Guide: Bli venn med kuldegradene
Overklokking
Lurer du på noe i forbindelse med bruk av flytende nitrogen eller kompressorkjøling?
Side 1: Hvorfor
Denne guiden er for deg som har overklokket litt fra før, men er nå klar for å dra det litt lenger enn 24/7-klokken og heller satse på å få flest mulig poeng i benchmarks med den maskinvaren du allerede har, eller planlegger å anskaffe.
Denne typen overklokking egner seg sjeldent for bruk over lengre tid, og det er flere grunner til det. Den ene er at kjøleløsningene ikke er permanente, og en annen er at maskinvaren ikke har så alt for godt av å bli kjørt på høye spenninger over lengre perioder. Høye spenninger må man som ofte ha for å få presset maskinvaren lengst mulig.
Side 2: Prinsipper
Prinsipper
Overklokking avhenger enkelt sagt av tre faktorer. Temperatur, spenning og frekvens. Jo kaldere en komponent er jo mer spenning kan den tåle og jo høyere frekvens får en. Dette gjelder ikke alltid, men det er en enkel forklaring. Ofte kan man øke frekvensen kun ved hjelp av lavere temperatur, men mer spenning vil som regel få deg enda lenger.
Temperatur kan bekjempes ved hjelp av bedre kjøleløsninger enn det som kommer som standard på komponentene. Jeg deler dem inn på følgende måte:
- Vannkjøling (+ 4°C til romtemp)
- Tørriskjøling (-79°C)
- Flytende nitrogen, LN2 (-192°C)
Det finnes et par muligheter til, singelsteger fasekjøling (-50°C), kaskade (-100°C), og den siste på banen er helium (-230°C). Jeg regner med at vannkjøling er kjent utstyr, mens fase, tørris og LN2 er ukjent territorium for de fleste.
Side 3: Vannkjøling
Vannkjøling
Vannkjøling er den enkleste og gratis i drift. Helt standard vannkjøling med radiator og romtemperatur regner jeg med at er kjent. For viderekomne kan man bytte ut pumpa og hente vann fra springen, dette er som oftest vesentlig kaldere (+10°C) og siden vannet ikke resirkuleres i systemet så blir det heller ikke varmet opp gjennom den perioden man bencher. En ulempe er at man trenger en vask med en spring, og at det går med litt vann. Man trenger dog ikke ha på fult trykk, men bare sånn at det er en grei strøm gjennom. Man kan enten bruke en pumpe man allerede har, eller koble springen rett i loopen. Men vannet som har vært gjennom loopen skal i avløpet. Dette systemet gir litt lavere temp og mulighet for litt høyere spenninger enn normalt. Det trengs heller ikke noen form for isolasjon i utgangspunktet, men dette er litt væravhengig.
Neste steg er også væravhengig, det krever kuldegrader ute, jo flere jo bedre. Det går enkelt ut på at radiatoren i en vanlig vannkjølingskrets plasseres ute i kuldegradene og dette gir ganske kaldt vann i loopen. Dette krever som regel isolering for å unngå kondens. Men om hele riggen står ute i kuldegradene dannes det ikke kondens.
Side 4: Fasekjøling
Fasekjøling
En fasekjøler er bygget rundt prinsippet om at ekspanderende gasser blir kalde og dermed trekker til seg varme. Dette skjer i en evaporator som er festet direkte på prosessoren, denne blir kald og kjøler prosessoren. Denne gassen har nå lavt trykk og er relativt kald (-50°C). Denne blir så komprimert av en kompressor, som man finner inni selve fasekjøleren. Komprimerer man en gass blir den veldig varm, derfor har man en radiator som avkjøler den varme gassen. Nå har man en gass med ca romtemperatur og veldig høyt trykk. Denne gassen er den vi beskrev først, den som ekspanderer i evaporatoren og blir kald. Dette er en evig sirkel som går så lenge kompressoren er slått på.
For en overklokker gir dette en stor fordel, man trenger ikke å bruke tid på kjølingen. Man kan konsentrere seg om overklokkingen. Det krever likevel mer enn for eksempel vannkjøling, for man må isolere før man begynner. En annen ulempe er at temperaturen ikke er ekstremt lav, den er ca -50°C i beste fall, og kjører man med i7 er fasekjøling underdimensjonert og vil i beste fall bare gi noen få minusgrader. Det finnes knapt to like fasekjølere, for de er aller fleste er bygget for hånd av entusiaster. Så noen er bedre dimensjonert enn andre.
Det finnes en løsning på fasekjølingens problemer, en kaskade. Dette er en fasekjøler med flere kompressorer. En fasekjøler har en sløyfe, som beskrevet over. Men i en kaskade er det flere sløyfer som kjøler hverandre. Dette fører igjen til at den siste sløyfen, som er montert på prosessoren, er mye kaldere (-100°C). Disse er dyre og det finnes ikke så mange av dem.
Side 5: Potter
Potter
Tørris og LN2 krever spesielle beholdere som man legger tørrisen oppi, evt LN2. Disse kalles (på nynorsk) en pot. GPU-potter for skjermkort og CPU-potter for prosessorer. Disse er i prinsippet mer eller mindre like, men de har forskjellig festeanordninger, og de er designet med tanke på forskjellig plassbruk og effektivitet. Det finnes like mange design som overklokkere, men noen skiller seg ut. En pot er som regel laget av kobber, og er dermed ganske dyre. Om man virkelig vil overklokke trenger man en pot til prosessoren, og like mange potter som man har skjermkort. Så 2-5 potter benyttes. Men man kommer langt med 2, og dette er det som krever minst arbeid også.
Over er det et skjermkort med en kobber-pot slik det ser ut før det er isolert. Som man ser er potten relativt massiv og krever gode festeanordninger og litt varsomhet når man håndterer kortet. Minnebrikkene har ikke noen kjøling lenger, men disse blir kalde fordi kulden sprer seg gjennom PCB-en. Man bør isolere et stykke rundt potten av samme grunn.
Side 6: LN2 og tørris
LN2 og tørris
Tørris og LN2 krever mye mer både før, under og etter overklokking. Får å få kjøpe LN2 trenger man et dewar, dette er en stor termos (10-50 L) og denne er dyr. Eneste økonomiske forsvarlige er å kjøpe en brukt. Det er ikke lett å finne brukte dewar i Norge, men om man leter lenge nok eller titter utenlands er det muligheter. Tørris kan man ha i en kjølebag eller en isoporeske. Tørris koster fra 30-60 kr per kg, og finnes i tre former. Plater à 0,5 kg, små pellets (knott) og som shaves. Plater er det som er greiest å få tak i, men pellets er lettest å overklokke med. LN2 koster fra 50 kr literen, og man bruker 10-20 liter på en lang kveld. 5 kg tørris holder også til en lang kveld. Forbruket avhenger selvfølgelig av hardware og antall potter.
For å få best utnyttet tørrisen lønner det seg å ha litt aceton i bunn av potten, dette gir bedre kontakt mellom pot og tørris.
Side 7: Isolering
Isolering
Kondens er noen alle som bruker tørris/LN2 må ta hensyn til. Alle har hørt om luftfuktighet og at denne oppgis i %. I syden er det ofte en mye høyere % enn her i Norge, og dette kjenner man lett ved at det føles klamt. 100 % luftfuktighet er da luften inneholder så mye fuktighet det er fysisk mulig, det dannes tåke eller regn om man prøver å presse inn mer fuktighet. Ved 20°C er maks fuktighet ca 17,3 gram per m3 luft. Ved -25°C er det bare 0,6 gram per m3 luft. Ved -100°C er det praktisk talt 0 g. Alt dette vannet vil, om luften kjøles ned fra 20°C, bli skilt ut som vann, som igjen blir til is om temperaturen er under 0°C. Nå er luftfuktigheten sjelden 100 %, så man må litt ned i temp før man får kondens, men ved 0°C vil man nesten alltid ha en god del kondens. For å unngå kondens på uønskede steder, noen alt i en PC er, må man isolere de kalde delene, så det som er i kontakt med luft holder så høy temp som mulig. Pottene av kobber blir veldig kalde, -100°C er ikke uvanlig. Dette ville kondensert noe voldsomt om man ikke isolerte dem.
Isolering kan man gjøre som man vil, om man vet hva poenget med isoleringen er. Vi kan starte med prosessoren. Denne sitter som kjent fast i hovedkortet og temperaturen er langt under frysepunktet på de nærmeste delen av hovedkortet også ved bruk av tørris og LN2. Man må sørge for at det ikke er tilgang på frisk luft noe sted på og rundt sokkelen. Det vanligste er å skjære ut en del isolasjon som passer perfekt rundt sokkelen og ut til ram, hovedkortkant, NB og mosfetene.
Selve potten har også et isolasjonslag rundt seg som tetter mellom hovedkortisolasjonen og potten. Dette er viktig for å hindre tilgangen av varm luft som inneholder fuktighet.
Isolasjonstypen som oftest er brukt er Armaflex, denne er myk, isolerer godt og det er lett å skjære ut passende former. Men man kan godt bruke andre typer også. Selv har jeg blant annet brukt liggeunderlag og skumgummi fra innpakninger. Men Armaflex er nok den beste.
Av kjølepasta er det stor enighet om at Arctic Silver Ceramique er den beste til minusgrader.
Side 8: BIOS
BIOS
BIOS er stedet det skjer. Som lettere erfarne overklokkere har dere nok brukt litt tid her. Jeg skal ikke gå gjennom noen spesifikke innstillinger her, for det finnes ikke. Alle hovedkort må konfigureres individuelt, men det går an å finne et godt utgangspunkt på forskjellige forum. Men nå som prosessoren har såpass mange kuldegrader som ekstremkjøling gir, så kan man øke prosessorspenningen over det man ville ha gjort på luft eller vann. Så her er det bare å prøve seg frem.
-
På i7 er det dette noen av innstillingene som kan/bør justeres:
- CPU Vcore
- CPU PLL/VTT
- DDR volt
- Clock skew
- MP
- BCLK
- Uncore
- og mye annet...
Side 9: Tips
Tips
Man trenger litt forskjellig utstyr da man driver med kulde.
- Termometer
- Termos til LN2
- Isoporboks til tørris
- Isolasjon, Armaflex
- Dewar til LN2
- Div vanlig verktøy, feks Leatherman
Termometer er veldig viktig da man bruker LN2, fordi det meste av hardware fungerer ikke skikkelig ved -192°C. Så da må man ha en temperaturprobe i potten og et termometer for å lese av temperaturen. Da kan man ha oppi akkurat så mye LN2 at man ligger rett under den temperaturen som hardwaren "coldbugger" på. Denne temperaturen kan man finne ved å se hvor kaldt det er da PC-en stopper å fungere. Man kan også ha en "coldbootbug". Dette er en temperatur som PC-en ikke klarer å boote på. Så er det for kaldt vil den ikke starte. Ulempen er at dette kan være varmere enn hva coldbuggen er på. Så bencher man på rundt -100°C, og av en eller annen grunn må skru PC'n helt av og på igjen, er det ikke sikkert den vil boote før temperaturen er oppe på feks -80°C. Dette innebærer litt venting.
Innkjøp
-
Potter:
- Koolance
- Kingpincooling
- 3DMark Vantage, krever Vista
- 3DMark06, best med quadcore
- 3DMark05
- 3DMark03
- 3DMark01, best i XP
- Aquamark03, best i XP
- PCMark Vantage, krever Vista
- PCMark05, best i Vista
- SuperPI, best i XP/2003
- wPrime, best i Vista
- PiFast
- RivaTuner 2.24c, klokker skjermkort
- CPU-Z, validerer prosessor
- GPU-Z, validerer skjermkort
- SetFSB, klokker CPU fra Windows
Godt termometer fra Elfa
Ren Kulde - isolasjon
Isolasjon kan kjøpes hvor som helst, men kjøper man fra overklokkingssider er det nok litt dyrere enn hos de som driver med litt større kvanta, for eksempel en rørlegger.
Side 10: Benchmarks
Benchmarks
Hvordan måler man gevinsten av overklokkingen? På hwbot samles resultatene fra mange overklokkere over hele verden. Her kan man konkurrere om beste score i en benchmark, eller beste score med en type hardware i en benchmark. Det letteste er å få beste score med hardware. Dette er benchmarkene det konkurreres i, alle kan brukes gratis:
-
Nyttig software:
hwbot krever at resultater valideres etter deres regler, disse finnes på hwbot og er veldig greie og nesten selvsagte. Jeg anbefaler at du setter deg inn i disse FØR du begynner å benche. Husk også å laste ned all programvaren du trenger før du begynner. Programmer som CPU-Z og GPU-Z skal være av siste versjon, men wprime, Pifast og Superpi skal brukes i de versjonene jeg har linket til over. Alt dette står også på hwbot.
Det finnes tweaks til de fleste benchmarkene, og noen av disse finnes i Rivatuner. Spesielt skjermkort fra Nvidia tjener på dette. Det finnes også tweaks som ikke er lovlig, og disse blir fort sett av moderatorene på hwbot, så det lønner seg ikke å tenke tanken engang. I 3Dmark01 og med Nvidia skjermkort tjener man en del på LOD, noen justerer LOD for hver test, mens andre kjører samme gjennom alle. Man bør også endre rekkefølgen man kjører testene i, det finnes flere meninger om hva som er riktig rekkefølge.
Det lønner seg å legge in operativsystemet på nytt før du begynner å benche, og de nyeste driverne bør lastes ned for hovedkort og skjermkort. Her finner du Nvidia og ATI sine drivere.
Skal du bruke tre eller flere skjermkort må du bruke Vista, dette fører igjen til at 3Dmark01 og Aquamark03 ikke får noen gode poengsummer med tre eller flere skjermkort. Jo eldre benchmarken er jo mindre tjener man på å ha mange kjerner i prosessoren, generelt sett. Dette fører igjen til at en rigg kan gjøre det bra i noen benchmarks, men ikke i andre.
Side 11: Etterord
Etterord
Nå har jeg vært gjennom det viktigste, men det er fortsatt mye som ikke er nevnt. Dette lærer du gjennom erfaring og ved å lese på forskjellige forum, både på norske og utenlandske forum. Overklokkingsmiljøet her hjemme er ganske lite, men vi har flere som hevder seg internasjonalt. Blant annet **dp** og stoolman.
Overklokking kan føre til ødelagt hardware, og med ekstremkjøling er det en fare for å ødelegge seg selv også. Så vær forsiktig, er du fortsatt ung så få med en voksen til å hjelpe deg. Les mer om kondens og frostskader på nett og forbred deg skikkelig før du setter igang.
PS: Vi gjør oppmerksom på at overklokking gjøres på eget ansvar. Hardware.no tar ikke ansvar for eventuelle ødelagte komponenter og bortfall av garanti som følge av overklokking.