Overclocking: Sandy Bridge

Hace unos 10 años era mucho más difícil hacer overclock. Pero desde hace un par de generaciones esta tarea se ha facilitado en gran medida, pero ahora los márgenes de ganancia en rendimiento son mucho mayores que antes; uno de los cambios más grandes en cómo funcionan los procesadores, se dió con el lanzamiento de la plataforma Sandy Bridge, por tal motivo es que hago esta pequeña guía. A partir de está plataforma casi no han habido cambios en las siguientes 3 ó 4 generaciones.

Sandy Bridge y la nueva forma de hacer overclocking

Ahora ya no se utiliza tanto el Reloj Base (Base Clock) Bclk o el CPU Ratio, debido a que ahora este generador se ha movido directamente al CPU en sí, por lo tanto cambiar el Bclk es más limitado. Ahora la frecuencia de CPU está basada en las veces que se multiplica el Reloj  Base, es decir, en el multiplicador.

Por cierto si alguien decide hacer overclock en su plataforma, lo hace bajo su propio riesgo, que aquí nadie está obligado a hacer nada. Y el OC aunque ahora es muy fácil sigue poniendo en riesgo la vida y salud de la plataforma si se hace de manera incorrecta.

Conceptos y Parámetros de overcloking un Sandy Bridge

Aquí listo y hago una pequeña explicación sobre cada parámetro que juega un papel, ya sea grande o pequeño en el proceso de Overclocking. Estos conceptos si bien no son necesarios manejarlos de memoria, si es importante saber qué valores pueden tomar y qué umbrales tienen.

vCore/VCC: Es el voltaje que la placa base aplica al núcleo del CPU, por mucho es el parámetro que más importará durante el proceso de OC, ese parámetro definirá tanto la capacidad del CPU de mantener determinada frecuencia y la cantidad de calor que esto generará. A más vCore habrá más estabilidad de parte del CPU, pero así mismo generará más calor y si este calor no es correctamente disipado igual el sistema no será estable. Por ser un CPU de 32nm Sandy Bridge necesita mucho menos voltaje que las arquitecturas de 45 nm o 65nm. Según la hoja técnica de Intel el máximo para este parámetro es de 1.53v; aunque se puede ir más lejos el calor sería demasiado para mi H80i, así que el límite que alcance 1.48v y era demasiado inestable, lo más que llegue estable corriendo un Benchmark fue a 1.455v.

VID: Es el voltaje teórico que tiene el CPU guardado en sus tablas internas. No es el real que se le aplica al CPU, es un parámetro fijo que por lo general no cambia. Con este término se puede observar que no todos los procesadores salen iguales de fábrica, aún cuando son el mismo modelo, de la misma marca e incluso en la misma fábrica y piezas del mismo Wafer, por impurezas e imprecisiones a nivel atómico son diferentes. En términos generales un CPU que necesite menos voltaje y que caliente menos será estable a una frecuencia mayor que otros.

vDrop (Con una sola “o”): Es la caída, debido a electrones anárquicos, entre el voltaje que la placa base le aplica al procesador y el voltaje real que este recibe. Si por ejemplo ponemos un valor en la BIOS de vCore de 1.28v, con el CPU en Idle veremos que vCore que recibe el CPU en realidad es de 1.273, con lo cual tendríamos un vDrop de 1.28 – 1.273 = 0.007

vDroop (Con dos “o”): Es una caída de voltaje que se produce cuando el procesador está bajo carga, respecto al voltaje real que se está aplicando. Esta caída no es debido a ningún fallo, sino que de esta manera está diseñado el procesador. Cuando el vDroop está activado evita que las variaciones de voltajes cuando el CPU pasa de Idle a carga o viceversa, exceda el límite de voltaje configurado en la BIOS. En el cuadro de la derecha se puede observar que cuando el vCore está configurado en 1.25v en ningún momento es sobrepasado por el voltaje del CPU.

Cuando el vDroop se apaga o se usa un LLC extremo, a pesar que el vCore se ha configurado para que no pase de 1.25v, hay momentos, cuando el CPU pasa de Carga a Idle que este voltaje es superado, así sea solo por algunas fracciones de segundo. Además se puede ver que al tener el vDroop apagado, el CPU se tarda más en estabilizarse cuando cambia de carga; al final hace que los VRM trabajen más para estar tratando de compensar los cambios de voltaje.

Voltaje Fijo: Modo con el cual configuramos un nivel de voltaje fijo en la BIOS para la CPU. Este voltaje será siempre el mismo, el CPU tenga carga o no (cuando no tenga carga será el configurado menos el vDroop). Esto tiene la desventaja que debido al voltaje fijo que estará recibiendo el CPU esto reducirá la vida del CPU y calentará mucho más que cuando tenga voltaje variable. Aunque puede ser posible Overclockear con voltaje fijo y no tener problema durante años. Pero el procesador sufrirá un mayor grado de deterioró.

Voltaje Variable y Offset: Con este modo la BIOS aplica un voltaje dependiendo de la frecuencia del reloj. Estos voltajes están guardados en las tablas internas del CPU. De esta forma al aplicar el Offset, sin carga siempre será menor que cuando el CPU tenga carga, lo que hará que el CPU produzca menos calor. Por lo tanto el Offset nos permite ingresar un valor de voltaje adicional (Positivo o negativo) al que se esté usando el CPU. Algunas placas permiten un offset cuando el CPU está con poca carga o sin carga; mientras que otras placas solo permiten un offset que se aplica en todos los casos.

Load Line Calibration (LLC): El Load Line Calibration es un mecanismo que los fabricantes de placas base incluyen para lograr disminuir el efecto del vDroop bajo carga. La idea es que se pongan a funcionar los reguladores de voltaje (VRM) para compensar la caída del voltaje cuando el CPU está en carga. Este menor voltaje beneficiará más al CPU en cargas bajas ya que en carga alta siempre será el mismo voltaje que hemos establecido (solo que sin él LLC tendríamos que poner un vCore mayor).

VCCIO: Antes era conocido como el voltaje QPI/VTT o el UnCore. Formalmente conocido como el controlador integrado de voltaje de memoria y también controla el PCI-E.  Es básicamente lo que provee de energía a todas las partes que no son los núcleos, de ahí el término UnCore (No núcleos).

VDDQ: Mejor conocido como el Vdimm o Vdram, es el voltaje que utiliza la memoria del sistema. También conocido como voltaje I/O DDR3. Intel dice que el tope para este voltaje es de 1.575v; desde hace bastante tiempo el estándar para este parámetro 1.5v para correr las memorias a su velocidad nominal de fábrica.

VCCPLL: Este es el voltaje para el generador de reloj interno para el CPU. Intel dice que el máximo que este parámetro puede llegar a alcanzar es 1.89v y en stock viene a 1.8v El VCCPLL provee la energía para generar el multiplicador interno del CPU, el cual es multiplicado por el ratio del núcleo. De esto se encarga el “Phase Lock Loop” (PLL).

VCCSA: Es conocida también como Agente de Voltaje del sistema. Este parámetro no tiene que ser modificado porque está pensado para dar poder a muchas partes que el VCC no alimenta y su naturaleza es que sea un valor fijo. Es generado por un VRM aparte del que genera el VID. Lo más importante que alimenta este voltaje es el PCU (Unidad de Control de Poder).

El BCLK: En Sandy Bridge el subir el BCLK es un tanto difícil, porque con un poco que se suba se vuelve completamente inestable el sistema. Por lo tanto para ir lo subiendo hay que ir de 0.2Mhz a la vez, para no tener luego problemas de inestabilidad. Cuando sea encontrado el multiplicador máximo que le funciona al sistema, no es recomendable subir en ese caso el BCLK, siempre hay que bajar un poco el multiplicador máximo; porque es más probable que todo el sistema funcione de esta manera.

Regulador Turbo de Sobrecalentamiento Interno (Internal Overheating Turbo Throttle): Este regulador se encarga de reducir el multiplicador en una unidad y luego toma el voltaje menor para esta nueva frecuencia y re-medirá la temperatura que tendrá que disipar, para asegurar que esta nueva temperatura lograda sea más fresca que la anterior, sino es así vuelve a hacer la reducción del multiplicador y todo el proceso de recálculo. Todo este ciclo sucede en 2 milisegundos. Todo este regulador térmico de sobrecalentamiento es parte del Thermal Control Circuit (TCC).

Conclusión

Definitivamente el salto que se dio en Sandy Bridge para hacer overclocking fue grande. Antes había que modificar un poco más el BLCK hasta encontrar una combinación que nos resultara en una velocidad estable en nuestro sistema. Sandy bridge definitivamente fue un parteaguas en cuanto a la práctica del overclock, a partir de esta plataforma fue más fácil el llegar a frecuencias cada vez más altas; de hecho solo fue hasta que tuve esta plataforma que logre llegar a la barrera de 5.0 Ghz.

Las motherboards a partir de esta generación comenzaron a venir con BIOS UEFI las cuales son mucho más fáciles de configurar y tienen una serie de parámetros los cuales facilitan mucho el proceso de overclock.

Saludos a todos.-