Intel Core 2 Duo E4300. De 1.8 a 3.95GHz de overclocking masivo

por Javier Rodríguez 22/01/2007 2

Introducción

Introducción

Todas las generaciones de procesadores tienen un modelo que se que convierte por su especial equilibrio entre características y precio en un modelo de referencia para aquellos que buscamos un rendimiento sin parangón pero pagando un precio muy reducido por ello. El Core 2 Duo ya tiene este modelo, se llama E4300, y nos lo venden como un micro recortado, con menos velocidad, menos bus frontal y menos cache que algunos modelos y sin tecnología de virtualización alguna. Sigue siendo un doble núcleo y su especial configuración de bus le puede hacer mas lento que sus hermanos mayores pero este punto débil puede convertirse precisamente en lo que haga destacar a este procesador por encima del resto.

¿Por que es tan especial el E4300?

El E4300 es un procesador, que según pasen estos días de lanzamiento, debería estancarse durante una temporada en los 140-150 Euros de precio con impuestos incluidos. Trabaja a una frecuencia de reloj de 1.8GHz con dos núcleos, incorpora todos los avances de los Core 2 duo mayores pero se limita a 2MB, como todos los núcleos Allendale, y elimina la tecnología Vanderpool de virtualización por hardware. Es, por tanto, un buen procesador de dos núcleos, a un precio interesante, pero evidentemente, con su frecuencia de trabajo esta lejos del rendimiento de los Conroe E6600 o E6700 con casi 1GHz más frecuencia interna.

La ventaja para un overclocker del E4300, a parte del precio, es que trabaja con un bus de 200MHz reales y un multiplicador de frecuencia interno de 9x. Sus 1800Mhz de frecuencia se producen con el mismo multiplicador con el que un E6600 consigue sus 2.4GHz con la única diferencia de la velocidad real del bus frontal utilizado. Con esta regla de tres podemos decir que con la mitad de precio podemos acceder a las mismas frecuencias de trabajo que podríamos utilizar con un E6600 y conseguir por tanto los mismos niveles de overclocking y de también muy similares de rendimiento ya que el E6600 dispone de 4MB de cache que en ciertas aplicaciones le puede hacer mejorar en cierto y ligero grado su rendimiento siempre y cuando hablemos de las mismas frecuencias de trabajo.

Los procesadores de una gama, por ejemplo todos los AMD64 X2 o todos los Core 2 Duo, salen de las mismas obleas, en origen de fabricación son todos iguales, desde los Core 2 Quad, hasta los E4300, son todos el mismo microprocesador y según unas pruebas de calidad o simplemente demanda comercial se clasifican de un modo o de otro. Esto hace que el potencial de frecuencias y de rendimiento sea muy similar entre todos ellos pero la configuración en fabrica limita algunos de tal modo que se hace imposible llegar a los niveles de frecuencias que pueden alcanzar otros modelos superiores. Normalmente la limitación principal es el propio multiplicador, el cual intel bloquea en fábrica y que es indesbloqueable salvo para abajo y tambien salvo las versiones Extreme edition, y por eso procesadores como el E6300 (7x) o el E6400 (8x) tienen menos potencial en cuanto a frecuencia bruta de trabajo se refiere. Siempre nos será más fácil alcanzar mas frecuencia con buses inferiores ya que forzamos menos todo el sistema y otros componentes como placa base y memorias. Pero sigamos hablando un poco de la teoría ahora en cuanto a placas base.

El E4300, el micro que hace renacer el 975X

El E4300, el micro que hace renacer el 975X.

La ventaja de un multiplicador alto es que necesitamos menos bus para alcanzar frecuencias muy altas. Para llegar a los 3.6GHz con un E6300 necesitaremos una frecuencia de trabajo del bus frontal de 515MHz, lo cual solo podemos alcanzar con algunas placas como las 965 de Intel, con mucho esfuerzo y mucho conocimiento de lo que hacemos. Pero aunque se puede estas placas, comparándolas con las que equipan el 975X, son más lentas tanto en el bus de memoria como en su controladora IDE integrada como en sus prestaciones generales. Suben mas de bus y son ideales para estos micros baratos pero el E4300, a mi entender las ha dejado obsoletas. Un 975X difícilmente pasara de los 400MHz de bus, aunque se puede conseguir, pero no será necesario, podremos usar memorias mas baratas, o forzar menos las que tenemos, alcanzar los mismos o muy superiores anchos de banda y tendremos una placa más sólida.

Hemos puesto antes el ejemplo de que un E6300 con multiplicador de 7x encestaría un bus extraordinario de 515MHz para llegar a los 3.6GHz de frecuencia interna. Ahora hagamos el mismo supuesto para un E4300. Para alcanzar los 3.6Ghz necesitaríamos "tan solo", 400MHz de bus frontal, un 25% menos de frecuencia de bus lo cual nos facilita notablemente las cosas y nos permite comprar memorias DDR2 800 convencionales y pagar menos para conseguir los mismos o mejores resultados.

Por estas razones para mi el 975X es el micro ideal para un E6600 y ahora también para el E4300, con este chipset conseguiremos el rendimiento mas equilibrado y podremos llevar el procesador hasta el limite que este nos marque. Aprovechare para daros una guía rápida de como se debe hacer overclocking a una procesador de este tipo.

Como subir un E4300. Datos a tener en cuenta

Como subir un E4300. Datos a tener en cuenta.

Los Core 2 Duo son procesadores frescos y eficientes pero si los aumentos mucho de frecuencia es evidente que lo primero, la frescura, la iremos perdiendo. Es importante también que sepamos que para llevarlos a su limite requieren de un aumento de voltaje que en combinación con el aumento de frecuencia suele limitar, en mayor o menor medida, el aumento de frecuencia con sistema de refrigeración convencionales o por agua.

Si partimos de la base que los E4300 son los "patitos feos" de las obleas entonces tendremos el handicap que en las pruebas aguantaron peor las frecuencias altas y por tanto se les relego a un papel de bajo coste para sacar adelante tantos procesadores como se pueda. Esto podemos traducirlo en que los E4300 difícilmente subirán como un E6600 pero sin duda se les acercaran mucho y si tenemos suerte incluso podemos superarlos ya que cada micro es un mundo y no podemos saber nada de su resultado con certeza.

Con algunas placas de diversos fabricantes podremos modificar hacia abajo el multiplicador del procesador, nunca hacia arriba, así que dependiendo de nuestros gustos podemos optar por mas o menos bus frontal aunque mi experiencia con las placas 975X como la que usaremos nosotros es que el multiplicador interesante debe ser igual o mayor de 9x ya que los buses están mas limitados con respecto a otros chipsets. Ahora podemos optar por un 9x barato pero si queremos un 10x tendremos que ir por un E6700 y nos costara cerca de los 400€ y luego las diferencias de frecuencia real no serian tan elevadas ni compensarían, en mi humilde opinión, la diferencia abismal de precio.

Como subir un E4300. Los detalles

Como subir un E4300. Los detalles.

Tenemos un objetivo claro y conocemos nuestras limitaciones. Ahora debemos saber las cuatro cosas que nos permitirán aumentar la frecuencia de nuestro procesador. Es el momento de conocer algunos detalles y técnicas que nos permitirán alcanzar el máximo estable para nuestro conjunto de componentes. Son pocas cosas las que se necesitan saber, básicamente como aumentar el bus frontal de nuestra placa base sin alterar otros buses como los de las tarjetas de ampliación o nuestros componentes integrados en placa. Para ello es importante que nuestra placa base disponga de bloqueos para el PCI Express y el PCI convencional. El primero debe estar a 100MHz y el segundo a 33MHz. Es importante que no se muevan de ahí ya que así limitamos los efectos del overclocking al procesador y las memorias.

Las memorias son otro punto importante del proceso. Si tenemos una placa 965 deberemos trabajar siempre y como mínimo, de forma sincronía con el bus frontal. Esto significa que si usamos, en un caso remoto, 500MHz de FSB nuestras memorias deberán aguantar esa frecuencia, los 975X, sin embargo, nos permiten usar un divisor de frecuencia para la memoria lo que nos facilitaría el proceso si nuestros módulos no son de altas velocidades. De todos modos por las diferencias de precios actuales os recomiendo que compres DDR2 800 ya que nos darán mucho más juego.

Ya sabemos lo mas importante, ahora hay que subir buses y también conocer los detalles de funcionamiento de nuestra placa base. Aquí ya no puedo generalizar y os daré detalles concretos de la P5W DH que he usado yo para este proceso. Con esta placa base, a su máximo voltaje de chipset que es 1.85v, podremos alcanzar un bus frontal máximo de 450MHz, para alcanzar esta frecuencia de bus frontal debemos tener en cuenta otros detalles como desactivar el Hyperpath 3.0 de la placa y dejar que ella misma adjudique los tiempos de respuesta de las memorias. Cumplidas estas condiciones podemos tener un limite de unos 450MHz de FSB lo cual es suficiente para este procesador.

Hasta ahora hemos hablado en teoría peor puedo aseguraros en mi experiencia practica con toda clase de Core 2 Duo que alcanzar 400MHz de FSB con disipación por aire es imposible para procesadores retail siendo únicamente alcanzable por muestras de ingeniero que han demostrado tener mucho mas margen de frecuencias. Estos procesadores trabajan de serie a 1.325v y aumentar hasta los 1.6-1.7v hace que se calienten mucho mas y por tanto limita su capacidad de subir mas frecuencia. Por mucho mas voltaje que quisiéramos meterle no lograríamos subir más por lo que os recomiendo que no forcéis demasiado y useis un voltaje de 1.6v como máximo para refrigeración por aire. Dicho esto debéis marcar vuestros objetivos para este procesador rondando los 340-360MHz que es, por otro lado, la frecuencia de FSB que se suele alcanzar también con los E6600 retail. A esta velocidad de bus tendremos una frecuencia de procesador de unos 3200MHz. Esto hace un 80% de overclocking que es una cifra increíble para refrigeración por aire.

Vamos más allá con el E4300

Vamos más allá con el E4300.

Si disponemos de mas medios, como es nuestro caso, podemos aumentar este limite de velocidad notablemente. Reduciendo la temperatura drásticamente lograremos que nuestro porcentaje de overclocking sea mucho mas elevado. Con nuestra vapochill haremos trabajar a este procesador al máximo voltaje que admite esta placa base (1.7 en bios, 1.66v reales) y seguramente se quedará corto pero el resultado, aun así, merecerá la pena.

A -25º en reposo al máximo de voltaje que admite la placa para el procesador podemos aumentar la frecuencia de trabajo hasta los 438MHz de forma estable, si tuviéramos más voltaje de CPU sin duda rondaríamos los 450MHz pero también arriesgaríamos mas la viabilidad del procesador en el tiempo. El overclocking bien entendido no debe servirnos para hacer dos capturas de pantalla y colgarlas en un foro presumiendo de nuestros logros, el overclocking bien entendido debe cumplir con el primer requisito que es que las frecuencias obtenidas sean viables para un uso normal del PC. Este sistema de refrigeración nos permite un uso normal del PC y unas frecuencias de trabajo reales que rondan los 4GHz, concretamente 3.95GHz. A estas frecuencias es como hemos desarrollado las pruebas de rendimiento que veréis en las próximas páginas, es interesante ver como cambia el rendimiento del ordenador después de someterle a este brutal overclocking. Hemos logrado algo que yo, con sistemas de refrigeración comerciales, no veía desde el mítico Celeron 300 de socket 370 que lograba alcanzar los 600MHz de velocidad lo que se traducía en un 100% de aumento de frecuencia. Nosotros hemos logrado un 120% de aumento de frecuencia. Un nuevo record para el E4300 que se convierte en el micro con mayor capacidad de overclocking de la historia.

La máquina de pruebas

La maquina de pruebas.

Para realizar estos test hemos usado esta configuración de máquina:

Placa Base: Asus P5W DH

Memoria: 2GB (2x1GB TEAM OEM) DDR2 800.

Procesador: Intel Core 2 Duo E4300 Boxed.

Tarjeta grafica: XFX 8800GTX 768MB

Refrigeración: Asetek Vapochill LS

No hemos realizado ninguna modificación personalizada a ninguno de los componentes, funcionan tal y como salieron de fabrica. Hemos realizado pruebas de rendimiento basadas básicamente en procesador con énfasis en las pruebas que soportan procesadores de dos o más núcleos. Así tendremos una visión mas real porque este procesador no solo es un portento en cuanto a overclocking sino que es un procesador de doble núcleo con un precio muy atractivo.

Arriba podéis ver los resultados logrados con el procesador a su velocidad de serie. Como veis todos los procesadores de la comparativa están por encima en rendimiento. Podemos ver FX62 de AMD, X6800 de Intel. Abajo las cosas cambian, el rendimiento se multiplica por mas de dos veces hasta posición a nuestro procesador por encima del resto de la comparativa de Sisoft Sandra. Veremos resultados similares tanto en el test multimedia como incluso en el test de ancho de banda de memoria.

SuperPI Mod y PMCore

SuperPI Mod y PMCore.

Como veis el overclocking funciona pero seguiremos demostrado como hemos multiplicado dos veces el rendimiento de nuestro procesador logrando meterlo en un grupo de procesadores muy por encima de cualquier procesador comercial. Solo encontraremos procesadores más rápidos en formatos de cuatro núcleos y habría que ver que tipo de pruebas, muy favorables a SMP, para ver a este micro derrotado. Sigamos viendo como cambian las cosas en programas como SuperPI o PMCore.

Hemos pasado de mas de 30s a apenas 15s. Una muestra mas del potencial actual de nuestro procesador. Veamos PMCore que a diferencia de SuperPI si que saca provecho de los dos núcleos de nuestro procesador.

El resultado sigue siendo el mismo. Nuestro procesador se ha convertido en un micro de competición. Si conocéis PMCore podréis comprobar como este resultado se coloca entre los cinco primeros resultados actuales a tan solo 2s de un E6600 a 4.13GHz que también he tenido el placer de montar anteriormente.

Aquamark 3 y 3DMark 2006

quamark 3 y 3DMark 2006.

Hemos escogido estas dos pruebas 3D porque básicamente muestran, además de un resultado de rendimiento 3D, un resultado de velocidad exclusiva del procesador lo que nos da una imagen real de como nuestro overclocking mejorará este tipo de aplicaciones. Es interesante fijarse también en que el rendimiento de la grafica mejora notablemente cuanto más rápido es el procesador.

Al aumentar la frecuencia del procesador hemos duplicado su potencia y aumentado el rendimiento de nuestra tarjeta grafica en un 50%. Esto demuestra, como ya os hemos explicado otras veces, que un equipo de juegos es cosa de dos y tienen que estar equilibrados. También me dice que comprar una 8800GTX sin un micro con mucho over es tirar el dinero.

3DMark 2006 es otra demostración clara de lo que vamos viendo alrededor de este procesador. Aumentados mas de dos veces el rendimiento de la CPU y nuestra puntuación general sube, en menor medida, pero notablemente.

Un poco de Render y nuestra conclusión

Un poco de Render y nuestra conclusión.

Nuestra ultima prueba nos mostrará dos cosas, la mejora que supone usar un procesador de doble nucleo y la doble mejora que supone usar ese mismo procesador a mas del doble de su frecuencia de fabrica. Cinebench es un programa de render que nos ofrece una puntuación sobre la velocidad de renderizacion de una imagen predefinida. Es un test interesante porque usa un motor de render de una aplicación real. Podeis ampliar las imagenes pinchando en ellas para ver mas claro el resultado.

Una vez mas duplicamos el rendimiento de nuestro maquina. El overclocking es efectivo y una vez mas lo hemos demostrado. Solo hay que tener el objetivo claro, poner los medios, que no tienen porque ser estos mismos y disfrutar de nuestro rendimiento añadido.

Análisis y conclusión.

Desde el Celeron 300 no disfrutaba tanto de hacer overclocking a un procesador que aunara el ser de los mas baratos con un potencial de over fuera de lo normal, eran otros tiempos, con menos medios pero ese micro marco un hito y un record de overclocking, en cuanto a subida porcentual con respecto a su propia frecuencia, y casi siete años después no solo superamos el 100% de overclocking sino que encima se trata de un procesador de rendimiento mucho mas elevado por ciclo de reloj. Ha habido otros procesadores con grandes resultados, puedo recordar los northwood pentium 4, los AMD Athlon de 1GHz, los AMD FX, ....durante este tiempo pero con soluciones comerciales ninguno de ellos se acerco ni de lejos a estos porcentajes de overclocking, solo el Core 2 Duo ha superado el 80% en los ultimos tiempos y ahora un procesador de esta gama nos devuelve al 100%. Estamos ante un nuevo rey del overclocking, un rey al que se le esperaba desde hace meses debido a las buenas expectativas formadas por los micros de 266FSB, no cabía esperar menos de estos micos de 200Mhz que encima de ser tanto o mas flexibles encima tienen un precio más que atractivo. Larga vida al Rey.

Secciones: Procesadores