Overclocking Hakkında Bilinmeyenler ve Riskler Overclocking, çal&thorn;ması için bir saat sinyaline ihtiyaç duyan bir elektronik devreyi tasarımı ve testi sonrasında üreticisi tarafından güvenli olarak belirtilmi&thorn; maksimum saat frekansının üzerinde çal&thorn;tırmaktır. PC dünyasında overclocking denildiğinde ise, bu tanımdaki elektronik devrenin yerini PC yi olu&thorn;turan birden fazla devre ya da komponent alabiliyor. Bu komponentler genelde ya i&thorn;lemci, ya ekran kartı, ya RAM ya da yonga setini olu&thorn;turan entegre devreler oluyor. Bu tanımdan sonra akla gelebilecek ilk soru &thorn;u olabilir: Üreticisi bir üst sınır belirtmi&thorn;se nasıl oluyor da bu sınırın ötesine geçip devreleri çal&thorn;tırabiliyoruz? . Bu soruya cevap verebilmek için elektronik devrelerin çal&thorn;ma prensiplerini ve üreticinin devrenin çal&thorn;ma frekansının üst sınırını nasıl belirlediğini bilmek gerekiyor. Devre tasarımcıları için en önemli deği&thorn;kenler besleme gerilimi , sıcaklık ve fabrikasyon parametreleridir. Bu deği&thorn;kenler devrenin çal&thorn;ma hızını, yani frekansını belirler. Elektronik devrelerin yapı ta&thorn;ları olan transistörler yüksek besleme voltajını ve d&thorn;ük sıcaklıkları severler. Bu &thorn;artlar sağlandığında daha hızlı çal&thorn;ırlar ve dolayısıyla da devre daha yüksek frekanslarda çal&thorn;abilir. Besleme voltajı sistemdeki yük miktarına, sıcaklığa ve güç kaynağının kalitesine gore belli bir değer etrafında belli bir tolerans aralığında salınır. Sıcaklık da, besleme voltajı gibi yük miktarına ve kasanın soğutma sistemine bağlı olarak belli değerlerde salınır. Diğer deği&thorn;kenimiz olan fabrikasyon parametreleri ise tasarımcının ya da kullanıcının kontrolünde değildir. Doğası itibariyle rastgele bir prosestir . Aranızdan olasılık teorisine a&thorn;ina olanların bilebileceği gibi, rastgele proseslerin belirli dağılım fonksiyonları vardır. &thorn;te mikroelektronikteki fabrikasyon prosesleri normal bir dağılıma sahiptir. Uzun lafın kısası fabrikasyon parametrelerini önceden kesin olarak tahmin etmek mümkün değildir ancak ortalama değerlerini ve bu değerden olabilecek sapmalarını hesaplamak mümkündür. Yani aynı devre aynı fabrikada i&thorn;lendiğinden, farklı silikon waferları üzerindeki transistörler birgün hızlıyken, ertesi gün yava&thorn; çıkabilir. Bu bahsettiğimiz rastgeleliğin bir sonucudur ama bu sapmalar elbette mantıklı sınırlar içindedir. Buna bir örnek olarak AMD nin ya da Intel in aynı mimariye ve tasarıma, yani çekirdeğe, sahip ancak farklı frekanslarda satılan i&thorn;lemcilerini verebiliriz. Mesela AMD Athlon XP 1700 ve XP 2100 ü ele alalım. AMD nin yaptığı üretilen çipleri aynı voltaj ve sıcaklıkta teker teker test etmek, her birinin maksimum çal&thorn;ma frekansını belirlemek ve üstlerine bunu belirten bir etiket basmaktan ibaret. Yani AMD, XP 2000 için ayrı XP 1700 için ayrı tasarım yapmıyor. Çekirdek aynı, ancak fabrikasyon sonrasında çiplerden birinin &thorn;ansı daha yaver gitmi&thorn; ve bahsettiğimiz rastgele dağılım içinde daha hızlı bir noktaya d&thorn;m&thorn;. &thorn;te bu yüzdendir ki tasarımcı i&thorn;in doğasında olan bu rasgeleliğin getirebilecegi sürprizlerden korunmak için tasarımına bazı güvenlik marjları diğer bir deyi&thorn;le toleranslar ekler. Örnek olarak 1.6V besleme voltajı ve 70 derece çekirdek sıcaklığında test edilerek 2 GHz de güvenli olarak çal&thorn;abileceğine karar verilmi&thorn; ve ona gore etiketlenip sat&thorn;a sunulmus bir i&thorn;lemci 1.8V besleme voltajında ve iyi bir soğutmayla çekirdeği 30 derecede tutulduğunda rahatlıkla 2.2 GHz frekansında güvenli olarak çal&thorn;tırılabilir. &thorn;te overclockingin temelinde yatan ve onu mümkün kılan prensipler bunlar. Gelelim aldığımız risklere. Overclocking Yaparak Hangi Riskleri Göze Alıyoruz? Mikroelektronik sektöründe tasarım ve üretim yapan firmaların üretim sonrası testlerden elde ettiği ölçümler &thorn;ığında, her çip için güvenli voltaj, sıcaklık ve frekans çal&thorn;ma aralıklarını belirleyip kılıf üzerinde bunu belirtmesindeki amaç, fonksiyonel olarak güvenilirliğin yanı sıra çipin uzun vadede ömrünü de belirli bir değerin üzerinde tutmaktır. Her elektronik parçanın tıpkı otomobildeki mekanik parçalar gibi yıpranmadan dolayı bir ömrü vardır. Elektronikteki yıpranmanın sebebi aslında yine mekanik sebeplere dayanır ancak burada hareket halinde olan di&thorn;liler ya da pistonlar değil, elektronlardır. Elektronların hareket kabiliyeti, çiplerin yapı ta&thorn;ları olan transistörlerin iletkenlikleri kontrol edilerek ya arttırılır ya da azaltılırak tamamen engellenir. Bu sayede, 0 ve 1 diye tabir ettiğimiz mantık seviyeleri gerçeklenir. İdeal olarak bir transistor ya açıktır ve üzerinden belli bir elektron hareketine yani akıma izin verir, ya da kapalıdır ve üzerinden hiçbir elektronun hareketine izin vermez. Pompalanan akım değeri voltajla orantılıdır; yani besleme voltajı artarsa akım da artar. Açık oldukları durumda izin verebilecekleri akım transistörün fiziksel boyutlarıyla orantılıdır. Normal olarak bu akım değeri arttıkça transistor daha hızlı çal&thorn;ır. Transistörleri, içlerinden su pompalanan vanalara ve elektronları da suya benzetebiliriz. Ne kadar hızlı su pompalanırsa, yani akım arttırılırsa, belli bir süre içinde o kadar fazla su, yani elektron bir yerden bir yere ta&thorn;ınır; yani daha cok i&thorn; yapılır ve daha hızlı çal&thorn;ma sağlanır. Belli bir değerden fazla akım geçirilmeye zorlanırsa transistörün iletkenliği doymaya ba&thorn;lar ve hız art&thorn;ı kesilir. Artan akımla beraber elektronların maruz kaldığı sürtünme de artar, güç tüketimi artar ve açığa çıkan ısı, çipin sıcaklığını normal seviyelerin üzerine ta&thorn;ır. Yüksek sıcaklıklar ve yüksek akım değerleri transistörlerin performansını d&thorn;ürdüğü gibi, iletken metal hatların da elektron göçü denilen fiziksel olay sonucu yıpranmasını hızlandırır. Bunun yanında yüksek sıcaklıklarda elektronların silikon içindeki hareket kabiliyetleri, diğer bir deyi&thorn;le mobiliteleri azalır ve sistemin hızının doymasına, hatta azalmasına sebep olabilir. Tıpkı vana örneğinde olduğu gibi bu akım değeri daha da artarsa vana ve borular bunu kaldıramaz ve sistemdeki yıpranma artar, vana ve borular hızla a&thorn;ınır ve bozulmaya uğrar, sistemin ömrü kısalır ve sonunda bir anda sistemde kalıcı hasarlar olu&thorn;maya ba&thorn;lar. Devreler, normal çal&thorn;ma ko&thorn;ullarında bu akım değeri hiçbir zaman normal ve emniyetli seviyelerin üzerine çıkmayacak &thorn;ekilde tasarlanm&thorn;tır. Ancak overclocking amacıyla çipin besleme voltajı normal seviyesinin üzerine çıkarıldığında ve yeterli soğutma sağlanmadığında yukarıda anlatılan senaryo gerçekle&thorn;ir. Güç tüketimini belirleyen en etkili unsur voltajdır. Güç tüketimi besleme voltajının karesiyle orantılıdır. Mesela voltaj 1.6V tan 1.8Va çıkarıldığında (%13) güç tüketimi ((1.8^2-1.6^2)/(1.6^2) 100)=%27 artar.

Voltaj ve sıcaklığın artmasının yanı sıra frekansın arttırılmasının da olumsuz yan etkileri vardır. Yüksek frekanslarda ortalama güç tüketimi artar ve yeterli soğutmanın olmadığı durumlarda sıcaklık da yükselir. "Ortalama güç tüketimi frekansla nasıl artar?" sorusu akla gelirse bunun cevabı biraz daha kar&thorn;ıktır. Güç tüketimi denildiğinde bunu iki gruba ayırmak mümkün : Durağan ve dinamik. Her çipin hem dinamik hem de durağan güç tüketimi birle&thorn;enleri bulunur ve güç tüketimi denildiğinde basit olarak bu ikisinin birle&thorn;kesi kastedilir. Voltaja bağlı olan güç tüketimi durağandır, yani doğru akımlardan kaynaklanır. Frekansa bağlı olan birle&thorn;en ise dinamiktir, yani doğru akımların aksine zaman içinde deği&thorn;ik değerler alan akımlardan kaynaklanır. Bunu basit olarak bir kapasitorü doldurma ve bo&thorn;altma olayı olarak açıklayabiliriz. Her saat darbesinde çip üzerindeki kapasitörler kısa bir süre içinde dolar ya da bo&thorn;alır ve bu kısa süreler zarfında dinamik güç tüketimi gerçekle&thorn;ir. Saatin frekansı arttığında saat darbelerinin, yani doldurma bo&thorn;altma i&thorn;leminin sıklığı artacağından, ortalama dinamik güç tüketimi dolayısıyla da toplam güç tüketimi artar. Toplam güç tüketimindeki artmayla beraber güç kaynağının yükü artm&thorn; olur. Talep edilen gücün art&thorn;ı, dolayısıyla pompalanması gereken akım miktarındaki art&thorn; güç kaynağının çık&thorn;larını istenilen voltaj değerlerinde tutmasını, yani voltaj regülasyonunu zorla&thorn;tırır. Burada etkilenen sadece kasadaki ana güç kaynağı değil aynı zamanda anakart üzerinde yer alan ve kasanın güç kaynagından aldığı gücü (genellikle +12V) i&thorn;lemciye çok daha hassas ve kontrollü bir &thorn;ekilde iletmekten sorumlu olan voltaj regülasyon modülüdür . VRM ler genel olarak güç MOSFET leri denen büyük ve yüksek akım kapasiteli transistörler ve bunları kontrol eden bir entegre devreden olu&thorn;ur. Kullanım amaçları ise i&thorn;lemcilerin besleme voltaj konusunda çok daha hassas olmalarıdır. Ana güç kaynağındaki çık&thorn;larda istenilen regülasyon ya da tolerans %5-10 arasında olduğu halde, bu değer i&thorn;lemci voltajı için %0.25 gibi çok daha hassas bir değerdir. Bu yüzden i&thorn;lemciler ana kaynaktan direkt beslenmek yerine, araya konulan VRM üzerinden beslenirler. Bu noktada, ana güç kaynağı ve anakart üzerindeki VRM nin kalitesi devreye girer. Ana güç kaynağı ve VRM, yapılarında endüktörler, transformatörler, kapasitörler, i&thorn;lemcilere benzer entegre devreler ve çok büyük güç transistörleri içerirler. Talep edilen güç arttıkça, bu yapılardan beslenmesi gereken akımlar da artar ve biraz önce bahsettiğim problemler olu&thorn;maya ba&thorn;lar. Artan güç talebiyle birlikte güç kaynakları ısınır. Isınma sonucu ortaya çıkan sıcaklık art&thorn;ı önceden ifade ettiğimiz gibi, bu MOSFET lerin ve diğer devre elemanlarının performanslarını d&thorn;ürür. Bu sorunların önüne geçmek amacıyla çok fazlı VRM devreleri tasarlanm&thorn;tır. Günümüzde anakartlarda artan güç talebi kar&thorn;ısında 2-fazlı VRM ler dahi kimi durumlarda yeterli olamamaya ba&thorn;lam&thorn; ve 3-fazlı, 4-fazlı (Gigabyte'ın güncel anakartlarında 6-fazlı) VRM tasarımları görülmeye ba&thorn;lanm&thorn;tır. Faz sayısı arttıkça kullanılan güç MOSFET lerinin sayısı da artmakta, böylece yapılması gereken i&thorn; daha çok MOSFET arasında payla&thorn;tırılarak voltaj kontrolü kolayla&thorn;tırılmaktadır. Faz sayısındaki art&thorn;, voltaj regülasyonunun kalite ve hassasiyetine yardımcı olmakla kalmayıp toplam gücü daha fazla sayıda MOSFET arasında payla&thorn;tırarak ortaya çıkan a&thorn;ırı ısınmayla ilgili problemlerin de önüne geçmektedir. Faz sayısındaki art&thorn;ın tek dezavantajı, daha fazla sayıda MOSFET gerektirdiğinden maliyetin artmasıdır. Burada önemli olan diğer bir nokta da, ana güç kaynağı ve VRM de kullanılan toplam kapasite değerleri ile transformatör ve endüktörlerin kalitesidir. Voltaj regülasyonunun kalitesi, kullanılan kapasite değeriyle orantılıdır. Yani büyük kapasite değerleri kullanılarak voltajdaki oynamalara direnmek daha kolaydır. Genellikle faz sayısı arttıkça belirli bir regülasyon için gereken toplam kapasite değeri, dolayısıyla kullanılması gereken kapasitör sayısı azalmaktadır. Üreticiler ise daha fazla MOSFET kullanımıyla artan maliyeti dengelemek için daha az sayıda kapasitör gerekmesini bir avantaj olarak görerek kapasite değerinde azaltmaya gitmektedirler. Dolayısıyla her 3 ya da 4-fazlı VRM, 2-fazlılara göre daha ba&thorn;arılı regülasyon yapar sonucuna varmak doğru olmaz. Overclocking zaten güç kaynağı için ekstra bir yük ifade ettiğinden, gerekli olan ekstra toleransı elde edebilmek için ideal olarak olması gereken toplam kapasitör değerini daha az sayıda fazlı bir tasarımla aynı tutmakla birlikte, soğutma amaçlı fan ve heatsinklere yeterince yer vermek ve kaliteli transformatörler kullanmaktır. Bu yüzdendir ki kaliteli güç kaynakları daha fazla komponent, heatsink ve fan içerirler, daha kaliteli transformatörler kullanırlar ve dolayısıyla daha ağır, cüsseli ve pahalı olurlar. Güç kaynağı seçerken bilinmesi gereken önemli bir kural : Güç kaynaklarının kalitesi, ağırlıklarıyla orantılıdır. Bazı anakartlarda CPU, RAM ya da FSB frekansı arttırıldıgında AGP ve PCI veriyolarının saat frekanslari da paralel olarak artabiliyor; dolayısıyla bu kartlarla ilgili stabilite problemleri ya&thorn;ama riski de yükseliyor. Güncel yonga setlerinin bazılarında bu sorunun önüne geçilmi&thorn; gözüküyor. Örneğin, AMD platformu için üretilen nForce2 yonga setinin, AGP ve PCI hızını sabit tutabilme özelliği mevcut. Bu durum, overclockçular için önemli bir avantaj.

Ba&thorn;arılı Overclocking İçin Neler Yapmalı? Nelere Dikkat Etmeli? Ba&thorn;arılı bir overclocking için dikkat edilmesi gereken unsurlar arasında en ba&thorn;ta geleni yeterli sogutmanın sağlanmasıdır. Kitlenme v. s. gibi problemlerin büyük bir bölümünün kaynağı yetersiz soğutmadan kaynaklanan a&thorn;ırı ısınmadır. Soğutma hem kasa içinde hem de güç kaynağı, VRM, i&thorn;lemci, RAM entegreleri, kuzey ve güney köprüleri gibi yonga seti entegreleri ve ekran kartı üzerindeki RAM ve i&thorn;lemci entegre üzerinde uygulanmalıdır. Kimi parçalar için heatsinkler yoluyla pasif soğutma yeterli olurken, i&thorn;lemciler için mutlaka ısı iletkenliği yüksek maddelerden imal edilmi&thorn; heatsink ve fanlar; ya da bütçesi uygun olanlar için su-soğutmalı veya Peltier bazlı aktif soğutma sistemleriyle soğutma sağlanmalıdır. Diğer bir önemli unsur ise yüksek kaliteli güç kaynakalarının kullanımı. Isınma sorunlarıyla birlikte güç kaynaklarının üzerinde belirtilen yük kapasitesi ve regülasyon değerlerinden gerçekte çok daha yetersiz olmaları, sistem kararlılığını olumsuz etkileyen ve veri kayıplarından kalıcı hasarlara kadar birçok trajik &thorn;ekilde sonuçlanan bozulmaların temel kaynağını te&thorn;kil etmektedir. Kısaca paraya kıyın ve kendinize &thorn;öyle ağır bir güç kaynağı alın. Ne kadar akıllıca bir yatırım olduğunu göreceksiniz. Overclocking tecrübenizi daha ekonomik yapabilmek için seçeceğiniz i&thorn;lemci hakkında bazı az bilinen bilgileri elde etmeniz gerekebilir. Önceki bölümlerde değindiğimiz gibi i&thorn;lemciler, RAM çipleri gibi entegre devreler test edilip kılıflandıktan sonra güvenli çal&thorn;ma aralıklarına göre etiketlenirler. Bu etikette aslında ba&thorn;ka bilgiler de bir kod &thorn;eklinde bulunur. Çiplerin ne zaman üretildiğinden, wafer numaralarına ve çekirdek sürümlerine kadar kullanıcı açısından genelde fazla anlam ifade etmeyen bir takım bilgiler bu kod içinde yer alır. Ancak bu konuda biraz bilgi sahibi olanlar için bu bilgiler çok anlam içerebilirler. Örneğin bir arkada&thorn;ınız ya da internette birisi Athlon XP 1800+ i&thorn;lemcisini sadece voltajla oynayarak çok rahat bir biçimde 2400+ &thorn;eklinde kullanmayı ba&thorn;arm&thorn; olabilir. Eğer bu ki&thorn;iden i&thorn;lemcisi üzerindeki kodu öğrenip i&thorn;lemci satan bir yerden çok &thorn;anslıysanız aynı waferdan, olmadı aynı tarihte üretilmi&thorn;, bir i&thorn;lemci bulabilirseniz aynı overclocking ba&thorn;arısını elde etme olasılığınız yüksek olacaktır. Bunun yanında overclockingi engellemek amacıyla üretici firmalar tarafından i&thorn;lemciye yerle&thorn;tirilen çarpan kilitleri kırık ya da kolayca kırılabilen i&thorn;lemcilerin seçilmesi dikkat edilmesi gereken bir konudur. Kaliteli RAM seçimi de overclocking ba&thorn;arısında en fazla pay sahibi olan unsurlar arasında yer alıyor. RAM modüllerinde fiyat ve kalite, bilindiği gibi birbirleriyle orantılı. İyi ve -maalesef- nispeten pahalı olan markaların test marjlari genelde sıkı tutulur; dolayısıyla yüksek sıcaklıklarda ve yetersiz besleme ko&thorn;ullarında dahi üzerinde belirtilene çok yakın performans alma olasılığı daha yüksek olur. Anakartınız izin veriyorsa RAM voltajını da normalden yukarı çekerek daha yüksek hızlara çıkabilmeniz böylece mümkün olabilir. Güç kaynaklarında olduğu gibi tavsiyem, overclocking d&thorn;ünenlerin RAM konusunda da paraya acımamaları olacaktır. Önceden değindiğimiz gibi CPU, FSB ya da RAM hızı arttırıldığında bir çok anakartta AGP ve PCI saatleri de artabiliyor. Bu veriyollarındaki kartlar genelde çal&thorn;ma frekansı açısından cok duyarlı olabiliyorlar . Bunu BIOS ve saat sentezleyicisinin özellikleri belirliyor. Genelde AGP ve PCI saatlerini CPU, RAM ve FSB saat frekanslarından bağımsız olarak sabit tutabilmek için bunlara ait bölücü değerler BIOS aracılığıyla programlanabiliyor. Sonuç olarak overclocking yaparken AGP ve PCI veriyolları için saat frekanslarının 66 ve 33 MHz civarında olmasına dikkat edilmelidir. Ayrıca daha kararlı bir sistem için gereksiz PCI kartlarından kaçınılmalıdır Anakartınızı kalitesiyle ünlenmi&thorn; bir markadan seçin. Bu markalar kalite sistemlerini kararlı biçimde koruyabilmektedirler. Özellikle i&thorn;lemciyi beslemek için kullanılan voltaj regülasyon modülünün kalitesi önemli. Örneğin 2-phase yerine 3-phase ya da 4-phase VRM leri olan anakartları tercih edilmeli. Hele sisteminizde 12V çık&thorn;larını yükleyen birden fazla sabit diskiniz ve fanınız varsa, bu konu daha da önem kazanıyor. İyi markalar pahalı olur ama kaliteli komponentler ve toleransı geni&thorn; tasarımlar kullanırlar. BIOS unuzun mümkün olduğunca esnek olmasına dikkat edin. Frekans ve besleme voltajı programlamaları olabildiğince hassas olsun. Overclocking sistemdeki birçok parçayı elektronik ve termal açıdan stres altına soktuğundan ve çal&thorn;ma sırasında sorun çıkma olasılığı yüksek olduğundan, i&thorn;lemcinizi ve diğer parçaları kalıcı hasarlardan koruyan ve yeterince hızlı reaksiyon veren sistemlerin olmasına ve donanım izleme-uyarı özelliklerinin olmasına özen gösterin. Bu sayede regülasyonuna bakarak güç kaynağınızın kalitesini de görebilir ve zorlandığı ko&thorn;ulları bilebilirsiniz. Anakartlarda bulunan ve birbirleriyle elektromanyetik radyasyon yoluyla etkile&thorn;ime girme ve sinyal kirliliği yaratma olasılığı bulunan PCI, AGP, CPU, RAM v. s gibi saatler, sinyallerinin harmonik temizliği için kaliteli bir saat sentezleyicisinin olması gerekir. Örneğin ICS firmasının saat sentezleyicileri &thorn;u anda piyasadaki en iyiler arasında yer alıyor. Harmonik temizlik açısından BIOS unuzdan saat sentezleyicisi tarafından desteklenen spread spectrum özelliğini mutlaka aktif tutmaya özen gösterin. Unutulmamalıdır ki overclocking uygulamalarına hiçbir i&thorn;lemci üreticisi firma sıcak bakmamaktadır. Üretici tarafından belirtilen çal&thorn;ma ko&thorn;ulları d&thorn;ında kullanıldığı durumlarda i&thorn;lemcilerin garantisi de geçersiz olmaktadır. Sonuç olarak overclocking yaparak bu yazıda açıklamaya çal&thorn;tığım bütün risklerin sorumluluğunu üzerinize alıyorsunuz. Bütün okuyucularımıza overclocking konusunda bilinçli davranmalarını ve verdiğimiz tavsiyelere kesinlikle uymalarını hatırlatıyor herkese mutlu overclockingli günler diliyoruz. Not : Alıntıdır