Le impostazioni del BIOS da modificare per effettuare l'overclock di un PC con CPU Athlon64

Bloccare le frequenze dei bus AGP, PCI, PCI-E

Su alcuni dei primi modelli di schede madri per Athlon64, come ad esempio Asus K8V-X, i divisori di AGP e PCI erano fissi. Pertanto, aumentando il CdR si causava inevitabilmente l'aumento delle frequenze dei bus AGP e PCI, i quali, assieme alle periferiche collegate ai bus, mal sopportano frequenze superiori rispettivamente di 75 e 37,5MHz.

L'assenza in quelle schede madri del cosiddetto "AGP/PCI Fix" limitava di molto le possibilità di overclock, perché il CdR non poteva essere impostato a valori che compromettessero la stabilità dei bus AGP e PCI.

Fortunatamente, molto presto, in quasi tutte le schede madri il suddetto "AGP/PCI fix" venne implementato. Più precisamente, nei BIOS è ora presente un'opzione che permette di avere frequenze dei bus AGP e PCI "fisse" (fixed), indipendentemente dal CdR; sui modelli con bus PCI-E è presente, in aggiunta, un'impostazione specifica.
Nel seguito di questa spiegazione si darà per scontato che il "blocco" delle frequenze dei Bus AGP, PCI e PCI-E sia attivo, dato che, in caso contrario, aumentando il CdR si finirebbe presto con l'ottenere un sistema instabile.

Velocità DDR e frequenza di clock: mettiamoci d'accordo

Mettiamoci d'accordo almeno noi, perché nel mondo dell'informatica, da quando è stata introdotta la tecnologia DDR (Double Data Rate), che usa sia il fronte di risalita che quello di discesa del segnale di clock, la confusione regna sovrana.

Il fatto è che, laddove viene utilizzata la tecnologia DDR, la frequenza del segnale di clock viene "sfruttata" il doppio; abbiamo così che con un clock di 133MHz il "clock equivalente" DDR è di 266MHz, mentre con una frequenza di clock di 200MHz, il "clock equivalente DDR" è di 400MHz (DDR 400), e così via.

Purtroppo, per la legge di mercato (per cui i numeri grandi fanno vendere di più di quelli piccoli), i produttori di componenti hardware in generale, e di memorie in particolare, preferiscono usare numeri e sigle che fanno riferimento al "clock equivalente", mentre capita spesso che programmi diagnostici (come CPU-Z) o tools di tweaking (come ClockGen) riportino o facciano riferimento alla frequenza di clock effettiva.

Capire se un numero riferito alla frequenza di lavoro RAM rappresenta la velocità "equivalente DDR" o la frequenza di clock non è sempre facile, soprattutto quando siamo di fronte a valori che possono sembrare plausibili per entrambe le letture.

Prendiamo ad esempio un valore di 400MHz; fino ad alcuni anni fa poteva essere abbastanza ovvio ritenere che si trattasse di una frequenza DDR, "equivalente", perché ancora non esistevano schede madri in grado di reggere clock così elevati e nemmeno RAM in grado di sostenere un'eventuale frequenza equivalente di 800MHz DDR.

Oggi le cose stanno diversamente e 400MHz potrebbe essere sia il clock reale di una moderna scheda madre (in overclock), sia la frequenza DDR equivalente di un modulo di RAM DDR.

Ora, a scanso di equivoci, e per uniformità con quanto visualizzato da CPU-Z e ClockGen, in questa spiegazione tutti i valori di clock sono riferiti alla frequenza "reale"; qualora si faccia riferimento alla frequenza equivalente DDR, il valore verrà accompagnato dalla sigla "DDR".

"Memclock to CPU Ratio": il Divisore Fittizio

Certo sarebbe molto facile variare la frequenza di lavoro della memoria potendo agire sul divisore tra CPU e RAM; sfortunatamente un Divisore RAM fisso, impostato da BIOS, imporrebbe pure un "Moltiplicatore CPU" fisso (in caso contrario, con il variare della frequenza CPU varierebbe in maniera insostenibile pure la frequenza RAM), e questo renderebbe impossibile la variazione dinamica della velocità CPU e della tensione di alimentazione in funzione del carico di elaborazione: in poche parole, niente "Cool'n Quiet" e niente risparmio energetico.

Il Divisore RAM, quindi, è per sua natura "dinamico" e viene impostato in automatico in funzione del moltiplicatore CPU attivo e di un fittizio divisore tra CdR e RAM; quest'ultimo è "fisso" e può essere modificato via BIOS, dall'aspirante overclocker, scegliendo tra una lista di valori disponibili che prendono spesso la forma di frazioni (1:1, 4:3, 3:2, ... ecc.).

Questo fittizio divisore tra CdR e RAM viene chiamato in modi diversi, a seconda del BIOS della scheda madre e questo non fa che aumentare la confusione.
Infatti, nel BIOS Asus A8V Deluxe, che qui prendiamo a riferimento, viene chiamato, in modo molto improprio, Memclock to CPU Ratio; quando invece sarebbe stato molto più opportuno chiamarlo Memclock to Reference Clock Ratio

Come si può notare, a ciascun rapporto viene fatta corrispondere una frequenza di RAM (DDR). Tuttavia, ciò non significa che le RAM avranno effettivamente quella velocità, ma indica piuttosto la frequenza RAM che il sistema tenterà di mantenere (agendo dinamicamente sul Divisore RAM applicato CPU) assumendo un Clock di Riferimento (CdR) impostato al suo valore di "default", 200MHz.

In altre parole: se il CdR è a 200MHz e il Divisore Fittizio "Memclock to CPU Ratio" è impostato a 4:3 (DDR 266), con un moltiplicatore CPU pari a x6 (quindi, frequenza CPU pari a 1200MHz), il sistema imposterà il divisore RAM a 9, in modo che 1200/9 = ~133 (ovvero ~266 DDR) ;

Se CPU Multi = 8, avremo Divisore RAM = 12 (200*8/12 = ~133)
Se CPU Multi = 10, avremo Divisore RAM = 15 (200*10/15 = ~133)

Qui sopra vedete una tabella in cui, in giallo, vengono evidenziate tutte le righe corrispondenti a quei Moltiplicatori CPU che, in combinazione con il "Divisore Fittizio" 4:3 e un CdR di 200MHz, mi danno dei valori di frequenza CPU e RAM che rientrano tra i minimi e i massimi impostati.
Come si può osservare, solo alcuni dei moltiplicatori compresi tra 7 e 12 mi consentono di avere delle frequenze di RAM di esattamente 133,33MHz (266 DDR), mentre agli altri corrispondono velocità di memoria più o meno inferiori.

Se nella tabella introduciamo i moltiplicatori CPU intermedi, vediamo che le cose non vanno tanto meglio di prima; addirittura, con Moltiplicatore CPU pari a 7.5 , la RAM è scesa a 125MHz!.

Purtroppo non siamo in presenza di combinazioni "sfortunate"; queste variazioni al ribasso della frequenza RAM sono la conseguenza del fatto che i Divisori RAM (colonna D2 della tabella) sono sempre dei numeri interi e, dovendo scegliere, il sistema dà la preferenza al divisore più alto che a quello più basso, al fine di evitare che RAM possa superare la frequenza di lavoro "selezionata" nel BIOS tramite il "Divisore Fittizio".

Il "Divisore RAM"

Divisore RAM = Ceil (Moltiplicatore CPU / ("Divisore Fittizio"))

La funzione matematica "Ceil" si può tradurre con: "arrotondamento all'unità intera superiore" (ad es.: 11,001 viene arrotondato a 12)

È qui opportuno ricordare che quello che nella formula ho indicato con il nome di "Divisore Fittizio", nel Bios Asus A8V viene chiamato "Memclock to CPU Ratio", mentre nella tabella (per ragioni di spazio) "HT/RAM ratio", intendendo con HT il Clock di base del Bus Hyper Transport, che altri non è che il clock di riferimento di tutte le frequenze, ovvero... il CdR.
Formula alla mano, a questo punto qualcuno potrebbe obiettare che i conti non tornano.

Prendiamo ad esempio il caso con Moltiplicatore CPU = 6

Divisore RAM = Ceil (6 / (4:3)), quindi
Divisore RAM = Ceil (6 / 4 * 3), quindi
Divisore RAM = Ceil (4,5), quindi
Divisore RAM = 5

Ma nella tabella, colonna D2, si legge "9"... come mai?

Il problema risiede sempre in quel margine di arbitrarietà che rende liberi gli sviluppatori dei BIOS delle schede madri di chiamare le "cose" a loro discrezione, creando così i presupposti per confusione e fraintendimenti.
In effetti, il rapporto che nel BIOS Asus A8V viene indicato con 4:3, nel BIOS di altre ("Other") schede madri si trova sotto forma di 2:3; ovvero:

A8V 1:1, Other 1:2
A8V 4:3, Other 2:3
A8V 3:2, Other 3:4
A8V 5:3, Other 5:6
A8V 2:1, Other 1:1

Nella pratica, però, anche A8V utilizza dei rapporti che valgono la metà di quelli visualizzati nel setup del BIOS, per cui alla fine... i conti tornano.

Il "Fattore HTT"

Come si può vedere nell'immagine sopra, il nome che i programmatori del BIOS A8V hanno scelto per questa opzione non è il più appropriato.

La dicitura "HT Frequency" potrebbe indurre a credere che quell'impostazione determini la frequenza effettiva dell'HT, quando invece ciò che si va ad impostare è un moltiplicatore; la frequenza effettiva dipenderà, come sappiamo, dalla combinazione di CdR e Moltiplicatore HT.

Le opzioni disponibili sono, anche qui, riferite ad un "CPU FSB Frequency" (il nostro CdR) di 200MHz, per cui le varie frequenze nell'elenco non sono altro che il risultato dei vari Moltiplicatori HT. Nel caso specifico, i moltiplicatori disponibili sono: 1x, 2x, 3x, 4x, 5x.

Per mantenere l'HTT entro il suo normale limite (in genere non c'è interesse nell'overcloccare l'HTT), è necessario impostare un Moltiplicatore HT adeguato di modo che CdR*"Moltiplicatore HT" non sia maggiore della frequenza nominale dell'HTT.

Vale la pena di sottolineare che questo moltiplicatore, così come il "Memclock to CPU Ratio", è un valore "fisso" che si imposta da BIOS, non cambia con il variare di altri parametri e non è modificabile da Windows "on the fly", come invece è possibile per il CdR (con ClockGen) o il "Moltiplicatore CPU" (tramite CrystalCPUID).