Ülekiirendamine

Gigabyte P55-USB3 emaplaadi BIOS i7-870 protsessoriga tehaseseadetel

Ülekiirendamine, klokkimine, kellamine (inglise keeles overclocking) tähendab arvutikomponendi töölepanekut originaalsätetest suuremal kiirusel. Üldjuhul väljendub see komponendi töötamis tehaseseadetest suuremal taktsagedusel (rohkem töötakte sekundis). Ülekiirendamise eesmärk on suurendada arvuti jõudlust erinevates valdkondades. Sellist tegevust on harrastanud juba pikalt entusiastid, kes soovivad oma arvutid viimase piirini viia ning näiteks purustada erinevate jõudlustestide maailmarekordeid. Samas, osad ülekiirendajad ostavad odavamaid komponente ning kiirendavad neid, kuni need töötavad sama kiirelt kui kallimad komponendid. Samuti on võimalik ülekiirendades edasi lükata vajadust uue riistvara järgi.[1] Kui kunagi oli ülekiirendamine entusiastide ning gurude pärusmaa, siis tänapäeval on see valdkond tulnud lähemale ka tavakasutajale, kuigi nad ise ei pruugi seda teadagi: näiteks paljud tänapäeva protsessorid ning videokaardid üle- ja alakiirendavad ennast automaatselt vastavalt rakenduste nõudlusele. Levinud on ka see, et enamasti Inteli protsessorid hakkavad end alakiirendama, kui protsessoril pole piisavalt jahutust.

Ülekiirendamisel keskendutakse üldiselt protsessorile, videokaardile, mäludele ja emaplaadi kiibistikele. Nagu eelnevalt mainitud, siis tulemus saavutatakse komponendi taktsageduse tõstmisega või mälude puhul näiteks ka timmingute muutmisega. Protsessori taktsagedust on võimalik suurendada muutes baaskella taktsagedust või esisiini kordaja väärtust. Kuigi, uuematel Inteli i-seeria protsessoritel enam esisiinil baseeruvat tehnoloogiat ei kasutata ning on üle mindud protsessorisisest mälukontrollerit kasutavale arhitektuuridele. i-seeria protsessorite ülekiirendamine erineb küll veidi esisiini tehnoloogiat kasutavate protsessorite ülekiirendamisest, kuid idee jääb endiselt samaks.

Ülekiirendamine ja arvuti komponendid

Kuna ülekiirendamine tähendab reaalsete arvutikomponentide seadete muutmist, siis tuleks eelnevalt veenduda, kas süsteem on selliseks tegevuseks ka valmis.

Protsessor ja mälud

Põhilisteks komponentideks, mida tänapäeval ülekiirendatakse on protsessor ning mälud. Protsessorite ülekiirendamise potentsiaal oleneb väga palju konkreetsest protsessorist. Isegi sama mudelinumbrit kandvad protsessorid ei pruugi kõik olla sama potentsiaaliga. Protsessorit ja mälusid ülekiirendatakse põhiliselt suurendades esisiini kiirust või baaskloki väärtust. Mälude puhul on veel võimalik muuta mälude kordajat ning ajalisi timminguid.

Vanemaid protsessoreid oli võimalik ülekiirendada ainult BIOS keskkonnast. Tänapäeval on see probleem aga ära kadunud ning on olemas ka operatsioonisüsteemi baasil töötavad ülekiirendamistööriistad. Näiteks GigaByte plaatidega pakutakse kaasa EasyTune tarkvara. Soovituslik oleks ikkagi võimalusel ülekiirendada BIOSis, kuna see võimaldab muuta rohkemaid seadeid ning tulemus võib tulla stabiilsem.

Videokaart

Samuti on võimalik ülekiirendada videokaarte. Täpsemalt kiirendatakse üle nimelt graafikaprotsessorit (GPU) ning videomälu (GDDR). Kui põhiline protsessori ülekiirendamine toimus BIOS-i keskkonnas, siis videokaarti kiirendatakse valdavalt operatsioonisüsteemi siseselt. Paljud graafikakaartide tootjad pakuvad osadele mudelitele spetsiaalselt selle kaardi jaoks välja töötatud ülekiirendamistarkvara, kuid on olemas ka kolmanda osapoole tööriistu, mis võimaldavad täpsemat seadistamist. Videokaardi ülekiirendamine aitab tõsta jõudlust näiteks sünteetilistes graafikatestides, arvutimängudes ning muudes videokaarti kasutatavates rakendustes.

Videokaarti ülekiirendades tasub pöörata suurt tähelepanu temperatuuridele, kuna üldjuhul muutuvad graafikaprotsessor ning videomälud kuumemaks kui tavaline protsessor ja mälud. Sarnaselt protsessorite ja mäludega testitakse ka videokaartide stabiilsust teste jooksutades. Nende testide abil saab kindlaks teha, kui palju muutus videokaardi jõudlus, kas videokaarti on kiirendatud liiga palju ning kas tuleks taktsagedust alandada. Nii on võimalik vältida kaardi läbipõletamist. Üks suur hoiatuskell on see, kui testimiseks kasutatav programm või koguni operatsioonisüsteem kokku jookseb. Seda põhjustab tavaliselt liiga palju ülekiirendatud komponent.

Tasub ka hoida silmad lahti artefaktide suhtes. Artefaktid on näiteks suvalised kolmnurgad või täpid ekraanil, mis seal olema ei peaks. Neid põhjustab üldjuhul ülekuumenemine. Vilkuvad kolmnurgad viitavad tavaliselt probleemsele graafikaprotsessorile ning täpid või täppide kogumid probleemsele videomälule. Sellised probleemid esinevad liigsel ülekiirenemisel võrdlemisi tihti ning on väga heaks diagnostiliseks vahendiks. Kui probleemid artefaktidega ei kao ka tehaseseadetel, siis on probleem mõnevõrra tõsisem ning tuleks konsulteerida eksperdiga.

Tavaprotsessori puhul on võimalik toitepinget muuta väga lihtsalt aga graafikaprotsessorite tööpinget üldjuhul tarkvaraliselt muuta ei saa. Seetõttu teevad osad entusiastid videokaartidele riistvaralisi muudatusi. Tavaline lahendus on see, et mõni takisti trükkplaadil asendatakse potentiomeetriga, mille takistust saab muuta. Selle abil on võimalik tõsta videoprotsessori või videomälu toitepinget ning saavutada veel suuremaid taktsagedusi. Selline tegevus on algajatele aga rangelt ebasoovituslik ning valesti toimides on väga lihtne oma kaart läbi põletada. Tasuks veel märkida, et antud tegevuse käigus kaotab kaart kindlasti oma tehasegarantii.

Emaplaat

Väga tähtis on, et arvuti emaplaat omaks ülekiirendamist võimaldavaid seadeid. OEM-i arvutites leiduvad emaplaadid ei võimalda tihti ülekiirendamist. Sama lugu võib olla osade odavamasse hinnaklassi kuuluvate plaatidega. Keskmise ja kõrgema otsa plaadid üldjuhul toetavad ülekiirendamist, kuid alati võib ette tulla erandeid. Kui on plaanis soetada emaplaat ning mõttes ka ülekiirendamine, siis tasub veenduda, et antud emaplaat seda ka võimaldab. Samuti tasub enne plaadi ostmist lugeda Internetist plaadi kohta käivaid ülevaateid ning erilist tähelepanu pöörata testidele, kus plaati on ülekiirendatud.

Jahutus

Next.svg Pikemalt artiklis Arvuti jahutus.
Vesijahutusega arvuti sisemus
Vedela lämmastiku kasutamine arvuti jahutamisel

Teiseks väga tähtsaks osaks ülekiirendamise juures on jahutus. Kõik elektroonika komponendid toodavad suuremas või väiksemas koguses soojust ning ülekiirendamise käigus komponendite soojuseraldus reeglina tõuseb, kuna taktsagedus ning nõutav jahutusvõimsus (TDP) on omavahel lineaarses seoses. Maksimaalne võimalik taktsagedus sõltub aga paljuski toitepingest, mis komponendile antakse. Seega, kui soovitakse saavutada suuremaid töösagedusi, tõstetakse üldjuhul ka toitepinget. Pinge tõstmisega tõuseb reeglina ka komponendi temperatuur ning temperatuuri tõustes tõuseb ka komponendi takistus, mis omakorda tõstab jällegi temperatuuri. Seega, protsessori tööpinge ja nõutav jahutusvõimsus on omavahel eksponentsiaalses seoses. [2] Järeldada tuleks, et jahutus on ülekiirendamisel väga oluline.

Jahutid, mis tulevad koos komponendiga kaasa, on tihti mõeldud komponendi jahutamiseks tehaseseadetel ning ülekiirendamiseks nad üldiselt ei sobi. Alati tasub veenduda, et teil on piisavalt võimas jahutussüsteem. Kui ei, siis tasub mõelda lisajahutuse peale. Tüüpiline lahendus selles olukorras on korpusele mõne lisaventilaatori lisamine või terve jahutussüsteemi välja vahetamine. Kõige efektiivsemad on alumiiniumist või vasest valmistatud soojustorudega torni tüüpi jahutused. Vase soojusjuhitavus on suurem kui alumiiniumil, kuid ta on ka märgatavalt kallim, seega osad tootjad kombineerivad neid kahte metalli, et saavutada hea efektiivsuse-hinna suhe.[3]

Teadlikumad kasutajad kasutavad tihti ka vesijahutust või Peltieri elemente koos täiendava õhk või vesijahutusega. Nende meetoditega on võimalik komponente veelgi efektiivsemalt jahutada, kuid nõuavad mõningaid teadmisi antud jahutuslahenduste kohta. Kui mõned aastad tagasi kasutasid vesijahutust põhiliselt ainult entusiastid, siis tänapäeval võib leida poest arvuteid, millele on vesijahutus juba sisse ehitatud või siis nii-öelda plug-and-play vesijahutussüsteeme, kus vesijahutuse paigaldamine on umbes sama lihtne kui õhkjahutuse paigaldamine. Kuid endiselt tuleb tõdeda, et poes müüdavad vesijahutused jäävad alla spetsiaalselt komplekteeritud vesijahutustele.

Veelgi tõsisemad ülekiirendajad kasutavad aga jahutuseks nii olekuvahetusega jahutust, kuiva jääd, vedelat lämmastikku kui ka vedelat heeliumi.[4] Pikemas perspektiivis on see ülimalt ebapraktiline, kuna jahutuseks kasutatav aine aurab ära ning jahutit tuleb piisavalt uuesti täita, kuid valdav osa maailmarekordeid ülekiirendamises on saavutatud just nii. Kõige populaarsemad ekstreemsed jahutused on kuivjää ning vedellämmastik, kuna nad on võrdlemisi tasukohase hinnaga. Vedela heeliumi kasutamist piirab peale kõrge hinna ka see, et teda on võimalik kasutada ainult väga väheste komponentide puhul, kuna paljudel protsessoritel on probleem liiga madalate temperatuuridega ehk esineb coldbug. See nähtus tekib kuna paljud ränibaasil JFET transistorid hakkavad degradeeruma umbes 100 K (−173 °C; −280 °F) juures ning lõpetavad töö täielikult umbes 40 K (−233 °C; −388 °F) juures kuna sellel temperatuuril kaotab räni oma pooljuhi omadused.[5]

Toiteplokk

Next.svg Pikemalt artiklis Arvuti toiteplokk.

Kolmas oluline asi, mida tuleks jälgida on arvuti toiteplokk. Ülekiirendamise käigus tõuseb võrdlemisi jõudsalt ka arvuti voolutarve. Seega on oluline omada piisavalt võimast toiteplokki. Kui võimast täpselt, sõltub puhtalt arvutis olevatest komponentidest. Kui arvuti toide piisavalt võimas ei ole, siis ei pruugi komponendid kiirematel kiirustel stabiilselt töötada ning võib esineda, et arvuti taaskäivitub koormuse all või ei lähe üldse tööle. Samuti on oht kahjustada kas toiteplokki ennast või mõnda muud komponenti. Samuti märgiks ära, et OEM arvutites olevad toiteplokid on tihti ebakvaliteetsed ning ei ole mõeldud kasutuseks ülekiirendatud arvutites.

Teistes keeltes
Afrikaans: Klokversnelling
العربية: تعدي الميقت
Bahasa Indonesia: Overclock
Bahasa Melayu: Overclock
čeština: Přetaktování
Deutsch: Übertakten
Ελληνικά: Overclock
English: Overclocking
español: Overclocking
français: Overclocking
galego: Overclocking
한국어: 오버클럭
hrvatski: Overclocking
íslenska: Yfirstilling
italiano: Overclocking
עברית: המהרה
latviešu: Virstaktēšana
Nederlands: Overklokken
ਪੰਜਾਬੀ: ਓਵਰਕਲਾਕਿੰਗ
português: Overclocking
română: Overclocking
Simple English: Overclocking
slovenčina: Pretaktovanie
српски / srpski: Оверклокинг
Türkçe: Hız aşırtma
中文: 超頻