CPU übertakten – Feintuning für den Prozessor

Der Prozessor (engl. CPU für „Central Processing Unit“) ist das Bauteil eines Computers, das Daten verarbeitet und Befehle übermittelt. Damit kommt der CPU eine entscheidende Rolle zu, wenn es darum geht, wie schnell und zuverlässig ein PC arbeitet. Neben der aktuellen Auslastung des Rechners hat vor allem die Leistungsfähigkeit der CPU großen Einfluss auf die Geschwindigkeit, mit der die jeweiligen Programme und Prozesse ablaufen.

Die wichtigste Ordnungsgröße, an der sich die Leistungsfähigkeit eines Prozessors messen lässt, ist die Taktfrequenz, die in Hertz (Hz) angegeben wird. Sie gibt Aufschluss darüber, in welcher Geschwindigkeit Daten und Befehle verarbeitet werden. Je höher die Taktfrequenz ist, umso schneller kann der Computer Aufgaben erledigen – und auch Programme mit hohen Anforderungen an die Rechenleistung laufen bei höherer Taktfrequenz besser.

Ist die CPU bereits etwas in die Jahre gekommen, kann es sein, dass die vom Hersteller festgelegte Taktfrequenz für neu entwickelte, leistungsstarke Programme nicht mehr ausreicht. Das macht sich durch lange Wartezeiten sowie eine überdurchschnittlich hohe CPU-Auslastung bemerkbar, was zum vorübergehenden Einfrieren von Programmen, schlimmstenfalls sogar zum Systemabsturz führen kann. Es gibt allerdings eine Möglichkeit, die Leistungsfähigkeit wieder zu steigern – nämlich, die CPU zu übertakten, damit die Datenverarbeitung beschleunigt wird.

Neben der Datenübertragungsrate ist die Taktfrequenz eine der entscheidenden Größen dafür, wie schnell eine CPU die für die Datenverarbeitung notwendigen Rechenprozesse erledigt. Diese Taktfrequenz wird üblicherweise vom Hersteller festgelegt und in den Produktspezifikationen der CPU angegeben. Dieser Wert bildet allerdings meist nicht die maximale Leistungsfähigkeit des Prozessors ab. Er wird so gewählt, dass er die Anforderungen der meisten Nutzer erfüllt und gleichzeitig eine möglichst optimale Energieeffizienz und Lebensdauer der CPU unterstützt.

Doch was, wenn die Taktfrequenz der CPU für Ihr persönliches Nutzungsverhalten nicht ausreicht? Das kann zum Beispiel vorkommen, wenn Sie leistungsfähige Programme und Rohdatenformate für die Foto- und Videobearbeitung nutzen oder ein begeisterter Gamer sind. Dann müssen Sie nicht gleich über den Austausch der CPU nachdenken, sondern können die Taktfrequenz der CPU manuell erhöhen, um die Rechenleistung zu verbessern – also den Prozessor übertakten. Diese Bezeichnung kommt also dadurch zustande, dass die ursprünglich vorgesehene Taktfrequenz absichtlich überschritten wird.

Das Übertakten ist übrigens nicht nur bei der CPU, sondern bei allen PC-Komponenten möglich, die mit einem periodischen Taktsignal arbeiten – also zum Beispiel auch bei der Grafikkarte oder dem Arbeitsspeicher. Wenn Sie alle Hardware-Komponenten aufeinander abgestimmt mit einer höheren Taktfrequenz betreiben, können Sie die Systemleistung Ihres PCs deutlich steigern.

Bevor Sie jetzt direkt zur Tat schreiten, sollten Sie sich bewusstmachen, dass Ihr PC als Gesamtsystem funktioniert. Wenn Sie einzelne Parameter verändern, hat das auch Auswirkungen auf andere Komponenten. Das Wichtigste ist, dass Sie die Voraussetzungen für eine gute Kühlung schaffen, denn wenn Sie Ihren PC übertakten, entsteht zwangsläufig mehr Hitze. Zum Schutz vor Überhitzung drosselt das System die Leistung (also die Taktfrequenz), sobald die Sensoren Temperaturen über den festgelegten Grenzwerten melden. Das ist genau das, was Sie nicht wollen, wenn Sie die CPU übertakten. Sorgen Sie also von vornherein für eine gute Kühlung, indem Sie entweder die Geschwindigkeit des eingebauten Kühlers ebenfalls erhöhen oder eine leistungsfähige externe Kühlung (z. B. mit Wasser oder Stickstoff) nachrüsten.

Eine weitere Gefahrenquelle ist die erhöhte Spannung. Stellen Sie sicher, dass das Netzteil diese Werte aushält bzw. erhöhen Sie die Spannung nur so weit, wie es die technischen Spezifikationen erlauben. Generell empfehlen wir, die Leistungssteigerung zunächst nur über die Erhöhungen der Taktraten zu erreichen. Eine Erhöhung der Spannung bringt zwar auch deutlich mehr Leistung, beansprucht die jeweiligen Komponenten allerdings so sehr, dass die Lebensdauer meist signifikant abnimmt.

Wenn die technischen Spezifikationen Ihrer Hard- und Software die Voraussetzungen für eine höhere Belastung erfüllen, können Sie sich nun ans Werk machen, indem Sie zunächst die nötigen Überwachungs- und Testtools installieren und anschließend unter sorgfältiger Beobachtung einzelne Parameter Ihrer CPU schrittweise verändern.

Installieren Sie zunächst Tools, mit denen Sie die CPU-Temperatur und -auslastung überwachen können. So können Sie nach jeder Takterhöhung überprüfen, welche Auswirkungen die Veränderung hat und ob das System auch unter Belastung weiterhin stabil läuft. Wir empfehlen CPU-Z und HwiNFO, die beide als Freeware zur Verfügung stehen. Mit diesen Tools können Sie nicht nur Taktfrequenz, Temperatur und Spannung in Echtzeit überwachen, sondern auch Verlaufskurven auslesen.

Die Einstellungsmöglichkeiten zum Übertakten des Prozessors finden Sie im BIOS (Basic Input/Output System) oder bei neueren PCs im UEFI (Unified Extensible Firmware Interface), das Sie beim Einschalten des PCs meist durch Drücken der Entf-Taste oder einer der Funktionstasten erreichen. Für die meisten Mainboards gibt es zudem eigene Tools, über die Sie ebenfalls Einstellungen zum Übertakten vornehmen können. Allerdings ist die Anpassung im BIOS/UEFI besser geeignet, weil Sie dort unabhängig von etwaigen Beschränkungen der Motherboard-Hersteller vorgenommen werden.

Zum Übertakten des Prozessors sind die Werte des Referenztaktes, des Multiplikators und der Kernspannung wichtig. Möglicherweise müssen Sie zuvor in den Expertenmodus Ihres BIOS/UEFI wechseln, um diese Werte sehen und verändern zu können.

Erfassen Sie die Standardeinstellungen sowie die Werte für jeden einzelnen Übertaktungsschritt, sodass Sie die Änderungen jederzeit rückgängig machen können, falls das System instabil wird. Die Taktfrequenz der CPU setzt sich aus dem Referenztakt (Front Side Bus) sowie einem Multiplikator zusammen. Die Voreinstellungen dieser Werte sollten Sie sich also unbedingt notieren.

Die meisten Prozessoren verfügen über eine standardmäßig aktivierte Turbo- oder Booster-Funktion, die die Taktfrequenz bei starker Auslastung automatisch erhöht. Deaktivieren Sie diese, bevor Sie die Einstellungen verändern, um die Ergebnisse bei späteren Testläufen nicht zu verfälschen.

Die Erhöhung des Multiplikators verspricht die effektivste Leistungssteigerung. Gehen Sie dabei immer in den kleinstmöglichen Schritten (entweder 0,5 oder 1) vor, starten Sie den PC anschließend neu und überprüfen Sie Taktfrequenz sowie Temperatur- und Spannungswerte. Wenn Ihr System beim anschließenden Belastungstest keine Probleme zeigt, können Sie den Multiplikatorwert erneut erhöhen.

Bei manchen Fabrikaten kann der Multiplikator nicht oder nur eingeschränkt verändert werden. In diesem Fall müssen Sie am Referenztakt schrauben, um die CPU zu übertakten. Auch hier gilt: Kleine Schritte und engmaschige Überwachung sind der sicherste Weg, um das System vor Überlastung zu schützen.

In den meisten modernen Motherboards sind Taktfrequenz und Spannung der CPU aneinandergekoppelt. Das heißt, sobald Sie Veränderungen am Multiplikator vornehmen, erhöht sich die Spannung automatisch auf den optimalen Wert. Falls Sie den Wert dennoch manuell erhöhen wollen, gehen Sie äußerst vorsichtig vor. Eine leistungsfähige Kühlung und die gründliche Überwachung der Temperatur sind essenziell, um irreparable Schäden an Ihrem PC zu verhindern.

Nach jeder Veränderung einzelner Parameter, muss überprüft werden, ob Ihr PC weiterhin stabil läuft. Dafür reicht es nicht aus, das System neu zu starten und lediglich ein paar Programme und Webseiten zu öffnen. Da Sie Ihre CPU übertakten, um die Rechenleistung zu verbessern, müssen Sie die neuen Einstellungen auch unter hoher Belastung testen. Sonst kann es sein, dass auf den ersten Blick alles gut aussieht, aber ihr System der dauerhaften Belastung durch Spiele oder Videobearbeitung nicht standhält.

Um diese Höchstbelastung zu simulieren, gibt es sogenannte Stresstests, bei denen die CPU (und auch andere Komponenten) deutlich stärker gefordert werden als im Normalbetrieb. Überwachen Sie sorgfältig CPU-Temperatur und Taktraten, während das Programm läuft, und brechen Sie den Test sofort ab, falls die Werte in einen kritischen Bereich steigen. Korrigieren Sie die zuvor veränderten Parameter wieder nach unten, bis Sie Ihr System soweit optimiert haben, dass es auch bei hoher Belastung dauerhaft stabil läuft.