Overclock no Core i7

A forma tradicional de overclock nos processadores LGA775 é através da frequência do FSB, que determina não apenas a frequência do processador, mas também da memória e de outros periféricos. Nas placas atuais, a frequência da memória pode ser ajustada de forma independente, o que permite (dentro do suportado pelos módulos) aumentar a frequência da memória, de forma a ganhar alguns pontos adicionais, ou reduzir a frequência da memória em relação ao FSB, permitindo que o clock do processador aumente, mas que a memória continue operando em uma frequência próxima da original.

No Core i7 o processo mudou um pouco, já que ele não utiliza mais o FSB. No lugar dele, existe uma frequência base (Host Clock Frequency), batizada de BCLK (que nos primeiros modelos do Core i7 é de 133 MHz) a partir da qual são obtidas 4 frequências distintas:

a) A frequência dos núcleos do processador, que assim como nos anteriores, é obtida através de um multiplicador, que vai de 20x no i7-920 a 25x no i7-965 XE. O multiplicador é destravado nos modelos da série XE (um diferencial proposital, para justificar a grande diferença no custo) e bloqueado nos demais processadores.

b) A frequência do controlador de memória, cache L3 e outros componentes auxiliares incorporados ao processador, que são coletivamente chamados de uncore. A frequência nominal é de 2.13 GHz para o i7-920, i7-940 e i7-950 (multiplicador de 16x) e de 2.66 GHz para o i7-965 XE e i7-965 XE (multiplicador de 20x). A regra básica é que a frequência deve ser pelo menos o dobro da frequência da memória.

A frequência do uncore é o segundo fator mais importante para o desempenho, perdendo apenas para o clock dos núcleos. O motivo é simples: o clock do uncore determina a frequência de operação do cache L3, que é um fator fundamental para o bom desempenho do i7.

Ao aumentar a frequência do uncore de 2.13 para 2.66 GHz, a latência do cache L3 é reduzida de 41 para 36 ciclos, um ganho de 12%. Um grande percentual da diferença de desempenho entre o i7-950 e o i7-975 XE se deve justamente à diferença no clock do uncore.

c) A frequência do barramento QPI (que liga o processador ao chipset), que é de 2.4 GHz no i7-920, i7-940 e i7-950 (multiplicador de 18x) e 3.2 GHz no i7-965 XE e i7-965 XE (multiplicador de 24x). Dependendo da placa-mãe, o Setup pode reportar a frequência do QPI diretamente, ou informar a frequência efetiva (em MT/s), que corresponde à frequência multiplicada por 2.

d) A frequência dos módulos de memória DDR3, que é de 1066 MHz (multiplicador de 8x) nos modelos regulares e 1333 MHz (multiplicador de 10x) nos da série XE. A frequência da memória aumenta juntamente com a frequência base, mas é possível reduzir o multiplicador, de forma a não exceder a frequência suportada pelos módulos.

Com exceção dos processadores da série XE, o multiplicador da memória é travado para mais, por isso não é possível aumentar a frequência da memória sem aumentar junto a frequência base.

Tanto o uncore quanto o QPI oferecem uma boa tolerância a frequências mais altas, já que o uncore opera a uma frequência mais baixa que o restante do processador e o QPI foi projetado para trabalhar a 3.2 GHz (frequência que é usada nos processadores da série XE). Graças a isso, as maiores preocupações ao fazer overclock acabam sendo a frequência dos núcleos e da memória, não muito diferente do que temos em um Core 2 Duo.

Ao aumentar o BCLK para 166 MHz no i7-920, por exemplo, os núcleos passarão a trabalhar a 3.33 GHz, o uncore a 2.66 GHz, a memória a 1.33 GHz e o QPI a 3.0 GHz, uma configuração que deve funcionar sem problemas caso você esteja utilizando um bom cooler e módulos DDR3 de 1333 MHz ou mais.

Ao tentar ir mais longe, você vai eventualmente se deparar com instabilidade relacionada ao processador (que pode ser causada pele frequência propriamente dita, ou pelo aumento na temperatura), na memória, ou, eventualmente, relacionada ao cache L3 ou outro dos componentes do uncore. Chegamos então à questão das tensões.

A tensão default dos modelos de 45 nanômetros do i7 é de 1.2V, tensão que você pode aumentar com uma certa segurança para até 1.35V. O grande problema em aumentar a frequência do processador é que a dissipação térmica aumenta proporcionalmente, o que torna necessário usar um cooler mais eficiente (é por isso que empresas como a Noctua ganham tanto dinheiro vendendo coolers de alta performance). Se o problema for a temperatura, aumentar a tensão acaba sendo contra-produtivo.

Embora a Intel use o melhor desempenho do processador em diversas tarefas para justificar o maior consumo, o fato é que o i7 é um processador um pouco mais gastador que os Core 2 Quad baseados no Penryn, o que torna o cooler e a ventilação do gabinete fatores especialmente importantes ao fazer overclock.

Em seguida temos a tensão do uncore, que também é de 1.2V e pode ser aumentada com segurança para até 1.35V. As tensões do processador e do uncore são independentes, por isso você pode aumentar apenas a do uncore (que não eleva consideravelmente o consumo do processador) ou vice-versa.

Aumentar a tensão do uncore é geralmente necessária ao aumentar a frequência base para 175 MHz ou mais, ponto em que o controlador de memória começa a apresentar sinais de cansaço.

Concluindo, temos a função da memória, que continua desempenhando a mesma função que nas placas LGA775, permitindo que os módulos de memória suportem tensões mais altas. Embora muitos fabricantes de memória produzam kits com tensões nominais de 2.0V ou até mais, a Intel recomenda não usar mais do que 1.65V, alertando que tensões mais altas podem causar danos ao controlador de memória integrado ao processador.

Apesar do uso do CMOS e outras técnicas para reduzir o consumo, o i7 oferece um bom potencial de overclock, com mesmo o i7-920 atingindo 3.4 GHz (BCLK de 170 MHz) sem grande dificuldade. Aumentando as tensões e usando um cooler de alto desempenho é possível chegar aos 4.0 GHz na maioria dos casos, mas nesse ponto a dissipação térmica começa a ultrapassar o que é viável usando refrigeração a ar. Como sempre, é possível ir um pouco mais longe usando um watter-cooler, mas o custo adicional acaba não compensando.

Como sempre, a qualidade dos waffers e, consequentemente, a frequência máxima de operação dos processadores em overclock, tende a aumentar conforme a produção aumenta e a Intel aperfeiçoa a técnica de produção. Não deve demorar até que novas séries do processador sejam capazes de atingir a marca dos 4.5 GHz.

Continuando, em qualquer overclock mais agressivo, é importante desativar o Turbo Boost, já que o aumento adicional de 266 MHz acaba sendo suficiente para desestabilizar o processador. Procure pela opção “Intel Turbo Mode Tech” ou “Enable Turbo Boost”.

Outra opção importante é a “CPU VR Current Limit Override” ou “CPU TM Function”, que controla o comportamento do controlador PCU embutido no processador. Por default, ele reduz a frequência do processador sempre que o TDP ou a amperagem máxima é atingida, limitando bastante as frequências que você conseguirá atingir no overclock. Para eliminar o obstáculo, é necessário desativar a função.

No caso dos processadores da série XE as coisas são um pouco mais fáceis, pois o multiplicador é destravado, permitindo que você aumente a frequência do processador sem precisar mexer na frequência base. Por serem processadores selecionados dentro da linha de produção, eles são também capazes de atingir frequências um pouco mais altas que a dos modelos mais baratos, mas a diferença no preço faz com que eles não sejam uma boa idéia.

Como em outros casos, o melhor custo-benefício é usar o i7-920, que é o modelo mais barato da linha (ou eventualmente o i7-940, quando ele cair de preço) e combiná-lo com uma boa placa-mãe e um bom cooler, compensando o gasto adicional com um bom overclock.