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 L'overclocking : comment et pourquoi ?

Page mise à jour le 24/04/08

 

Qu'est ce que cela représente ?  

Il s'agit du fait de faire fonctionner un processeur à une fréquence plus élevée que celle pour laquelle le constructeur vous l'a certifié et vendu. Cette pratique annule officiellement la garantie du produit et reste à l'entière responsabilité de son auteur.

 


Est-ce dangereux ?

Sous certaines conditions extrêmes, l'overclocking peut amener le vieillissement prématuré du composant et sa destruction éventuelle.

En réalité et en pratique, l'overclocking "raisonnable" et correctement pratiqué des processeurs est une chose possible sans grand danger. En ce qui concerne le vieillissement prématuré (dû à un échauffement important et prolongé) du composant ce n'est généralement pas un problème que le processeur ait une espérance de vie de 20 ans au lieu de 100 ans, au vu de la vitesse à laquelle le marché évolue.

Enfin, il y a un petit risque de perte de données : réfléchissez donc bien et ne faites pas l'overclocking d'une machine qui vous sert à travailler et sur laquelle vous avez des données importantes (que vous sauvegardez d'ailleurs régulièrement par précaution n'est ce pas ?)...

 


Pourquoi le faire ?

Par esprit d'économie, pour le "sport", par défit, par anti-conformisme, par mode... toujours est-il que c'est une pratique de plus en plus courante au point que les constructeurs de cartes mères en tiennent maintenant compte dans la conception de leurs produits et que j'écris cette page de synthèse.

 


Pourquoi est-ce possible ?  

L'overclocking est possible pour 2 raisons.

La première c'est que le constructeur (AMD ou INTEL) se laisse des marges de fonctionnement de sécurité (au moins 10% je dirais) quand il vous vend son processeur, de manière à être absolument sur de la fiabilité et de la qualité de son produit : c'est un problème d'image de marque. Donc vous pouvez rogner sur ces marges.

La seconde raison c'est qu'un constructeur comme INTEL ou AMD fabrique une génération de processeur dont une grande majorité peuvent fonctionner à la fréquence maximale (ou presque), pour une technologie de gravure donnée (taille élémentaire du transistor : par exemple 0.065µ)... Donc il va très souvent être amené à vendre ses processeurs à des fréquences inférieures à ce qu'il serait possible : c'est un problème de Marketing, on parle de segmentation de marché. Dans ce dernier cas, il n'y a bien sûr aucune raison de ne pas essayer de faire fonctionner son processeur à la fréquence maximale possible.

 


Comment faire un overclocking : la théorie.

La fréquence de fonctionnement finale du processeur est égale au produit du multiplicateur par la fréquence du bus de données (souvent appelé FSB, parfois appelé aussi bus système). Un processeur à 2000 Mhz peut donc à priori fonctionner à 10x200 Mhz ou à 20x100 Mhz par exemple.

Pour faire un overclocking, au premier abord, nous pouvons donc jouer sur le facteur multiplicatif et/ou le bus de données pour augmenter la fréquence finale du processeur. Nous allons cependant voir que tout n'est pas si simple.

Pour lutter contre l'overcloking, INTEL et AMD bloquent généralement les facteurs multiplieurs des processeurs. Le but officiel est d'éviter que des processeurs marqués et certifiés pour une certaine fréquence ne soient remarqués et vendus à une fréquence supérieure pour laquelle ils n'ont pas été certifiés : en cas de dysfonctionnement, ceci serait très préjudiciable à l'image de marque du fabricant de processeur. Si le multiplieur est bloqué/limité, ce qui est souvent le cas actuellement, il nous restera comme seule possibilité l'augmentation de la fréquence du bus de données.

Cependant modifier le bus de données n'est pas sans contre partie. En effet, la fréquences des autres bus PCI, AGP, PCI-E, UDMA peuvent être dépendants du bus de données du fait qu'elles peuvent être calculées en appliquant des facteurs de division à ce bus de donnée : les cartes mères modernes et adaptées à l'overclocking permettent de résoudre ce problème en fixant la fréquence des autres bus indépendamment de celle du bus de donnée. L'option se présente alors dans le bios sous la forme d'un menu "PCI Clock Synchronisation", ou encore "PCI-E Express Frequency" : pour référence, la norme du bus PCI est de 33 Mhz et celle du bus PCI-E de 100 Mhz.

Si votre carte mère ne le permet pas ou est ancienne, sachez qu'en pratique il est généralement possible de faire au maximum un overclocking des différents bus d'environ 12.5%.

L'autre inconvénient et contrainte de l'augmentation du bus de données c'est qu'il faut que la mémoire vive et le chipset de la carte mère supportent cette fréquence de bus système.

Enfin, qui dit fréquence et tension d'alimentation plus élevée pour le processeur implique un dégagement calorique nettement plus élevé de ce dernier. Plus précisément, la chaleur dégagée par un processeur donné, à nombre de transistors et activité constants, est proportionnelle à la fréquence ainsi qu'au carré de sa tension d'alimentation. Donc si vous overclockez votre processeur il faudra le refroidir de manière plus efficace pour stabiliser votre overclocking, tout particulièrement si vous avez un peu augmenté la tension d'alimentation du processeur. Pour cela quelques pistes :

- N'augmentez que peu la tension d'alimentation Vcore du processeur : ce paramètre doit pour l'essentiel vous permettre de stabiliser votre overclocking et je vous recommande d'éviter de dépasser 15% à moins d'avoir un refroidissement vraiment très performant. En effet, puisque la chaleur dégagée par le processeur est proportionnelle à sa fréquence et au carré de sa tension d'alimentation, augmenter ce paramètre de 15% augmentera le dégagement calorique du processeur de 32%. Pour peu que vous ayez augmenté la fréquence de votre processeur de 50% vous aurez doublé son dégagement thermique (1.32x1.5 = environ 2) ce qui est très élevé et impliquera déjà l'usage d'un refroidissement très performant ! Bien sur, les amateurs qui pratiquent l'overclocking comme un sport utilisent des tensions plus élevées et des refroidissements particuliers mais cette page ne s'adresse pas à ces derniers, ils n'ont d'ailleurs rien à y apprendre.

Enfin, lorsque vous augmentez le Vcore pour stabiliser votre overclocking, procédez par pas minimum c'est à dire faites la plus petite augmentation possible.

- Mettez de la pâte thermique (une *fine* couche) entre le processeur et le radiateur du processeur (s'il est présent, ne pas oublier d'enlever le pad thermique).

- Investissez dans un ventirad très performant.

- Prévoyez une alimentation et une carte mère de qualité.

- En ce qui concerne le refroidissement, sachez qu'il vaut mieux ne pas ouvrir le boîtier qui est conçu pour assurer une circulation d'air quand il est fermé, à moins que ce ne soit pour mettre un ventilateur pour humain face à la carte mère. N'hésitez pas à mettre un ventilateur en extraction d'air du boîtier si ce dernier n'en est pas déjà équipé ou encore s'il est possible d'en ajouter.

 


Comment faire un overclocking : la pratique.

Si vous êtes décidés et que vous assumez l'entière responsabilité de vos actes, vous allez successivement et dans l'ordre :

- Sauvegarder vos données.

- Si ce n'est déjà fait, mettre de la patte thermique entre le radiateur et le processeur. Plus d'informations sur la pose de cette dernière, consultez la FAQ de la page dissipateur. Idéalement, vous utiliserez un ventirad haut de gamme.

- Démarrer la machine et entrer dans le BIOS pour augmenter la fréquence du bus système : si vous utilisez un processeur suggéré sur cette page, pour savoir de combien vous pouvez l'augmenter dans un premier temps, utilisez la première colonne du tableau ci-dessous. Dans tous les cas, n'oubliez pas que vous devez procéder par étapes progressives lorsque vous augmentez la fréquence de votre processeur. Sortez du bios en sauvegardant votre réglage. Si vous utilisez une Asus P5B, vous trouverez ici la liste précise des paramètres à modifier dans le bios : merci à Lecopi !

Sur les très anciennes cartes mères, ce réglage peut être à faire via des cavaliers à déplacer/positionner sur la carte mère et sur les plus récentes il arrive qu'un utilitaire permettant d'effectuer ce réglage depuis Windows soit fourni avec la carte mère (AiBooster d'Asus et Core center de MSI, par exemple). Suivant votre matériel, vous pouvez aussi utiliser divers logiciels.

Si votre processeur accepte l'augmentation du multiplieur n'hésitez pas à privilégier cette solution plutôt que l'usage d'un bus système plus élevé.

 - Redémarrer votre machine : 

* Si vous avez un écran noir et absolument rien d'autre, pas de panique. Pour redémarrer la machine avec les réglages par défaut, il vous suffit généralement d'essayer de une à plusieurs fois suivant l'âge de la carte mère (il y a un compteur de tests de démarrages dans le BIOS sur certains modèles). Si cela ne fonctionne pas, l'autre solution consistera à utiliser le cavalier CLEAR CMOS présent sur votre carte mère (ou encore à enlever la pile de la carte mère quelque temps) : pour localiser ce cavalier et la manière de l'utiliser, vous devez consulter la documentation de votre carte mère.

Dans le cas particulier des très anciennes cartes mères, vous pouvez revenir aux réglages d'origine en déplaçant les cavaliers vers leur position initiale.

De là, vous pouvez essayer de nouveau avec une fréquence inférieure et/ou en augmentant légèrement la tension d'alimentation Vcore du processeur, si votre carte mère le permet.

* En cas de démarrage mais d'échec du chargement de Windows (affichage d'une erreur quelle quelle soit), éteignez le PC et essayez d'augmenter légèrement la tension d'alimentation Vcore du processeur, si votre carte mère le permet. Re-essayez ensuite de démarrer Windows. Si définitivement cela ne passe pas, et que vous en avez la possibilité, essayez une autre fréquence plus basse.

N'oubliez pas : lorsque vous augmentez le Vcore pour stabiliser votre overclocking, procédez par pas minimum c'est à dire faites la plus petite augmentation possible.

* Si Windows démarre, vous devez maintenant vous assurer de la stabilité de votre machine : pour cela travaillez (et jouez ?) comme d'habitude ceci durant quelques jours. Les jeux 3D ou les benchmark du type de 3Dmark (en boucle durant 30 minutes) sont efficaces pour tester la stabilité des machines overclockées mais il existe aussi des logiciels encore plus pointus. Si la machine est définitivement stable, c'est gagné et si vous le souhaitez vous pouvez essayer d'augmenter encore la fréquence.

 

 


Les processeurs actuellement en vente et intéressants pour un overclocking :

Réussir un overclocking dépend aussi du choix approprié de la carte mère et de la mémoire : le tableau ci-dessous tente de donner des pistes à ce propos en suggérant non seulement les processeurs les plus intéressants pour l'overclocking actuellement en vente, mais aussi la carte mère et la mémoire appropriée pour réaliser les overclocking mentionnés.

N'oubliez pas que tout ceci n'est qu'indicatif et que ce n'est *pas* une science exacte.

 

Processeur Vitesse généralement atteinte, souvent en voltage Vcore par défaut et refroidissement d'origine Vitesse élevée généralement atteinte avec la carte mère, le refroidissement et la RAM recommandés.

Une augmentation de Vcore (max 15% environ) sera généralement nécessaire.

Exemple de carte mère, refroidissement et mémoire appropriés :
Celeron Core 420

vendu pour 8x200 = 1.6 Ghz

8x266 = 2.13 Ghz (+33%)

8x333 = 2.66 Ghz (+66%) Asus P5K SE + Xigmatek HDT-SD964 + PC5300
Celeron Dual Core E1200

vendu pour 8x200 = 1.6 Ghz

8x266 = 2.13 Ghz (+33%)

8x333 = 2.66 Ghz (+66%) Asus P5K SE + Xigmatek HDT-SD964 + PC5300
Pentium E2160

vendu pour 9x200 = 1.8 Ghz

9x266 = 2.4 Ghz (+33%)

9x333 = 3 Ghz (+66%) Asus P5K SE + Xigmatek HDT-SD964 + PC5300
Core 2 Duo E4600

vendu pour 12x200 = 2.4 Ghz

12x233 = 2.8 Ghz (+16.5%)

12x275 = 3.3 Ghz (+37.5%) Asus P5K SE + Xigmatek HDT-SD964 + PC5300
Core 2 Duo E8400

vendu pour 9x333 = 3 Ghz

9x400 = 3.6 Ghz (+20%)

9x450 = 4.05 Ghz (+35%) Asus P5K Pro + Xigmatek HDT-SD964 + PC8500
Core 2 Quad Q6600 (rev. G0)

vendu pour 9x266 = 2.4 Ghz

9x333 = 3.0 Ghz (+25%)

9x400 = 3.6 Ghz (+50%) Asus P5K Pro + Thermalright Ultra 120 extrême + Antec Tricool.+ PC6400
AMD A64 LE-1620 Socket AM2

vendu pour 12x200 = 2.4 Ghz

12x233 = 2.8 Ghz (+16.5%)

12x250 =3.0 Ghz (+25%) Asus M2N + Xigmatek HDT-SD964 + PC5300
AMD A64 X2 4000+ Socket AM2

vendu pour 10.5x200 = 2.1 Ghz

10x233 = 2.33 Ghz (+16.5%)

10x266 = 2,66 Ghz (+27%) Asus M2N + Xigmatek HDT-SD964 + PC5300
AMD A64 X2 4050E Socket AM2

vendu pour 10.5x200 = 2.1 Ghz

10.5x233 = 2.5 Ghz (+16.5%)

10.5x266 = 2,8 Ghz (+33%) Asus M2N + Xigmatek HDT-SD964 + PC5300

NB : pour les solutions en AMD A64, ne pas oublier de baisser le multiplieur du lien Hypertransport pour utiliser de hauts FSB.

 

Actuellement, les meilleurs processeurs pour réaliser facilement de beaux overclockings sont les Celeron Core 420, Celeron Core E1200, Pentium E2160 et Core 2 Duo E4500. Notez de plus qu'avec une carte mère Asus P5K et de la PC5300, seul le processeur sera sur-cadencé, la mémoire et la carte mère en question étant toutes deux certifiées pour un fonctionnement en FSB 333.

La question de savoir si des processeurs avec de plus grands multiplieurs, comme les E4600, Celeron Core 430 et Pentium E2180 par exemple, méritent le surcoût ne se pose guère car ces derniers ne montent pas notablement plus en fréquence que leurs cadets.

Les Core 2 Duo en FSB1333 comme le E8400 sont très aptes à l'overclocking mais du fait qu'ils incluent des multiplieurs plus petits ils imposent l'usage de FSB plus élevés ce qui implique des surcoûts lors du choix de la carte mère et de la mémoire. Du fait de son multiplieur plus réduit, le E8200 est d'ailleurs moins intéressant (que le E8400) car il impliquera des fréquences de FSB très élevées et plus difficiles à atteindre.

Enfin, les révisons G0 du Q6600, désormais couramment disponibles, sont elles aussi très aptes à monter en fréquence. Mais ces processeurs quadcore restent très caloriques en pleine charge et impliquent l'usage d'une carte mère avec un étage d'alimentation plus robuste ainsi qu'un ventirad très haut de gamme.

En terme de carte mère, une carte mère en chipset P35 permettant de régler le Vcore processeur, comme l'économique P5K SE, peut tout à fait suffire pour des overclocking avec FSB333 mais pour monter très haut en fréquence ou encore surcadencer des processeurs Quadcore très gourmands, la P5K Pro sera bien plus efficace grâce à son étage d'alimentation bien plus robuste et son refroidissement plus performant par caloducs.

En terme de refroidissement, en cas de difficulté de disponibilité du Xigmatek HDT-SD964, un Zalman 9500A sera aussi efficace même si légèrement plus coûteux. Notez aussi que les Scythe Mugen, Noctua NH-U12P, Sigmatek HDT-S1283 et Thermalright Ultra 120 extrême sont plus performants que les Xigmatek HDT-SD964 et Zalman 9500. Ils peuvent de fait permettre des overclocking avec de faibles vitesses de rotation du ventilateur, c'est à dire avec un faible niveau sonore. Si ces 4 modèles -et tout particulièrement l'Ultra 120 extrême- sont des références en la matière, notez cependant que le poids et les dimensions de ce type de dissipateur impliquent de fortes contraintes sur la carte mère.

 


La FAQ :

Cette FAQ est constituée à partir de vos questions les plus fréquentes, telles que relevées sur le forum. Avant de poser votre question sur le forum, merci de vérifier qu'elle ne figure pas dans cette FAQ.

 

Q1 - Mon processeur ne figure pas dans le tableau ci-dessus : comment savoir la fréquence que je peux espérer atteindre en overclocking ?

R1 - Consultez les bases de données de sites comme ocinside et hardware.fr, ceci sans perdre de vue que certains des résultats présents sont le fait d'exemplaires de processeurs particulièrement dociles et/ou de passionnés utilisant des systèmes de refroidissement non conventionnels.

 

Q2 - Qu'est-ce que le "Burning" et est-ce efficace ?

R2 - Il s'agit d'une pratique qui consiste à faire chauffer le processeur (en utilisant un programme) ceci pour le "roder" à travers le phénomène physique d'électro-migration. D'un point de vue théorique, cette méthode a autant de chances d'améliorer le potentiel d'overclockabilité du processeur que de le diminuer et de fait je ne vous la recommande pas.

 

Q3 - Qu'est-ce que le "Lapping" et est-ce efficace ?

R3 - Il s'agit d'une pratique consiste à passer au papier de verre la plaque métallique ("heatspreader") du dessus du processeur et/ou la base du radiateur, ceci essentiellement pour améliorer la dissipation thermique en améliorant sa planéité (et donc son contact avec le radiateur).

En pratique, des gains sont parfois observés mais tout dépend en fait de la planéité d'origine des éléments. Etant donné qu'il est délicat de faire un bon lapping et qu'il y a risque de produire l'effet contraire c'est à dire de diminuer la planéité, je ne recommande pas cette pratique.

 

Q4 - Qu'est-ce qu'un Peltier ?

R4 - Les Peltiers sont des composants actifs. Ils sont constitués d'une petite plaque qui vient se mettre entre le processeur et le radiateur. Lorsque l'on fait circuler un courant électrique dans cette plaque (il faut beaucoup de courant et il est indispensable d'avoir une alimentation très performante) le coté de la plaque contre le processeur devient très froid (il peut descendre bien en deçà de 0°c) et l'autre contre le radiateur devient brûlant. Ceci permet souvent de réussir des overclocking encore un peu plus haut. Outre le coût de la plaque peltier (entre 50 et 100 Euros suivant les modèles), l'inconvénient majeur réside dans le fait qu'il y a un fort risque que le coté face au processeur se mette à geler à certains endroits et donc que cela crée de la condensation. Cette dernière humidité viendrait alors détruire au moins la carte mère et le processeur.

Etant donné le risque en regard du gain généralement marginal à en attendre, je ne recommande donc pas cette pratique.

 

Q5 - Quelle est la T° maxi à ne pas dépasser pour le processeur ?

R5 - Les T° maximales annoncées par les constructeurs avant endommagement des processeurs sont vraiment très élevées et approchent souvent les 100°C. En pratique, la T° d'un processeur est dite normale si elle se situe en deçà de 60°c en été (ce qui fera généralement 45°c en hiver).

Notez que les cartes mères et processeurs modernes disposent de systèmes de protection contre la surchauffe : les processeurs sont capables de se mettre en "pause" s'ils dépassent une T° seuil (souvent environ 70°c) et les cartes mères coupent carrément l'intégralité du système si la T° du processeur dépasse un certain seuil.

 

Q6 - Dois-je utiliser plutôt un refroidissement à eau (Watercooling) ?

R6 - Pour avoir des résultats qui soient franchement supérieurs aux refroidisseurs haut de gamme classiques (dits "à air", avec radiateur et ventilateur), il faut opter pour des modèles de Watercooling haut de gamme qui sont nettement plus coûteux et restent plus complexes à mettre en oeuvre.

Etant donné qu'il est possible de pratiquer de très beaux overclocking avec des refroidissements classiques et que, hormis pour les passionnés et "sportifs" de cette pratique, l'overclocking est souvent réalisé par soucis d'économie, le watercooling reste à réserver aux passionnés fortunés.

 

Q7 - Avec quels utilitaires et comment procéder pour overclocker ma carte graphique ?

R7 - Vous pouvez augmenter la fréquence du GPU et de la mémoire. Vous devrez tester indépendamment chacun de ces 2 paramètres afin de déterminer quel est le maximum atteignable pour chaque.

Dans tous les cas procédez prudemment, par étapes et en testant la stabilité suite à chaque augmentation, via une séance de 15 à 30 minutes des différents "Stress Test" disponibles dans GPU Caps Viewer et tout particulièrement le "Fur" disponible aussi dans le mode "Stability Test" du Bench Ozone3D. Vous pouvez aussi faire un test de stabilité grâce à la fonction de vue 3D d'ATITool (fonctionne aussi pour les cartes Nvidia) pour lequel voici un tutoriel réalisé par un forumeur ChoixPC. Enfin, vous pouvez utiliser un benchmark comme un 3Dmark ou encore certains benchmark intégrés à divers jeux. Au moindre artefact (défaut) visuel, diminuez le paramètre que vous avez trop augmenté, ceci jusqu'à ce qu'il ne soit plus visible : en effet, souvent, les cartes graphiques en overclocking affichent des défauts visuels et ces derniers sont des signes précurseurs d'une surchauffe sérieuse donc n'insistez pas.

Pour les cartes ATI, vous pouvez utiliser l'AMD GPU Clock Tool, ATITool, RivaTuner et PowerStrip.

Pour les cartes Nvidia, vous pouvez utiliser RivaTuner, PowerStrip ou encore ATITool qui fonctionne fort bien aussi pour les cartes Nvidia. Si vous êtes sous un ancien Windows ou encore avec des pilotes NVidia anciens, vous pouvez accéder à la possibilité des réglages depuis les pilotes en débloquant cette fonctionnalité avec Coolbits ou Coolbits2 (vous pouvez aussi manuellement modifier la clé [HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\NVIDIA Corporation\Global\NVTweak] de la base des registres et y mettre "CoolBits"=dword:00000003 pour débloquer cette fonctionnalité).

 

Q8 - Avec quels utilitaires puis-je overclocker directement depuis windows et/ou connaître les paramètres de FSB, timings, températures... ?

R8 - il arrive qu'un utilitaire permettant d'effectuer ce type réglage depuis Windows soit fourni avec la carte mère : AiBooster d'Asus et Core center de MSI, par exemple. Pour ses processeurs "K10" AMD fournit l'utilitaire AMD Overdrive.

Dans une certaine mesure, d'autres logiciels comme Speedfan, 8rdavcore, SetFSB, CrystalCPUID et CPUMSR pourront peut-être vous permettre ce type de manipulation : la compatibilité de ces derniers dépendra de votre matériel.

Pour connaître certains paramètres, CPUz, SpeedFan, Core Temp et Motherboard Monitor pourront vous être utiles.

 


Q9 - Avec quels utilitaires puis-je tester la stabilité de mon overclock ?

R8 - Outre les jeux et les longues compressions vidéos, des logiciels spécifiques permettent de pousser les processeurs dans leurs retranchements. Parmi ces derniers vous trouverez OOCT,CPUBurn, CPUstress, Super Pi, Prime95 et TAT.

 

 

En complément de cette page, pensez que vous pouvez utiliser le Forum pour échanger sur ce sujet : ce lieu de convivialité et d'entraide comporte en effet  un espace dédié à l'overclocking et à l'optimisation PC !

 

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