Athlon-Overclocking auf 182 MHz+ FrontSideBus

19. März 2002 / von Leonidas / Seite 3 von 3 / Update vom 18. August 2002

Achtung! Es gibt einige Zweifel am tatsächlichen Vorhandensein dieser AGP- und PCI-Teiler. Bitte lest hierzu das Update dieses Artikels.

Zu beachten wäre bei diesem Zahlen, daß das 166-MHz-FSB System zwar über einen etwas höheren CPU-Takt verfügt und sich dieser natürlich in den nachfolgenden LowLevel-Benchmark hervorragend in Performance umsetzen läßt, der Unterschied bezüglich der CPU-Taktung zu den beiden anderen Systemen aber nur 1,9 bzw. 2,6 Prozent beträgt. Die gemessen Unterschiede in den Benchmarks sind allerdings durchgehend wesentlich größer als diese zwei Prozent Unterschied beim CPU-Takt:

Durchaus beeindruckend, was sich aus dieser mehr oder weniger identischen CPU-Taktung herausholen läßt, spielt man ein wenig am FrontSideBus. Vergleicht man insbesondere die Leistungen des 133-MHz-FSB-Systems mit denen des 182-MHz-FSB-Systems, welche ja über den fast völlig gleichen CPU-Takt verfügen, so ist der Leistungsgewinn definitiv nicht mehr von der Hand zu weisen. Ohne Beachtung der Sandra Memory-Benchmarks (welche ja nur ein Subsystem testen) erreicht das 182-MHz-FSB-System glatte 10 Prozent mehr Roh-Performance als das reguläre 133-MHz-FSB-System!

Die SiSoft Sandra Memory-Benchmarks testen wie gesagt nur das Speicher-Subsystem des PCs und sind damit natürlich nicht für die Gesamt-Performance eines PCs repräsentativ, dennoch werden hier die wohl beeindruckendsten Zahlen erreicht. 33 bzw. 29 Prozent mehr Speicher-Performance gegenüber den default 133 MHz FSB- und RAM-Takt sind aller Ehren wert - und bringen sogar die Werte von RAMBUS-befeuerten Pentium 4 Systemen in ärgste Bedrängnis:

Natürlich sind die vorgenannten 10 Prozent mehr Roh-Performance eben wirklich nur Roh-Performance und in RealWorld-Applikationen, vor allem Spielen, limitieren öfters andere Komponennenten, so z.B. die Grafikkarte. Insbesondere für Spiele bringt das FSB-Overclocking also wenig. Aber für andere Anwendungen bringt diese Maßnahme immerhin so viel wie eine geringe CPU-Aufrüstung: In vorstehendem Beispiel ist der Rechner also in etwa so schnell wie ein Athlon XP 1.6 GHz auf Standard-FrontSideBus - ergo wie 150 MHz mehr CPU-Power. Nicht übermäßig viel - aber dafür mehr oder weniger kostenlos zu erreichen (die dafür notwenigen eventuell teureren Speicherriegel jetzt mal nicht eingerechnet).

Allerdings waren 182 MHz FrontSideBus im vorliegendem Beispiel noch lange nicht das Ende der Fahnenstange, denn: Selbst auf 210 MHz FrontSideBus war das System noch stabil zum laufen zu bringen, wie nachfolgender WCPUID-Screenshot zeigt:

An dem niedrigerem CPU-Takt sollte man sich nicht stören - diese 210 MHz FSB waren nur ein Versuch, ob es denn überhaupt technisch möglich sei. Überhalb der 182 MHz FSB mussten bei diesem speziellem Test-System zuerst die Speichertimings immer weiter heruntergesenkt werden und dann letztlich der Speicher überhalb von 190 MHz FSB sogar asynchron 25 Prozent niedriger als der FSB getaktet werden (bei 210 MHz FSB ergo 158 MHz RAM-Takt), um den Speicher und damit das System stabil zu halten. Damit war das System insgesamt gesehen sogar langsamer als auf 182 MHz FSB- und RAM-Takt und mit den schnellen Speicher-Timings.

Dieses hängt jedoch ausschließlich am verwendeten Speicher - es ist sowieso schon verwunderlich, daß der benutzte Corsair PC2400 DDR-RAM, welcher eigentlich nur bis 150 MHz spezifiziert ist, mit solch harten Speichertimings bis zu 182 MHz mitmachte. Bei entsprechend besserem Speicher, so z.B. PC2700 (166 MHz), PC3000 (183 MHz) oder gar PC3200 (200 MHz) werden auch höhere RAM-Taktungen problemlos möglich sein - am FSB-, AGP- und auch PCI-Takt liegt es wie gesagt nicht.

So bleibt nach all dem am Ende folgende Erkenntnis stehen: Die entsprechenden erstklassigen Speicherriegel vorausgesetzt, ist es auf richtigen Mainboards mit den richtigen Taktgebern absolut kein Problem, seinen Athlon in Richtung 200 MHz FrontSideBus zu hiefen. Dem Prozessor selber ist diese Maßnahme weitestgehend egal, er dankt es allerdings mit nicht zu verachtenden ca. 10 Prozent Mehr-Performance.

Und falls die Frage nach den "richtigen" Boards und den "richtigen" Taktgebern aufkommt: Wir wissen es momentan vom Epox 8KHA+ und vom Abit KR7A(-RAID) bzw. von den Taktgebern ICS 94228 und Realtek RTM560-266R. Boards mit den gleichen Taktgebern haben wahrscheinlichst ähnliche Kapazitäten, dies können wir allerdings nicht mit wirklicher Sicherheit sagen. Falls wir von weiteren Mainboards mit den gleichen Möglichkeiten hören, wird dies an dieser Stelle nachträglich noch notiert werden.

Update vom 18. August 2002:

Richtiger Ansatz - aber wahrscheinlich falsche Schlußfolgerung bei trotzdem wieder stimmenden Gesamtergebnis :-). Im genauen: Auf jeden Fall korrekt ist die Aussage, daß die genannten Taktgeber diese hohen PCI- und AGP-Teiler unterstützen. Wir glauben auch nicht daran, daß der Mainboard-Chipsatz diese Taktgeber zusätzlich noch unterstützen muß, da das einzige Teil im Chipsatz, welches Taktraten erzeugt, nun einmal der Taktgeber ist.

Sicherlich geben die Chipsatz-Hersteller ab und zu an, welche Teiler ihre Produkte unterstützen, jedoch bezieht sich dies rein auf den offiziellen Support - und nicht auf dieses, was der Chipsatz inoffiziellerweise zusätzlich noch zu leisten vermag. Und wozu sollte ein Chipsatz-Hersteller auch höhere mögliche PCI- und AGP-Teiler zugeben - im Gegensatz zu den Mainboard-Herstellern ist man meistens nicht wesentlich am Overclocking interessiert. Wir gehen also davon aus, daß sowohl die Taktgeber (sicher) als auch die Chipsätze (Vermutung) diese hohen PCI- und AGP-Teiler unterstützen.

Jedoch gab es einige Messungen mittels diverser PCI-Meßgeräte - so beispielsweise bei PCTweaks und zweimal Overclockers: No.1 und No.2. Glaubt man diesen durchaus plausiblen Messungen, so verfügen ausgerechnet die von uns angeführten Mainboards Abit KR7A(-RAID) und Epox 8KHA+ nicht über jene hohen PCI- und AGP-Teiler.

Das wirklich einzige, was gegen diese Messungen spricht, wäre das Argument, daß diese PCI-Meßgeräte bisher überhaupt noch nie einen PCI-Teiler von über 1/4 angezeigt haben. Keiner kann also mit Sicherheit sagen, ob diese Meßgeräte bezüglich des PCI-Bus auch nichts anders tun als Windows-Programme, welche sämlichst den PCI-Bustakt bzw. den PCI-Teiler nur aufgrund Datenblätter errechnen. Und diese Rechenmethode hängt natürlich von der Genauigkeit der Datenblätter ab - wenn also beispielsweise SiSoft Sandra bei 166 MHz FSB einen PCI-Takt von 41,5 MHz angibt, dann heißt dies nur, daß das zugrundeliegende Datenblatt schon bei 133 MHz FSB endete.

Nichts desto trotz müßen wir das Argument der PCI-Meßgeräte definitiv mit in die Diskussion aufnehmen, auch wenn deren Ergebnisse vielleicht nur zu 98% sicher sind. 98% bedeuten zwar keine Gewißheit, aber es ist klar mehrheitlich davon auszugehen, daß in den beiden vorgenannten Mainboards und wahrscheinlich ebenso in allen bauähnlichen Mainboards mit gleichen Taktgebern die hohen PCI- und AGP-Teiler nicht anwählbar sind.

Wir sind hier wohl klar der falschen Schlußfolgerung aufgesessen, daß wenn bis zu 210 MHz FSB stabil möglich sind, die hohen PCI- und AGP-Teiler einfach automatisch präsent sein müssen. Hier hängen einige Erfahrungen aus den Zeiten des Pentium I/II/III Overclockings an, in welchen derart hohe PCI-Takte einfach unvorstellbar waren. So stellten wir fälschlicherweise auch zu Zeiten des originalen Artikel keine ausführlichen Überlegungen an, woher die hohen FSB-Taktraten wohl kommen mögen, sondern schoben dies mehr oder weniger sofort auf die hohen PCI- und AGP-Teiler - in welchem Glauben uns die Datenblätter der Taktgeber dann auch noch beschwerten :-).

An die zweite mögliche Lösung dachten wir leider seinerzeit nicht: Die heutigen PCI-Geräte könnten eventuell diese hohen Taktraten wesentlich problemloser hinnehmen als zu Pentium I/II/III Zeiten. Daß die meisten AGP-Grafikkarten auch wesentlich höhere AGP-Taktfrequenzen vertragen, ist wohl bekannt - träfe dies auch weitflächig auf PCI-Geräte zu, wäre dies allerdings neu.

Letzteres müßen wir aber nun wohl so entgegennehmen: Die Schlußfolgerung aus den hohen erreichbaren FSB-Takten ist nicht die Verfügbarkeit von hohen PCI- und AGP-Teilern, sondern die Unempfindlichkeit heutiger PCI- und AGP-Geräte bei hohen PCI- und AGP-Taktraten. Wir bitten um Entschuldigung dafür, mit unserer falschen These hier einige Leser auf die falsche Fähre geführt zu haben.

Daß die laut den Taktgebern vorhandenen hohen PCI- und AGP-Teiler nicht in der Realität funktionieren, hängt wohl von den Mainboard-Herstellern selber ab. Diese schalten höchstwahrscheinlich die in der Tat vorhandenen Teiler schlicht und ergreifend in ihren BIOS-Versionen nicht frei. Mit einem BIOS-Hack sollte man allerdings an die hohen PCI- und AGP-Teiler herankommen - wobei dieses sicherlich nur äußerst wenigen BIOS-Spezialisten vorbehalten sein wird.

Nachtrag vom 28. Juli 2003:

Einige KT266A-Veteranen werden sich womöglich noch an einen älteren Artikel unsererseits erinnern, in welchem es gelang, auf einem KT266A-Mainboard einen FrontSideBus von 182 bzw. sogar 210 MHz stabil zu erreichen, obwohl dieser Chipsatz offiziell nur bis 133 MHz (FSB266) ausgelegt ist. Die seinerzeit von uns geschlußfolgerte Erklärung, es müsse auf den damals genannten KT266A-Mainboards Epox 8KHA+ und Abit KR7A-RAID demzufolge höhere PCI- und AGP-Teiler geben, war allerdings falsch, wie wir später feststellen mussten: In den BIOSen beider Mainboards waren nachweislich keine höheren PCI- und AGP-Teiler freigeschaltet, als für den FSB266 notwendig (PCI-Teiler 1/4 und AGP-Teiler 1/2).

Die sehr hohen seinerzeitigen Übertaktungsergebnisse waren somit in diesem Fall nur auf eine (wohl eher seltene) Unempfindlichkeit der verwendeten PCI-Geräte gegenüber den sehr hohen PCI- und AGP-Taktraten zurückzuführen, wahrscheinlich zusätzlich begünstigt auch durch deutlich niedrige Chipsatz-Timings im Overclocking-Betrieb (ab einem bestimmten FSB), welche die Hersteller in ihre BIOS-Versionen einprogrammiert hatten. Nun denn, die seinerzeit geäußerte Theorie, daß der KT266A-Chipsatz aber sehr wohl höhere PCI- und AGP-Teiler leisten kann (weil es dem Chipsatz selber egal ist und die verbauten Taktgeber PCI-Teiler bis zu 1/7 beherrschen), wurde nun aber nachträglich von Epox höchstselbst bestätigt, wenn auch nur indirekt.

Denn im Download-Bereich von Epox befindet sich ein BIOS für das Epox 8KHA+ Mainboard vom 25. April diesen Jahres, welches gemäß offiziellem Begleittext für die "Implementierung aller unterstützter Athlon CPU´s" da ist. Und zu jenen unterstützten CPUs gehört laut der letzten offiziellen CPU-Unterstützungsliste von Epox (PDF) auch der Athlon XP Thoroughbred 2800+ mit FSB333 (nicht aber der Barton), was im übrigen auch durch in unserem Forum nachschlagbare Epox-Mails eindeutig bestätigt wird. Die Bedingung für den FSB333 auf dem Epox 8KHA+ ist allerdings DDR333-Speicher, da der KT266A-Chipsatz den Speicher offenbar nicht asynchron zum FrontSideBus ansteuern kann. Allerdings berichten einige User in unserem Forum auch davon, daß der FSB166 bei einem regulären FSB133-Prozessor teilweise nicht funktioniert und dann teilweise auch ein PCI-Teiler von nur 1/4 verwendet wird.

Aller Wahrscheinlichkeit nach steht somit der höhere PCI-Teiler 1/5 mit jener BIOS-Version nur für echte FSB333-Prozessoren zur Verfügung. Dies ist jedoch wohl eher eine Angelegenheit, wie das BIOS programmiert wurde - technisch gesehen wäre es sicherlich möglich, den PCI-Teiler 1/5 auch für alle Prozessoren zur Verfügung zu stellen. Entscheidend ist hier aber weniger der Umstand, daß jenes Epox-Board nun inzwischen FSB333-Prozessoren tragen kann, sondern die generell für alle Mainboards und Chipsätze geltende Erkenntnis, daß es den BIOS-Programmierern durchaus möglich ist, höhere PCI- und AGP-Teiler einzuprogrammieren - und zwar egal ob der Chipsatz jene offiziell unterstützt. Entscheidend ist hierfür wohl alleinig, was der auf dem Mainboard verbaute Taktgeber zu leisten im Stande ist (Thx @ Malte für den Hinweis auf diesen alten Fall).