Was ist eine Übertaktung?

Angenommen, Sie hängen lange genug auf Computer-Tech-Websites, -Kanälen und -Blogs herum. In diesem Fall werden Sie wahrscheinlich den Begriff Overclocking oder Overclocking hören. Aus dem Kontext können Sie möglicherweise entnehmen, dass dies eine Möglichkeit ist, die Leistung eines Computers zu steigern. Aber was ist Übertakten und wie funktioniert es?

Die Grundlagen

Jede Hochleistungskomponente in einem Computer hat eine Art Uhr oder ist mit einer solchen verbunden. Die Uhr ist so ausgelegt, dass sie ein Standardzeitgebungssystem für das Gerät bereitstellt. Zum Beispiel hat RAM eine Uhr und Daten werden jedes Mal übertragen, wenn es von einem Zustand in den anderen oszilliert. Die CPU und die GPU haben Uhren, die auch ihre Geschwindigkeit steuern. In der Tat, wenn Sie sich mit dem Kauf einer CPU beschäftigt haben, haben Sie vielleicht gesehen, dass sie zwei beworbene Taktraten hat. Ein Basistakt und ein Boost-Takt. Das Wort Boost impliziert sicherlich eine bessere Leistung und kommt mit einer signifikanteren Zahl.

Im Kern ist es wirklich so einfach. Übertakten erhält den Namen einfach, weil Sie die Geschwindigkeit der Uhr manuell über den Standardwert erhöhen. Computergeräte, die mit Uhren synchronisiert sind, können nur eine bestimmte Anzahl von Dingen pro Takt ausführen. Das Spannende ist, wenn Sie die Uhr beschleunigen, können sie mehr pro Tick tun. Da die Uhr häufiger pro Sekunde tickt und die Komponente pro Tick mehr leistet, erhalten Sie einen Leistungsschub, der ungefähr der Erhöhung der Taktgeschwindigkeit entspricht.

Vorbehalte

In diesem letzten Satz war ein Schlüsselwort. Es war "ungefähr". Leider neigen diese Dinge dazu, nicht perfekt zu skalieren, besonders wenn sie ziemlich weit geschoben werden. Dafür gibt es eine Reihe von Gründen. Zum einen können viele Komponenten in Ihrem Computer ein limitierender Faktor sein und die Leistung beeinträchtigen. Es spielt keine große Rolle, ob Sie die Leistung Ihres besten Teils verdoppeln, wenn es einen langsamen Teil gibt, der ihn zurückhält. Sie haben auch Softwareprobleme, da viele Programme die Hardware moderner Computer einfach nicht vollständig ausnutzen.

Es gibt auch einige signifikante limitierende Faktoren. Die Leistungsaufnahme ist das eine, die Wärme das andere. Etwas schnelleres Laufen verbraucht mehr Kraft. Dies allein erzeugt mehr Wärme. In moderne Elektronik kann nur so viel Strom gesteckt werden, ohne sie zu braten, also gibt es Grenzen, wie viel Strom Sie verwenden können. Von dieser Grenze sollten Sie sich generell fernhalten, da sie nicht genau definiert oder genormt ist. Die Erzeugung von viel Wärme macht es schwieriger, die Komponente kühl zu halten. Auch hier können Komponenten nur einer bestimmten Hitze standhalten und sind so konstruiert, dass sie sich selbst drosseln, um thermische Schäden zu vermeiden. Diese thermische Drosselung kann leicht zu einer geringeren Leistung führen, als alles bei den Standardeinstellungen zu belassen.

Wie funktioniert es?

Die genaue Übertaktungsmethode hängt von der Komponente ab, die Sie übertakten möchten, und bis zu einem gewissen Grad von Ihrer Hardware. Einige Produkte bieten Softwareoptionen, während andere im BIOS konfiguriert werden müssen. Einige Optionen sind vollständig manuell, während andere eine Ein-Klick-Option oder eine Option mit geringer Interaktion bieten.

Eine CPU hat ihre Uhr von einer Uhr auf dem Motherboard eingestellt. Diese Uhr läuft – fast – immer mit einer Taktrate von genau 100 MHz oder 100 Millionen Schwingungen pro Sekunde. Die CPU verwendet einen Multiplikator, um diese Zahl für ihre Taktgeschwindigkeit zu erhöhen. Beispielsweise würde ein Multiplikator von 52 eine Taktrate von 5,2 GHz erhalten. Die CPU-Übertaktung kann so einfach sein wie das Anpassen dieses Multiplikators. Natürlich gibt es noch viele weitere Möglichkeiten, wenn Sie tiefer in die Materie einsteigen möchten.

Eine GPU betreibt ihre eigene separate Uhr. Dies kann fast immer per Software angepasst werden. Die genaue Benennung kann variieren, aber Sie müssen oft das Leistungsziel erhöhen, um eine GPU zu übertakten. Möglicherweise können Sie auch manuell eine Geschwindigkeit sowohl für die GPU selbst als auch für den verwendeten VRAM-Speicher festlegen. Achten Sie darauf, kleine Schritte zu verwenden, da GPUs sehr teuer sind. Sie können sie beschädigen, wenn Sie zu stark drücken. Das Übertakten einer GPU macht normalerweise keinen allzu großen Unterschied, da sie bereits hochgradig darauf abgestimmt ist, mit dem thermischen oder Leistungsspielraum, den sie haben, so schnell wie möglich zu laufen.

RAM-Übertaktung beinhaltet die Konfiguration der Taktrate, aber auch eine große Anzahl von Timings. Diese sind sehr umfangreich, sehr tiefgründig und miteinander verwoben. Es kann Tage oder Wochen dauern, bis ein erfahrener Benutzer die RAM-Timings optimal abgestimmt hat. Manuelles Übertakten des Arbeitsspeichers wird im Allgemeinen nicht empfohlen, es sei denn, Sie wissen, was Sie tun. Dies ist auch dann der Fall, wenn Sie mit anderen Formen des Übertaktens vertraut sind, da das Anpassen der RAM-Timings ganz anders ist.

Eine Warnung und einige Ratschläge

Eine wichtige Sache, die man beim Übertakten wissen sollte, ist, vorsichtig zu sein und es langsam anzugehen. Gehen Sie zu weit, besonders wenn Sie die Spannung anpassen, die einer Komponente zugeführt wird, und Sie können einen oder mehrere Teile Ihres Computers dauerhaft beschädigen. Nehmen Sie nur kleine Anpassungen in der Spannung vor. Normalerweise können Sie Anpassungen in Millivolt vornehmen. Wenn eine Komponente 1,500 V benötigt, wäre eine Anpassung um 0,015 V eine große Änderung. Normalerweise sollten Änderungen in Schritten von 0,005 V oder höchstens 0,010 V vorgenommen werden, wenn es die erste Erhöhung ist, die Sie vornehmen.

Es ist wichtig, Ihre Stabilität nach praktisch jeder Änderung zu testen. Dabei muss der Rechner nicht nur hochgefahren, sondern auch belastet werden. Einige Konfigurationen sind möglicherweise kaum instabil und können nach einigen Minuten in einem Spiel oder Benchmark abstürzen. In einigen Fällen kann es Stunden dauern, bis Stabilitätsprobleme angezeigt werden. Es ist auch eine gute Idee, Benchmark-Ergebnisse im Auge zu behalten, damit Sie Leistungsverbesserungen sehen können. Möglicherweise möchten Sie sicherstellen, dass mindestens einer dieser Benchmarks dem entspricht, wofür Sie den Computer verwenden möchten.

Das Übertakten erfordert eine ziemlich gute Kühlung, insbesondere wenn Sie die Spannung erhöht haben. Dies kann die Umgebungstemperatur Ihres Zimmers beeinflussen, wenn Sie keine ausreichende Luftzirkulation nach innen und außen haben. Die Kühlleistung eines Kühlers hängt von der Umgebungstemperatur ab. Ein heißer Raum führt zu noch heißeren Komponenten, die möglicherweise thermisch gedrosselt werden müssen, um Schäden zu vermeiden. Wenn Sie flüssigkeitsgekühlte Radiatoren haben, versuchen Sie sicherzustellen, dass sie die Luft erwärmen, wenn sie das Computergehäuse verlässt. Andernfalls erhöhen Sie nur die Umgebungstemperatur in Ihrem Gehäuse und verschlechtern die Kühlung von allem anderen.

Tipps und Tricks – CPU

Es gibt zwei Strategien zum Übertakten einer CPU, eine All-Core-Übertaktung oder eine Single-Core-Übertaktung. Wie der Name schon sagt, geht es dabei um die Erhöhung des Taktmultiplikators für alle CPU-Kerne oder nur einen. Eine All-Core-Übertaktung wird Ihnen bei großen Multithread-Workloads wie dem Rendern von Videos zugute kommen. Eine Single-Core-Übertaktung wird im Allgemeinen einen CPU-Kern etwas höher treiben, als Sie alle anderen hätten treiben können.

Dies liegt daran, dass das Übertakten die Leistungsaufnahme und die Wärmeabgabe erhöht, wie wir bereits erwähnt haben. Indem Sie die Hitze und Leistung des Rests der CPU niedrig halten, können Sie oft ein wenig zusätzliche Leistung aus einem oder zwei Kernen herausholen. Diese zusätzliche Single-Core-Leistung kann bei einzelnen oder leicht gethreadeten Aufgaben wie Videospielen einen größeren Unterschied machen als eine All-Core-Übertaktung.

Wenn Sie eine CPU übertakten, können Sie bei ausreichender Kühlung Ihre Übertaktung im Allgemeinen sicher so einstellen, dass sie mit dem beworbenen Boost-Takt übereinstimmt. Möglicherweise können Sie es auch ein paar Multiplikatorschritte weiter verschieben. Um höher gehen zu können, müssen Sie möglicherweise die Spannung der CPU erhöhen, um sie stabil zu machen. Seien Sie dabei nur sehr vorsichtig, um kleine Änderungen vorzunehmen. Zu viel Spannung wird Ihre CPU töten, und jede Erhöhung der Spannung, auch kleine, erhöht die Wärmeabgabe.

Tipps und Tricks – GPU und RAM

Die GPU-Übertaktung bringt Gaming-Szenarien im Allgemeinen nicht viel, es sei denn, Sie haben ein hervorragendes Kühlsystem. Es ist eine kostenlose zusätzliche Leistung, wenn Sie den thermischen Headroom haben, was schön ist. Trotzdem sehen Sie oft nur einstellige FPS-Steigerungen.

Für die RAM-Übertaktung gibt es tatsächlich eine einfache, fast Plug-and-Play-Lösung. XMP oder eXtreme Memory Profile ermöglicht es RAM-Herstellern, einige Timings für einen übertakteten Leistungsmodus zu codieren. Nicht jeder RAM bietet XMP. Aber wenn das bei Ihnen der Fall ist, müssen Sie es nur anschließen und dann zu den RAM-Einstellungen im BIOS gehen und das XMP-Profil aktivieren. Es wird nicht die absolut beste Leistung aus Ihrem RAM herausholen. Es wird jedoch fast mühelos die meiste mögliche Leistung abrufen, was in unseren Büchern ein Gewinn ist.

Wenn Sie Ihren Arbeitsspeicher manuell übertakten, beachten Sie nur, dass die Timings ganz anders funktionieren als der CPU-Taktmultiplikator. Jedes Timing misst, wie viele RAM-Taktzyklen benötigt werden, um etwas zu tun, da sie ein Maß für die Latenz sind. Wenn Sie die Taktrate erhöhen, müssen Sie die meisten Timing-Werte erhöhen. Wenn Sie dies nicht tun, und mehr als nur geringfügige Änderungen der Taktrate vornehmen, wird dies mit ziemlicher Sicherheit zu Systemstabilität führen.

Als Referenz: Wenn Sie die RAM-Taktrate verdoppeln, müssen Sie auch die meisten Timings verdoppeln. Denn die Taktrate beeinflusst die Übertragungsrate und die Bandbreite, während die inhärenten Latenzen des Speichers absolut gleich bleiben. Bei DDR4-3200 ist das CL-Timing beispielsweise etwa halb so groß wie bei DDR5-6400-RAM. Die Bandbreite von DDR5 ist doppelt so hoch wie die von DDR4. Das CL-Timing benötigt jedoch immer noch die gleiche absolute Zeit in Nanosekunden und muss daher verdoppelt werden, wenn sich die Taktrate halbiert.

Abschluss

Durch Übertakten wird die Leistung einiger Computerkomponenten erhöht, indem die Schwinggeschwindigkeit ihrer internen Uhr erhöht wird. Der Name kommt buchstäblich von der Taktrate, die über ihren Standardwert angehoben wird. In den meisten Fällen bezieht sich das Übertakten auf die CPU. Es können aber auch andere Komponenten übertaktet werden. Die Leistungssteigerung ist ungefähr linear mit der Erhöhung der Taktrate, obwohl nicht alle Anwendungen gleichermaßen davon profitieren.

Overclocking ist im Allgemeinen ein manueller Prozess. Es gibt jedoch viele Tools, die dabei helfen. XMP bietet fast Plug-and-Play-RAM-Übertaktung, während CPUs und GPUs automatisch auf höhere als die Basistaktgeschwindigkeiten hochfahren, wenn sie über den thermischen Spielraum verfügen. Es gibt auch Softwaretools, die den manuellen Prozess zumindest teilweise automatisieren können.

Overclocking ist mit einigen Risiken verbunden. Es erlischt fast immer Ihre Garantie und kann sogar die Garantie einiger anderer Komponenten Ihres Computers ungültig machen. Es kann auch zu dauerhaften Hardwareschäden oder sogar zum vollständigen Tod von Komponenten führen. Es ist im Allgemeinen eine gute Idee, zumindest ein paar hilfreiche ausführliche Anleitungen nachzuschlagen, bevor Sie ins kalte Wasser springen. Diese Leitfäden können dabei helfen, einfache Gewinne und erwartete oder gefährliche Fallstricke aufzuzeigen.