オーバークロックとは何ですか？

コンピューター技術サイト、チャネル、およびブログを十分長い間ぶらぶらしているとします。その場合、オーバークロックまたはオーバークロックという用語が聞こえる可能性があります。コンテキストから、それがコンピューターのパフォーマンスを向上させる方法であることがわかる場合があります。しかし、オーバークロックとは何ですか、そしてそれはどのように機能しますか？

基礎

コンピュータのすべての高性能コンポーネントには、ある種の時計があるか、1つに接続されています。クロックは、デバイスの標準的なタイミングシステムを提供するように設計されています。たとえば、RAMにはクロックがあり、ある状態から別の状態に発振するたびにデータが転送されます。 CPUとGPUには、速度を制御するクロックもあります。実際、CPUの購入を検討した場合、宣伝されている2つのクロック速度があることをご存知かもしれません。ベースクロックとブーストクロック。ブーストという言葉は確かにより良いパフォーマンスを意味し、より重要な数が付属しています。

本質的に、それは本当にとても簡単です。オーバークロックは、時計の速度をデフォルトよりも手動で上げるという理由だけで名前が付けられています。クロックと同期されたコンピューターデバイスは、クロックティックごとに特定の数のことしか実行できません。エキサイティングなことは、あなたが時計をスピードアップすれば、彼らはダニごとにより多くのことをすることができるということです。時計は1秒あたりの刻み回数が多く、コンポーネントは刻みごとの動作回数が多いため、時計の速度の増加とほぼ同じパフォーマンスの向上が得られます。

警告

その最後の文にキーワードがありました。それは「大まかに」でした。残念ながら、これらのものは、特にかなり遠くに押し出された場合、完全にスケーリングしない傾向があります。これにはさまざまな理由があります。 1つは、コンピューター内の多くのコンポーネントが制限要因であり、パフォーマンスのボトルネックになる可能性があることです。遅い部分がそれを妨げている場合、最高の部分のパフォーマンスを2倍にしても、それほど重要ではありません。多くのプログラムが最新のコンピューターのハードウェアを十分に活用していないため、ソフトウェアの問題もあります。

いくつかの重要な制限要因もあります。消費電力は1つで、熱はもう1つです。より速く何かを実行すると、より多くの電力が使用されます。これはそれ自体でより多くの熱を生成します。現代の電子機器を揚げずに投入できる電力はそれほど多くないため、使用できる電力量には制限があります。正確に定義または標準化されていないため、通常はこの制限を避けてください。大量の熱を発生させると、コンポーネントを冷却するのが難しくなります。繰り返しになりますが、コンポーネントは非常に多くの熱にしか耐えることができず、熱による損傷を防ぐためにそれ自体を絞るように設計されています。この熱スロットリングは、すべてをデフォルト設定のままにするよりもパフォーマンスが低下する可能性があります。

それはどのように機能しますか？

オーバークロックの正確な方法は、オーバークロックしようとしているコンポーネントと、ある程度、使用しているハードウェアによって異なります。一部の製品はソフトウェアオプションを提供しますが、その他の製品はBIOSで構成する必要があります。一部のオプションは完全に手動ですが、他のオプションはワンクリックまたは低インタラクションオプションを備えています。

CPUのクロックは、マザーボード上のクロックから設定されます。このクロックは、ほとんどの場合、常に正確に100MHz、つまり1秒あたり1億回の発振のクロックレートで動作します。 CPUは乗数を使用して、クロック速度に応じてこの数値を増やします。たとえば、乗数が52の場合、クロック速度は5.2GHzになります。 CPUのオーバークロックは、この乗数を調整するのと同じくらい簡単です。もちろん、もっと詳しく知りたい場合は、さらに多くのオプションがあります。

GPUは独自の個別のクロックを実行します。これはほとんどの場合、ソフトウェアを介して調整できます。正確な名前は異なる場合がありますが、GPUをオーバークロックするには、多くの場合、電力ターゲットを増やす必要があります。 GPU自体とそれが使用するVRAMメモリの両方の速度を手動で設定できる場合もあります。 GPUは非常に高価であるため、必ず小さなステップを使用してください。強く押しすぎるとダメージを与える可能性があります。 GPUをオーバークロックしても、通常、熱または電力のヘッドルームで可能な限り高速に実行するように高度に調整されているため、それほど大きな違いはありません。

RAMのオーバークロックには、クロック速度だけでなく、多数のタイミングの構成も含まれます。これらは非常に広範で、非常に詳細で、織り交ぜられています。経験豊富なユーザーがRAMのタイミングを最適に調整するには、数日から数週間かかる場合があります。何をしているのかを理解していない限り、手動のRAMオーバークロックは一般的に推奨されません。 RAMのタイミングの調整はまったく異なるため、他の形式のオーバークロックに精通している場合でも、これが当てはまります。

警告といくつかのアドバイス

オーバークロックについて知っておくべき重要なことは、注意してゆっくりと行うことです。特にコンポーネントに供給される電圧を調整している場合は、物事を押しすぎてください。コンピュータの1つまたは複数の部品に恒久的な損傷を与える可能性があります。電圧を微調整するだけです。通常、ミリボルト単位で調整できます。コンポーネントが1.500Vを使用する場合、0.015Vで調整すると大きな変化になります。通常、変更は0.005Vのステップで行う必要があります。最初に増やす場合は、最大で0.010Vのステップで行う必要があります。

基本的に変更を加えた後は、安定性をテストすることが重要です。これには、コンピューターを起動するだけでなく、ストレスをかけることも含まれます。一部の構成はほとんど不安定ではなく、ゲームまたはベンチマークで数分後にクラッシュする可能性があります。場合によっては、安定性の問題が表示されるまでに数時間かかることがあります。パフォーマンスの向上を確認できるように、ベンチマーク結果を追跡することもお勧めします。これらのベンチマークの少なくとも1つが、コンピューターの使用目的を表していることを確認することをお勧めします。

オーバークロックには、特に電圧を上げた場合は、かなり良い冷却が必要です。十分な空気の出入りがない場合、これは部屋の周囲温度に影響を与える可能性があります。クーラーの冷却能力は、周囲温度に依存します。高温の部屋では、コンポーネントがさらに高温になり、損傷を防ぐためにサーマルスロットルが必要になる可能性があります。液冷式のラジエーターを使用している場合は、コンピューターのケースから出るときに空気が加熱されるようにしてください。それ以外の場合は、ケースの周囲温度を上げるだけで、他のすべての冷却が悪化します。

ヒントとコツ– CPU

CPUのオーバークロックには、オールコアオーバークロックまたはシングルコアオーバークロックの2つの戦略があります。名前が示すように、これらには、すべてのCPUコアまたは1つだけのクロックマルチプライヤを増やすことが含まれます。オールコアのオーバークロックは、ビデオレンダリングのような大きなマルチスレッドワークロードで役立ちます。シングルコアのオーバークロックは、通常、残りのすべてをプッシュできるよりも1つのCPUコアを少し高くプッシュします。

これは、前述したように、オーバークロックによって消費電力と熱出力が増加するためです。 CPUの残りの部分の熱と電力を抑えることで、多くの場合、1つまたは2つのコアから少し余分なパフォーマンスを引き出すことができます。この余分なシングルコアのパフォーマンスは、オールコアのオーバークロックよりも、ビデオゲームなどのシングルタスクまたはスレッドの少ないタスクでより大きな違いを生む可能性があります。

CPUをオーバークロックするとき、十分な冷却があれば、一般に、アドバタイズされたブーストクロックと一致するようにオーバークロックを安全に設定できます。また、乗数をさらに2ステップ上げることができる場合もあります。高くするために、CPUの電圧を上げて安定させる必要がある場合があります。小さな変更を加える場合は、十分に注意してください。電圧が高すぎるとCPUが停止し、電圧が少しでも高くなると熱出力が増加します。

ヒントとコツ–GPUとRAM

GPUのオーバークロックは、優れた冷却システムがない限り、一般的にゲームシナリオにはあまりメリットがありません。サーマルヘッドルームがある場合は、無料の追加パフォーマンスが得られます。これは素晴らしいことです。それでも、多くの場合、1桁のFPSの増加しか見られません。

RAMのオーバークロックには、実際にはシンプルでほぼプラグアンドプレイのソリューションがあります。 XMPまたはeXtremeメモリプロファイルを使用すると、RAMメーカーはオーバークロックされたパフォーマンスモードのいくつかのタイミングをエンコードできます。すべてのRAMがXMPを提供するわけではありません。ただし、そうする場合は、プラグを差し込んでからBIOSのRAM設定に移動し、XMPプロファイルを有効にするだけです。 RAMから絶対的な最大のパフォーマンスを引き出すことはありません。しかし、それはほとんど努力なしで可能なパフォーマンスのほとんどを得るでしょう、それは私たちの本の勝利です。

RAMを手動でオーバークロックする場合は、タイミングがCPUクロックマルチプライヤとは大きく異なることに注意してください。各タイミングは、レイテンシーの尺度であるため、何かを実行するのに必要なRAMクロックサイクル数を測定します。クロックレートを上げる場合は、ほとんどのタイミング値を上げる必要があります。そうしないと、クロックレートをわずかに変更するだけで、ほぼ確実にシステムの安定性が得られます。

参考までに、RAMクロックレートを2倍にした場合、ほとんどのタイミングも2倍にする必要があります。これは、メモリの固有の遅延が絶対的に同じであるのに、クロックレートが転送レートと帯域幅に影響を与えるためです。たとえば、DDR4-3200では、CLタイミングはDDR5-6400RAMの約半分です。 DDR5の帯域幅はDDR4の2倍です。ただし、CLタイミングには、ナノ秒単位で同じ量の絶対時間がかかるため、クロックレートが半分になったときに2倍にする必要があります。

結論

オーバークロックは、内部クロックの発振速度を上げることにより、一部のコンピューターコンポーネントのパフォーマンスを向上させます。この名前は、文字通り、クロック速度がデフォルト値よりも高くなっていることに由来しています。ほとんどの場合、オーバークロックはCPUを指します。ただし、他のコンポーネントもオーバークロックできます。パフォーマンスの向上は、クロック速度の向上に比例してほぼ直線的になりますが、すべてのアプリケーションが同じようにメリットを享受できるわけではありません。

オーバークロックは通常、手動プロセスです。ただし、役立つツールはたくさんあります。 XMPはほぼプラグアンドプレイのRAMオーバークロックを提供しますが、CPUとGPUは、サーマルヘッドルームがある場合、ベースクロック速度よりも自動的に高速にブーストします。手動プロセスを少なくとも部分的に自動化できるソフトウェアツールもあります。

オーバークロックにはいくつかのリスクが伴います。ほとんどの場合、保証が無効になり、コンピュータの他のコンポーネントの保証が無効になることもあります。また、ハードウェアに恒久的な損傷を与えたり、コンポーネントを完全に破壊したりする可能性もあります。ディープエンドに飛び込む前に、役立つ詳細なガイドを少なくともいくつか調べることをお勧めします。これらのガイドは、簡単な勝利と予想されるまたは危険な落とし穴を指摘するのに役立ちます。