Overklokking

Overklokking (fra engelsk overclocking) er en prosess der man presser en elektronisk komponent til å kjøre på en høyere klokkehastighet enn det produsenten bygde den for. Dette kan medføre å øke mengden spenning prosessoren har tilgang til, for å holde systemet stabilt. De fleste overklokkingsmetoder øker strømforbruk og varmeavgivning.

Oversikt

Meningen med å overklokke er å øke arbeidshastigheten til en gitt komponent. Avveiningene er som regel et høyere strømforbruk og mer lyd fra eventuelle vifter, samt at systemet kan bli ustabilt hvis komponenten blir overklokket for mye. Man risikerer også skade på komponenter på grunn av overflødig spenning og mer varme enn komponenten var designet for. I ekstreme tilfeller trengs komplekse avkjølingssyetemer, for eksempel vannkjøling.
På den andre siden, kan underklokking senke ytelse, men samtidig senke strømforbruk og varmeavgivning, slik at man kan bruke mindre kjøling på systemet, hvilket kan tillate et system som lager mindre lyd. Dette kan også øke batteritid på enheter hvor dette er relevant.
På et flertall av Intels nyere prosessorer (de uten opplåst multipler), på grunn av et drastisk redesign av prosessorene, er overklokking vanskelig, om ikke umulig, og kan forårsake mye ustabilitet. Å undervolte (å senke mengden spenning til prosessoren) er til en viss grad mulig, og kan tillate en bruker lavere strømforbruk.
Ytelsesfordelene ved overklokking varierer sterkt avhengig av programmet som blir brukt, derfor blir som oftest flere programmer testet for å vise effekten av overklokking.
Mange folk overklokker maskinvaren sin for å øke ytelsen dens. Dette blir som oftest gjort av entusiaster og hobbyister. Visse entusiaster gjør dette for å få mer ytelse uten å bruke mer penger på komponenter.
Flere datamaskinkompnenter kan overklokkes, blant annet prosessoren, skjermkort og RAM. Prosessorer kan overklokkes ved å øke multipleren. Flere andre komponenter kan også overklokkes ved å justere systemklokken. Mens klokkehastigheten går opp, vil komponentene etterhvert slutte å fungere riktig, og kan bli mindre pålitelige, selv om spenningsnivået har blitt økt til det maksimale trygge nivået. Det maksimale nivået en komponent kan bli overklokket bestemmes av når komponenten begynner å oppføre seg ustabilt.
Flere ting kan bestemme når en komponent begynner å oppføre seg ustabilt, blant annet prosessor multiplere, spenningsnivåer, temperatur og kjøling.

Betraktninger

Det er flere ting som må tas hensyn til når man overklokker. En av de viktigste er å passe på at komponenten som overklokkes har tilgang til tilstrekkelig spenning for å kunne operere riktig ved en høyere klokkehastighet, men samtidig ikke gir komponenten for mye spenning, siden dette kan permanent skade alle komponenter i systemet.

Kjøling

Alle elektroniske kretser lager varme som et resultat av strømmen som blir brukt. Mens klokkehastigheten og spenningen til en prosessor går opp, går også prosessorens varmeavgivning opp. Forholdet mellom klokkehastigheten og varmeavgivningen er som regel lineær. Derimot finnes det en «vegg» hvor klokkehastigheten ikke kan økes mer. For å overkomme denne «veggen» øker overklokkere spenningsnivået til prosessoren, slik at prosessorens potensial blir høyere. Siden mer spenning betyr mer varme, trengs mer kjøling for å unngå å skade komponentene. Itillegg begynner visse komponenter å yte verre i varmere temperaturer.
Standard kjølingssystemer er som oftest designet for vanlig ikke-overklokket bruk, og overklokking kan trenge mer kjøling, i form av flere eller bedre vifter, større kjøleelementer, eller vannkjøling. Effektive kjøleelementer bruker som oftest kobber, siden det har termisk konduktivitet, men er dyrt. Aluminium blir også brukt i billigere alternativer, siden det har også god termisk konduktivitet, men ikke like bra som kobber. Mange kjøleelementer bruker en blanding av begge metallene, for å få en balanse mellom kostnad og effektivitet.
Vannkjølingssystemer bruker fjerner spillvarme via en radiator. Slike systemer er ofte veldig effektive, og brukes derfor ofte med prosessorer som genererer mye varme.
I mer ekstreme systemer brukes faseovergang, det samme prinsippet som i et kjøleskap. Dette kan lede til prosessortemeraturer så lave som 0 °C, selv under høy belastning.
I de mest ekstreme overklokkingene, slik som verdensrekordene, brukes det ofte tørris eller flytende nitrogen.
I juli 2006, gikk IBM og Georgia Institute of Technology sammen og annonserte en ny rekord i klokkehastigheten på en silikonbasert krets (bare hastigheten på en transistor, ikke alle på prosessoren), over 500 GHz, hvilket ble gjort ved å kjøle ned prosessoren til 4,5 K (−268,6 °C; −451,6 °F) ved hjelp av flytende helium. Per september 2015 er verdensrekorden 8,79433 GHz, dette ble gjort med en AMD FX-8350. Disse metodene er veldig upraktiske over lengre tid, men slike rekorder blir ofte kalt «suicideruns» (på norsk: «selvmordsløp») fordi prosessorene blir stresset såpass hard at de sjeldent overlever mer enn ett forsøk.

Stabilitet og funksjonell testing

Siden en komponent som er overklokket arbeider utenfor vanlige spesifikasjoner, så kan den operere med feil, hvilket kan lede til ustabilitet i systemet. En annen risiko er at små, uoppdagete feil kan hope seg opp over tid, og etterhvert føre til tap av data. Slike feil er veldig vanskelige å oppdage, og ofte får programvaren skylden. Å overklokke kan permanent skade komponenter, også de som ikke er overklokket.
En studie fra 2011 viste at overklokkede forbrukersystemer kunne krasje fra fire til 20 ganger mer enn side ikke-overklokkede motstykker.
Generelt sett mener overklokkere at man kan teste et system for å forsikre at systemet er stabilt og fungerer slik som det skal. Selv om det finnes mange stresstest-programmer tilgjengelig for å teste overklokkede komponenter, så er det så godt som umulig for et individ å 100 % garantere at et system fungerer nøyaktig som det skal.
Overklokkere blir stresstester brukt for å sikre stabil bruk av en overklokket komponent. Disse programmene får den en viss komponent til jobbe under maksimal belastning. Poenget med dette er at potensielle feil forårsaket av overklokkingen dukker opp under testen, og kan derfor fikses, og hvis ingen feil dukker opp, så kan komponenten bli dømt som stabil. Slike tester blir generlt mer pålitlige jo lengre de blir kjørt, så det er vanlig å kjøre testen i flere timer, noen ganger dager.