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Fréquence de Fonctionnement et Overclocking
Alors voilà... A assister à la féroce course de hertz que se livrent les éleveurs de puces, on pourrait penser que la qualité intrinsèque d'un ordinateur ne devrait se jauger qu'à la seule fréquence de fonctionnement de son processeur, sorte de paramètre chiffré bien pratique pour porter un jugement de valeur définitif sur ses capacités générales. Les publicités qui grandgousient nos boîtes aux lettres et les revendeurs aux aguets usent et abusent de ce complaisant raccourci: "Cher client columbidé, regardez-moi s'il-vous-plaît ce PC-luxe-tout-fait-main dont vous manquiez cruellement sans le savoir encore. S'il est efficace ? Jugez plutôt: 10 MHz de plus que ce modèle-ci, poussif et ahanant et sur lequel je ne touche aucune commission. S'il n'est pas trop cher ? Je peux vous assurer, foi d'escroc, que vos petits-enfants termineront sans peine de payer le crédit. Vous le prenez ? Parfait, signez là, suivant ! Quand la force de vente tourne à la farce du même nom... Attention, ne dénions pas outre mesure, cette fréquence
reste un critère essentiel car elle mesure très précisément
la vitesse à laquelle "mouline" le processeur. Pour
preuve, les efforts démesurés de certains à vouloir "pousser" leur
processeur (comme on trafiquerait sa mobylette) grâce aux divers
procédés de l'overclocking.
Temps puce fugit...Une horloge à la place du coeur
Comme son nom l'indique, mais contrairement au coeur dont le rôle
est d'apporter l'oxygène à toutes les cellules de l'organisme,
le rôle
de cette horloge est ici davantage lié à la mesure du temps
qu'à une
quelconque fonction
nourricière, le but étant ici de fournir au processeur une
cadence régulière nécessaire à son travail.
Hormis le fait que ce truculent effet piézo-électrique ait été exploité depuis le sonar sous-marin jusqu'au briquet électrique, ce qui nous intéressera plus particulièrement ici est la remarquable stabilité de la fréquence d'oscillation du quartz, ainsi que la possibilité d'entretenir électriquement cette oscillation par effet piézo-électrique inverse. Petit rappel de physique scolaire: une
oscillation est un phénomène cyclique; la durée de chaque cycle est
appelée période et se mesure en seconde. La fréquence,
qui s'exprime en hertz, mesure tout simplement le nombre de cycles
se produisant le temps d'une seconde. Bref, un ingénieur, même moyen, vous inclut
comme pour rire ce quartz en entrée d'une Ainsi donc, notre quartz va se mettre à osciller
bien docilement et, ainsi, générer un signal sinusoïdal
bien régulier.
Quelques accumulateurs, bascules
et autres joujoux d'électroniciens judicieusement placés
vont alors transformer ce signal analogique en un signal
d'horloge, numérique
et carré, qui servira de métronome à notre beau
biniou.
Oui, c'est vrai que c'est un poil monotone... Vous remarquerez qu'un cycle d'horloge se caractérise
par la succession d'un front ascendant puis d'un front descendant. Comme vous le voyez sur le chronogramme là-dessus, le signal produit se matérialise alors par une suite régulière de cycles d'horloge qui constitue le repère temporel de la machine. A ce titre, un cycle d'horloge constitue donc la plus petite unité de temps perceptible par l'ordinateur.
Métronome et des cadencesAlors ça y est ! Nous savons désormais que l'horloge
de la carte mère
sert de métronome
à notre bel ordinateur, en délivrant un "pouls" très
régulier et très
rapide à l'ensemble de la machine. Tout ceci est d'une clarté aveuglante ! La mémoire: Tempo di marciaS'il y a bien un élément de la machine directement concerné par
la fréquence
délivrée par l'horloge, c'est bien le Vous connaissez l'histoire de l'exception et de la règle ? Bon ! Vous ne serez donc pas surpris(e) d'apprendre qu'il est possible, sur certaines cartes mères, de découpler plus ou moins partiellement les fréquences du bus processeur et de la mémoire, qui fonctionnera dès lors en mode asynchrone. Conséquence de cet état de fait: puisque
directement reliée
au bus processeur, la mémoire
vive du système
calque sa fréquence de fonctionnement sur la fréquence
de l'horloge. Il s'agit là du mode de fonctionnement "normal" de
la mémoire, que l'on qualifie plus scientifiquement de mode
synchrone. Fréquence Bus processeur = Fréquence Mémoire = Fréquence Horloge Toute variation de la fréquence de l'horloge se répercutera
donc par ricochet sur la cadence de travail
de la mémoire vive. Le processeur: Molto vivaceAlors que la carte mère s'avère être une structure
relativement "frustre",
composée de longs circuits électroniques, et avide de toutes
les poussières en suspension dans son biotope, D'un strict point de vue technique, il est donc physiquement possible d'imposer
au processeur une fréquence de travail
bien plus importante que ne pourrait le supporter n'importe quelle carte
mère,
même de bonne volonté. Le premier processeur a avoir été équipé d'un multiplicateur d'horloge
fut le bienheureux Intel Techniquement parlant, ce multiplicateur d'horloge est en
fait un diviseur de fréquences, ce qui revient finalement au même. C'est cette fréquence-ci, démultipliée,
qui est spécifiée dans le descriptif technique d'un ordinateur
car c'est à cette cadence que travaillent réellement les
minuscules shadoks emprisonnés à l'intérieur du processeur. Fréquence Processeur = Fréquence Horloge x Coefficient multiplicateur (> 1)
Principe (très schématique) du multiplicateur d'horloge Cliquez sur le multiplicateur d'horloge pour faire varier le coefficient multiplicateur de fréquence (d'un facteur 1 à un facteur 5) et constatez que la fréquence de fonctionnement du processeur évolue en conséquence. Quoique ce soit généralement le cas, le coefficient multiplicateur n'est pas obligatoirement un entier. D'abord timidement limités à des coefficients de 1,5 ou 2, les multiplicateurs d'horloge actuels dépassent allègrement les facteurs 20. Le principe du multiplicateur d'horloge compris, on peut légitiment
se demander pourquoi
se limiter à de si "petits" coefficients multiplicateurs
Autre question très pertinente: Pourquoi le processeur ne dispose-t-il pas de sa propre horloge au lieu de multiplier ainsi une horloge "étrangère" ? L'ingénieur de garde étant en RTT, nous allons essayer de nous en tirer en vous répondant que la régularité de notre quartz s'avère être très sensible aux variations de température. Or, nous savons désormais que le processeur est un animal à sang très chaud ! Quoi qu'il en soit, le processeur
est le seul organe de votre ordinateur a pouvoir ainsi supporter de telles
cadences de travail. La plupart
des autres composants de votre
machine se révèlent moins zélés, soit qu'ils
n'aient pas la possibilité de fonctionner à des fréquences
aussi élevées, soit qu'ils n'en éprouvent aucune nécessité. Les bus E/S: Adagio moderatoLes autres composants de la machine, que l'on appelle "périphériques", se branchent également sur la carte mère, mais par l'intermédiaire de leurs propres bus, bien incapables de "tenir" la cadence de l'horloge. C'est pourquoi, afin de tenir compte des limites et des besoins de ces différents composants connectés à elle, la carte mère se trouve également capable de délivrer différentes fractions de sa cadence d'horloge, en particulier à destination de ces différents bus d'entrées/sorties (bus E/S) qui relient au processeur les périphériques de l'ordinateur.. Certaines
cartes mères très récentes disposent
d'une option
PCI lock qui permet de désolidariser la fréquence
des bus d'entrées/sorties
de la fréquence du bus système. Ainsi, très concrètement, la carte mère
se débrouille
toujours pour délivrer au bus
PCI une cadence voisine de 33 MHz,
et au bus
AGP une cadence proche de 66 MHz. On a donc: Fréquence Bus E/S = Fréquence Horloge x Coefficient multiplicateur (< 1)
Pour illustrer encore plus clairement encore nos propos, représentons
très naïvement un hypothétique ordinateur dont l'horloge
fonctionnerait à la
fréquence un peu dépassée
de 100 MHz.
Nous constatons ici que la quasi totalité des composants
de l'ordinateur se basent sur la fréquence d'horloge afin de fixer leur
propre cadence de travail, soit qu'ils la multiplient (comme le processeur),
soit
qu'ils la fractionnent (tels les bus d'entrées/sorties) tandis que le
bus système
et la mémoire,
si elle fonctionne en mode synchrone, se calquent eux très précisément
sur cette dernière. Comme vous le voyez donc, l'horloge ne "tourne" pas à la même vitesse pour tout le monde...
Overclocking: plus vite que la musique...On vous a menti !Vous venez d'acheter un processeur tout neuf et vous pensez
naïvement qu'il a été conçu pour fonctionner à
la fréquence pour laquelle vous l'avez acheté. L'overclocking n'est pas limité au processeur. En effet, les power users s'intéressent de plus en plus aux cartes graphiques qui sont devenues de véritables petits "processeurs bis" à force de prendre de la puissance... En effet, il s'avère généralement possible de forcer
un processeur à fonctionner à une fréquence supérieure
à sa fréquence "d'usine". Première question intelligente: mais pourquoi donc
l'overclocking est-il possible ? Le problème est que cette marge est extrêmement variable; elle peut jusqu'à dépendre de la chaîne de montage dont a été issu le processeur ! Pour comprendre ceci, mettons-nous quelques instants à la
place de Monsieur Intel (ou de Madame AMD). Bref ! Ce n'est que lorsque la division "Recherche & Développement" aura
rendu une nouvelle copie, un tout nouveau processeur tout truffé de
nouveaux concepts et de nouveaux bitoniaux, que le "Géranium" pourra
se préparer à passer la main à son successeur, le "Teniasolium". Autre explication, beaucoup moins technique cette fois,
quant à l'extrême variabilité du potentiel d'overclocking
des différentes
versions d'un même processeur: les lois du marché. Il y
a en effet dans toute entreprise commerciale un facteur pénible
mais néanmoins inévitable:
la clientèle. Celle-ci, instable et un peu chiante, peut soudainement
vous réclamer en masse du "Géranium 200" alors
que vous venez de produire
à grands frais de pleins cargos de "Géranium 300",
certes plus onéreux
mais également plus performants. Alors, quoi qu'on fait
de nos beaux binious ? On coule les bateaux et on escroque à l'assurance
? Si la demande en "Géranium 200" devient
tsunamiesque, on franchit alors encore un cap dans Quoi
qu'il en soit, n'espérez
pas multiplier par deux la fréquence de travail effective
de votre processeur grâce à l'overclocking. Le
gain moyen à espérer est rarement supérieur à 15-20%,
même si certains grands déments affirment avoir atteint des
gains de 150% !
Les risques de l'overclockingSoyons très clair: le grand risque de l'overclocking reste la détérioration irréversible des différents composants de votre ordinateur. Détérioration rarement brutale (style "BOUM" ! Plus rien), sûrement plus insidieuse (style agonie discrète) mais en tout cas, soyez-en sûr(e), absolument pas couverte par la garantie constructeur. Voyons ensemble les possibles symptômes d'un overclocking trop ambitieux:
Quand bien même votre processeur semblerait parfaitement supporter sa nouvelle fréquence de fonctionnement, soyez bien conscient(e) toutefois que ce forcing imposé ne contribuera pas à rallonger sa durée de vie. Celle-ci étant normalement prévue pour plusieurs décennies, c'est-à-dire bien plus longtemps que la durée de vie marketing d'un processeur, un petit vieillissement prématuré ne devrait donc toutefois pas vous inquiéter outre mesure. Vous l'avez donc compris et ne venez pas dire qu'on ne vous avait pas prévenus: l'overclocking a quand même un petit air de roulette russe !
Dopage d'une puce: mode d'emploiRègle n°1: Bien connaître son sujetComme nous l'avons déjà précisé, la marge d'overclocking est extrêmement variable d'un processeur à l'autre. Deux processeurs du même constructeur, du même nom, voire cadencés à la même fréquence, peuvent très bien ne pas démontrer les mêmes aptitudes au surfréquençage. En effet, le seul nom "commercial" d'un processeur ne renseigne
que partiellement sur sa vraie nature car tout au long de son exploitation,
différentes améliorations
de son architecture voient le jour. Les fondeurs appellent core
steppings ("versions de noyau") ces
variantes successives. Dès lors qu'un processeur bénéficie
de perfectionnements jugés significatifs, son core stepping est
modifié en conséquence, sans que le nom générique
du processeur ne change pour autant.
La première très sage décision va donc consister à identifier
la version de noyau du processeur que l'on s'apprête à stimuler.
Règle n°2: Monter au grenier...Puisque c'est sûrement là que vous avez entassé le manuel de la carte mère qui accompagnait normalement votre ordinateur. La carte mère est le support nourricier de votre puce qui vient s'y enficher
afin d'être alimentée en courant électrique ainsi qu'en données en provenance
des autres organes de l'ordinateur. Très concrètement, les trois principaux paramètres liés à l'overclocking sont directement manipulables à partir de la carte mère, à savoir:
Première constatation: toutes les cartes mères ne permettent
pas de jouer sur ces trois paramètres. Certaines, inflexibles,
ne prévoient même aucun moyen
de modification alors que d'autres - bien évidemment les plus prisées
par les power
users - autorisent de jouer sur toutes ces variables. Pour faire simple, le BIOS est une sorte d'interface logicielle permettant le paramétrage de la carte mère. L'accès à ce BIOS ne peut se faire qu'un court instant lors du démarrage de la machine, par l'appui d'une touche prédéterminée selon le fabricant de la carte.
Impétueux(se) comme vous êtes, vous avez jeté à la
poubelle cette notice de toute façon incompréhensible ?
Pas de panique, vous pourrez sans problème la retrouver sur le site
Internet du fabricant de votre carte mère. Pour connaître
celui-ci, le plus simple est encore de lire la notice de votre carte mère. Dans les deux cas, néanmoins, la notice accompagnant votre carte
mère est indispensable afin d'éviter d'emblée les très
grosses bétises. Règle n°3: BidouillerBon bin... Nous y v'là... Si vous êtes toujours sûr(e) de vouloir taquiner la puce, on va y aller... Quoiqu'il s'avère très délicat d'établir un processus
type d'overclocking, l'auteur de ce site, ne reculant devant aucun truc fou
afin de satisfaire ses
trois lecteurs, va néanmoins s'y risquer. Conseil n°1: On ne sait jamais... Conseil n°2: Le jeu et la chandelle. Conseil n°3: Garder la tête froide !
La conséquence à tirer de cette vérité très mathématique est évidente: Prévoyez un système de ventilation d'autant plus puissant que votre overclocking risque d'être ambitieux.
Conseil n°4: Petits pas petits pas... Si vous n'avez rien sauté pour parvenir jusqu'à cette
ligne, vous ne serez pas surpris(e) d'apprendre qu'il existe deux moyens directs
de
surfréquencer votre processeur: soit augmenter la fréquence d'horloge
de sa carte mère (ou du bus système, c'est la même chose),
soit augmenter son coefficient multiplicateur. Mieux encore, il pourra être judicieux de diminuer quelque peu le coefficient multiplicateur si cela nous permet de gagner quelques mégahertz supplémentaires sur le bus système. Chose essentielle à savoir: de deux processeurs identiques, celui disposant de la plus grande fréquence horloge sera très généralement le plus performant. En d'autres termes, inutile d'aller abaisser la fréquence d'horloge pour mieux la multiplier ensuite; la chose serait au mieux inutile, et au pire contre-productif. Si
votre carte mère vous le permet, la méthode la plus
sûre est la méthode
dite "Petipapetipa".
En clair, vous augmentez
petit à
petit la fréquence d'horloge de votre carte, et à chaque
modification, vous rebootez votre machine afin de voir si la bête semble
tenir le choc. Si tout semble fonctionner normalement, vous pouvez alors envisager de tirer
un peu plus sur la ficelle. Si, au contraire, l'ordinateur se
comporte anormalement ou se bloque sans raison
apparente, nous pouvons alors faire preuve de sagesse et revenir au dernier
réglage, ou faire preuve d'obstination et continuer de jouer à l'apprenti
sorcier...
Conseil n°5: La tension monte... Conseil n°6: J'ai la mémoire qui flanche...
Pour s'assurer de la pertinence de ce diagnostic, vous pouvez
vous rendre encore une fois dans le BIOS mais vous pencher cette
fois sur les paramètres de la mémoire. Le but sera ici de
rendre celle-ci la plus fiable possible, en abaissant au minimum
tous les paramètres responsables de son fonctionnement. Pour ce
faire, rendez-vous dans la section "Chipset features" et placez les options
"DRAM Acces Time" à la valeur minimale et "DRAM Latency" à la valeur
maximale. Si l'ordinateur semble avoir retrouvé sa
stabilité d'antan, une forte présomption planera alors sur la
mémoire, celle-ci étant manifestement incapable de suivre le rythme
que vous voulez lui imposer.
Conseil n°7: Excès de vitesse de vos bus... En effet, n'oublions pas que l'augmentation de la fréquence d'horloge se traduit automatiquement par l'augmentation de la cadence de travail de votre processeur et de votre mémoire, bien sûr, mais également, de manière indirecte, sur la vitesse de vos bus d'entrées/sorties et, donc, sur la cadence de travail imposée à toutes les cartes connectées à eux. Certaines cartes supporteront sans peine cette surcharge de travail, mais d'autres, plus mémères, rechigneront et vous le feront alors savoir en boudant. Une manière très simple de vérifier cette hypothèse
voire, peut-être,
d'y remédier, consistera simplement à activer, si elle existe,
la fonction PCI
lock de votre carte mère. Celle-ci, en forçant
les bus d'entrées/sorties à rester bloqués sur leur
fréquence normale
de fonctionnement, peut contribuer à rétablir la belle harmonie
au sein de votre tour blanche. Procédure d'urgence: Réanimation et électrochoc. Et voilà ! Ce qui devait arriver est arrivé !
Enivré(e) par la moiteur
de l'air chaud exhalé par le ventilateur de votre machine, vous
avez laissé le côté obscur de l'overclock submerger
votre bon sens légendaire et placé la barre si haut que
votre ordinateur préféré
en est resté tout bloqué, incapable
de redémarrer.
Heureusement, il existe une procédure de réanimation prévue pour ce genre de syncope très spectaculaire, et ça, c'est la bonne nouvelle. La mauvaise, c'est qu'il vous falloir pour cela replonger dans votre manuel de carte mère, et, à l'aide de vos petits doigts agiles, dévisser les petites vis à l'arrière de votre boîtier puis accepter d'entrer en contact physique avec les tripailles de votre animal domestique. Le but: trouver l'option Clear CMOS sur le manuel de votre carte mère et localiser sur cette dernière le cavalier correspondant. En déplaçant ce cavalier en position "effacement" avant de relancer votre machine, vous allez délibérement provoquer l'effacement d'une petite mémoire située sur la carte mère et expressément chargée de mémoriser les paramètres de votre BIOS.
Réinitialisée de cette manière, votre carte mère va dès lors retrouver ses réglages d'usine et ce "lavage de cerveau" purificateur devrait vous permettre de retrouver une machine vierge et prête à repartir. Hélas, si la bestiole refuse toujours de démarrer, il vous faut alors envisager la possibilité qu'un ou plusieurs organes de votre ordinateur ait mal vécu vos expériences démoniaques. Et si le triste diagnostic se précise, il y a fort à parier que votre dernière tentative d'overclocking s'achève par le rachat d'un tout nouveau biniou . Quelle joie alors, dans votre malheur, d'avoir scrupuleusement
suivi notre conseil n°1.
Règle n°4: Le stress utile ?Le point d'interrogation ponctuant cette dernière règle revêt ici une importance cruciale car alors que nous nous promenions déjà sur des terres hasardeuses, nous allons faire un pas supplémentaire vers l'inexploré et pénétrer sur des terres encore plus incertaines, très mal défrichées, et, bien sûr, ô combien dangereuses. Certains power users l'assurent, la main sur le coeur: un rodage, s'il est bien maîtrisé, peut sensiblement augmenter le potentiel d'overclocking de certains processeurs. Bien... pourquoi pas ? Mais au fait, qu'est-ce-que c'est,
en informatique interlope, qu'un rodage bien maîtrisé ? En quoi consiste un rodage de processeur ? Et bien c'est un peu comme pour une voiture, mais exactement l'inverse ! En clair, vous soumettez plusieurs jours durant votre processeur à un programme monstrueusement exigeant (type benchmark complet ou démo de jeu bien 3D) et celui-ci est censé "s'habituer" au surmenage provoqué et mieux réagir par la suite à un overclocking ambitieux. Le procédé, à mi-chemin entre entraînement militaire et mithridatisation au stress, s'apparente en fait à une technique bien connue des fondeurs appelée annealing. Celle-ci consiste à surchauffer les galettes de silicium afin de réduire au minimum les défauts de la structure cristalline du métal et favoriser par la suite leur dopage, étape essentielle à l'obtention d'un parfait semi-conducteur prêt pour le service. Ceci dit, maintenant, que peut-on appeler un rodage bien maîtrisé ?
Si malgré le traitement que vous lui faites subir, votre processeur persiste à plafonner à des températures "normales", vous pouvez alors pousser le vice et augmenter un chouia sa tension d'alimentation. Mais qu'est-ce que je dis là !
Enfin bref... Comme le disait Confucius sur sa montagne, "l'overclocking, c'est
accepter pour l'homme de perdre des dizaines d'heures afin
de faire gagner à la puce quelques millisecondes." Quoi qu'il en soit, l'overclocking est un domaine si vaste et si pointu que de très nombreux sites Internet se sont spécialisés dans la compilation de conseils et de statistiques relatifs à ces techniques. Soyez bien sûr(e) néanmoins qu'aucun d'entre eux ne participera au rachat de votre ordinateur si celui-ci venait à mal supporter vos velléités d'overclocking. Comme nous vous l'avons déjà dit, la marge exploitable
pour le surcadençage d'un processeur est extrêmement variable.
Néanmoins, certaines puces sont connues pour mieux se prêter
au "jeu" que d'autres. Le plus simple, encore, pour bien apprécier le potentiel d'overclocking de votre puce, c'est de soumettre à Google une requête du type "Celeron Overclocking" et de se baisser pour ramasser conseils et retours d'expérience. Bon courage. | |||||||||
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