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<2002-05-07> CPU+Mainboard FAQ - Kapitel 9/14 - Uebertakten

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Archive-name: de/comp/hardware/cpu+mainboard/kapitel_9
Posting-frequency: monthly
Last-modified: 2002-05-07
URL: http://dch-faq.de/kap09.html
Disclaimer: Approval for *.answers is based on form, not content.

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9. Übertakten
=============

Als Uebertakten wird bei CPUs die Erhoehung der Taktfrequenz
eines Prozessors über die Spezifikationen hinaus bezeichnet.

Nein, so trocken bleiben wir nicht ;-). Uebertakten ist das, was die
meisten Spieler, die ihren Rechner ordentlich konfiguriert haben,
anstreben. Und da es so ein beliebtes Thema ist, wollen wir hier mal 
darauf eingehen.

Es waere nuetzlich, wenn Du vor diesem Kapitel das Kapitel 3 "CPUs"
und das Kapitel 4 "CPU-Kuehlung" gelesen hast, es ist aber nicht
zwingend erforderlich. Wenn Dir etwas unklar ist, schlag einfach im
betreffendem Kapitel nach, da sollte es erklaert sein.

Fangen wir also an, und zwar mit den Voraussetzungen des Uebertaktens!


 9.1 Voraussetzungen
 =====================

 Die Voraussetzungen fuer das Uebertakten sind relativ leicht zu
 erfuellen:

 - Natuerlich ein uebertaktbarer Prozessor! Dazu eignen sich praktisch
   alle auf dem Markt befindlichen Modelle, wobei aktuelle Prozessoren von
   Intel aber nur ueber den FSB (siehe 9.4.1) uebertaktet werden koennen.
 - Eine angemessene Kuehlung (genauere Informationen in Kapitel 4). Bei
   Temperaturen ueber 60° ist das Uebertakten aber gefaehrlich bis
   unmoeglich.
 - Ein Motherboard, das es Dir erlaubt, den Multiplikator bzw. den Front
   Side Bus in moeglichst kleinen Schritten zu regulieren.
 - Ein Motherboard, das es Dir erlaubt die VCore (die Spannung im
   CPU-Kern) zu erhoehen.
 - Eine Ueberwachung Deiner Temperaturen in Deinem Betriebsystem. Oft
   werden solche Tools mitgeliefert, wenn nicht kannst Du fuer Windows den
   Motherboard Monitor 5 (MBM5) verwenden.
 - Ein Program, dass Dir erlaubt Deinen Prozessor unter Vollast zu
   betreiben. Dazu eignen sich Spiele die auf der Unreal Tournament Engine
   basieren oder auch der 3DMark 2001, eine Grafikdemo.
 - Prime95, ein Program, dass Primzahlen sucht. Es meldet kleinste
   Rechenfehler und warnt Dich damit vor Instabilitaeten, lange bevor Dein
   Rechner abstuerzt. Du findest es unter http://www.mersenne.org/
 - Am wichtigsten ist die Bereitschaft, etwas Neues auszuprobieren und
   dabei auch die Nerven zu behalten.

 Wenn Du diese "Checkliste" erfuellt hast koennen wir uns den Details
 des Uebertakten zuwenden, als erstes dem "Warum?".


 9.2 Warum Uebertakten?
 ======================

 Ja, wieso Uebertakten? Es gibt viele Gruende, die wichtigsten moechte
 ich hier kurz aufzaehlen:

 1.) Mehr Leistung fuer weniger Geld.

 Fuer wenig Geld kann man einen niedrig getakteten Prozessor erstehen 
 und ihn dann auf einer Taktrate betreiben, die den eigenen
 Leistungsanspruechen genuegt. Man spart also deutlich Geld, denn die
 aufwendigeren Kuehlmassnahmen stehen meistens zum Mehrpreis eines   
 hoeher getakteten Prozessors in keinem Verhaeltnis. Deswegen ist das 
 Uebertakten gerade bei notorisch armen Schuelern beliebt ;-).

 2.) Mehr Leistung als aktuell verfuegbar.

 Am Anfang des Jahres 2001 waren AMD Athlons mit maximal 1,2 GHz 
 erhältlich, was vielen nicht genügte. Das AXIA-"Stepping" (auf der CPU
 prangte in der Buchstaben/Zahlen-Kombination die Zeichenkette AXIA - es
 ist aber nicht wirklich ein Stepping sondern eine Bauhreihe) erlaubte
 jedoch bei gleicher Spannung Taktraten bis zu 1.7 GHz - fast 50%
 schneller als die damaligen schnellsten offiziell verfuegbaren Athlons.

 Oft wird auch gefragt, wozu die Mehrleistung des Uebertaktens denn
 ueberhaupt gebraucht wird - darauf moechte ich auch kurz eingehen:

 Bei Berechnungen, die sich ueber mehrere Stunden hinziehen, ist eine
 Beschleunigung natuerlich hoechst willkommen, der Unterschied liegt in
 einem deutlich messbaren Bereich.
 Auch kann das Uebertakten bei Computerspielen die Framerate ueber die
 kritische 30 fps-Rate steigern, denn ab dieser Rate wirken Bildfolgen
 für das menschliche Auge alsflüssig ablaufender Film und nicht mehr als
 Einzelbilder.

 Als letztes wirkt der Spaß am Uebertakten und der Wille, die Ergebnisse
 der anderen zu uebertreffen - dabei sollte man aber nie das Wohl des
 Prozessors aus dem Auge verlieren. Man will die CPU ja nicht   
 zerstoeren, sondern nur mit möglichst geringem Risiko an ihre Grenze  
 treiben.

 Natuerlich muss man sich ueber die Gefahren beim Uebertakten im Klaren
 sein, denn ohne ein gewisses Vorwissen koennen die Versuche zum Tod der
 CPU und anderer Komponenten oder Datenverlusten fuehren. Fahren wir   
 also fort mit den Gefahren des Uebertaktens.


 9.3 Gefahren des Uebertaktens
 ==============================

 Das Uebertakten waere natuerlich viel schoener und einfacher wenn es
 keine Gefahren gaebe. Die gibt es leider, und zwar nicht wenige :-(.
 Ich zaehle hier mal das auf was am haeufigsten passiert:
 
 - Wegen schlechter Kuehlung ueberschreitet der Prozessor seine
   Maximaltemperatur und laeuft nicht mehr stabil. Nicht weiter schlimm,
   weil es kein bleibender Schaden ist. 
 - Wegen noch schlechter Kuehlung erreichen Teile des Prozessors die
   Grenze von 120°. Bei dieser Temperatur veraendert sich die
   Kristallstruktur des Siliziums. Hoert sich nicht schlimm an, was?   
   Heisst aber, dass Dein Prozessor von diesem Zeitpunkt an   
   Elektronikschrott ist. Also, immer schoen kuehlen!
 - Beim uebertakten des FSBs werden die verschiedensten Taktraten
   mitgesteigert, so z.B. der PCI-Takt, der AGP-Takt und der Takt des
   IDE-Controllers. Gerade letzteres ist extrem gefaehrlich, denn dabei
   drohen Datenverluste.
 - Der erhoehte PCI- und AGP-Takt fuehrt zu instabilen Systemen, denn
   viele Karten machen den erhoehten Takt nicht mit. 
   Sehr gut uebertaktbare AGP-Karten werden unter
   http://www.anandtech.com/showdoc.html?i=1270 aufgelistet.
 - Durch eine zu niedrige Spannung kann es sein, dass der Prozessor   
   nicht mehr "richtig" laeuft. Das kann man mit dem Programm "Prime95"
   ueberpruefen, es zeigt einem solche Fehler schon lange vor den ersten
   Abstuerzen und Blue Screens an.
 - Durch die Erhoehung der Spannung wird NICHT, wie viele denken, am   
   Ende der Lebensdauer ein Stueckchen "abgeknipst", es ist vielmehr so,   
   dass die _statistische_ Lebensdauer dadurch sinkt, so dass die
   Ausfallwahrscheinlichkeit steigt.

 Das waren schon die wichtigsten Gefahren, und nachdem ich Dich jetzt so
 erschreckt hab, moechte ich zu Deiner urspruenglichen Frage (na, immer
 noch interessiert?) zurueckkommen. Also, kommen wir nun zum "Wie?"


 9.4 Wie uebertaktet man nun?
 =============================

 Die Taktrate eines Prozessors errechnet sich aus dem FSB und
 dem Multiplikator (CPU-Takt = FSB * Multiplikator. Diese Formel 
 reicht als Grundlage fuer ein einfaches Uebertakten.

 Es gibt deswegen auch 3 Wege, einen Prozessor zu uebertakten:

 1.) Den FSB (Front Side Bus) erhoehen

 Hierbei wird der FSB ueber seinen normalen Takt angehoben. Der ist
 normalerweise mit 66, 100 oder 133 MHz getaktet. Der groesste Nachteil
 ist gleichzeitig der Vorteil dieser Methode: Alle Komponenten werden   
 mit uebertaktet. Das ist aber nur dann der Fall wenn man die Teiler, 
 aus denen sich andere Taktraten aus dem FSB ableiten, nicht anpassen  
 kann.
 Bei modernen Boards mit z.B. dem i815 oder dem KT266A kann der FSB
 wahlweise mit 100 oder 133 MHz betrieben werden. Dies hat aber nur auf
 den CPU-Takt Auswirkungen, andere Takte ändern sich nicht.
 Diverse Taktraten eines Rechners leiten sich aus dem Front Side Bus ab,
 dazu gehoeren der Speichertakt, der PCI-Takt, der AGP-Takt und
 natuerlich der CPU-Takt. Die Ausfallwahrscheinlichkeit ist durch die
 Erhoehung des FSBs hoeher, da mehr Komponenten uebertaktet werden.
 Dadurch gewinnt das gesamte System aber auch an Geschwindigkeit.
 Wie Du den FSB einstellen kannst, schlaegst Du am besten im Handbuch
 Deines Motherboards nach.

 Diese Methode wird vor allem bei Intel-Prozessoren - die seit dem
 Pentium 2 einen festen Multiplikator besitzen - angewandt.

 2.) Den Multiplikator erhoehen

 Hierbei wird der Multiplikator erhoeht, um eine Taktsteigerung zu
 erzielen. Diese Methode ist sicherer, da nur die CPU uebertaktet wird,
 nicht aber der Rest des Systems.
 Wie Du den Multiplikator einstellen kannst, schlaegst Du am besten im
 Handbuch Deines Motherboards nach.

 Diese Methode wird vor allem bei AMD Athlons und Durons angewandt,
 da bei ihnen durch das uebermalen der L1-Bruecken (siehe 9.5) der
 Multiplikator frei waehlbar ist.

 3.) Den Multiplikator und den FSB erhoehen

 Mittlerweile gibt es auch eine Mischung aus den beiden oben genannten
 Verfahren. Dabei wird der FSB leicht erhoeht, so dass sich PCI- und
 AGP-Takt noch in relativ normalen Bahnen bewegen, aber trotzdem eine
 spuerbare Mehrleistung vorhanden ist, dazu wird parallel der
 Multiplikator angehoben um die CPU staerker zu uebertakten. 
 Diese Methode vereint die Vorteile beider Systeme, funktioniert aber   
 nur mit AMD-Sockelprozessoren (Athlon (XP), Duron).

 Nachdem man sich fuer ein Verfahren entschieden hat, geht man wie folgt
 vor:

  Schritt 1
  =========

  Man erhoeht im kleinsten moeglichen Schritt den FSB oder 
  Multiplikator.

  Schritt 2
  =========

  Man beobachtet die Temperatur (sollte normalerweise unter Last nicht
  ueber 65° steigen) und testet diese Taktsteigerung durch Prime95. 
  Falls Prime95 Fehler meldet, geht man zu Schritt 3, sonst wieder zu 
  Schritt 1.

  Schritt 3
  =========

  Man erhoeht die Spannung um den kleinsten moeglichen Schritt und macht
  wieder bei Schritt 2 weiter. Man sollte die Spannung jedoch nicht um
  mehr als 15% erhöhen, da dann das Risiko die CPU zu zerstören stark
  steigt.

 Durch dieses langsame "Herantasten" erreicht man die optimale Taktrate
 fuer den eigenen Prozessor.


 9.5 L1-Bruecken? Was ist das denn?
 ==================================

 Um beim AMD Athlon und Duron den Multiplikator zu aendern,
 muessen die so genannten "L1-Bruecken" geschlossen werden.

 Die Bruecken sind goldene "Flecken" auf der CPU neben denen auf der
 linken Seite L1 steht:

 L1 . : : : :

 Diese Bruecken sind normalerweise (nicht immer) geoeffnet. Um den
 Multiplikator zu verstellen, muessen sie verbunden werden, das geht am
 einfachsten mit Graphit, also einem Bleistift, oder auf die sichere Art
 mit Silberleitlack (in Elektronikshops erhaeltlich). Am besten nimmt   
 man diese "Operation" mit einer Lupe vor, denn Querverbindungen fuehren
 dazu, dass der Multiplikator nur teilweise eingestellt werden kann.  
 Nach der "Operation" muessen die Bruecken so aussehen:

 L1 . | | | |

 Nun kann man den Multiplikator am Motherboard verstellen.


 9.6 Was tun bei Problemen?
 ===========================

 Auch wenn ich das ganze so perfekt erklaert hab' (;-)), kann es zu
 Problemen kommen. Fuer einige gibt es Loesungen, fuer andere nicht,   
 aber ich zaehle mal das wichtigste auf:

 1.) Der Prozessor wird zu warm!
  Da kann man eigentlich nur auf Kapitel 4 verweisen, das Thema wird
  dort ausfuehrlich besprochen.

 2.) Der Prozessor will einfach nicht mehr hoeher!
  Dann hast Du wohl die Grenzen Deines Prozessors erreicht. Durch
  Manipulationen am Board koennen noch hoehere Spannungen moeglich sein,
  das ist aber nur Profis anzuraten, die *wirklich* wissen was sie tun. 
  Sonst bleibt Dir nichts anderes uebrig, als Dich mit dem erreichten 
  zufrieden zu geben.

 3.) Dein Rechner faehrt nicht mehr hoch oder meldet Fehler!
  Wenn Du viele RAM-Module hast, koennte es sein das eines minderer
  Qualitaet bei einem erhoehtem Speichertakt (bei FSB-Uebertakten) nicht
  mehr richtig funktioniert. Deswegen solltest Du in solchen
  Faellen wenn moeglich nur ein Modul benutzen, von dem Du weisst,
  dass es den erhoehten Takt mitmacht.

 4.) Bei rechenintensiven Operation stuerzt der Rechner ab!
  Uebertaktete Prozessoren benoetigen mehr Strom als normalerweise,
  deswegen kann ein Netzteil, das beim Standardtakt gerade ausreicht,
  beim Uebertakten zusammenbrechen. Wenn Dir so etwas passiert, versuche
  Dir ein anderes (staerkeres) Netzteil auszuleihen um zu testen, ob das
  Netzteil wirklich der Grund war.

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Last Update March 27 2014 @ 02:11 PM