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  • Taktvoll: Athlon-64-Tuning

    Auch wenn der Athlon 64 ein superschneller Prozessor ist: Manchmal können ein paar zusätzliche MHz nicht schaden. Wie Sie das Thema A64-Übertaktung richtig angehen, zeigt unser ausführlicher Ratgeber.

    Was das Thema Athlon-Tuning mit einem Mainboard-Schwerpunkt zu tun hat? Sehr viel! Denn die Hauptplatine dient nicht nur als reine Herberge für den Prozessor. Ob und wie gut sich ein Athlon 64 übertakten lässt, hängt ebenfalls maßgeblich vom Mainboard ab. Genauer gesagt vom Bios, das -- je nach verwendetem Chipsatz -- die dafür nötigen Optionen und Einstellungen bereithält.

    Einer Erklärung bedarf das Übertakten eines Athlon 64-Systems dabei vor allem, weil sich der Prozessor in einem wesentlichen Punkt von älteren Athlon-Generationen (bis hin zum XP) und auch den Intel-Pendants unterscheidet. Und zwar hat er den so wichtigen Speichercontroller gleich mit integriert. Eine Northbridge wird dadurch fast überflüssig, beziehungsweise die restlichen Funktionen lassen sich zusammen mit der Southbridge zu einem einzigen großen Baustein zusammenfassen. Nvidia macht es zum Beispiel bei seinem Nforce 4 so. Der Begriff »Chipsatz« stimmt dann eigentlich gar nicht mehr.

    Grundlagen & Basiswissen


    Populäre Irrtümer


    Durch den integrierten Speichercontroller, aber auch durch ein, zwei andere technische Besonderheiten, unterscheidet sich das ganze System aus Taktraten und Multiplikatoren deutlich vom Gewohnten. Der Unwissende ist hier ausnahmsweise mal im Vorteil: Wer sich noch nie mit dem Übertakten von Prozessoren beschäftigt hat, kann unseren Ratgeber in aller Ruhe angehen. Tuning-Veteranen müssen sich hingegen ein wenig umstellen. Hier die zwei wichtigsten Regeln im Vergleich zu anderen oder älteren Plattformen. Wir erwähnen sie deshalb, weil sie auch im Zusammenhang mit A64-Systemen immer wieder fälschlicherweise ins Spiel gebracht werden.

    Klarstellung 1: Es gibt beim Athlon 64 keinen Front Side Bus (FSB, Erklärung siehe Glossar) bzw. Systemtakt mehr!

    Klarstellung 2: Es gibt keine synchronen/ asynchronen Taktraten mehr!


    Der übliche Weg


    Zur Erläuterung dieser zwei Punkte fassen wir kurz zusammen, wie sich bei anderen Plattformen (also Sockel A, Sockel 478, Sockel 775) der CPU-Takt errechnet. Dazu multiplizieren wir einfach den Wert vom Front Side Bus mit dem Prozessor-Multiplikator. Der FSB gibt gleichzeitig den Takt für den Speicher vor. Beispiel: Ein Athlon XP 2400+ hat einen echten Takt von 2.000 MHz, der sich aus 133 MHz FSB und dem Multiplikator 15 ergibt.

    Als RAM braucht so ein System also ebenfalls den FSB133-Typ, was sich dann bei DDR-Speicher wegen der doppelten Datenrate DDR266 nennt. Bei vielen Boards kann man zwar den RAM-Takt getrennt vom Front Side Bus einstellen; dann läuft er aber asynchron, da nicht auf jeden CPU-Takt ein RAM-Takt kommt und umgekehrt. Das kann Performance fressen, weshalb wir von asynchronen Takten abraten, soweit sie vemeidbar sind.

    Einer für alle


    Zurück zum Athlon 64: Der kennt wie gesagt weder Front Side Bus noch Systemtakt. Es gibt allerdings als Ausgangsbasis einen Referenztakt, von dem sich fast sämtliche relevanten Taktraten in einem solchen System -- Prozessor und Hypertransport (Erklärung siehe Glossar) -- ableiten. Eine Ausnahme bildet hier der Speicher. Dessen anliegender Takt hängt nur sehr indirekt vom Referenztakt ab, was später noch eine wichtige Rolle spielt.

    An dieser Stelle müssen wir anzumerken, dass der Referenztakt keine unmittelbare Auswirkung auf die Geschwindigkeit eines PCs hat! Auch das gehört zu den populären Irrtümern bei einem A64-Rechner.

    Beim Front Side Bus eines Intel- oder Athlon XP-Systems sieht das anders aus: Um zum Beispiel bei einem Sockel-A-Athlon auf 2.000 MHz zu kommen, hätte man neben den »serienmäßigen« 15 x 133 MHz theoretisch auch die Möglichkeit, die CPU mit 12 x 166 MHz laufen zu lassen (wenn sie es dauerhaft aushalten würde), was dank des höheren FSBs auch tatsächlich etwas schneller wäre.

    Nur das Endergebnis zählt


    Bei einem A64-System ist für die Leistung hingegen völlig egal, wie sich der tatsächliche CPU-Takt errechnet. Ein A64 4000+ beispielsweise arbeitet mit 12 x 200 MHz ganz genauso flott wie mit 10 x 240 MHz -- Hauptsache, es kommen 2.400 MHz dabei heraus.

    Für das Übertakten eines Prozessors bedeutet das: Ein Erhöhen des Referenztaktes bei gleichbleibendem Multiplikator ergibt eine höhere tatsächliche Taktrate der CPU -- sie arbeitet schneller. Eine Erhöhung des Multiplikators bewirkt genau das gleiche. Das heißt, ob Sie nun eine CPU mit 2.000 MHz (10 x 200 MHz) über den Multiplikator (also 11 x 200 MHz) oder den Referenztakt (also 10 x 220 MHz) auf 2.200 MHz tunen, ist bei einem Athlon 64 für die Arbeitsweise und Geschwindigkeit des Prozessors selbst völlig egal. Er muss es nur mitmachen. Auf die anderen Komponenten, speziell den Speicher, hat die Art des Übertaktens aber sehr wohl großen Einfluss. Hier gibt es einiges zu beachten.

    Angewandte Speicher-Mathematik


    Geteiltes RAM


    Was bei der CPU bislang noch angenehm einfach war, wird beim Berechnen des Speichertakts ziemlich kompliziert. Solange alles mit den vorgegebenen Werten läuft, brauchen Sie sich erst gar nicht groß ums RAM zu kümmern. Wehe aber, Sie wollen Ihren Athlon 64 tatsächlich übertakten. Dann sollten Sie zumindest das Prinzip der Speichertaktraten kapiert bei einem S754/S939-System kapiert haben, da hier die meisten Fehler passieren.

    Grundsätzlich berechnet sich der tatsächlich anliegende Speichertakt so: RAM-Takt gleich Prozessortakt dividiert durch den Speicherteiler. Der Speicherteiler muss immer ganzzahlig sein und ermittelt sich aus der Division des CPU-Taktes durch die im Bios vorgegebene »Rahmengeschwindigkeit« des RAMs.

    Wie an früherer Stelle schon einmal angemerkt, fließt der Referenztakt bei dieser Formel nur sehr indirekt mit ein. Angenommen, Sie haben DDR400-Speicher (also 200 MHz tatsächlicher Takt) und einen Athlon 64 3500+ (tatsächlicher Takt 2.200 MHz), dann ist die Rechnung leicht nachvollziehbar: 2.200 MHz geteilt durch 11 ergibt 200 MHz RAM-Takt.

    Haben Sie hingegen nur DDR333-Speicher (und das im Bios auch so eingestellt), so müssen Sie über die Rechnung »CPU-Takt durch Speichertakt« erstmal den passenden Teiler ermitteln. Der wird grundlegend aufgerundet zur nächstgrößeren Zahl, da die vorgegebene »Rahmengeschwindigkeit« grundsätzlich nicht überschritten werden darf. In unserem Beispiel kommt zunächst mal 13,25 raus (2.200 durch 166). Abrunden auf 13 ist tabu, da sonst beim Speichertakt ein größerer Wert als die erlaubten 166 MHz herauskommen würde. Also runden wir auf 14 auf -- die Rechnung lautet nun »2.200 durch 14 ergibt 157,1«. Das ist nun tatsächlich der effektive Takt, mit dem DDR333-Speicher auf einem A64-System bei einem 3500+-Prozessor (2.200 MHz) läuft. Das heißt, durch das Prinzip der ganzzahligen Teiler kann es sein, dass Ihre RAM-Module nicht so schnell laufen, wie sie theoretisch könnten.

    Krumme Sache


    Was aber, wenn wir die CPU übertaktet haben? Dann wird es erst recht kritisch, denn den RAM-Teiler berechnet das System immer ausgehend vom ursprünglichen Referenztakt von 200 MHz sowie dem im Bios angegebenen Speichertyp. Solange der CPU-Multiplikator gleich bleibt, bleibt auch der RAM-Teiler unverändert -- unabhängig vom Referenztakt!

    Nehmen wir noch mal die Rechnung von vorher. Bei serienmäßigen Taktraten ist die Rechnung einfach: 2.200 MHz geteilt durch 11 ergibt die gewünschten 200 MHz RAM-Takt. Wenn wir jetzt aber den Referenztakt auf etwa 220 MHz hoch setzen, ergibt sich ein Prozessortakt von 2.420 MHz. Der RAM-Teiler bleibt aber gleich, das heißt, der Speicher läuft nun mit 2.420 MHz durch 11, also ebenfalls 220 MHz. Was bei DDR400-Speicher nicht unbedingt erwünscht ist, da das nicht jedes Modul verträgt.

    Lieber tief stapeln


    Sie haben nun zwei Möglichkeiten: Entweder kaufen Sie sich teuren Tuning-Speicher, der die 220 MHz problemlos verkraftet. Oder Sie behelfen sich mit einem Kniff und stellen im Bios den DRAM-Typ niedriger, in diesem Falle DDR366. Nun kommt in der Basisrechnung der Teiler 12 zur Ausführung: 2.200 MHz durch 12 ergibt 183 MHz -- es passt also wieder.

    Wie gesagt ändert sich der Teiler auch durch das Frisieren des Referenztaktes nicht, solange der CPU-Multiplikator gleich bleibt. Wir hätten jetzt also statt der normalen 2.200 die übertakteten 2.420 Prozessor-MHz, geteilt durch 12. Das ergibt knapp 202 MHz Speichertakt, mit denen nun wirklich jeder DDR400-Riegel zurechtkommen müsste.

    Kleine Formelsammlung


    Wie gesagt: Sobald bei einer Division der errechnete RAM-Takt auch nur 0,1 MHz über dem im Bios vorgegebenen Limit liegt, wird die Formel mit dem nächsthöheren ganzzahligen Teiler ausgeführt. Wie Sie gerade gesehen haben, kann man mit Kniffen den effektiven Speichertakt aber auch wieder ganz nah an den gewünschten Wert heranführen -- oder ihn auch überschreiten. Bei einem angedachten Athlon-64-Tuning sollten Sie also zuerst immer ausrechnen, mit welchem Takt Ihr Speicher dann schlussendlich laufen wird.

    Noch mal die Formel zur Berechnung des RAM-Teilers:


    (aktueller CPU-Multiplikator x 200 MHz)


    eingestellter Speichertakt


    Der tatsächlich anliegende Speichertakt wiederum errechnet sich aus


    Tatsächlicher CPU-Takt


    errechneter RAM-Teiler.


    Hyper Hyper


    Als letzter Aspekt kommt schließlich der Hypertransport-Takt (HT-Takt) an die Reihe. Über den in beide Richtungen arbeitenden HT-Link schieben sich Prozessor und Chipsatz gegenseitig Daten zu. Er berechnet sich aus dem Referenztakt, multipliziert mit dem HT-Teiler (im Bios oft auch LDT-Teiler genannt).

    Bei Athlon 64-Boards beträgt der HT-Takt normalerweise 1.000 MHz (5 x 200 MHz). Wenn Sie mit dem Referenztakt nach oben gehen, sollten Sie also mit dem Teiler eins runter gehen. Zwar dürften leichte HT-Übertaktungen kein Problem sein. Andererseits ist die Bandbreite so groß, dass sie ohnehin nicht ausgenutzt wird und Untertaktungen deshalb keine spürbaren Auswirkungen haben.

    Abschließend nochmals alle relevanten Taktungen eines A64-Systems und ihre Berechnung auf einen Blick:

    CPU-Takt: Referenztakt mal CPU-MultiplikatorSpeichertakt: anliegender CPU-Takt/errechneter RAM-Teiler

    HT-Takt: Referenztakt mal eingestellter HT/ LDT-Multiplikator


    Auf http://home.arcor.de/xxmartin/Calculator finden Sie übrigens einen interaktiven Taktraten-Berechner, der die komplexe Thematik auf einfache Weise anschaulich macht. Geben Sie einfach gewünschte Werte für den Referenztakt, den CPU-Multiplikator und den vorhandenen RAM-Typ ein. Der Athlon64 OC Calculator berechnet dann automatisch alle anstehenden Werte.

    Kontrolle ist besser


    Wenn Sie Ihre ersten Übertaktversuche erfolgreich hinter sich gebracht haben, sollten Sie der Überwachung und Kontrolle Ihres Systems erhöhte Aufmerksamkeit schenken. Zum Kontrollieren und Auslesen der wichtigsten CPU-, Mainboard- und Speicherdaten empfehlen wir CPU-Z -- ein ebenso kleines wie feines Tool. Zur Kontrolle der Temperaturen und Lüfter eignen sich zum Beispiel Speedfan oder die Home Edition von Everest. Oft liegen aber auch Ihrem Mainboard brauchbare Monitoring-Programme mit bei.

    Was sonst noch zu beachten ist


    Spannungswerte erhöhen


    Grundsätzlich gilt, dass übertaktete Komponenten zur Instabilität neigen. Dem lässt sich in der Regel durch leicht erhöhte Spannungen entgegenwirken. Beim Prozessor nennt sich die entsprechende Option im Bios meist »VCore« oder »CPU-Voltage«. Erhöhen Sie den Wert sehr vorsichtig, da Sie ansonsten die CPU brutzeln können! Am besten führen Sie danach jedes Mal einen mindestens einstündigen Prime95-Test durch, um sicherzugehen, dass der Prozessor wirklich stabil läuft.

    Analog gilt das Gesagte auch für die Erhöhung der Spannungswerte von RAM, Chipsatz, HT-Link und PCIe/AGP-Bus. Erhöhen Sie immer nur um den kleinstmöglichen Wert. Erhöhte Stromzufuhr bedeutet übrigens automatisch auch mehr Wärme. Besonders dem Prozessor sollten Sie deshalb nur dann mehr Volt zukommen lassen, wenn Sie einen entsprechend leistungsfähigen Kühler haben.

    AGP/PCI/PCIe-Teiler


    Die Taktraten von AGP- (33 MHz), PCI- (66 MHz) und PCIe-Bus (100 MHz) sollten Sie nach Möglichkeit nicht überschreiten. Zumal deren Bedeutung bei einem modernen PC-System relativ unerheblich ist. Fast alle Boards bieten deshalb für AGP, PCI und PCIe verschiedene Teiler an (ausgehend vom Referenztakt) bzw. die Möglichkeit, den Wert komplett zu fixieren.

    Cool'n'Quiet


    AMDs Cool'n'Quiet verlangsamt einen Prozessor in mehreren Stufen, wenn er nur wenig ausgelastet ist. Das spart Strom und verhindert unnötige Hitzeentwicklung. Erledigt wird das ausschließlich über das Herabsetzen des CPU-Multiplikators. Sobald wieder volle Last anliegt, verwendet Cool'n'Quiet unabhängig von etwaigen Bios-Einstellungen den Original-Multiplikator des Prozessors. Das kann dann gefährlich werden, wenn Sie den Multiplikator zuvor heruntergesetzt haben. Etwa, um einen A64 3500+ von 2.200 MHz (11 x 200) auf 2.400 MHz (10 x 240) zu bringen. Bei Volllast liegen dann auf einmal 11 x 240, also 2.640 MHz an. Das packen zumindest bei den serienmäßigen 1,4 Volt nur die wenigsten CPUs. Ein sofortiges Einfrieren samt Bluescreen ist dann die Folge.

    Mainboard-integrierte Übertaktung


    Viele Mainboards bieten eine bereits ins Bios integrierte, automatische Übertaktfunktion an (zum Beispiel AI N.O.S. von Asus). Hier wird in der Regel einfach der Referenztakt ohne weitere Anpassungen hochgeschraubt -- neben dem Prozessor laufen damit auch der HT-Link und das RAM oberhalb ihrer standardmäßigen Spezifikation. Wer Bedenken hat, sollte diese Funktionen deshalb besser deaktiviert lassen.

    Fazit: Sieht komplizierter aus als es ist


    Die theoretische Basis wirkt komplex und kompliziert. Was sie prinzipiell auch ist, speziell wenn es ums RAM geht. Wer deshalb munter drauf los übertaktet, kann in Teufels Küche kommen. Mal abgesehen davon, dass Sie solche Maßnahmen immer auf eigene Gefahr machen: Überlegen Sie sich gut, ob Ihnen die Leistungssteigerung das Risiko wert ist. Haben Sie das Prinzip des Athlon 64-Tunings aber erst mal kapiert und gehen Sie vorsichtig vor, kann nicht viel passieren.

    Michael Galuschka

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Athlon 64 X2 4200+
Taktvoll: Athlon-64-Tuning
Auch wenn der Athlon 64 ein superschneller Prozessor ist: Manchmal können ein paar zusätzliche MHz nicht schaden. Wie Sie das Thema A64-Übertaktung richtig angehen, zeigt unser ausführlicher Ratgeber.
http://www.gamesaktuell.de/Athlon-64-X2-4200-CPU-238229/Specials/Taktvoll-Athlon-64-Tuning-717345/
01.03.2006
http://www.gamesaktuell.de/screenshots/medium/2006/07/hw_tuning_referenztakt_03eps.jpg
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