Overclocking

Juin 2015

Le but de l'overclocking


Un processeur est normalement prévu pour fonctionner à une fréquence donnée, c'est-à-dire celle à laquelle son fonctionnement est certifié. Il peut cependant être intéressant d'augmenter cette fréquence car c'est elle qui régit sa vitesse de calcul. Il est ainsi possible de gagner en puissance de calcul sans pour autant dépenser d'argent.

D'autre part, il est également possible d'augmenter la fréquence des bus de la carte-mère, c'est-à-dire la vitesse de communication entre le processeur et les autres éléments.

On nomme généralement overclocking ce processus d'augmentation de la fréquence du processeur (mot anglais qu'il est possible de traduire par « surfréquençage »).

Les risques


Malgré tout, ce processus n'est pas sans danger pour l'ordinateur. En effet, une augmentation de fréquence s'accompagne tout d'abord de l'élévation de la température des éléments qui la subissent. Il faut ainsi veiller à ce que les éléments touchés par cette élévation de température soient convenablement ventilés (le processeur est bien évidemment un élément qui subira une grande élévation de température, mais les autres éléments la subiront aussi...). La première chose à faire est donc d'ajouter des radiateurs / ventilateurs supplémentaires pour évacuer le surplus de chaleur.

D'autre part, les cartes additionnelles peuvent ne pas accepter une augmentation de fréquence trop importante (une carte PCI, par exemple, est initialement prévue pour tourner à 33 MHz, l'AGP à 66Mhz ou le PCI express à 100Mhz).

Ainsi, dans le meilleur des cas le système fonctionnera correctement. Il peut toutefois devenir instable ou se bloquer, auquel cas il suffit de revenir à la configuration précédente. Certains éléments pourraient même surchauffer et griller, auquel cas il faudrait les changer et le processus d'overclocking pourrait éventuellement revenir plus cher que de changer de processeur !
Il est donc indispensable que le bios de la carte mère soit capable de désynchroniser ces fréquences.

Comprendre les notions de fréquence


Pour comprendre l'overclocking, il faut effectivement connaître les notions de fréquence et les relations qui existent entre les fréquences de la carte-mère et du microprocesseur.

Il faut tout d'abord savoir comment les constructeurs déterminent la fréquence à laquelle le processeur tourne :
les processeurs fabriqués par un constructeur sont issus d'une même série de base. Cependant, à la fin de la production les processeurs subissent des tests de fréquence, c'est-à-dire que l'on soumet les processeurs à une fréquence donnée, puis on regarde si le processeur fonctionne de manière stable. Le processeur peut toutefois fonctionner à une fréquence plus élevée sans qu'on le sache, et c'est presque toujours le cas, car les fabricants pour assurer la qualité de leurs processeurs utilisent une grande marge de sécurité, et c'est sur celle-ci que l'on va empiéter lorsque l'on poussera le processeur dans ces derniers retranchements pour gagner des mégahertz, synonymes de puissance!

Un processeur tourne à une vitesse plus élevée que le bus de la carte-mère, il existe donc ce que l'on appelle un coefficient multiplicateur (ou coefficient de multiplication) qui définit la vitesse relative du processeur par rapport à la carte-mère. Un coefficient de 2 signifiera donc: " le processeur tourne à une fréquence deux fois plus élevée que la carte-mère".

Un overclocking peut être réalisé de deux façons :

  • en modifiant le coefficient multiplicateur (la carte-mère ne subit aucun changement de fréquence, seul le processeur tourne à une vitesse plus élevée). Tous les processeurs n'apportent pas cette possibilité, uniquement ceux des séries Black Edition chez AMD ou Extrème Edition chez Intel possèdent un multiplicateur débloqué. Ces CPU sont souvent plus cher que les modèles à coefficient bloqué.
  • en modifiant la fréquence de base, c'est-à-dire celle de la carte-mère (le processeur subit alors lui aussi une élévation de fréquence proportionnelle au coefficient multiplicateur). Cette fréquence est souvent appelé Front Side Bus ou FSB. Les fréquences possibles de la carte-mère dépendent du type de carte-mère (une carte-mère récente pourra bien évidemment "passer" des fréquences plus élevées).



Quel type d'overclocking choisir?


Il y a donc deux façons principales d'overclocker son système :

  • l'overclocking du processeur seulement
  • l'overclocking de la carte-mère et de tous ses composants

Quel type d'overclocking vaut-il donc mieux choisir?

Un bus de type PCI express a, par exemple, sa fréquence reliée à celle de la carte-mère par un coefficient variable, c'est-à-dire qu'avec une carte-mère tournant à 200MHz le bus PCI express aura une fréquence de 100MHz. Ainsi, une augmentation de la fréquence de base de la carte-mère aura pour conséquence directe l'augmentation proportionnelle de la fréquence du bus PCI express, c'est-à-dire de l'ensemble des composants qui y sont rattachés, en particulier la carte graphique (plantage assuré).

Vous aurez compris la necessité de pouvoir désynchroniser le FSB du CPU des autres fréquences. Les cartes modernes le font souvent automatiquement.

Le refroidissement et l'aération


Dès que l'on commence à pratiquer l'overclocking, la température des éléments qui sont soumis à l'overclocking ont des surchauffes importantes qui peuvent leur être néfastes. Un processeur est généralement testé pour résister à une température de l'ordre de 80°C, au-delà les dégats peuvent être irréversibles. C'est pour cela que l'on ne parle jamais d'overclocking sans parler de refroidissement et d'aération. Le processeur se refroidit généralement bien grâce à un ventilateur adapté. Ce n'est toutefois pas le seul élément qui souffre de la surchauffe liée à l'overclocking : les chipsets, les barrettes de mémoire, ainsi que les régulateurs de tension doivent être refroidis.

Quels sont les systèmes de refroidissement à utiliser?

Le système le plus couramment utilisé est le ventilateur monté sur un radiateur (le radiateur est une plaque de métal comportant des ailettes qui permet d'améliorer les échanges de température entre le processeur sur lequel il est monté et l'air ambiant). Le ventilateur peut aussi être monté directement sur le processeur, mais le refroidissement sera moins bon; parfois une petite plaque de métal intercalée entre le ventilateur et le processeur aide à dissiper la chaleur du processeur. Le ventilateur doit être le plus volumineux possible pour permettre un brassage d'air important qui contribuera aussi à la ventilation du boîtier...

L'utilisation d'une pâte conductrice (de chaleur, type silicone) entre le processeur et le ventilateur pour avoir le meilleur échange possible est indispensable. Il existe aussi des ventilateurs dotés d'une alarme (reliée au haut-parleur de votre ordinateur) qui se déclenchera en cas d'avarie du ventilateur. En effet une panne de ventilateur peut directement causer la mort de votre processeur. C'est pourquoi ce type de ventilateur est conseillé lorsque vous overclockez votre processeur de façon sévére.

L'aération est, elle aussi, très importante car c'est le brassage de l'air du boîtier qui va permettre d'évacuer la chaleur, que les éléments ont fourni à l'air, à l'extérieur. C'est pour cela qu'un boîtier "ordonné" permet de minimiser les obstacles à la ventilation. En effet les nappes des disques dur (notamment les nappes IDE/SCSI, qui sont très larges), si elles sont situées devant un élément qui chauffe (devant le processeur par exemple) vont nuire à la circulation d'air et risquent de provoquer une surchauffe (même pour des processeurs non-overclockés...).

D'autre part, le disque dur est également sensible à une augmentation de chaleur trop importante, il faut donc veiller à ne pas le disposer dans un endroit confiné du boîtier, mais de préférence dans une zone où il peut bénéficier du souffle d'un ventilateur.

Logiciels pour surveiller la santé du PC


L'augmentation de la fréquence du CPU augmente sa température, ce qui peut provoquer une surchauffe, donc un endommagement irréversible du processeur. Il est donc nécessaire de s'assurer que la température du processeur reste suffisamment basse. Les cartes-mères modernes sont équipées de sondes de température, permettant de couper l'alimentation en cas de surchauffe, afin d'éviter un endommagement d'autres pièces ou un incendie, mais il est généralement trop tard pour sauver le processeur. Ainsi des logiciels comme CPU-Z, CPUID HWMonitor ou SIW permettent de surveiller le matériel.
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