Overclocking des CPU AMD Athlon 64 et Sempron socket 754 et 939

Les générations de CPU gravés à 0,09 microns (coeur Venice pour Athlon ou Palermo pour Sempron) ouvrent de nouvelles perspectives en matière d'overclocking.
La déperdition calorifique de cette génération est faible, permettant des gains en fréquence non négligeables, sans échauffement important (pour peu que l'on possède un boîtier bien ventilé et un bon ventirad)

Cette évolution permet aux moins fortunés (mais bricoleurs) de monter une configuration à faible coût,  développant une puissance équivalente à un CPU bien plus onéreux.

En préambule, je rappellerais que cette pratique peut engendrer de graves dysfonctionnements de votre système, voire d'endommager de manière irrémédiable certains composants électroniques.

Je vous conseille de télécharger et d'installer le logiciel CPUZ pour pouvoir suivre les évolutions des fréquences de votre système, ainsi que d'autres permettant la surveillance de la température et de la stabilité du système HWmonitor, pour la température, OCCT et Super Pi pour tester la stabilité.

Mais rentrons dans le vif du sujet.

Je ne ferais pas de distinction entre les sockets 754 et 939 ou le récent AM2(+) qui gère la DDR2, la démarche étant sensiblement la même.

L'architecture 64 bits chez AMD a bouleversé la manière d'aborder le sujet.
Il faut distinguer trois éléments bien distincts pour réaliser un bon overclocking:

- Le HTT, qui représente la fréquence de fonctionnement du CPU, fixé à 200Mhz pour ces plateformes.
Sur les sockets A, il s'appelait FSB.

Multiplié par le coefficient (dont l’augmentation est bloquée chez AMD, sauf sur les FX) du CPU, il donne la fréquence de travail du processeur.
Ex: Pour un athlon 64 3000+, de 1,8 Ghz:
Fréquence HTT= 200 multiplié par le coefficient (9) = 1800Mhz

- Le HT, ou bus Hyper transport, à ne pas confondre avec le HTT.
Il représente la particularité principale de ces cartes mères, c'est un bus d'échange d'informations entre le chipset et le CPU.
Sa fréquence est de 800Mhz pour la plupart des Socket 754 et de 1000Mhz pour les 939.
Derrière cette fréquence, on retrouve le HTT (200Mhz) auquel il est appliqué un multiplicateur.
Problème: ce bus ne supporte quasiment aucune élévation, mais on y reviendra plus tard.

- La fréquence mémoire.
Par défaut, il est préférable d'utiliser de la DDR400, de cette façon, elle sera synchrone avec le HTT.
Dans tous les cas, derrière les choix de fréquence du bios, ce cache, là aussi des ratios (1/1 pour la
DDR400) par rapport au HTT.

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Vous voilà avec le minimum d'éléments pour comprendre le fonctionnement d'une plateforme AMD.

Que faire maintenant ?
Augmenter le HTT !
Oui.

Nous augmentons donc ce paramètre, via le bios, à 205, puis 210, puis 215, et........plantage !
Plantage car notre bus HT, comme je l'ai dit plus haut, ne supporte pas une forte augmentation.
Hors à 215 de HTT, le bus est passé à 1075Mhz (je garde comme exemple l'athlon 64 3000+ socket 939). Car derrière cette fréquence se trouve le multiplicateur x5. Mais la plupart des bios nous permettent de baisser ce multiplicateur.

Nous allons donc le descendre à x4 (4 x 200= 800), car il faut retenir que l'on ne doit jamais dépasser la valeur maximale du bus HT (1000 dans notre exemple, et ne vous inquiétez pas de l’éventuel effet négatif sur les performances en l’abaissant, car on peut le baisser jusqu’à 600Mhz sans ressentir de baisse de régime global)

Attention:
Ne jamais augmenter le HTT trop vite, toujours par pas de 5Mhz, en testant bien le système à chaque fois, et en surveillant la température.

Reprenons l'augmentation du HTT.
215, 220, 225, 230......
Cela tient mais le PC est instable, cette fois, c'est la mémoire vive qui nous limite.
Notre CPU est tout de même à 9 x 230 =  2070 Mhz, donc un peu plus qu'un 3200+.
Le Bus HT est à 4 x 230 = 920, de ce coté, tout va bien.
Mais il est possible d'aller plus loin, car dans la réalité, il est probable que votre DDR400, poussé à 230, ait déjà montré ses limites.

La première des solutions consiste à prendre de la RAM de qualité en DDR533, ce qui laissera une bonne marge de manoeuvre.
Cette solution a l'avantage de pouvoir laisser la mémoire synchrone avec le HTT, ce qui permet de maintenir une bande passante élevée, en particulier sur les sockets 939 qui fonctionnent en dual channel, ce qui influence de manière non négligeable les performances générales.
Problème: le prix !

L'autre solution consiste à désynchroniser la mémoire.
Cette manière est la plus économique, car une bonne DDR400 fera l'affaire (je déconseille la "noname", mais une "Value RAM" d'un bon constructeur )

En passant la fréquence mémoire dans le bios à "DDR333" (ou PC2700), on applique un ratio par rapport à la fréquence HTT du CPU (9/11 pour la DDR333 dans notre exemple)
Donc, lorsque nous avons 230Mhz de HTT, la fréquence mémoire s'établit à 230 x 9/11 = 188Mhz.

A 240 de HTT, notre DDR est à 196Mhz, parfait.
Le HT s'établit à 960, très bien.

Le CPU est maintenant cadencé à 2160Mhz, ce qui correspond pratiquement à un 3500+  !
Pour le vérifier, il suffit de tester votre configuration avec un Benchmark quelconque.

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Dans le cas développé ci-dessus, il est possible de monter encore plus haut, mais les réglages que je donne sont des réglages qui devraient passer sur un grand nombre de configurations, pour peu que votre carte mère soit de bonne facture, et il est fort à parier que le ventirad d'origine suffise à refroidir votre CPU correctement, et que la stabilité soit correcte.
Il est toutefois possible que vous n'y arriviez jamais, pour cause de plantages à répétition. Dans ce cas, il faut augmenter légérement les tensions d'alimentation du CPU et/ou de la mémoire.
Il est par contre difficile de donner une marche à suivre, tant les cas peuvent être différents mais globalement, il faut veiller à ne dépasser pas 1.8v de Vcore pour le CPU et 2.8v pour la DDR.
Au-delà, il y a plus de risques et l'on tombe dans l'overclocking avancé, ce qui n'est pas le sujet.

Autre point important, il est préférable (voire indispensable) de désynchroniser le bus Pci-Express (et AGP pour ceux que cela concerne) et de désactiver le Cool'nQuiet.
Les cartes mères modernes bloquent automatiquement le bus PCI, mais prudence sur les anciennes.
Rappel des fréquences de ces bus:
- PCI  = 33Mhz
- AGP = 66Mhz
- PCIexpress = 100Mhz

Lorsque vous appliquerez votre overclocking, veillez à ce que ces fréquences n'augmentent pas, car dans le cas contraire, c'est une source de plantage.

Overclocking avancé.

Pousser plus loin nécessite de tester les limites de chaque élément, pour pouvoir ensuite les panacher.
Pour garder de la stabilité, il sera sans doute nécessaire d'augmenter les tensions d'alimentation.

ATTENTION .

A ce stade, chercher à augmenter à nouveau les fréquences de votre matériel peut l'endommager irrémédiablement.

L'échange du ventirad d'origine pour un plus efficace devient alors indispensable.
Il faudra également regarder du côté de la carte mère, car elles ne sont pas toutes égales entre elles.

Les meilleurs chipsets actuels pour aller loin :

Socket 754: Les Nforce 3 250GB et ultra
                          Les Nforce 6100, sur carte micro ATX, dérivé  du nforce 4
Socket 939: Les Nforce 4 ultra et SLI
                          Les  VIA K8T900
Socket AM2: Les AMD 780 et 790
                           Les Nvidia 750 et 780 SLI

Evolution des plateformes AMD:

-Les manipulations décrites ci-dessus s'appliquent aux AMD X2 double coeur.

- Les nouvelles plateformes AM2 s'overclockent également très bien, la marche à suivre étant légérement différente, pour cause d'utilisation de la mémoire DDR2.
Les ratios CPU/HTT  sont différents de ceux appliqués à la DDR, malgré une fréquence de CPU toujours fixé à 200Mhz.

Voici le tableau fournis par AMD à la sortie des premiers CPU AM2:

Lors de l'achat d'une telle plateforme à destination d'un overclocking, il faudra donc être très attentif au type de mémoire qui l'accompagnera.

Le Phenom.

Le dernier née d'AMD ne possède pas le potentiel de ses prédécesseurs, mais les dernières révisions semblent combler un peu ce défaut.
Préférer une version "Black Edition", malheureusement trés cher, dont le coefficient multiplicateur est débloqué à l'augmentation, ce qui permet de bon overclocking.

flo88