Overclock | Clube do Hardware

Introdução

Overclock é o nome da técnica de se configurar o processador do micro com um clock acima do especificado. Por exemplo, configurar um Celeron projetado originalmente a operar em 566 MHz para trabalhar em 700 MHz. Com isso, além de o micro ficar muito mais rápido, você ainda economiza uma grana, pois terá um processador de 700 MHz tendo pago o preço de um de 566 MHz (que, inclusive será mais rápido que um processador original de 700 MHz, depois veremos o porque).

Antes de nos aprofundarmos no assunto, devemos deixar bem claro que todos os fabricantes de processadores são contra a técnica de overclock pois, segundo eles, o overclock diminui a vida útil do processador e pode até mesmo levar à queima desse componente. Por isso, nós do Clube do Hardware não nos responsabilizamos pela queima de qualquer componente de seu computador caso você decida fazer o overclock de sua máquina da maneira que iremos descrever nessa série de dicas.

Para entendermos o overclock, temos de entender primeiro alguns conceitos sobre o funcionamento do processador. Esse componente opera com dois clocks: um interno, que é o clock que vem estampado sobre o corpo do processador (566 MHz, 600 MHz, 700 MHz, etc); e um externo, que é o clock que é utilizado na comunicação do processador com a placa-mãe (e, consequentemente, com os componentes existentes na placa-mãe, especialmente a memória RAM). Atualmente o clock externo pode ser de 66 MHz, 100 MHz ou 133 MHz, conforme o modelo do processador. O clock interno é obtido multiplicando-se o clock externo por um fator de multiplicação. Essa multiplicação é feita pelo próprio processador. Por exemplo, o Celeron-566 opera internamente a 566 MHz porque ele pega o clock de 66 MHz da placa-mãe e o multiplica por 8,5 x. Outro exemplo: o Pentium III-600 opera externamente a 100 MHz e seu clock interno é obtido multiplicando esse valor por 6. Modelos mais novos do Pentium III operam externamente a 133 MHz.

Você verá algumas publicações dizendo que o Duron e o Athlon operam externamente a 200 MHz ou 266 MHz e que o Pentium 4 opera externamente a 400 MHz. Essa informação está errada: esses processadores operam externamente a 100 MHz (ou 133 MHz, no caso dos processadores de "266 MHz"). Acontece que o Duron e o Athlon são capazes de transferir dois dados por pulso de clock (e não apenas um, como é o usual) e, daí, o desempenho desses processadores ser o equivalente a como se eles estivessem operando a 200 MHz. Fisicamente, porém, eles continuam operando a 100 MHz. O mesmo ocorre com o Pentium 4, que transfere quatro dados por pulso de clock (em vez de apenas um) e, com isso, consegue obter um desempenho quatro vezes maior, isto é, como se ele estivesse operando externamente a 400 MHz (embora fisicamente o clock desse processador seja de apenas 100 MHz).

No final das contas, o clock mais importante para o desempenho geral da máquina não é o clock interno, mas sim o clock externo. Se você for parar para pensar, tanto o antigo Pentium-66 quanto o novo Celeron-566 operam externamente a 66 MHz. Isso significa que, apesar de o Celeron-566 ser internamente 8,5 vezes mais rápido do que o Pentium-66, ambos acessam a memória RAM, a placa de vídeo e o disco rígido na mesma velocidade (66 MHz)!

O problema é que quanto maior a freqüência de operação externa, mais difícil é a construção da placa-mãe e dos componentes que nela deverão ser utilizados. Primeiro, os circuitos da placa-mãe (chipset) devem ser compatíveis com a freqüência externa do processador. Não adianta querer colocar o clock externo do processador em 200 MHz porque não há chipsets que operem nessa velocidade. E, segundo, a memória RAM deverá ser capaz de operar na mesma freqüência externa do processador, ou o micro não funciona.

Multiplicador de Clock

A pastilha de silício do processador é feita dentro de um forno e a freqüência de operação máxima dessa pastilha é desconhecida até que ela saia do forno. Após ela sair do forno, ela é inserida em uma máquina que testa a pastilha para ver se ela foi fabricada corretamente e também a freqüência máxima que ela suporta trabalhar.

O fabricante rotula o processador de acordo com esta informação, dentro de um limite de tolerância e também de acordo com as freqüências de operação que ele utiliza comercialmente. Por exemplo, a máquina que testa o processador na fábrica pode verificar que ele trabalha corretamente até 570 MHz, mas o fabricante irá rotulá-lo como sendo de 550 MHz, que é o valor comercial mais próximo. É por esse motivo que o overclock pode funcionar.

O overclock pode ser efetuado porque o processador não sabe qual é a sua freqüência de operação. É o técnico quem configura a sua freqüência de operação do processador através de jumpers existentes na placa-mãe. Se você utilizar configurações acima do especificado, o processador simplesmente aceita.

Tradicionalmente, as placas-mães possuem três configurações básicas que devem ser feitas quando instalamos um processador nela: freqüência de operação externa, multiplicação de clock e tensão de alimentação do processador.

Por exemplo, um Celeron-566 deve ser configurado com uma freqüência de operação externa de 66 MHz e multiplicação de clock de 8,5 vezes (por enquanto deixaremos de fora a tensão de alimentação).

Antigamente era possível executarmos dois tipos de overclock: o da multiplicação de clock e o da freqüência de operação externa. Por exemplo, você poderia pegar um Pentium-100 e alterar a sua multiplicação de clock de 1,5x para 2x. Assim, o processador "pensava" que era um Pentium-133 e, caso o overclock desse certo (isto é, o micro ligasse), você teria um Pentium-133 pelo preço de um Pentium-100.

Outra vantagem do overclock da multiplicação de clock é que os componentes externos ao processador (memória RAM, chipset, placa de vídeo, etc) continuam trabalhando na mesma freqüência de operação durante o overclock (66 MHz para o exemplo dado), fazendo com que as chances do overclock funcionar sejam maiores.

Só que pessoas inescrupulosas começaram a falsificar processadores utilizando essa técnica. Os falsificadores pegavam processadores que conseguiam trabalhar em overclock, raspavam o corpo do processador e decalcavam outra coisa. Por exemplo, um Pentium-100 que conseguisse funcionar a 133 MHz era raspado e rotulado como se fosse um Pentium-133 pelo falsificador. Acontece que o overclock nem sempre funciona e não era raro esse tipo de processador começar a apresentar problemas com o passar do tempo (tipicamente o micro congelar ou apresentar resets aleatórios). Nós já publicamos um artigo completo sobre esse assunto, que pode ser lido em nosso artigo Falsificação de Processadores Pentium.

Por causa disso, desde o Pentium MMX a Intel criou uma proteção contra overclock da multiplicação de clock. Com isso, você não conseguirá aumentar a multiplicação de clock de nenhum processador atual. Em outras palavras, você não conseguirá alterar a multiplicação de clock de um Pentium II-400 de 4x para 4,5x na esperança de "transformá-lo" em um Pentium II de 450 MHz. O processador não aceita essa configuração.

Entretanto, o overclock da freqüência de operação externa continua sendo possível e é essa a técnica atualmente utilizada para efetuarmos o overclock do processador.

Clock Externo

O overclock da freqüência de operação externa do processador é feito alterando-se a configuração da placa-mãe, através de jumpers ou através do setup, dependendo do modelo da placa-mãe. As configurações de clock possíveis dependem da placa-mãe, mais especificamente de um circuito chamado gerador de clock. Os geradores de clock mais simples permitem somente as configurações de clock padrão (66 MHz, 100 MHz e 133 MHz). Os geradores de clock mais usados permitem várias configurações de clock, como, por exemplo, 66 MHz, 75 MHz, 83 MHz, 100 MHz, 110 MHz, 120 MHz e 133 MHz, possibilitando o overclock. Quanto mais avançado o circuito gerador de clock, mais freqüências de operação ele é capaz de gerar e maior é a sua freqüência de operação máxima. Na Figura 1 vemos o detalhe do gerador de clock Realtek RTM520-39D, usado por inúmeras placas-mães.

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Figura 1: Gerador de clock Realtek
RTM520-39D

Se você aumentar o clock externo de um Pentium II-400 de 100 MHz para 110 MHz, por exemplo, você terá o seu processador trabalhando internamente a 440 MHz (já que este processador multiplica o seu clock externo por quatro). Além disso, o acesso à memória RAM será mais rápido, já que passará a ser feito a 110 MHz em vez de 100 MHz. O barramento PCI também terá o seu clock aumentado de 33 MHz para 36 MHz (no caso do barramento de 100 MHz, o clock do barramento PCI é obtido dividindo-se esse clock por três).

Isso significa duas coisas. Primeiro: aumentando o clock externo do processador você aumenta não só o desempenho de processamento da máquina, mas o desempenho do micro todo, já que você aumentará a velocidade de acesso de todos os dispositivos da máquina, como a memória RAM, a placa de vídeo e o disco rígido (o disco rígido é conectado ao micro através da porta IDE, que por sua vez é conectada internamente ao barramento PCI).

E, segundo, ao mesmo tempo que essa característica aumenta o desempenho do micro, ao mesmo tempo diminui as chances de o overclock funcionar, já que todos os componentes estarão trabalhando acima do clock especificado: memória RAM, chipset, placa de vídeo, disco rígido etc. É por esse motivo que o overclock pode não funcionar.

Dessa forma, se você pretende aumentar as chances de o overclock funcionar, além de escolher uma placa-mãe que possua um bom gerador de clock, você deve prestar atenção ao clock máximo que o fabricante do chipset diz que ele suporta. Por exemplo, o chipset Intel 810 é especificado para funcionar somente a até 100 MHz. Assim, se você configurar um clock acima de 100 MHz em uma placa-mãe que use esse chipset, o chipset estará trabalhando em overclock, diminuindo as chances de o overclock funcionar. Além disso, o ideal é você usar uma memória RAM que trabalhe com um clock acima do clock padrão do processador (por exemplo, usar uma memória PC-133 em vez de PC-100).

Como Fazer o Overclock

Mas, afinal, como é que se faz o overclock? Vimos que atualmente o único overclock possível é o da freqüência de operação externa do processador. Há duas maneiras de se alterar essa freqüência, através de jumpers existentes na placa-mãe ou então através do setup do micro. A maneira que essa alteração é feita depende da placa-mãe e você precisará do manual da placa-mãe para efetuar o overclock, especialmente se a configuração do clock de sua placa é feita através de jumpers.

O processo é o seguinte:

Com o micro desligado, altere a posição dos jumpers para um clock acima do atualmente configurado.
Ligue o micro e deixe-o carregar o sistema operacional. Após carregar o sistema operacional, abra um programa e tente usá-lo.
Desligue o micro e reinicie o processo, aumentando mais o clock, repetindo o processo até achar o ponto máximo de overclock de seu micro.

Se o micro não ligar ou travar quando estiver carregando o sistema operacional ou quando você tentar usá-lo, significa que o overclock não foi bem sucedido. Assim, você deve desligar o micro e voltar à última configuração de clock em que ele funcionou bem. Esse será o ponto máximo de overclock do seu micro.

No caso de micros onde a configuração do clock não é feita através de jumpers mas sim através do setup, o processo é o mesmo.

Como você pode perceber, o overclock é um processo na base da tentativa-e-erro para tentar achar o clock máximo que o seu micro é capaz de trabalhar. Por isso, placas-mães que tenha circuitos geradores de clock que permitem várias configurações de clock são os preferidos para se fazer o overclock. Alguns desses circuitos permitem a configuração de clock de 1 em 1 MHz, fazendo com que você realmente ache o ponto máximo de overclock de seu micro.

É claro que há alguns detalhes fazem com que o seu micro consiga trabalhar com um clock ainda maior. Dois desses detalhes nós já falamos anteriormente. O primeiro trata-se de escolher uma placa-mãe que possua um chipset que consiga trabalhar nominalmente com um clock acima do clock externo do processador. Por exemplo, os chipsets VIA Apollo Pro133, Intel 810E e Intel 815 conseguem trabalhar nominalmente até 133 MHz. Com isso, se o seu processador possui um clock externo nominal de 100 MHz, ao aumentar o clock o chipset não estará trabalhando em overclock, já que ele possui um clock máximo de 133 MHz, aumentando as chances do overclock funcionar. Se você escolher uma placa-mãe que use um chipset de 100 MHz (como o Intel 810, o Intel 440BX e o VIA Apollo Pro), o chipset também estará trabalhando em overclock caso você configure o clock externo acima de 100 MHz, diminuindo as chances de o overclock dar certo.

O segundo detalhe é a escolha da memória RAM. O ideal para fazer overclock é a escolha de uma memória de alto desempenho, pelo menos uma memória PC-133. Da mesma forma que ocorre com o chipset, a memória estará trabalhando em overclock caso ela seja uma PC-100 (e a freqüência de operação externa do seu processador seja 100 MHz), diminuindo as chances de o overclock funcionar.

Refrigeração

Outro fator que facilita o overclock é o uso de um bom conjunto de dissipador de calor/ventoinha, já que o processador tende a esquentar mais do que o normal quando está operando em overclock. Existe no mercado inúmeras ventoinhas "turbinadas", criadas especialmente para o overclock. Existe um site especializado em ventoinhas e dissipadores de calor, chamado Heatsink Guide (http://www.heatsink-guide.com), onde você poderá conhecer inúmeros modelos de dissipadores e ventoinhas especialmente criadas para o overclock.

Quando você aumenta o clock externo do processador e o micro liga porém trava (ou carregando o Windows ou então dentro do sistema operacional), em geral significa que o processador está precisando de uma melhor refrigeração. Dessa forma, se é este o sintoma que você está obtendo ao tentar fazer o overclock, sugerimos que você troque o dissipador de calor/ventoinha do processador por outro conjunto de melhor qualidade.

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Figura 2: Exemplo de dissipador de calor especial para overclock.

Tensão de Alimentação

Mais um fator que ajuda no overclock é o aumento da tensão de alimentação do processador. Se você está configurando o overclock mas o micro nem liga, experimente aumentar a tensão de alimentação do processador. Muitas vezes esse ajuste faz com que o processador funcione em overclock. É por esse motivo que placas-mães projetadas pensando no overclock possui várias configurações para a tensão de alimentação do processador.

Se for esse o caso de sua placa-mãe, você deverá experimentar a configuração mais próxima da tensão de alimentação original do processador que faz com que o micro funcione corretamente em overclock. Por exemplo, se o seu processador é alimentado originalmente com 2 V, experimente aumentar a sua tensão para 2,1 V. Se o micro continuar não funcionando em overclock, aumente para 2,2 V. E assim sucessivamente, até achar o ajuste correto. Lembrando que esse ajuste deve ser feito com o micro desligado (no caso de placas-mães onde essa configuração é feita através de jumpers na placa-mãe).

Alguns modelos de placas-mães permitem ainda aumentar a tensão do chipset e da memória RAM. Você também pode experimentar aumentar essa tensão caso o overclock não esteja funcionando e caso sua placa-mãe possua esse ajuste.

Como explicamos anteriormente, o overclock é uma técnica na base da tentativa-e-erro. Não existe nenhuma fórmula que diga de antemão se o overclock funcionará ou não ou como ele deverá ser feito (isto é, que ajustes deverão ser alterados, como a tensão de alimentação do processador). Mais uma vez lembramos que os fabricantes não recomendam o overclock porque essa técnica diminui a vida útil do processador e demais componentes envolvidos no overclock.

Afinal, Vale a Pena?

Afinal, vale ou não vale a pena fazer o overclock? Para respondermos a essa pergunta, fizemos um overclock de um Celeron-566 em nosso laboratório para verificarmos o ganho de desempenho do micro. A máquina estava equipada com uma placa-mãe Chaintech CT-6AJR4 (que usa o chipset VIA Apollo Pro133 e gerador de clock Realtek RTM520-39D), 64 MB de memória PC-133, disco rígido Seagate ST310212A (de 10 GB) e placa de vídeo TNT2 M64 com 32 MB de memória de vídeo.

Fizemos testes de desempenho com o processador em sua configuração de fábrica (barramento de 66 MHz) e depois com o processador em overclock. Conseguimos configurar o barramento externo do processador em 83 MHz, fazendo com que o clock interno do processador aumentasse de 566 MHz para 708 MHz, já que esse processador obtém o seu clock interno multiplicando o externo por 8,5. Esses testes de desempenho foram executados com os programas Winbench (http://www.etestinglabs.com/main/services/zdmbmks.asp) e 3Dmark (http://www.futuremark.com).

Os resultados foram os seguintes: o desempenho de processamento aumentou 26,10%, o desempenho de processamento matemático aumentou 24,58%, o desempenho de vídeo 2D aumentou 19,91%, o desempenho de vídeo 3D aumentou 15,80% e o desempenho de disco aumentou 2,50%. No gráfico nos vemos esse aumento de desempenho, dado em porcentual, onde 100% indica o desempenho original.

Ou seja, apesar de os fabricantes informarem que o overclock diminui a vida útil dos componentes do micro (especialmente do processador e da placa-mãe), quando bem feito ele gera um aumento espantoso no desempenho do micro. Em nosso exemplo, a velocidade de processamento do micro ficou 26% maior sem termos gasto um centavo sequer na troca de componentes do micro. Em outras palavras, conseguimos ter o desempenho de um processador mais caro, porém pagando o preço de um processador mais barato.

Você é quem deve julgar se vale a pena ou não fazer o overclock em sua máquina. Se você acha vale a pena correr o risco de ter um componente durando menos em troca de um aumento de mais de 25% no desempenho da máquina, então não perca tempo: faça o overclock já!

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