Qué es el overclocking y qué hace en nuestro PC

En este artículo vamos a ver de forma detallada qué es esto del overclocking y que es lo que consigue hacer en nuestro PC, más concretamente en nuestra CPU, tarjeta gráfica o memoria RAM. Seguramente a todos nos encantará tener en nuestras manos productos punteros y experimentar su potencia y rendimiento, ya sean coches, motos o también ordenadores. Una de las prácticas más habituales en equipos de gama alta y gaming es realizar overclocking a sus componentes para superar las barreras de rendimiento.

Si has comprado recientemente uno de los procesadores de Intel o AMD sabrás que en sus especificaciones encontramos la palabra TurboBoost o TurboCore (no confundir con TurboMan), en cualquier caso, veremos que podemos distinguir una frecuencia base y otra en turbo. Pero, ¿qué es realmente esto? Pues por así decirlo, es una especie de overclocking que trae de fábrica un procesador, o una memoria RAM.

Base de funcionamiento de una CPU

Pues lo primero que debemos tener en cuenta es cómo funciona nuestra CPU para saber en dónde actúa el overclocking, ya que, fundamentalmente esta práctica se lleva a cabo con microprocesadores.

Todo componente de un ordenador va sincronizado con un reloj, ya sea CPU, memoria RAM, tarjeta gráfica, etc. Al igual también que todo componente de un ordenador funciona con corriente eléctrica para transformar sus impulsos en información (0 y 1).

Cada componente entonces, va sincronizado por un reloj que funciona a una serie de ciclos por segundo o frecuencia, la cual se mide en hercios Hz, Megahercios MHz (10⁶ hercios) o Gigahercios GHz (10⁹ hercios).  Mientras más hercios tenga un procesador, más cantidad de información será capaz de procesar, o lo que es lo mismo, más procesos por segundo será capaz de hacer. Como podremos suponer, el overclocking se basa precisamente en manejar la frecuencia de nuestro procesador.

Qué es el Turbo Boost de Intel y el Turbo Core de AMD

Cada uno de los dos fabricantes principales de procesadores para PC cuentan con tecnologías que permitirán, de forma automática, subir la frecuencia de la CPU en caso de que sea necesario. Se podría decir que es como un pequeño overclocking controlado implementado de fábrica.

• Turbo Boost: Esta tecnología la implementa Intel en sus procesadores en su generación de 14 nm. Se trata de aumentar la frecuencia del procesador tanto en núcleos como en gráficos para obtener mayor rendimiento en carga de trabajo importantes durante un determinado tiempo. Para aumentar la frecuencia, también se debe aumentar el voltaje de los núcleos y por ende su TDP, así que el consumo será mayor. Actualmente está disponible hasta la versión Turbo Boost Max 3.0 para CPU de gama alta, y será posible gestionarlo desde un software de la marca.
• Turbo Core: esta es la tecnología que AMD implementa en sus procesadores. El principio de funcionamiento es el mismo, aumentaremos de forma dinámica la frecuencia de la APU para cargas de trabajo pesadas.

¿Qué es el overclocking?

Overclock significa en español, por encima del reloj, y esto es precisamente lo que pretende ésta técnica. El overclocking es una técnica que busca en todo momento alcanzar una mayor velocidad del reloj de un procesador o frecuencia de un componente electrónico. Este aumento implica superar las características de funcionamiento que detalla el fabricante. De esta forma podremos aumentar el rendimiento y velocidad de un componente electrónico sin necesidad de comprar uno más potente. Todo componente electrónico es susceptible de ser overclockeado.

Haciendo overclocking a un procesador, lo que estamos consiguiendo es, si por ejemplo este es capaz de llegar a los 4 GHz como máximo, nosotros vamos a hacer que llegue hasta los 4,8 GHz. De esta forma será capaz de realizar más cálculos por segundo y con ello obtendremos una mejora de rendimiento en nuestro equipo.

La práctica del overclocking es muy común en usuarios que destinan sus equipos a gaming, con el objetivo de obtener, en un momento dado una mejora de rendimiento en el desempeño de los juegos de máximos requerimientos.

Pero no solamente podremos hacer overclocking a un procesador, también es posible hacérselo a todo elemento electrónico que el fabricante haya habilitado para ofrecer esta posibilidad. Porque, en principio, para poder realizar overclocking el componente electrónico debe de estar habilitado para ello, algo que se viene haciendo en los últimos años y que ahora explicaremos en qué consiste.

Qué necesito para hacer overclocking

Ya sabemos que es el overclocking, ahora debemos saber cómo podremos hacer esto y qué componentes o tipo de componentes necesitamos para overclockear. Además de procesador, también podremos overclockear memoria RAM y tarjetas gráficas, aunque normalmente será media un software y en un rango predeterminado. Por lo que el componente más interesante para hacer esta práctica es sin duda el procesador.

Lo primero que debemos tener en cuenta es que existen procesadores bloqueados y desbloqueados, y esto es fundamental para poder hacer overclocking. Por supuesto, debemos de conocer las diferencias entre unos y otros y cómo identificarlos.

Diferencia entre procesador bloqueado y desbloqueado.

Los procesadores actuales cuentan con una altísima velocidad de procesamiento, llegan a frecuencias que superan ampliamente los 3 GHz o 3 mil millones de ciclos por segundo. Estos elementos derivan sus velocidades de unos elementos llamados multiplicadores de reloj base, que lo que hacen es mediante un elemento interno, multiplicar los ciclos por segundo del reloj base de la placa hasta la velocidad que la CPU requiere para trabajar. De esta forma una CPU con un multiplicado de 10x trabajará a 10 ciclos de reloj por cada ciclo que tenga el reloj externo.

Es aquí donde entra el concepto de procesador bloqueado y desbloqueado. Cuando un procesador está bloqueado, significa que el multiplicador interno que tiene para transformar los ciclos de reloj en ciclos internos no se puede modificar por el usuario. Este elemento está accesible en la BIOS de un ordenador. Esto significa que, si no podemos modificar el multiplicador, tampoco podremos modificar la frecuencia a la que trabaja éste, y, por ende, no podremos overclockearlo.

En el otro extremo está el procesador desbloqueado, el cual sí que tiene este multiplicador accesible por el usuario para poder colocarle el valor que nosotros queramos, claro está dentro de un determinado rango. En este caso, sí que podremos hacer overclocking a un procesador.

¿Se puede desbloquear un procesador bloqueado?

No se puede desbloquear una CPU bloqueada para hacerle overclocking, esto es algo que el fabricante determina en la propia arquitectura del procesador en cuestión. Para overclockear un procesador bloqueado, tendríamos que subir la frecuencia del bus frontal o front side bus, que es el bus de datos de la propia placa base. Esta práctica implica posibles fallos y reinicios en nuestro sistema y la mejora de rendimiento es prácticamente inapreciable.

Por otro lado, fabricantes como Intel tienen una gama de procesadores desbloqueados de fábrica con el distintivo “K” en el modelo. Entonces una CPU que tenga la K detrás de número, será una CPU a la que se le puede hacer overclocking. AMD por su parte cuenta con toda la nueva gama Ryzen con multiplicadores desbloqueados, por lo que son los mejores procesadores para hacer overclocking.

El chipset también es importante

El chipset es el procesador encargado de gestionar parte de la información que circula por la placa base, de los componentes y la CPU. Es por eso que, al igual que un procesador necesita tener la capacidad de estar desbloqueado para ser overclockeado, también la placa base necesitará tener un chipset a la altura de las circunstancias y con esta propiedad.

La gama de chipsets destinados a estas prácticas es, por parte de Intel, todos los que tengan el distintivo Z o X delante del modelo, por ejemplo, Z77, Z87, Z97, Z170, Z270, Z370, X99 o X299. Por parte de AMD, al tenemos toda la gama desbloqueada, en principio cualquier chipset será apropiado para hacer overclocking, aunque los más indicados son, para Socket AM4: A300, A320, B350, B450, X370 y X470.

Disipador o refrigeración líquida

Lo siguiente que necesitaremos para hacer overclocking será tener un buen sistema de refrigeración. Un procesador genera mucho calor debido a las altas frecuencias a las que trabaja, y aún más si pretendemos subir aún más la frecuencia. Por esto vamos a necesitar un buen sistema capaz de capturar todo el calor que el encapsulado genera para intercambiarlo en el ambiente.

Tenemos dos posibilidades, bien instalar un disipador de aire o un sistema de refrigeración líquida, que está muy bien de precio actualmente. La diferencia entre los tres sistemas es el siguiente:

• Disipador de aire: Este equipo consta de un bloque, normalmente construido en cobre o aluminio que está formado por aletas y además tiene un ventilador para hacer pasar el aire por estas aletas. De esta forma el calor que recoge el bloque de metal en sus aletas es traspasado al aire.

• Refrigeración líquida: en este caso el sistema consta de un bloque que está instalado en la CPU y un intercambiador que también es un bloque de metal aleteado. Pero en este caso, ambos elementos forman un circuito en el que un líquido recoge el calor del bloque de la CPU y lo transporta hasta el intercambiador, en donde será expulsado nuevamente al aire mediante ventiladores.

• Refrigeración por nitrógeno o helio líquido: Esta es la configuración más extrema que solamente estar disponible para los más exclusivos y por supuesto tienen mayor coste. Mientras más frio mejor, y el nitrógeno en estado líquido se encuentra a una temperatura de -195,8^oC, por lo que una CPU podrá romper los límites de frecuencia ampliamente.

En cualquier caso, hay excelentes componentes tanto de un tipo como del otro, aunque siempre un sistema de refrigeración líquida va a ser más efectivo que uno por aire.

Parámetros a modificar para hacer overclocking y dónde se encuentran

Pasaremos ahora a ver qué parámetros son los que nos interesan a la hora de hacer overclocking a nuestro PC. Todos ellos se encuentran en la BIOS de nuestro ordenador, que, en la mayoría de casos será de tipo UEFI con una bonita interfaz gráfica en donde manejarnos perfectamente. También disponemos de programas por parte de los fabricantes para hacer overclocking desde el propio sistema operativo, aunque será en un rango predeterminado por ellos y casi siempre orientado a memoria RAM y tarjeta gráfica.

A través de la BIOS (forma avanzada)

Por supuesto, en cada placa variaría la situación y cantidad de estas opciones. Aquí pretendemos dar una idea general, no una guía práctica de overclocking.

• Multiplicador: También llamado CPU ratio o turbo ratio y ya hemos visto la función que tiene. La primera forma básica y más segura de hacer overclocking es modificar el multiplicador de la CPU. Solamente los procesadores desbloqueados tendrán esta posibilidad en la BIOS, y con ello podremos ir aumentando poco a poco este multiplicador para conseguir frecuencia más altas.
• Voltaje: Lo encontraremos como CPU voltaje, y debemos de activar la opción de “manual” para poder modificarlo nosotros mismos. Al subir el multiplicador la CPU comenzará a necesitar más tensión y potencia para funcionar debidamente. En este punto y antes de cambiar ese crítico parámetro, lo indicado será irnos a Internet y ver ejemplo y datos de overclocking de nuestro mismo modelo. No podemos colocar un voltaje aleatorio porque el resultado podría ser fatal, se debe hacer en pasos de 0,01 V. Aumentar el voltaje y también aumentará la carga de otros componentes de la placa, como la memoria RAM, por lo que debemos de estar muy bien informados antes de proceder.
• Otros parámetros: cada fabricante de placas tiene su propia BIOS, y por ende, sus propias opciones para activar el modo de overclocking de un procesador o memoria RAM. Posiblemente nos encontremos con opciones como CPU Level Up, Ai Overclock tuner, BCLK/PCIE, etc. Debemos de consultar con el manual de la BIOS o Internet para saber todo acerca de nuestra BIOS en este sentido.

Mediante software (forma básica)

Si compramos una placa bae, tarjeta gráfica o equipo de un fabricante orientado a gaming, como MSI, ASUS ROG o Gigabyte, es seguro que tendremos un software adicional para modificar parámetros de overclocking ni necesidad de entrar en la BIOS. Lo que ocurre con frecuencia es que el rango de frecuencia o voltajes a modificar será preestablecido por el fabricante, para así no comprometer la integridad de nuestros componentes con la consiguiente mala imagen de la marca.

Por parte de las tarjetas gráficas, si tenemos una AMD, en el propio software Catalist tendremos la posibilidad de hacer overclocking a nuestra tarjeta gráfica mediante la modificación de la frecuencia de reloj.

Tras modificar valores toca testear la estabilidad y resultados

Los cambios en estos parámetros deben realizarse en pequeños pasos, y en cada uno de ellos comprobar cómo afecta a la estabilidad del sistema. En este sentido, lo que tenemos que hacer es entrar en Windows y utilizar un programa de estrés para evaluar las modificaciones.

Los programas más utilizados para hacer esto son AIDA64 y Prime95 para comprobar la estabilidad tanto de CPU, memoria como GPU. También podremos utilizar el Furmark para someter a estrés nuestra tarjeta gráfica de forma individual, si es lo que hemos overclockeado.

Si hemos subido de forma importante voltaje y multiplicador, tendremos estar como mínimo unos 30 minutos con AIDA64 funcionando. Si en este período no se han producido reinicios y bloqueos, significará que el nivel de overclocking es estable.

¿A qué frecuencia puedo llegar con mi CPU en overclocking?

Pues muchos factores van a influir en qué velocidad va a poder alcanzar tu CPU en un overclocking. Factores como el modelo de procesador, placa base, refrigeración utilizada y resto de componentes que tendrá el equipo, van a influir en el resultado final. Y es precisamente por esto, por lo que recomendamos siempre hacer overclocking en pasos pequeños e ir comprobando la estabilidad.

Con frecuencia salen noticias sobre procesadores de última generación que llegan a frecuencias brutales con helio o nitrógeno. Estamos hablando de frecuencias que llegan hasta los 7,6 GHz de una frecuencia base de 3,6 GHz.

Todo dependerá de estos factores y de lo atrevidos que seamos nosotros mimos. Por supuesto cada uno tendrá que informarse en Internet del modelo concreto que tenga y ver hasta donde han llegado otros usuarios y bajo qué condiciones.

Palabras finales: ventajas e inconvenientes de hacer overclocking

Como habrás leído a lo largo de este artículo, hacer overclocking implica ir más allá de los límites de seguridad establecidos por el fabricante del componente, ya sea procesador, tarjeta gráfica o memoria RAM, por lo que además de beneficios, también podríamos encontrarnos una desagradable sorpresa.

La ventaja es obvia, la potencia de un procesador se mide con el número de operaciones por segundo que puede hacer. Si aumentamos la frecuencia, estamos aumentando ese número de operaciones. Por tanto, nuestro sistema se volverá más rápido, podremos renderizar vídeos más rápido, alcanzar más FPS en nuestros juegos y encontrar un ordenador más rápido.

Pero también tenemos un serio precio a pagar. Si forzamos demasiado el procesador podríamos provocar fallos internos en la estructura de este. Los procesadores actuales son bastante sensibles a su manipulación especialmente con la reducción del tamaño de los transistores. Aumentar la frecuencia y voltaje también genera mucho más calor, y si no tenemos un buen sistema de refrigeración podríamos encontrar serios problemas.

Pero no todo estaría perdido, los procesadores cuentan con una función llamada “thermal throttling” que limita automáticamente la frecuencia de un procesador para enfriarlo. Esto significa que si el procesador está llegando al límite de integridad automáticamente bajara el rendimiento para preservar el componente. Además, las placas base también tiene un sistema de seguridad que hace cortar la corriente y apagar el sistema para evitar daños.

En términos generales, la esperanza de vida de un procesador suele disminuir si utilizamos un overclocking continuado. Recuerda que esta práctica es solo para determinados momentos en donde necesitamos un extra de rendimiento.

Creemos que con toda esta información tendrá una idea muy completa de qué es el overclocking y de los principales conceptos, componentes y procedimientos que se deben conocer para comenzar a experimentar con nuestro equipo.

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¿Qué procesador y tarjeta gráfica tienen tú? ¿estás pensando en hacer overclocking a tu equipo? Cuéntanos tu opinión acerca del overclocking y se merece la pena.