Guide Overclocking - AMD Athlon

Publié le 01/05/2000 par
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Introduction

A la sortie de l’Athlon, toute la communauté overclocking était dans l´expectative. La nouvelle bombe d´AMD allait-elle être aussi peu overclockable que les premiers K6-2 ? Heureusement pour AMD, l´Athlon marquait bel et bien un tournant décisif, aussi bien au niveau performances qu´au niveau de l´aptitude à l´overclocking.

Cela dit, leur overclocking était loin de s´avérer facile au début. En effet, les spécifications techniques faisaient état d´un dégagement de chaleur plutôt élevé à la fréquence d´origine et les premiers tests montraient une grande dépendance envers la qualité de l´alimentation qui leur est fournie. Consommation électrique importante et grand dégagement de chaleur étaient donc les défauts des tous premiers Athlons gravés en 0.25 Microns ... mais il s´avéra tout de même qu´ils étaient très aptes à l´overclocking ! En effet, chez AMD, la puce même intégrée dans le boîtier (le core processeur) est marquée de la fréquence à laquelle elle est certifiée et il n´était pas rare de trouver des cores d´Athlon 650 dans des Athlon 500.

Contrairement aux précédents processeurs de la famille K6, le coefficient multiplicateur de l´Athlon est bloqué. Il est en fait obtenu par une combinaison binaire de résistances soudées sur le PCB de l´Athlon. Pour changer ce coefficient, ainsi que le voltage du CPU (qui est obtenu de la même manière) il suffit donc de changer cette combinaison de résistances. Si vous n´êtes pas habiles du fer à souder, passer votre chemin, cette méthode étant en effet assez risquée car nécessitant entre autres, un démontage complet de la coque de l´Athlon, qui non seulement, annulera votre garantie et peut s’avérer dangereuse : on est jamais à l´abri d´un coup de tournevis mal placé !

Si toutefois vous n´avez pas froid aux yeux je vous conseille de lire cet excellent article sur le sujet de Tom´s Hardware Guide. Peu de temps après, des petites cartes venant s´enficher sur un connecteur prévu à cet effet sur la carte processeur permettaient de changer ces deux données sans avoir à souder quoique ce soit et en ne démontant que la partie plastique du processeur (ce qui présente un bien moins gros risque que d´enlever la partie métallique). Beaucoup de ces petites cartes sont aujourd´hui disponibles, comme vous pouvez le voir dans notre comparatif sur le sujet. C´est une solution assez simple et pratique qui permet d´avoir toutefois de relativement bons résultats (typiquement un overclocking de 150Mhz). L´overclocking par le FSB est aussi possible et c´est celui qui donne le plus d´augmentations de performances, mais les cartes mères actuelles ne permettent pas de monter très haut, bien que certains aient pu atteindre plus de 120 Mhz sur l´ABIT KA7-100.

Mais ce qui limite presque dans tout les cas l´overclocking de l´Athlon, c´est le cache de second niveau. Sur les premiers Athlon, la mémoire cache de second niveau tourne en effet à la moitié de la fréquence du processeur, comme c´était le cas sur les premiers Pentium 2 et 3 (ratio de 1/2). Lors de l´augmentation de fréquence de ses CPUs, AMD à été plus ou moins obligé de réduire ce ratio afin de garder des coûts corrects et de se prévenir de problèmes d´approvisionnement sur des chips SRAM qui ne sont en effet disponibles qu´en très faible quantité en dessous de 2.9ns.

Ainsi, le dernier Athlon à utiliser ce ratio était le 700, ce qui correspondait à 350Mhz pour le cache, soit grosso modo 2.9 ns. A partir de 750 et toujours pour garder des coûts exploitables, AMD a successivement utilisé un ratio de 2/5 (de 750 à 850 Mhz) puis de 1/3 (à partir de 900 Mhz). Ce ratio est déterminé sur le CPU de la même façon que le multiplicateur, soit, par une combinaison de résistances que l´on peut le changer en soudant mais il n´est pas accessible directement par le connecteur utilisé par les cartes d´overclocking. Celles-ci ne permettent donc pas de le changer (même si des méthodes utilisant des petits straps à enficher directement sur le PCB du processeur sont à l´étude). Le ratio de 1/2 était utilisé dès le premier modèle d´Athlon : l´Athlon 500.

A cette fréquence le cache tournait donc à 250 Mhz, ce qui correspond à 4ns. Toujours pour économiser quelques deniers et pour éviter d´éventuels problèmes d´approvisionnement sur les fréquences de chips SRAM plus rapides, AMD à donc mis sur les processeurs d´entrée de gamme, du cache moins rapide mais suffisant. La théorie dit donc cela : 4 ns pour 500 Mhz, 3.6 ns pour 550, 3.3 pour 600, 3 pour 650 et 2.9 pour 700. Tout ça c´est de la théorie, et comme il est commun de trouver un core de 650 dans un Athlon 500, il l´est aussi d´y trouver de la cache à 3.3 ns. De plus, un autre aspect intéressant pour nous overlcockeurs est que ces chips SRAM sont en effet certifiés pour une certaine fréquence, mais supporte souvent un certain overclocking (typiquement minimum 15%). Ainsi le cache à 4 ns atteint presque toujours 300 mhz minimum, le 3.6 ns 333mhz et ainsi de suite...

En résumé, si l´on ne cherche pas à changer le ratio du cache la réussite de l´overclokcing dépend plus de la vitesse des chips SRAM que de la qualité du core (par exemple vous possédez un Athlon 550 avec de la cache à 3.6ns qui passe à 333Mhz maximum; vous serez donc limité à 666Mhz). Il sera sûrement nécessaire de procéder à quelques soudures avant d´atteindre la vitesse maximale. A noter toutefois que si vous arrivez à booter avec votre Athlon overclocké sans que le système soit stable, il est possible de modifier le ratio du cache de manière logicielle. Pour se faire, la meilleure méthode est d´utiliser K7L2DOS, un petit utilitaire fonctionnant sous Dos et que l´on peut donc lancer dès le boot via l´autoexec.bat.

Quels Overclockings ?

CPU/Possiblités Cores 0.25µ Cores 0.18µ
Athlon 500 600 Mhz N.D.
Athlon 550 700 Mhz 750 Mhz
Athlon 600 750 Mhz 800 Mhz
Athlon 650 850 Mhz 850 Mhz
Athlon 700 900-950 Mhz 900 Mhz
Athlon 750

1000 Mhz

900 - 950 Mhz

Athlon 800

N.D.

900 - 950 Mhz

Athlon 850

N.D.

950 Mhz

Athlon 900

N.D.

950 - 1000 Mhz

Athlon 950

N.D.

1000 Mhz +

Athlon 1000

N.D.

1050 Mhz +

Le premier tableau vous donne une idée de ce que votre core est capable en moyenne. Notez bien qu’il s’agit uniquement d’une moyenne et que vos résultats peuvent être aussi bien supérieurs qu’inférieurs.

Le tableau suivant lui, vous montre succinctement à partir de quelle fréquence vous risquez d’être limité par la fréquence de votre cache avec le ratio que vous utilisez. En les confrontant, vous pourrez avoir une idée plus ou moins précise de la vitesse maximale atteignable avec votre CPU, tout en sachant qu’un refroidissement des chips de mémoire cache peut s’avérer très efficace et vous faire gagner quelques dizaines de Mhz sans pour autant être affecté par la perte de performances (dans certaines applications) engendrée par la baisse du ratio CPU/Cache.

 

4ns
250 Mhz

3.6ns
275 Mhz

3.3ns
300 Mhz

3ns
333 Mhz

2.9ns
350 Mhz

1/2

600

650

700

750-800

800-875

2/5

750

800

850

900

950-1000

1/3

900

950

1000+

1100+

1200+

Le Voltage

Si vous disposez d´une carte mère permettant de modifier le voltage du processeur ou d´une carte d´overclocking, vous pouvez monter le voltage du processeur afin d´améliorer la stabilité d´un overclocking. Essayez de ne pas dépasser les 1.9v pour les Athlon en 0.25 Microns (ils nécessitent assez peu d´augmentation de voltage) et 1.9/2.0v pour les Athlon en 0.18Microns (qui nécessitent souvent jusqu´à 2.05v pour être stable dans les hautes fréquences).

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