Co je overclocking? Výkon zdarma i extrémní sport

Co to je overclocking? – OBSAH

1. Hlavní cíle overclockingu
2. Overclocking: Proč taktovat?
3. Od vzduchu a vody přes suchý led a tekutý dusík až po tekuté hélium
4. Overclocking jako sport: Titul mistra světa a pořádný balík peněz!
5. Jak začít s overclockingem a jak se zlepšit?
6. Závěr aneb k čemu overclocking vlastně je?

Hlavní cíle overclockingu

Hlavním cílem overclockingu je navýšení výkonu celého počítače či jednotlivých komponentů. Většina lidí přijde poprvé do styku s overclockingem ve chvíli, kdy jim nestačí výkon jejich stroje při hraní her a hledají způsob, jak si přičíst těch pár FPS k dobru. Overclocking jako aktivita ale nezůstává jen u zlepšení zážitku z her díky výkonu navíc. Právě po prvním úspěšném přetaktování se začínají cesty tzv. overclockerů rozcházet. Na téměř každého, kdo přijde s overclockingem do styku, čeká velmi návyková past v podobě benchmarků a kompetitivního taktování.

Benchmarky jsou výkonnostní testy, jejichž výsledkem je povětšinou skóre či čas. Tyto hodnoty slouží k tomu, abyste zjistili, jak bylo přetaktování úspěšné a jaký mělo smysl. Zrada přichází ve chvíli, kdy potřebujete zjistit, jestli dosahujete po přetaktování takových výsledků, jakých byste dosáhnout se svými komponenty měli. Jediným řešením je porovnání score. Pravděpodobně zjistíte, že za ostatními výsledky trochu zaostáváte, a začnete hledat důvod. A právě tady začíná veškerá zábava a pro někoho i dost možná velká životní změna. Nevěříte?

Overclocking: Proč taktovat?

Odpovědí je poměr cena : výkon. Pokud dáte za svou sestavu 40 000 Kč a pomocí overclockingu zvýšíte výkon o 20 %, logicky tak zhodnotíte svou investici. Taktování je tedy jednoduše řečeno způsob, jak za své peníze dostat více. Overclockingu můžete ale využít i z té druhé strany. Místo toho, abyste připláceli za dražší a výkonnější komponenty, můžete zmíněných 20 % ušetřit, pořídit levnější komponenty vhodné pro taktování a sestavu přetaktovat.

Overclocking: Proč taktovat procesor?

Bez pořádného procesoru se výkonná sestava prostě neobejde. I přesto dává většina hráčů přednost výkonné grafické kartě. A je to pochopitelné. S více FPS si hru lépe užijete, a pokud máte dostatek grafického výkonu, můžete pořádně okouřit jak rozlišení, tak detaily. Méně lidí si už ale uvědomuje, že grafická karta nefunguje sama o sobě. Účelem grafické karty je vytvořit tolik snímků za vteřinu, kolik je to jen možné, protože karta neví, kolik jich bude na herní scénu potřeba. No ano, ale něco musí všechny ty vytvořené snímky zpracovat, abyste je vůbec mohli na monitoru vidět. A to je právě úloha procesoru. Lidově tomu říkáme, že procesor musí nakrmit grafickou kartu. To ale není jediná práce procesoru. Konkrétně při hraní má CPU na starosti fyzikální výpočty, kterých je v moderních hrách plno, a několik dalších věcí.

A opět se dostáváme k investici a chytře utraceným penězům. Řekněme, že jste pořídili výkonnou grafickou kartu NVIDIA RTX 2080 za 21 000 Kč a ke kartě jste si vybrali procesor Intel i7-9700K. Chcete si naplno užít např. Assasins's Creed: Oddysey, která je známá svou náročností na procesor samotný. V tu chvíli ale zjistíte, že vaše grafická karta jede jen na 80 % svého výkonu, protože ji procesor nestíhá nakrmit. V důsledku to znamená, že z investovaných 21 000 Kč máte k dispozici výkon za pouhých 16 800 Kč. To moc dobře nezní, že? Pokud to tak necháte, je třeba se spokojit s výkonem o řadu nižší NVIDIE RTX 2070. To však naštěstí nemusíte, protože procesor lze pospolu s operačními pamětmi přetaktovat a z vaší grafické karty vymáčknout její maximum.

Overclocking: Proč taktovat operační paměti?

V přímé souvislosti s procesorem jsou důležité operační paměti. U procesorů Intel škáluje výkon s frekvencí RAM již od 6. generace Skylake a u AMD Ryzen jsou rychlé operační paměti naprostou nezbytností. Moderní procesory, tedy platformy, které používají operační paměti DDR4, se bez pořádného výkonu po stránce RAM neobejdou a nedosáhnou svého plného potenciálu. Logicky tedy, pokud nebudete mít dostatečně výkonné operační paměti, nevymáčknete ze své grafické karty maximum. Což opět nedává po finanční stránce smysl.

A proč tedy taktovat operační paměti? Paměťové kity jsou naceněné jednak dle kapacity, ale hlavně dle frekvence a časování. Zpravidla lze většinu paměťových kitů přetaktovat o cca 400+ MHz efektivně a navíc jim tzv. utáhnout časování pro lepší výkon a efektivitu. Máte tak dvě možnosti. Koupit například paměťový kit o frekvenci 3 600 MHz za 5 999 Kč a připlatit oproti kitu s frekvencí 3 200 MHz 2 600 Kč. A nebo koupíte levnější paměťový kit s nižší frekvencí, ušetříte 2 600 Kč a operační paměti s taktem 3 200 MHz přetaktujete na 3 600 MHz. 

Větší výkon operační paměti navíc přináší lepší kvalitu snímkové frekvence. Co to znamená? Jednoduše řečeno lepší plynulost při hraní díky menším a méně častým odchylkám v mezičasech vykreslených snímků, které při hraní vnímáme jako nepříjemné záškuby a mikrotrhance.

Overclocking: Proč taktovat grafické karty?

Obecně vzato platí stejná logika jako u procesorů a operačních pamětí. Taktováním grafické karty opět zlepšíte poměr cena : výkon svého stroje. U grafických karet samozřejmě výkon navýšit lze, jen se s posledními generacemi, konkrétně u karet NVIDIA, snižuje tzv. efekt škálování. Dřívější generace karet, končící Keplerem (GTX 780Ti), šly nádherně taktovat. Stačilo přidat napětí a letěla nahoru frekvence i výkon. U dvou předchozích generací Maxwell a Pascal se běžný potenciál overclockingu značně vytratil, jelikož tyto architektury již tolik neškálovaly, pokud se jim výrazně nesrazila teplota pod bod mrazu. 

U nejnovější generace Turing se nám taktování lehce vrátilo a např. na pořízení relativně levná GTX 1660 je pro hrátky s taktováním jako stvořená. Kde má taktování grafických karet největší význam, jsou hry, které benefitují z rychlých VRAM (videopaměti). Takovou klasikou je např. nesmrtelný Crysis 3, kde je nárůst výkonu krásně znát. Dalšími oblastmi, kde je taktování grafických karet důležité a hlavně využitelné, jsou hashovací algoritmy, pro většinu lidí známé jako GPU mining neboli těžba kryptoměn.

Od vzduchu a vody přes suchý led a tekutý dusík až po tekuté hélium

Na začátku článku jsem se zmínil, že taktování nekončí pár procenty a trochou toho výkonu navíc. Overclocking jako takový je sofistikovanou a velmi delikátní záležitostí, která se dá provozovat mnoha způsoby. Pro základní orientaci je nejjednodušší rozdělení dle typů chlazení. Při taktování lze chladit velmi konzervativně, ale existují i extrémy, kdy hluboký mráz je málo a limitem je absolutní nula (−273 °C).

Taktování na vzduchu

Vzduchové chlazení je asi startovacím bodem pro každého, kdo se s overclockingem setká, ať už bude pokračovat na další mety, nebo ne. Svým způsobem jde o nejméně efektivní, ač leckdy plně dostačující způsob chlazení pro běžné přetaktování v rámci rozumných hodnot. Pokud chcete s overclockingem začít, určitě nedoporučuji vzduch hned zatracovat, jelikož existuje řada výborných chladičů, např. od výrobce Noctua, které strčí do kapsy leckteré „vodní“ AiO chladiče, a s overclockingem na vzduchu si tak užijete spoustu zábavy.

Pokud se budete chtít trochu odvázat a posunout své současné limity, můžete v chladnějším období (nejlépe v zimě, když mrzne) vzít sestavu ven a využít okolní nízké teploty. Leckdy udělá své i okno otevřené dokořán.

Overclocking „pod vodou“

S vodním chlazením už přichází pořádná zábava a také širší možnosti. Vodním chlazením ve smyslu overclockingu je zde samozřejmě myšlen tzv. custom loop, tedy vodní okruh z kvalitních a dobře vybraných dílů pro tyto účely, ne hybridní AiO. Správně sestavený okruh již dokáže odvést enormní množství tepla i při pořádném overvoltu (zvýšení napětí nad běžné provozní hodnoty). 

Využití vodního chlazení se zde liší dle toho, zda taktujete sestavu na stabilní, dlouhodobý provoz, nebo na benchmarky. Klasické využití počítá se zabudovaným radiátorem ve skříni, která je sama o sobě tepelným bottleneckem, jelikož se v ní i při sebelepším airflow akumuluje teplo. Pro účely pokročilejšího overclockingu je vhodnější tzv. testbench, kdy je hardware mimo skříň jednak za účelem lepšího přístupu ke komponentům, ale i k flexibilnějšímu umístění radiátoru na chladné místo.  

Vodní chlazení je super a dá se s ním užít spousta zábavy. Pokud náplň v okruhu ošetříte či rovnou vyměníte za alkohol, můžete vesele umístit radiátor ven na mráz a zůstat v teple. Jen je potřeba dávat pozor na kondenzaci a okruh případně zaizolovat. Leckdy ale stačí dostatečné airflow, aby kondenzace usychala.

Phase-change overclocking

Phase-change ve smyslu chlazení v podstatě znamená změnu skupenství chladicího média. V overclockingu se používají průmyslové (nejčastěji typu scroll) kompresory pro vymražení, resp. odvod zbytkového tepla z chipu skrze CPU/GPU blok. Běžně existují dva typy. Single-stage, kde v chladicí sestavě figuruje pouze jeden výkonný kompresor, a cascade-change, kde je zapojeno více kompresorů v sérii. Druhou variantou je tzv. chiller, kde je na stejném principu skrze tepelný výměník ochlazována kapalina, většinou alkohol.

Nejde o levnou ani uživatelsky přívětivou záležitost. Tyto typy chlazení mají značnou spotřebu elektrické energie a jsou velmi hlučné. Teoreticky, ale vlastně i v praxi se dají na rozdíl od extrémnějších metod používat na dlouhodobější provoz. Stavba dostatečně výkonné single-stage či single-stage chilleru vyjde cca na 25 000 Kč.

DICE a co zvládne suchý led?

Rozumným a cenově dostupným řešením pro ty, kdo si chtějí vyzkoušet extrémnější metody chlazení, může být suchý led. Ten je relativně dobře dostupný, lze jej bez problému objednat s dovážkou až ke dveřím a na skladování není potřeba žádné speciální nádoby jako u tekutého dusíku či kapalného hélia. Nevýhodou je, že nevydrží moc dlouho a nedosahuje takového chladicího výkonu jako další extrémní metody.

LN2 overclocking aneb co zvládne tekutý dusík 

Overclocking za pomoci tekutého dusíku je standardem extrémního overclockingu. Jde o nejběžněji používané chladicí médium pro tyto účely. Tekutý dusík je relativně, lépe řečeno subjektivně dobře dostupný. Celkově jde ale o velmi nákladnou věc, jelikož pro skladování potřebujete Dewarovy nádoby, které jsou celkem drahou záležitostí, a to v řádu desítek tisíc. Druhá věc je samotná cena tekutého dusíku, která se standardně pohybuje mezi 20–45 Kč za litr bez DPH. Jak Dewarovy nádoby, tak tekutý dusík lze samozřejmě pořídit levněji, chce to ale nějakou práci, snahu, smysl pro vyjednávání a trochu štěstí.

Stejně jako u suchého ledu potřebujete k chlazení tekutým dusíkem speciálně navržené chladiče, tzv. komíny. Ty u nás můžete najít ke koupi ve speciální subsekci Kingpin Cooling, kde máme tyto komíny navržené a používané jednou z největších legend extrémního overclockingu, Vincem „Kingpinem“ Lucidem.

Tekuté hélium a absolutní nula

Tekuté hélium už je jen taková třešnička na dortu pro významné chvíle. Litr tekutého hélia totiž stojí cca 800 Kč a jedna taková OC session, kterou pořádá ASUS vždy při launchi nových procesorů, vyjde co do tekutého hélia na něco přes 100 000 Kč.

Overclocking jako sport: Titul mistra světa a pořádný balík peněz!

Overclocking se stal v průběhu let uznávaným sportem. A i přes to, že se netěší takové oblibě jako esport, i tady se často hraje o tituly a zajímavé finanční obnosy. Ačkoliv dříve bývalo více pravidelných akcí a turnajů o hodnotné ceny a peníze, každým rokem se tradičně v průběhu Computexu pořádá G.SKILL OC CUP a okolo Vánoc Galax Overclocking Carnival. Jde o dvě nejnáročnější a nejtěžší soutěže vůbec, jimž předchází on-line kvalifikace. Ti, kdo se kvalifikují, pak zpravidla získávají letenky na Tchaj-Wan či do Thajska zdarma včetně ubytování.

G.SKILL OC CUP je jednou ze dvou nejtěžších live soutěží v overclockingu. Krom soutěžení formou živého vystoupení, kde vás bedlivě sleduje řádné publikum, nemají soutěže žádné hranice. To znamená, že pro výhru musíte jít až na úplné limity jak vaše, tak hardwaru, který právě taktujete. G.SKILL OC CUP je ale hlavně o přetaktování operačních pamětí, což je nejnáročnější formou overclockingu vůbec, až by se dalo říct, že je to svým způsobem jak věda, tak umění.

Galax Overclocking Carnival je obdobnou soutěží s tím rozdílem, že Galax vyrábí stejně jako G.SKILL své vlastní paměťové moduly, ale navíc i grafické karty v modelových verzích, které jsou přímo určeny pro extrémní taktování pod tekutým dusíkem. Stejně jako u G.SKILL CUPU předchází finále on-line kvalifikace. Pro úspěšné kvalifikování je ale potřeba soutěžit přímo s hardwarem od Galax, což není vůbec levná záležitost. Pokud chcete brát kvalifikaci vážně, je potřeba alespoň jeden pár operačních i grafických pamětí. U extrémního overclockingu se může stát cokoliv a v případě úmrtí hardwaru či smůly na špatný kus musíte být připraveni.

Jak začít s overclockingem a co budete potřebovat?

Pokud se budete chtít do taktování pustit, doporučuji začít registrací na HWBOTu. Jde o komunitní web overclockerů s databází, kam se odesílají výsledky přetaktování, které jsou následně porovnávány s ostatními výsledky. Ve chvíli, kdy si začnete budovat svou vlastní databázi výsledků, začne mít celá aktivita zcela jiný smysl. 

Overclocking jako způsob navýšení výkonu vašeho stroje je fajn věc, a pokud máte dobře složenou sestavu, nebude vás to pravděpodobně stát nic navíc. Ve chvíli, kdy budete chtít posunout limity, kterých jste dosáhli, budete patrně potřebovat výkonnější chlazení, a budete-li chtít pokračovat dále, přijde řada na silnější a dražší hardware. Taktování jako hobby je velmi drahou a náročnou záležitostí, ale pokud najdete zalíbení v hrátkách se starším hardwarem, užijete si dost zábavy a bude vás to pravděpodobně stát jen zlomek oproti taktování toho nejnovějšího železa.

Komponenty jako takové tvoří jen část nákladů. Pokud se budete chtít pustit do extrémního overclockingu, budete potřebovat solidní a ne zrovna dvakrát levnou výbavu. Takovou klasikou jsou samozřejmě komíny na tekutý dusík, velmi rychlé a přesně měřáky se sondami typu K, např. Fluke 52 II, Dewarovy nádoby o celkovém objemu alespoň 40 l, hořák s cartridgemi MAP a různé druhy izolace, jako je Armaflex a Plastidip. Rychlým odhadem může taková výbava vyjít na něco kolem 70 000 Kč při pořízení nových věcí. Pokud si ale dáte tu práci a budete bedlivě sledovat bazarové nabídky, můžete se dostat na velmi příjemný zlomek ceny. U Dewarových nádob z druhé ruky je největší problém zajistit, zda dobře „drží“ a nemají větší únik tekutého dusíku, než by měly mít. Dvacetilitrová dewarka v dobrém stavu zvládne udržet tekutý dusík s odparem cca 200 ml / 24 h, přičemž poškozená nádoba udrží stejné množství cca jen 5 h.

Druhou možností je pronájem tlakových dewarek na delší dobu i se závozem tekutého dusíku. V našich končinách můžete tekutý dusík pořídit u Messer Technogas, Linde Gas či Lineq, přičemž ne všichni prodejci mají stejné a hlavně příznivé ceny.

Závěr aneb k čemu overclocking vlastně je?

Overclocking bývá dost často kontroverzním tématem a tak trochu se celkově potýká s nepochopením. Ačkoliv nadšenci uvítají možnost nějakého extra výkonu navíc, přetaktování jako takové ze své podstaty znamená lidově řečeno tři věci: víc to bude topit, víc to bude žrát a méně to vydrží. Ať už chcete přidat pár procent výkonu ze základu, či desítky a trhnout nějaký ten rekord, praxe bývá vždy stejná. Zvednout napětí, zvednout frekvenci a uchladit to. Leckdo namítá, že je overclocking o ničem a jde jen o zvyšování lidského ega honěním bodů v benchmarcích. Opak je ale pravdou, jde o psychicky velmi náročnou aktivitu, která vyžaduje pořádnou dávku soustředění a trpělivosti. Fyzicky to také není žádná hračka, věřte nebo ne, celkem se u overclockingu nadřete.

Málokdo si už ale uvědomuje, že právě díky overclockingu a overclockerům samotným máme na trhu tak širokou škálu zajímavého hardwaru, který uspokojí i ty nejnáročnější nadšence. Jsou to totiž právě overclockeři, kteří nezůstali u pár procent výkonu navíc a rozhodli se pokračovat dál, a ve finále se jim podařilo svoje hobby proměnit v práci. Právě ti chodí každé ráno do tzv. OC laboratoří, jež má dnes každý významný výrobce hardwaru na trhu, a pracují na vývoji procesorů, grafických karet, základních desek a pamětí, které běžně vidíte na e-shopech.

Faktem zůstává, že overclocking zkrátka není pro každého. Pokud však proniknete do jeho nitra, zjistíte, že se jedná o psychicky i fyzicky náročnou a velice precizní činnost, která zdaleka není jen o navyšování několika FPS ve vaší oblíbené počítačové hře.

Overclocking

Michal Mikle

Jsem overclocker a nadšený Bitcoiner. U počítačového hardwaru mne nevyužitý výkon nenechává chladným a pro své záliby leckdy sáhnu i po tekutém dusíku či po jiných extrémních metodách chlazení. Založil jsem službu pro optimalizaci Intel procesorů delid.cz, skládám PC na míru a baví mě téma soukromí a bezpečnosti. Mimo digitální svět se zajímám o permakulturu a další systémy nízké časové preference.