Ratgeber: So übertakten Sie Ihre CPU

Eine kostenlose Leistungssteigerung der CPU erreichen erfahrene Nutzer durch einen höheren Takt. Wir erklären Ihnen, wie Sie aus Ihrem Rechner mehr Geschwindigkeit herausholen.

CPU-Hersteller legen für ihre Produkte eine Taktrate fest, die auf lange Sicht einen möglichst zuverlässigen Dauereinsatz gewährleistet. Allerdings ist es möglich, die Leistung durch eine höhere Taktfrequenz zu steigern, ohne dass der Rechner darunter leidet. Grundvoraussetzung hierfür ist eine ausreichende Kühlung des Prozessors. Das Ziel beim Übertakten der CPU besteht darin, eine Taktrate zu finden, die eine höchstmögliche Leistung bietet, ohne dass die einzelnen Komponenten überhitzen. Die auf diesem Weg erreichte Höchstleistung bei Volllast lässt sich mit Benchmark-Tools sehr genau bestimmen. Hierbei fällt auf, dass die zu erreichende Leistung von Modell zu Modell unterschiedlich ist und auch von Hersteller zu Hersteller stark variiert.

Wie viel Übertakten ist ratsam?
Für eine leichte Leistungssteigerung um 10 bis 20 % ist eine Veränderung der CPU-Frequenz nahezu nicht erforderlich. Wenn hingegen extreme Werte erreicht werden sollen, muss die Betriebsspannung von CPU und RAM erhöht werden. Nur so kann sichergestellt werden, dass das System auch nach dem Übertakten noch zuverlässig arbeitet. Durch eine höhere Spannung steigt aber auch die Verlustleistung und somit die Abwärme. Daher müssen deutlich effizientere Kühlsysteme wie eine Wasserkühlung zum Einsatz kommen. Weil für solche Werte die Taktfrequenz und die Spannung stark beeinflusst werden müssen, eignet sich ein solches Vorgehen für Systeme, bei denen es vor allem um Betriebssicherheit geht, eher nicht.

Heutige PCs bieten drei Möglichkeiten, um eine Steigerung der Taktrate zu erzielen. Zum einen gibt es sogenannte CPU-Multiplikatoren. Diese nehmen direkten Einfluss auf die Taktrate des Prozessors und vervielfachen den Systemtakt (CPU Base Clock oder Host Clock). Diese Methode ist sehr simpel, funktioniert aber nur bei CPUs mit offenen Multiplikatoren. Die zweite Variante besteht darin, die CPU Base Clock selbst heraufzusetzen. Hierbei ist jedoch mit einer Beeinträchtigung des Speichers zu rechnen. Zuletzt kann die Versorgungsspannung der CPU (Vcore) erhöht werden. Das darf aber nur sehr vorsichtig geschehen, damit selbst bei hohen Taktraten ein stabiles Arbeiten des Systems gewährleistet bleibt.

Bei der Erhöhung der Taktfrequenz ist somit äußerste Vorsicht geboten. Heutzutage schützen die Hersteller die verschiedenen Komponenten, indem sie eine Sicherheitsfunktion einbauen. So schaltet sich das System von selbst ab, wenn eine Betriebstemperatur von 100 °C überschritten wird. Dennoch kann ein Absturz dazu führen, dass das Betriebssystem oder Programme beschädigt werden und Daten verlorengehen. Deswegen sollte die Taktrate immer nur sehr langsam erhöht werden und es empfehlen sich regelmäßige Stresstests.

Wer profitiert vom Übertakten der CPU?
Vor 20 Jahren war eine hohe Rechenleistung sehr viel wert und entsprechend teuer. Sobald eine CPU damals auch nur ein Megahertz mehr hatte, wurde das bei der Arbeit mit dem Rechner - selbst dann, wenn es nur um die Textverarbeitung ging - sofort spürbar. Damals kosteten Computer mit 60 - 66 MHz noch ein Vermögen. Heutzutage sind Modelle mit 3.000 Megahertz zu einem Bruchteil des damaligen Preises zu haben. Für alltägliche Aufgaben steht somit mehr als genug Rechenleistung zur Verfügung. Für Office-Anwendungen ist ein Übertakten der CPU somit nicht nötig. Dieses Vorgehen ist nur für Anwendungen sinnvoll, die sehr rechenintensiv sind. Hierzu gehören zum Beispiel das Rendering, das "Number Crunching", das Encoding und die Videobearbeitung. Viele Anwender sind aber auch lediglich daran interessiert, das Maximum aus ihrer CPU herauszuholen. Sie übertakten daher, weil sie es können.

Das geeignete Vorgehen beim Übertakten
Mit dem Tool " Intel Extreme Tuning Utility" ist es spielend leicht möglich, die Intel-CPU aus Windows heraus zu übertakten. Das Programm zeigt die Leistungsdaten des Prozessors an und stellt, falls möglich, einen Regler bereit, über den ein Zugriff auf einen Multiplikator erfolgen kann. Zudem ist mit dem Tool eine Manipulation am Turbo-Boost der jeweiligen Intel-CPU möglich. Zu beachten ist aber, dass das Programm ausschließlich auf Englisch zu haben ist.

Besitzer von AMD-Prozessoren, liegen mit " AMD Overdrive" genau richtig. Die Software erlaubt es, über Windows auf Parameter der CPU zuzugreifen und diese zu verändern. Unter "Performance Steuerung" sind die jeweils dazu passenden Einstellungen zu finden. Ein Übertakten der CPU ist mit diesen Werkzeugen denkbar einfach, wird jedoch vollständig auf eigene Gefahr durchgeführt.

Hinweise zum manuellen Übertakten
Das Übertakten der CPU ist in der Regel selbst dann möglich, wenn keine offenen Multiplikatoren angeboten werden. Über das BIOS oder UEFI können nämlich die Chipsätze und damit die CPU-Leistungsparameter der meisten Board-Hersteller manuell angepasst werden.

Im Folgenden wird das Übertakten von zwei gängigen CPUs von Intel und AMD erläutert. Es ist jedoch zu beachten, dass es sich hierbei um zwei allgemeine Beispiele handelt, die aber nicht ohne Weiteres auf jede Kombination aus CPU und Hauptplatine übertragen werden können. Für das eigene System ist es daher zwingend erforderlich, sich in seriösen Overclocking-Foren über die Voraussetzungen für das Übertakten des eigenen Systems zu informieren. Hier werden detailliert die empfohlenen Taktfrequenzen und Spannungen für die jeweilige Kombination aus CPU und Hauptplatine aufgelistet und erläutert. Mit diesen Informationen lassen sich leicht die idealen Werte für einen zuverlässigen Praxiseinsatz finden. Doch auch hier liegt das Risiko vollständig bei den Nutzern.

Intel: Core i5-6500
Dieser Prozessor bietet keinen offenen Multiplikator. Das Übertakten erfolgt daher manuell über das BIOS. Grundsätzlich handelt es sich bei diesem Modell um eine Quadcore-CPU mit dem Sockel LGA1151 und einem Werkstakt von 3,2 Gigahertz, die für vergleichsweise wenig Geld viel Leistung bringt. Beim Übertakten schauen wir uns zunächst die Base Clock im BIOS an. Diese steht wie bei diesem Modell üblich bei 100 Megahertz. Der für den CPU-Takt zuständige Multiplikator ist die CPU Clock Ratio. Diese kann man an dieser Stelle nicht verändern. Daher muss die Base Clock hinaufgesetzt werden. Mit 120 Megahertz wird schon einiges an Leistungsgewinn erzielt, dennoch kann dieser Wert noch als konservativ bezeichnet werden. Der Prozessortakt liegt jetzt bei 3,84 Gigahertz.
AMD: Phenom II X6 1090T
Dieser Prozessor ist schon etwas älter, läuft aber ebenfalls mit einem Standardtakt von 3,2 Gigahertz. Er verfügt über einen offenen Multiplikator, wodurch das Übertakten denkbar einfach ist. Die Einstellungen dieses Modells sind in zwei wesentlichen Punkten von denen des Intel-Modells verschieden. Zum einen ist die Taktrate, die AMD als "Bus Frequency" bezeichnet, auf 200 Megahertz gesetzt und zum anderen kann die CPU-Frequenz über die CPU-Ratio festgelegt werden. Eine Erhöhung erfolgt hierbei immer in 0,5er-Schritten. Wenn die CPU-Ratio von 16 auf 18 hochgesetzt wird, bedeutet das eine Steigerung der CPU-Geschwindigkeit auf 3,6 Gigahertz. Im BIOS wird dann zusätzlich der Speichertakt verändert. Dieser steht auf "AUTO" und muss auf "1333 Megahertz" gesetzt werden.
Den "Turbo-Boost" einsetzen
Heutzutage sind Prozessoren standardmäßig mit einer sogenannten Übertaktungsfunktion ausgestattet. Bei Intel ist diese Funktion unter dem Namen "Turbo Boost" bekannt. Wenn das System voll ausgelastet ist, erhöht diese Funktion die Taktfrequenz einzelner Kerne. Hierdurch werden solche Anwendungen beschleunigt, die über keine Multicore-Unterstützung verfügen. Bbei einigen Intel-Modellen ist somit beispielsweise eine Übertaktung von 3,2 Gigahertz auf 3,6 Gigahertz möglich. Die Funktion nutzt die Eigenschaft der Prozessorkerne, immer dann in den Energiesparmodus zu wechseln, wenn diese gerade nicht benötigt werden. Die CPU gibt somit weniger Wärme ab, auch wenn die Kühlung weit mehr Abwärme ausgleichen könnte.

Eine vergleichbare Lösung bietet AMD mit seinem "Turbo Core". Mit ihm ist es möglich, einige Kerne um bis zu 500 Megahertz zu beschleunigen. Turbo-Boost und Turbo Core sind aber nur dann hilfreich, wenn einzelne Kerne beschleunigt werden sollen. Wenn alle Kerne angesprochen werden, wird deutlich weniger Zusatzleistung erzielt. Mit den Tuning-Utilities von Intel und AMD ist es bei ausreichender Kühlung möglich, den Boost-Modus-Multiplikator anzuheben. Hierfür sollte aber ein Stresstest durchgeführt werden, bei dem einzelne Kerne volle Auslastung erfahren. Dadurch wird nämlich der Boost-Modus aktiviert.

Die Betriebsstabilität testen
Wenn ein System nach dem Übertakten stabil läuft und die Temperaturen in einem vertretbaren Rahmen bleiben, ist das zunächst einmal gut. Allerdings besteht die Möglichkeit, dass die Werte unter Belastung die Toleranzgrenzen überschreiten und die Stabilität des Systems zusammenbricht. Um das zu verhindern, sollten vor dem Einsatz sogenannte Stresstests durchgeführt werden. Bei diesen sollte systematisch vorgegangen und die Kerntemperatur immer genau beobachtet werden. Schäden am Chip sind zwar unwahrscheinlich, weil sich das System abschaltet, bevor es dazu kommt, dennoch müssen Stabilitätsprobleme von Anfang an verhindert werden. Ein geeignetes Werkzeug für einen Stresstest ist " CPU-Z". Im Einsatz sollte zudem Speedfan zum Einsatz kommen. Dieses Freeware-Tool hilft dabei, die Kerntemperatur im Auge zu behalten.

Glossar: Folgende Begriffe sind beim Übertakten wichtig
Für das Übertakten der CPU ist einiges an Hintergrundwissen nötig. Im Folgenden finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Fachbegriffe:

CPU Base Clock
Die auch als BCLK bekannte CPU Base Clock gibt den Takt des Systems, des Prozessors und des RAMs vor. In einigen BIOS-Versionen wird sie zudem als Host Clock bezeichnet. Sie ist in der Lage, selbst CPUs ohne offene Multiplikatoren zu beschleunigen. Allerdings werden hierdurch auch die Speicherbausteine beeinflusst.CPU-Ratio
Hierbei handelt es sich um einen Multiplikator, der das Verhältnis zwischen Taktgeber und Taktfrequenz anzeigt. Diese Einstellung ist für das Übertakten besonders wichtig. Eine manuelle Änderung der CPU-Ratio ist allerdings nur bei Systemen mit offenen Multiplikatoren möglich.Vcore und CPU Voltage
Hierbei handelt es sich um die Versorgungsspannung der CPU. Wenn das System extrem übertaktet wird, muss auch für eine höhere Spannung gesorgt werden. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass neuere Systeme auch beim Übertakten mit deutlich weniger Spannung auskommen als ältere Prozessoren. Bis zu 1,3 Volt können verkraftet werden, darüber ist die Temperatur kaum noch kontrollierbar.