Ylikellottaminen

Ylikellotus tarkoittaa tietokoneen komponentin käyttämistä suuremmalla kellotaajuudella kuin sen valmistaja on tarkoittanut. Tämä parantaa suorituskykyä, mutta saattaa heikentää tietokoneen vakautta, nostaa ylikellotetun komponentin lämpötilaa ja virrankulutusta sekä yleensä lopettaa takuun, sillä jos tietokone vioittuu kellotuksen takia sen takuu ei korvaa laitetta. Useimmiten ylikellotetaan tietokoneen suoritinta, näytönohjainta, piirisarjaa ja keskusmuistia. Ylikellottaminen tehdään yleensä BIOSissa, mutta esimerkiksi Windows-käyttöjärjestelmälle on kehitetty apuohjelmia, joiden avulla tietokonetta voi kellottaa käyttöjärjestelmän ollessa päällä.
Piirin toimintajännitteen nostaminen mahdollistaa sen käyttämisen suuremmilla kellotaajuuksilla, ja suurempi käyttöjännite myös kasvattaa komponentin virrankulutusta ja sen myötä lämmöntuottoa. Näiden syiden vuoksi monet ylikellottajat käyttävät järeitä ja kalliita jäähdytysratkaisuja, kuten kuparista valmistettuja jäähdytyselementtejä ja nestejäähdytystä.
Käyttäjä voi itse muuttaa ohjelman tai laitteistomuokkauksen avulla laitteen kellotaajuutta, jota kutsutaan manuaaliseksi muuttamiseksi, kun taas dynaamisessa kellotaajuuden muutoksessa laite huolehtii itse omasta kellotaajuudestaan.
Tietokoneen suorittimissa ulkoinen kellotaajuus (väylän nopeus) on tyypillisesti lukittu jollain kertoimella suorittimen sisäiseen kellotaajuuteen. Eräissä suorittimissa tämä kerroin on kiinteä, jolloin puhutaan kerroinlukosta. Jossain suorittimissa väylätaajuuden ja suorittimen sisäisen taajuuden kerrointa voi muuttaa.
Laitteella on yleensä tietyt fyysiset rajoitukset, jotka asettavat rajat sille, kuinka paljon kellotaajuutta voidaan suurentaa. Kellotaajuuden kasvaessa liian korkeaksi laite yleensä toimii epänormaalisti tai pahimmassa tapauksessa vahingoittuu pysyvästi. Koska laitteet ovat harvoin identtisiä keskenään, voivat laitteiden kestämät korkeimmat kellotaajuudet vaihdella huomattavasti samojen laitteiden kesken. Tämän vuoksi kellotaajuutta suurennettaessa kannattaa testata laitteen toiminta huolellisesti ja kellotaajuutta kannattaa muuttaa pienin askelin, jotta liian suuret muutokset eivät vahingoittaisi laitteita.
Ylikellotuksen historiaa.
Maailman ensimmäistä tietokonetta, Colossusta, ylikellotettiin 1940-luvulla, jotta se purkaisi nopeammin saksalaisten koodeja.
Alkuajan PC-tietokoneita ylikellotettiin vaihtamalla emolevyn kide nopeampaan. 486-aikakaudella yleistyivät emolevyt, joissa jumpperia siirtämällä oli valittavissa suorittimen ulkoinen kellotaajuus, jolloin ylikellotukseen ei enää tarvinnut vaihtaa kidettä. Joillakin 486-emolevyillä pystyi myös vaihtamaan suorittimen jännitettä jumppereilla.
Pentium-aikakaudella alkoivat yleistyä BIOSit, joista emolevyn kellotaajuutta, prosessorin kerrointa sekä jännitteitä pystyi vaihtamaan koskematta emolevyn jumppereihin. Viime aikoina on tullut markkinoille emolevyjä, joissa väylänopeuksia sekä jännitteitä voi muuttaa ohjelmallisesti koneen ollessa käynnissä.
Ylikellotuksen maailmanennätys AMD-suorittimella on 8 722,78 megahertsiä, jonka suomalainen the Stilt -ryhmä saavutti 29. elokuuta 2014. Intelin suorittimella nykyinen maailmanennätys on 9 117,75 megahertsiä.
Alikellotus.
Myös alikellotus on yhtä lailla mahdollista. Tällöin suorituskyky pienenee, mutta vastaavasti lämmöntuotossa ja virrankulutuksessa voitetaan. Samalla jäähdytyksen tarve vähenee ja esimerkiksi tuulettimen kierrosnopeutta voidaan laskea, jolloin melu pienenee. Alikellotuskaan ei aina ole ongelmatonta, sillä jotkin järjestelmän komponentit eivät välttämättä toimi oikein epänormaalin alhaisilla kellotaajuuksilla.
Useimmat modernit tietokoneet laskevat luonnostaan prosessorin nopeutta silloin, kun kone on vähäisellä kuormituksella. Tästä on hyötyä etenkin akkukeston pidentämisessä. Jotkin suorittimet ja emolevyt myös laskevat kellotaajuutta itse, jos suorittimen tai muun komponentin lämpötila lähestyy asetettuja raja-arvoja.