Un processore è normalmente previsto per funzionare ad una data frequenza, cioè quella alla quale il suo funzionamento è certificato. Può essere comunque interessante aumentare questa frequenza dato che è essa a gestire la sua velocità di calcolo. E' quindi possibile guadagnare in potenza di calcolo senza per altro spendere del denaro.
D'altra parte, è anche possibile aumentare la frequenza dei bus della scheda madre, cioè la velocità di comunicazione tra il processore e gli altri elementi.
Viene generalmente detto overclocking il processo di aumento della frequenza del processore (parola inglese che è possibile tradurre con « sovrafrequenziamento »).
Nonostante tutto, questo processo non è privo di rischi per il computer. In effetti, un aumento della frequenza si accompagna innanzi tutto di un aumento della temperatura degli elementi che la subiscono. Bisogna quindi fare attenzione affinché gli elementi toccati da questo aumento siano ben ventilati (il processore è ovviamente un elemento che subirà un grande aumento di temperatura, ma anche gli altri elementi lo subiranno allo stesso tempo...). La prima cosa da fare è quindi di aggiungere dei radiatori / ventilatori supplementari per eliminare il surplus di calore.
D'altra parte, le schede addizionali possono non accettare un aumento troppo importante della frequenza (una scheda PCI, ad esempio, è inizialmente prevista per girare su 33 MHz).
Così, nel migliore dei casi il sistema funzionerà correttamente. Può comunque diventare instabile o bloccarsi, nel qual caso basta ritornare alla configurazione precedente. Alcuni elementi potrebbero anche surriscaldarsi o bruciarsi, nel qual caso bisognerà cambiarli e l'overclocking potrebbe diventare più caro di un processore !
Per capire l'overclocking, bisogna effettivamente conoscere le nozioni di frequenza e le relazioni che esistono tra le frequenze della scheda madre e quelle del microprocessore.
Bisogna innanzitutto sapere come i costruttori determinano la frequenza su cui gira il processore :
i processori fabbricati da un costruttore sono il risultato di una stessa serie di base. Tuttavia, alla fine della produzione i processori subiscono dei test di frequenza, cioè li si sottomette ad una data frequenza, poi si controlla che funzionino in modo stabile. Il processore può talvolta funzionare ad una frequenza più alta di quanto non si sappia, cosa che capita quasi sempre, dato che i fabbricanti per assicurare la qualità dei loro processori tengono un grande margine di sicurezza, ed è su questo che si va a sconfinare quando si spinge il processore in questi ultimi ritagli per guadagnare dei megahertz, sinonimo di potenza!
Così, un Pentium 150 sarà verosimilmente poco diverso da un Pentium 166.
Un processore gira ad una velocità più alta rispetto alla scheda madre, esiste dunque quello che viene chiamato un coefficiente moltiplicatore (o coefficiente di moltiplicazione) che definisce la velocità relativa del processore rispetto alla scheda madre. Un coefficiente pari a 2 significherà quindi " il processore gira ad una frequenza due volte più alta rispetto alla scheda madre".
Un overclocking può essere realizzato in due modi :
Possibilità di overclockling
| Processore di base | Bus di sistema
(scheda madre) | Bus PCI | Coeff. Moltiplicatore | Risultato |
| Pentium 75 | 60 MHz
66 MHz | 30 MHz
33 MHz | 1.5
1.5 | Pentium 90
Pentium 100 |
| Pentium 90 | 60 MHz
66 MHz | 33 MHz
33 MHz | 1.5
2 | Pentium 100
Pentium 133 |
| Pentium 100 | 66 MHz | 33 MHz | 2 | Pentium 133 |
| Pentium 120 | 66 MHz
66 MHz | 33 MHz
33 MHz | 2
2.5 | Pentium 133
Pentium 166 |
| Pentium 150 | 66 MHz
66 MHz | 33 MHz
33 MHz | 2.5
3 | Pentium 166
Pentium 200 |
| Pentium 166 | 66 MHz | 33 MHz | 3 | Pentium 200 |
Vi sono quindi due modi principali di overclockare il proprio sistema :
Un bus di tipo PCI ha, ad esempio, la propria frequenza collegata a quella della scheda madre da un coefficiente di 0.5, cioè con una scheda madre che giri a 66MHz il bus PCI avrà una frequenza di 33MHz. Quindi, un aumento della frequenza di base della scheda madre avrà come conseguenza diretta l'aumento proporzionale della frequenza del bus PCI, cioè dell'insieme delle componenti che vi sono collegate.
E' quindi meglio aumentare la frequenza della scheda madre piuttosto del coefficiente moltiplicatore. Andiamo a vedere un esempio pratico: un Pentium 166 la cui frequenza di base è 83MHz e il cui coefficiente moltiplicatore è 2 (2x83=166) avrà delle migliori performance rispetto ad un Pentium 200 la cui frequenza di base è 66MHz e il cui coefficiente moltiplicatore è 3 (3x66=200). In effetti, alcuni organi giocano un ruolo di freno, dato che il processore "aspetta" che questi abbiamo effettuato le loro operazioni prima di continuare le proprie!
Dall'inizio dell'overclocking, la temperatura degli elementi che ne sono oggetto subisce un surriscaldamento importante che potrebbe essere nocivo. Un processore è generalmente testato per resistere ad una temperatura di circa 80°C, oltre la quale i danno possono essere irreversibili. E' per questo che non si parla mai di overclocking senza parlare di raffreddamento e di aereazione. Il processore si raffredda generalemente grazie ad un appropriato ventilatore. Ma non è il solo elemento che soffre del surriscaldamento legato all'overclocking : i chipset, le barrette di memoria, nonché i regolatori di tensione devono essere anch'essi raffreddati.
Quali sono i sistemi di raffreddamento da utilizzare?
Il sistema più diffuso è il ventilatore montato su un radiatore (il radiatore è una placca di metallo con delle alette che permettono di migliorare gli scambi di temperatura tra il processore su cui è montato e l'aria ambiente). Il ventilatore può anche essere montato direttamente sul processore, ma il raffreddamento sarà meno efficace; talvolta una piccola placca di metallo intercalata tra il ventilatore e il processore aiuta a dissipare il calore del processore. Il ventilatore deve essere più grande possibile (optate ad esempio per un ventilatore speciale Cyrix 6x86 M1, conosciuto per scaldare enormemente) per permettere un cambiamento d'aria importante che contribuirà anche alla ventilazione del case...
Alcuni afficionados dell'overclocking usano una pasta conduttrice (di calore, tipo silicone) tra il processore e il ventilatore per avere il miglior scambio possibile. Esistono anche dei ventilatori dotati di un allarme (collegato all'altoparlante del vostro computer) che scatterà in caso di avaria del ventilatore. In effetti un guasto del ventilatore può causare direttamente la morte del vostro processore. Ecco perché si consiglia questo tipo di ventilatore quando overclockate il vostro processore in modo serio.
Infine, esistono degli elementi destinate ad assicurare un eccellente raffreddamento: si tratta delle placche ad effetto Peltier, che agiscono come una pompa di calore, abbassando fortemente la temperatura da un lato (nel processore), ma riscaldando dall'altr, che deve essere raffreddato da un ventilatore. Questo tipo di sistema è consigliato per l'overclocking!
L'aereazione è, anch'essa, molto importante dato che è il mescolamento dell'aria del case che permetterà di eliminare il calore, che gli elementi hanno fornito all'aria, all'esterno. E' per questo che un case "ordinato" permette di minimizzare gli ostacoli alla ventilazione. In effetti le custodie dei dischi rigidi (soprattutto le custodie SCSI, che sono molto larghe), se sono poste davanti ad un elemento che riscalda (davanti al processore ad esempio) vanno a nuocere alla circolazione dell'aria e rischiano di provocare un surriscaldamento (anche per dei processori non overclockati...).
D'altra parte, il disco rigido è ugualmente sensibile ad un aumento del calore troppo importante, bisogna quindi fare attenzione a non disporlo in un luogo confinato del case, ma di preferenza in una zona dove può beneficiare dell'azione del ventilatore.