> 2.1 Volt

2.2 Grundlagen
Es gibt heute nur noch wenige CPUs mit komplett freiem Multiplikator und dies sind meistens die absoluten High End Modelle von AMD (FX Serie) und Intel (Extreme Edition). Deswegen ist man heute beim übertakten in den häufigsten Fällen auf eine Erhöhung des FSBs (1.2 Was ist der Frontsidebus (FSB) bzw. der HTT?) beschränkt. Zu beachten ist, dass sämtliche Datenbusse gefixed
(1.5 Was bedeutet AGP/PCI/PCIe Fix?) sind. Beim übertakten sollte für das Ausloten der Grenzen immer nur eine mögliche Fehlerquelle vorhanden sein (Mainboard, Ram oder CPU).
Sind die jeweils maximalen Takte herausgefunden worden, sollte man durch justieren der Spannungen überprüfen, ob der Taktgewinn überhaupt noch in Relation zu der Spannungserhöhung steht.
Die Stabilität überprüft man mit Programmen wie Prime, SP2004, Orthos und SuperPI, wobei SP2004 und Orthos das gleiche Testverfahren wie Prime verwenden, nur mit einer anderen GUI. Auch sind Orthos und SP2004 sehr ähnlich, verwenden sie doch die gleiche GUI. Desweiteren testen alle Programme außer Orthos und Prime nur einen Kern und müssen so bei PCs mit Dual Core CPU doppelt gestartet werden. Hierfür müssen die Programme in zwei verschiedenen Ordnern vorhanden sein und ggf. muss noch über den Taskmanager die Zugehörigkeit festgelegt werden. Beim herantasten reicht es die Programme für 10-15 min (bei SuperPi 1m) laufen zu lassen und dann weiter zu erhöhen. Erst wenn es um 24/7 geht sollten die Programme wie Prime ca. 6h und SuperPi 32m fehlerfrei durchlaufen sein. Doch 100%ige Stabilität garantiert auch dies nicht!
Die Homepages der Programme findet ihr hier: 3.1 Stress-Tools zur Stabilitätsfeststellung
Wenn der PC einmal nicht mehr booten sollte hilft nur noch ein CMOS-clear. Dann gehen zwar alle Einstellungen verloren, aber wenigstens bootet er wieder. CMOS-clear verläuft bei den meißten Mainboards über einen Jumper, der umgesteckt werden muss, wo genau dieser liegt und wie es vonstatten geht steht im Handbuch eures Mainboards. Auch gibt es schon Mainboards mit verlötetem CMOS Schalter.
Bei manchen Mainboards ist bereits eine Überprüfung eingebaut, wo er zuerst mit Standardsettings bootet und erst danach die übertakteten Einstellungen lädt. Dies hat zur Folge das er dann mit "Overclocking failed" es direkt anzeigt, man direkt wieder ins Bios kann und man kein CMOS mehr machen muss.

2.3 Vorgehen
Zuerst empfiehlt es sich den FSB auszutesten. Hierfür vCore und vMCH (bei Intel) bis zum erklärten Maximum erhöhen, den CPU-Multiplikator hingegen niedriger stellen (soweit möglich). Bei A64 Mainboards ist noch etwas anderes zu beachten. Da die Kommunikation mit der Peripherie hier über einen 1000Mhz (S939) bzw 800Mhz (S754) schnellen Hypertransport (HT) Bus geht, der über ein Multiplikator an dem FSB gekoppelt ist, muss beim übertakten der HT-Multiplikator ggf. niedriger gestellt werden, damit der HT Takt nicht zu hoch wird und Instabilität verursacht.
Dann den FSB erhöhen und in Windows mit einem "Stress-Tool" auf Stabilität hin überprüfen. Hierfür sollte man zuerst einen Wert nehmen der recht ungefährlich ist und sich langsam hochtasten (10 mhz Schritte). Sobald ein Fehler kommt auf den letzten stabilen Wert einstellen und ggf. genauer an das Maximum herantasten.

Hiernach den FSB wieder auf default stellen (vMCH und HT-Multiplikator wie vorher lassen) und den CPU-Multiplikator auf das Maximum einstellen. vCore belässt man zuerst am besten auf Standard. Dann geht man genauso vor wie bei der Ermittlung des maximalen FSBs. Wenn hierbei ein Fehler unter Windows festgestellt wird hat man folgende Möglichkeiten: FSB über Grenze oder der mögliche Takt bei der Spannung wurde überschritten. Bei letzerem einfach die Spannung in 0,05V Schritten erhöhen und wieder von vorne Anfangen bis man sein persönliche maximale Spannung erreicht hat.
Wenn man den maximalen Prozessortakt und die dazu benötigte vCore herausgefunden hat kann man durch heruntersetzen des Multiplikators einen höheren FSB erzielen, was oftmals einen Leistungsvorteil bringt. Beispielsweise ein A64 mit dem maximalen Takt von 2700 Mhz, hier kann man 270 * 10 einstellen oder 300 * 9, letzeres sollte hier vorgezogen werden.

Als letztes kommt man dann zur Ermittlung des maximalen Taktes des Rams.
Hierzu belässt man die Timings (1.7 Was versteht man unter Ram-Timings?) auf die vom Hersteller angegebenen und setzt nur die vDimm hoch. Auch wählt man am besten einen Teiler (1.4 Was sind Teiler?), der den Ramtakt in ein höheres Verhältnis zum FSB setzt. Um den Ram nicht von Anfang an über sein mögliches zu übertakten wählen wir den FSB derart gering, dass der Ram dennoch auf Standardtakt läuft. Danach erhöht man wieder den FSB Schritt für Schritt und prüft auf Stabilität. Wenn Fehler auftreten (beim Ram sind dies häufig "freezes", d.h. ein einfrieren von Windows) sind in den meißten Fällen die Timings zu scharf eingestellt. Ein entschärfen dieser bringt i.d.R. einen Taktgewinn.
Hat man den Takt zu den entsprechenden Timings herausgefunden, kann man durch setzen der Teiler das bestmögliche aus dem Ram holen.

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3. Links

3.1 Stress-Tools zur Stabilitätsfeststellung

* Prime Homepage

* SP2004 Homepage

* Orthos Download

* SuperPI XS Mod Homepage

3.2 Temperaturausleseprogramme

Folgt noch

Quelle

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