Overclock

Antigamente, uma nova técnica de fabricação significava uma garantia de frequências mais altas de operação e margens maiores de overclock. Um processador produzido, digamos, em uma técnica de 130 nm capaz de atingir os 2.5 GHz em overclock, seria seguramente capaz de atingir 3.0 GHz ou mais caso lançado em uma versão de 90 nm, por exemplo. A partir dos 45 nm, entretanto, os ganhos de clock a cada nova geração se tornaram cada vez menores e os fabricantes passaram a tentar aumentar o desempenho através de melhorias na arquitetura, integração de mais componentes, melhoras na integração com a GPU e assim por diante, em vez de simplesmente contarem com aumentos progressivos na frequência de clock como antigamente. Infelizmente isso também complica as coisas para quem deseja fazer overclock, já que os limites físicos dos processadores continuam na casa dos 4 a 5 GHz, assim como nas gerações anteriores.

Durante o desenvolvimento do Sandy Bridge, a Intel focou grande parte dos recursos na redução do consumo, especialmente em melhorias capazes de permitir que o Ivy Bridge trabalhe estavelmente com tensões mais baixas, o que é um fator essencial no caso dos ultrabooks, que demandam processadores com TDPs inferiores a 17 watts. A própria implementação dos transistores tri-gate priorizou a redução do gate-leakage e não a velocidade de chaveamento dos transistores. Finalmente, a migração para a técnica dos 22 nm tornou o Ivy Bridge mais frágil em relação ao aumento nas tensões, podando mais uma ferramenta essencial para um bom overclock.

Como resultado de tudo isso, as frequências de operação do Ivy Bridge usando resfriamento a ar giram em torno dos 4.5 a 4.8 GHz, que são de fato levemente inferiores às alcançáveis no Sandy Bridge. É possível atingir frequências levemente mais altas, na casa dos 4.9 a 5.0 GHz usando resfriamento líquido, mas o pequeno ganho de desempenho não compensaria o custo.

Você notará que os modelos do Core i3/5/7 baseados no Ivy Bridge operam a frequências ligeiramente mais altas que os modelos anteriores, mas na verdade isso é fruto apenas de uma margem de trabalho mais estreita por parte da Intel, que está aproveitando a redução no consumo para oferecer processadores operando a frequências mais altas dentro de cada faixa de consumo. Como pode imaginar, frequências default mais altas e tetos de frequência mais baixos significam menores margens de overclock.

Em primeiro lugar, o overclock através do aumento da frequência base (BLCK) continua sendo muito limitado, por isso a única forma de aumentar a frequência do processador de forma significativa é através do multiplicador, que naturalmente continua disponível apenas nos modelos mais caros, da série K. Para ter um Core i7-3770K operando a 4.4 GHz, por exemplo, bastaria aumentar o multiplicador para 44x, mantendo o BLCK em 100 MHz.

Nos demais modelos, fora da série K, você pode obter um overclock de 4 ou 5% (ou até 7% caso você tenha muita sorte) aumentando o BLCK e só. Neles, os únicos overclocks significativos que você vai conseguir são overclocks da GPU, que vão interessar apenas nos notebooks e em sistemas de baixo-custo, sem GPU dedicada. Em outras palavras, os tempos onde era possível fazer overclocks de 50% ou mais em modelos de baixo custo, fazendo com que eles apresentassem um desempenho similar ao dos topo de linha acabaram, pelo menos dentro da linha da Intel. Ainda é possível fazer overclocks generosos, mas apenas nos modelos mais caros.

Mesmo nos processadores da série K, o overclock demanda um pouco mais de cuidado, já que o Ivy Bridge se comporta de forma bem distinta do Sandy Bridge em relação ao overclock. O principal cuidado é em relação às tensões. O consumo do Ivy Bridge aumenta muito mais rápido juntamente com o aumento da tensão, com um aumento de até 10 watts no consumo para cada 0.05V de aumento, resultando em um rápido aumento da temperatura.

Para o Sandy Bridge, as melhores marcas de overclock geralmente são obtidas usando tensões de 1.35 ou 1.4V. No caso do Ivy Bridge os melhores resultados podem ser obtidos usando tensões bem mais baixas, próximas da tensão stock, na casa dos 1.15V a 1.2V. Acima disso a temperatura sobe muito rapidamente e o aumento na tensão logo se torna contra-produtivo. Em geral, um bom cooler vai levá-lo até os 4.5 ou 4.6 GHz usando 1.15V. Caso você tenha um cooler capaz de lidar com o grande aumento na dissipação, é possível chegar aos 4.8 ou mesmo 4.9 GHz aumentando a tensão para 1.3V, mas nesse caso será difícil manter o processador estável e a vida útil do processador será consideravelmente reduzida. Para ter uma ideia, um Core i7-3770K operando a 4.9 GHz com tensão de 1.3V consome quase 180 watts em full-load.

Uma boa notícia é que o Ivy Bridge é capaz de operar com tensões muito baixas, na maioria dos casos trabalhando estavelmente a 3.7 GHz com apenas 0.9V, o que é uma boa notícia para quem gosta de PCs econômicos e silenciosos. Caso você esteja tentando fazer overclock com um cooler deficiente, ou usando o próprio cooler da Intel, o melhor caminho é usar uma tensão baixa, de 1.1V ou mesmo 1.05V e ver até onde o processador vai com ela (o default para o 3770K é 1.128V). A tensão mais baixa manterá a dissipação térmica do processador sob controle, permitindo que você consiga um overclock moderado sem precisar mudar o cooler.

É importante enfatizar que, assim como outros processadores atuais, o Ivy Bridge reduz automaticamente a frequência ao atingir uma temperatura limite, para evitar travamentos. Como consequência, é preciso monitorar a frequência dos núcleos usando algum software de monitoramento para ter certeza que o processador está realmente operando na frequência desejada ao fazer overclock. Passe um pouco do limite e o processador passará a chavear para baixo a frequência, transformando seu overclock em um overclock pra inglês ver.

Assim como o Sandy Bridge, o Ivy Bridge possui 5 ajustes distintos de tensões. Além da Vcc, que é a tensão primária, usada pelos núcleos de processamento, temos a VccAXG, que é a tensão usada pela GPU (assim como no caso da tensão primária, aumentar a tensão da GPU aumenta sua margem de overclock), a vPLL usada pelo circuito que sincroniza o clock interno do processador (geralmente com pouco efeito sobre o overclock), a VccSA usada pelo System Agent, que inclui as linhas PCI Express, controlador de memória e outros componentes (aumentá-la um pouco ajuda a estabilizar o controlador de memória ao usar frequências mais altas para os módulos) e a VddQ, que é a tensão usada pelos módulos de memória. Esta ilustração da Intel ilustra os componentes afetados por cada uma:

Além da tensão, outra opção que tem um efeito significativo é a Load-Line Calibration, que deve ser setada com um valor alto (Ultra-High ou outro disponível).

 

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