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L\'overclocking : Dangers, principes et guide.Adresse : http://www.sosordi.net/Article/14-7-overclocking-dangers-principes-guide |
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Auteur : Irnikus Publié le : 14/07/2004 |
Introduction
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Souvent abordé, ce sujet est très délicat : argument commercial pour les fabricants, hobby pour les autres mais surtout danger pour l\'utilisateur inexpérimenté. Dans cet article, les dangers de l\'overclocking, ses principes techniques et un test par la pratique vous seront exposés. Les manipulations dangereuses vous serons signifiées par ce logo Procédons ! |
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Principes techniques
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I. Principes techniques L'overclocking consiste a faire tourner un microprocesseur au delà de la fréquence pour laquelle il a été validé. En réalité, tous les processeurs, quelque soit leur fréquence finale, sortent d'une même chaîne de production : ils subissent alors une série de tests pour savoir quelle fréquence maximale ils sont capables de supporter et suivant les résultats, les meilleurs spécimens deviennent des processeurs haut de gamme, les moins bons sont jetés si il sont défectueux, ou reclassés (en modèles possédant moins de cache, si celui-ci est défectueux par exemple). A la sortie de la chaîne, le processeur est bloqué à une certaine fréquence à laquelle il a passé tous les tests avec succès. Cette fréquence est attribuée avec une certaine marge, qui dépend de la qualité globale de la chaîne. En clair, cela signifie que si vous avez un Pentium4 2.8GHz, celui-ci pourra tourner avec une fréquence supérieure de façon stable car Intel, en le validant, l'a fait avec une certaine marge. a. Obtention d'une fréquence La fréquence finale d'un processeur est le produit de deux facteurs : la fréquence du bus interne du processeur (assimilable au FSB) et un coefficient multiplicateur. Dans le cas de notre Pentium4 « C » la fréquence de 2.8GHz est donc obtenue par la multiplication du bus processeur de 200MHz et du coefficient multiplicateur de 14 : ainsi 14x200=2800Mhz. Fréquence CPU= Coefficient x Bus Processeur On peut donc facilement en déduire que l'augmentation de fréquence se fera en augmentant l'une ou l'autre de ces valeurs, mais seulement, sur les CPU Pentium4, comme sur tous les CPU Intel destinés à l'utilisateur final (contrairement aux exemplaires « ES » Engineering Sample) le coefficient est bloqué, l'augmentation de fréquence se fait par le biais de l'augmentation du FSB. En revanche, sur certains CPU AMD, le coefficient est débloqué et permet d'obtenir des valeurs intéressantes. Ainsi, sur notre Pentium4 2.8GHz, on peut atteindre la fréquence de 3.024GHz en passant le FSB à la valeur de 216MHz car : 14 x 216 = 3024Mhz
b. Rapport FSB/Mémoire Seulement l'augmentation du FSB a un revers : la mémoire vive d'un ordinateur est cadencé à une fréquence qui est réglée selon la vitesse du FSB. L'équivalence s'établit selon une fraction de celui-ci. Ici cette fraction est de 1:1, ce qui signifie que l'augmentation de 1MHz du FSB entraîne l'augmentation de 1MHz de la fréquence mémoire. Donc ici, la fréquence mémoire est de 216MHz, car le FSB est a 216MHz.
Le problème provient donc de la mémoire : toutes les mémoires disponibles sur le marché ne sont pas capables d'atteindre des fréquences aussi élevées sans erreur. Votre ordinateur peut refuser simplement de démarrer à cause d'une fréquence mémoire trop élévée. Il existe cependant des parades à cette limitation : sur certaines cartes mères, on peut modifier le coefficient entre la mémoire et le FSB. Ainsi ici le coefficient est de 1:1, si le FSB est cadencé à 200MHz, la Ram est cadencée de même, à 200MHz, soit 400MHz DDR. (voire l'article sur la mémoire http://www.sosordi.net/Article/Article.8.html). Seulement il est possible d'installer de la Ram fonctionnant à une fréquence nominale de 166MHz (PC2700), le ratio appliqué sera alors de 160: 200, soit 4:5 : la mémoire est alors désyncronisée du FSB. La solution consiste donc à « désynchroniser » la mémoire vive et le FSB : la mémoire tournera alors à une fréquence inférieure et ce, de manière stable.
-l'augmentation de voltage (la DDR à un voltage par défaut de 2.65V. Le passage à un voltage de 2.85V permet en général une augmentation de la fréquence et/ou une baisse des timings. Seulement, l'augmentation de voltage présente certains dangers, qui seront explicités dans les Dangers de l'overclocking) -l'augmentation des timings. Les timings sont les latences, exprimés en nombre de cycles d'horloge, temps entre le moment où l'information est demandée par le contrôleur mémoire et celui où ils sont réellement disponibles. Ceux-ci sont configurés automatiquement par le module de mémoire, lui même, via une puce appelée SPD. Plus les latences sont faibles, plus les débits mémoires sont importants mais des latences faibles font baisser la fréquence maximale possible. Augmenter les timings mémoire est donc une chose possible pour obtenir une fréquence maximale plus élevée, mais comme l'overclocking en général, nécessite une bonne connaissance de la machine. -l'achat de barrettes mémoire supportant de plus hautes fréquences : pour atteindre une fréquence de 216MHz, j'utilise des barrettes PC3500 de marque Corsair, qui sont certifiées pour atteindre cette fréquence. De même, il existe des modules de PC4000, PC4400 permettant d'atteindre des fréquences plus élevées, malgré des timings souvent très hauts et un prix prohibitif. c. Dégagement thermique Comme tout semi-conducteur, un processeur chauffe, c'est à dire émet une énergie thermique qu'il est nécessaire de dissiper pour qu'il n'atteigne pas des températures trop élevées qui pourraient le détruire. En effet, il est constitué d'oxyde de silicium, dont la stabilité moléculaire n'est plus assurée à partir de 90°C environ : il ne faut donc pas que le processeur dépasse une trop haute température (en réalité, cette barre se situe vers les 60°C). Dissiper la chaleur émise par un composant comme un microprocesseur n'est pas une mince affaire : elle consiste, ni plus ni moins, dans l'exemple étudié, à dissiper 80W sur la surface d'un ongle ! Lors d'un overclocking, la fréquence et éventuellement le voltage sont augmentés, ce qui augmente la dégagement thermique du processeur. Le surplus de chaleur doit être évacué pour les raisons de stabilité : en effet la chaleur, comme l'augmentation de la fréquence dégrade la qualité du signal dans les transistors et peut conduire à des erreurs. Pour garantir la stabilité du système (c'est à dire éviter les erreurs) il faut donc maintenir le processeur à des température acceptables (de l'ordre de 40-50°C en pleine charge) via une bonne ventilation de la tour et l'achat d'un bon ventilrad. Pour garantir un bon refroidissement du processeur, notre exemplaire était doté d'un radiateur Thermalright, en cuivre surmonté d'un ventilateur de 8cm tournant à 2500tr/min. La tour possède deux ventilateur de 12cm, l'un faisant entrer l'air frais et l'autre étant en extraction. Il existe également des systèmes de refroidissement par eau ou par changement de phase, plus efficaces.
d. Stabilité et voltages Comme on l'a vu, l'augmentation de fréquence, doublé de l'augmentation du dégagement thermique conduit à une dégradation du signal à l'intérieur des transistors.
De même, pour la mémoire, l'augmentation de voltage est envisageable, mais doit rester très modérée (pas d'augmentation supérieure à 7%), pour les mêmes raisons que la processeur. |
Il existe d'autre moyens de permettre une montée en fréquence à sa mémoire :Dangers et précautions
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II. Dangers de l'overclocking
Overclocker votre matériel revient à l'utiliser dans des conditions qui ne font partie des conditions normales définies par le fabricant. Celui-ci établit à la vente de son produit des spécifications (voltage, fréquences) qui, si elles ne sont pas respectées, conduisent à la perte de la garantie. C'est donc une manipulation à tenter à vos risques et périls !
L'overclocking consiste à faire tourner votre matériel à ses limites, à des températures souvent supérieures. La durée de vie de vos composants peut s'en trouver réduite, c'est pourquoi un bon système de refroidissement/ventilation est indispensable.
Il est courant, si on ne dispose pas du matériel approprié pour le refroidissement, de voir les températures d'élever à des niveaux dangereux, qui peuvent conduire à une destruction du matériel. Souvent l'ordinateur plante avant ou se coupe tout seul (paramètre de protection du bios) avant d'atteindre ces températures mais il faut néanmoins prendre les protections nécessaires (surveillance et coupure en cas de surchauffe) en cas d'overclocking.
L'overclocking conduit à pousser son matériel à ses limites et peut le conduire à faire certaines erreurs : si vous faites du calcul scientifique ou que vous avez besoin d'un matériel très stable, c'est une pratique à éviter.
Acheter un système de refroidissement « lourd » et des composants (mémoire et carte mère) représente parfois un investissement supérieur à l'achat de processeur plus cher. |
Guide
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III. L'overcloking par la pratique. 1.Repérage du matériel Pour pratiquer le « surfréquençage », connaître son matériel est une chose très importante. Pour l'ensemble mémoire, processeur et ram, je vous conseille cpu-z, disponible ici http://www.sosordi.net/Telechargement/Logiciel.36.html il vous indiquera toutes les informations dont vous devez disposer. La configuration sera la suivante P4 « C » (Hyper Threading+FSB800 -200réels-) 512Mo (2x256Mo) DDR PC3500 Corsair (216MHz, 434MHZ DDR) @2.3.3.7 @2.85V (double canal) ASUS P4P800 (i865PE) Thermalright SLK-900U Sound Blaster Live! 5.1 Pate thermique Artic Silver 3 Il est important de disposer de bonne pâte thermique : cela permet un meilleur contact entre le radiateur et le processeur. Une pâte a base d'argent remplacera avantageusement les pads thermiques fournis avec les processeurs « box ». 2. Accès au bios L'accès au bios de la machine se fait généralement par la touche « suppr » de votre clavier, au démarrage de l'ordinateur. Il est conseillé d'avoir prélablement flashé sa carte mère avec le dernier bios en date. L'écran d'overclocking ressemble à ça :
Il faut passer les commandes sur Manual pour obtenir les paramètres avancés :
On remarque que le FSB (CPU external frequency) est à 200MHz, valeur par default du CPU. AGP/PCI fréquency est bloqué à 33/66. Comme je sais que ma mémoire vive supporte 216MHz, je passe le FSB à 216MHz, tout en laissant la fréquence mémoire à 400MHz (200MHz réels), j'ai ainsi un coefficient 200:200, soit 1:1 : la mémoire est synchronisée avec le processeur. On laisse le voltage processeur tel qu'il l'est (bien qu'il soit légèrement plus haut ici).
On passe ensuite à l'écran des propriétés du chipset, qui permet de modifier les timings de la ram. Je sais que ma ram est homologuée pour des timings de 2.3.3.7 pour une fréquence de 216MHz.
On passe ensuite à l'écran de surveillance matériel, afin de s'assurer des protections contre la surchauffe du bios : ici, si la température dépasse 65°C, le bios diminuera la fréquence processeur de moitié.
Avant de redémarrer, je fais remarquer qu'il est possible de voir ses températures dans le bios :
Contrairement à votre serviteur, vous ignorez peut-être quelle fréquence peut monter votre mémoire : je vous conseille alors de procéder par pas de 1MHZ, avec des timings mémoire très bas (2,5.3.3.8), voire avec la mémoire désynchronisée et de procéder à des tests à chaque augmentation de fréquence. (Voir partie tests) 3.Redémarrage Vient alors le moment de vérité : poser une gousse d'ail sur votre PC, croisez les doigts et embrassez votre porte bonheur et faites « valider les options du bios et redémarrer » (ou autre option semblable). Là, très simplement, deux options s'offrent à vous : -vos porte-bonheurs n'ont servi à rien et le PC ne redémarre pas : éteignez-le puis redémarrez. Si cela ne marche toujours pas, il vous faire un « reset bios » grâce à un cavalier situé sur la carte mère et indiqué par la documentation de celle-ci. -votre PC démarre (vos porte-bonheurs n'ont servi à rien tout de même) et indique la fréquence voulue. Dans ce cas, passons à la phase de tests. 4. Tests -Pour valider un overclocking, il convient d'exécuter une série de tests destinés à vérifier la stabilité du sytème obtenu. Il s'agit de tester d'abord la mémoire, via memtest86+ après un ou plusieurs « pass » sans erreur, le système mémoire peut être considéré comme marchant parfaitement.
Si des erreurs apparaissent, il faut rebooter et reconsidérer à la baisse la fréquence de la ram et/ou les timings à la hausse et ce jusqu'à ce qu'il n'y ai plus aucune erreur. Pensez à vérifier les températures dans le bios. -Si memtest86+ se déroule bien, vous pouvez démarrer Windows. Il vous faut alors exécuter un autre test, qui lui testera le processeur : Prime95, disponible ici http://www.sosordi.net/Telechargement/Logiciel.37.html via le test torture
Si au bout d'une heure environ, vous n'avez aucune erreur, ni plantage, votre overclocking peut être considéré comme stable et vous pouvez tenter de monter plus haut en fréquence !!! -test de température : il existe de nombreux logiciels comme Motherboardmonitor ou AsusProbe (pour les cartes mères de ce constructeur) qui affichent les informations de température des différents composants et qui peuvent vous alarmer en cas de surchauffe. L'usage d'un de ces logiciels pendant un test tel que Prime95, qui fait « burner » votre processeur, est tres important et vous permettra de connaître la température maximale que celui-ci peut atteindre.
Ici les températures de mon système après 30min de Prime95. ATTENTION : Ni Sosordi, ni l'auteur de cet article ne pourront être tenus pour responsables des manipulations décrites ici ! Vous les effectuez à vos risques et périls ! |
Il est important d'avoir ces valeurs bloquées.
