Wenn man sich die Mühe macht, sein Mainboard vernünftig zu konfigurieren, sollte man doch davon ausgehen können, dass sich die Hardware gemäß den Einstellungen verhält. Der Trend geht allerdings dahin, dass die Hersteller bei den spezifikationsgemäßen FSB-Taktfrequenzen insgeheim höhere Werte verwenden, um bei Benchmarks besser abzuschneiden. Oft hat der Anwender jedoch eine Möglichkeit, das Board so zu betreiben, dass sich korrekte Frequenzen für Chipsatz, CPU, Steckkarten und Speicher einstellen lassen.
Aber selbst die eigentliche Zielgruppe dieser Tuning-Maßnahmen wird gnadenlos über den Tisch gezogen: Viele private Anwender kaufen ihr Mainboard nach den Hauptkriterien Performance und Übertaktbarkeit. Die Entscheidung fällt deshalb oft auf ein Board, dass in einem Testbericht einen Tick schneller war als die anderen. "Richtig übertaktet" ist aber kein Unterschied zu sehen. Ein mit einschlägigen Awards ausgezeichnetes Mainboard verkauft sich besser, auch wenn es (deswegen) mehr kostet. Oft werden solche Auszeichnungen auf Grund eines ein- bis zweiprozentigen Leistungsunterschieds vergeben - Motivation für eine wachsende Zahl von Herstellern, dem Glück auf die Sprünge zu helfen.
So arbeiten 19 der von uns getesteten 50 Mainboards bei den FSB-Standardvorgaben 100 und 133 MHz mit bis zu 1,3 Prozent höheren Frequenzen. "Ein Prozent, das ist doch nicht viel, was soll die Aufregung?", werden Sie vielleicht sagen. Viel ist das sicher nicht, aber es entspricht oft eben dem, was bei besagten oberflächlichen Tests an Performance-Unterschied zwischen den einzelnen Produkten herauskommt. Die Tester und später auch der Käufer messen lediglich den Grad der serienmäßigen Übertaktung und nicht einen echten Geschwindigkeitsvorteil.
Alle Daten und Messwerte der Testkandidaten finden Sie in unserer tecDaten-Tabelle. Als besonderen Service können Sie die Tabelle auch in einer druckerfreundlichen PDF-Version downloaden. Klicken Sie dazu einfach auf das unten stehende PDF-Symbol (Artikel Druck / Download) und wählen Sie die Option "Bundle".
Aller Laster Anfang
Neu ist die Schummelei nicht. Bereits im September 2000 fiel uns bei einem Mainboard-Test eine zu hohe FSB-Taktfrequenz bei einem Asus A7V negativ auf.
Im August 2001 war wieder ein Asus-Board "zu schnell". Das A7M266 arbeitete bei FSB 100 mit 1 MHz zu viel. In diesem Test erwischten wir aber auch noch ein MSI K7T266 Pro-R mit zu hoher FSB-Taktfrequenz.
Im März 2002 hatten wir dagegen schon Mühe, für bestimmte Chipsätze ein geeignetes Referenz-Board zu finden - in vielen Fällen war das KO-Kriterium die insgeheim zu hohe FSB-Taktfrequenz. Freute sich während der CeBIT 2001 noch ein Hersteller über den "investigativen Journalismus und den hohen Messaufwand bei tecCHANNEL", der die Tricks seiner Mitbewerber entlarvte, so setzt sie die Firma nun selbst bei vielen ihrer Produkte ein.
Auf ihren Pressetouren tingeln die Marketing-Leute der Mainboard-Hersteller von Redaktion zu Redaktion. Dabei wird auch schon mal verschämt die Frage gestellt, was denn von der überhöhten Taktfrequenz der Konkurrenz zu halten sei? Letztlich entsteht bei diesen Gesprächen der Eindruck, dass da jemand das Terrain für eigene Schummeleien sondiert. Reagiert der Redakteur negativ, ist das Thema zumindest für den Besuchstermin vom Tisch.
Was im Herbst 2000 noch die Ausnahme war, wird mehr und mehr zur Plage. Der Grund für diese Tricks dürfte wohl der Verkaufserfolg dieser getunten und dadurch mit Awards ausgezeichneten Mainboards sein. Der Kunde ist dabei der Dumme.
Bauteiltoleranzen
Die einzelnen Baugruppen, Schnittstellen und Steckplätze auf einem Mainboard sind eng über den zentralen Taktgeber miteinander verzahnt. Ist der FSB-Takt zu hoch, stimmen die Frequenzen für den Speicher, den AGP- und die PCI-Slots auch nicht, was hinsichtlich Stabilität und Kompatibilität nicht wünschenswert ist. Der Prozessor generiert aus dem FSB-Takt seine Taktfrequenz. So wird etwa aus einem Pentium 4 2400 eine CPU, die mit 2424 MHz arbeitet. Das eine Prozent führt also zu stolzen 24 MHz Zugabe. Mit steigenden CPU-Taktfrequenzen wächst in Zukunft zudem die absolute MHz-Abweichung.
Im Volksmund nennt man so etwas schlicht Mogelei oder Betrug. Ein findiger Mainboard- Produzent mag das als Bauteiltoleranz bezeichnen. Merkwürdig, dass die Toleranz oft nur bei den zulässigen Einstellungen zuschlägt und die Frequenz bei gewollt überdrehtem FSB exakt stimmt. Interessant, dass die "Toleranz" bei mehreren baugleichen Boards exakt gleich groß ist oder sich auch mal verschiedene Modellreihen eines Herstellers diesbezüglich nicht unterscheiden. Das EPoX EP-8KHA+ arbeitete beispielsweise mit überhöhtem Takt - in beiden getesteten Fällen mit der exakt gleichen Abweichung. Das gilt auch für das EP-8K3A und das EP-4G4A von EPoX.
Bauteiltoleranzen sind zum Beispiel nicht für das Verhalten des MSI 845 Ultra-AR verantwortlich. Das Board haben wir im letzten tecCHANNEL-Magazin als Referenz für das i845-Chipset verwendet. Unter anderem vertrauten wir auf dieses Board, weil es mit der damaligen BIOS-Version 26.11.2001 die FSB-Spezifikation einhielt.
Mit dem jetzt getesteten BIOS 01/17/2002 arbeitet ein und dasselbe Testmuster mit einem um 0,9 Prozent zu hohen FSB-Takt. Im Gegensatz zu den anderen MSI-Platinen hilft beim 845 Ultra kein CMOS-Clear, um sich des Problems zu entledigen.
Als weiteren Gegenbeweis für Bauteiltoleranzen führen wir an, dass es noch Hersteller und Boards gibt, bei denen die FSB-Frequenz exakt eingehalten wird - selbst wenn man mehrere Stück eines Modells miteinander vergleicht. Das Gigabyte GA-7VRXP hatten wir in dreifacher Ausführung im Testlabor. Alle drei Boards arbeiteten exakt mit den gewünschten FSB-Taktfrequenzen von 100,0 und 133,3 MHz.
Spread Spectrum I
Bauteiltoleranzen kommen als Ausrede für zu hohe Taktfrequenzen nicht in Frage. Welche unglücklichen Umstände für eine (un)beabsichtigte Erhöhung der FSB-Taktfrequenz gäbe es noch?
Spread Spectrum heißt eine mögliche Entschuldigung für verdächtige Kandidaten. Dabei wird die Taktfrequenz kontinuierlich innerhalb eines kleinen Bereichs variiert, um das Abstrahlverhalten für die CE-Messung positiv zu beeinflussen. Als Ergebnis arbeitet ein Mainboard bei eingeschaltetem Spread Spectrum nicht stur mit beispielsweise 100 MHz, sondern der FSB-Takt bewegt sich bei 0,25 Center Spread zwischen 97,5 und 102,5 MHz. Die gekoppelten PCI, AGP und Speichertakte machen diesen Schlingerkurs mit.
Der Clock Generator erzeugt alle wichtigen Systemtaktfrequenzen auf dem Mainboard. Seiner Flexibilität verdanken Overclocker und Schummelhersteller die Möglichkeit, die Hardware behutsam Schritt für Schritt zu übertakten.
Die meisten Taktgeneratorbausteine erlauben ein Spread Spectrum zwischen 0,25 und 0,5 Prozent. Auch 0,75 Prozent sind gemäß der Datenblätter bei einigen ICs möglich. Je nach verwendeter Technik kann sich die effektive FSB-Taktfrequenz um den eingestellten Betrag für Spread Spectrum reduzieren (Down Spread). Diesen Effekt kann man beispielsweise bei den Mainboards von Intel beobachten, bei denen sich die Funktion nicht ausschalten lässt. Die meisten Hersteller verwenden Spread Spectrum jedoch so, dass sich die gewünschte FSB-Taktfrequenz als Mittelwert ergibt (Center Spread).
Spread Spectrum II
Die Taktgeneratoren beherrschen meistens beide Betriebsmodi. Weniger flexible Modelle erlauben jedoch bei bestimmten Frequenzkombinationen beispielsweise nur die Wahl zwischen Down Spread oder gar keiner Frequenzmodulation. Der ICS9248-199 für Socket-A-Mainboards mit VIA-Chipsatz aus der KT-Reihe ist so ein Fall.
Moderne Taktgeneratorbausteine erlauben die Variation der Frequenz innerhalb eines gewissen Bereichs zumeist in 1-MHz-Schritten. Die Programmierung erfolgt dabei entweder per Hardware über bis zu fünf Leitungen oder/und per Software über die Mainboard-interne serielle I2C-Schnittstelle. Erhält beispielsweise der ICS 9248-199 die Bitfolge 10110 für FS0-FS4 (Bit 4-7, 2), dann erzeugt er einen FSB-Takt von 133,33 MHz, und die PCI-Geräte dürfen sich auf korrekte 33,33 MHz freuen. Je nach gewählter Zusatzoption arbeitet der AGP-Bus mit 66,66 oder 55,3 MHz. Beim Spread Spectrum hat man die Wahl zwischen 0 (ausgeschaltet) und 0,5 Prozent Down Spread. Der ICS 9248-199 stellt außerdem für den DDR333-Speicher 166,66 MHz bereit, die aber eigentlich nicht benötigt werden, weil der VIA Apollo KT266/A und der KT333 eine eigene PLL zu diesem Zweck besitzen.
Üblicherweise hat man im BIOS in Sachen Spread Spectrum lediglich die Wahl zwischen "Enabled" und "Disabled". Und in der Regel sind die Boards so voreingestellt, dass Spread Spectrum ausgeschaltet ist. In den Handbüchern sind sich die Hersteller zudem einig, dass man es dabei belassen möge. Da wir zunächst grundsätzlich mit abgeschaltetem Spread Spectrum testen, fallen zunächst nur die Boards auf, die entweder ständig damit arbeiten oder übertaktet sind. Ein zusätzlicher Test mit Spread Spectrum gehört deshalb ebenfalls zum Testprogramm.
Im Fall von Down Spread mag ein "gutmütiger" Hersteller auf die Idee kommen, den FSB doch genau um den Betrag des Down Spread anzuheben, um dann den korrekten Wert zu erreichen. So arbeitet das EPoX EP-4BA2 ohne Spread Spectrum mit einem um ein Prozent zu hohen FSB-Takt. Schaltet man "Spread Spectrum Modulated" im BIOS-Setup ein, sind es noch 0,5 Prozent zu viel. Übertaktet ist das Board also auf jeden Fall.
Die Tricks
Beim Booten zeigen alle Mainboards den installierten Prozessor und seine Taktfrequenz. Die Angabe gaukelt bei korrekt eingestellten Standardwerten die entsprechende CPU-Frequenz vor, auch wenn sie in Wirklichkeit zu hoch ist. So wird beim EPoX EP-4B2A ein Pentium 4 2400 mit 2,40 GHz angezeigt, obwohl er insgeheim mit 2423,9 MHz läuft, was 101 MHz FSB-Takt entspricht. Bei absichtlich eingestellten 101 MHz wird die tatsächliche Frequenz von 2424 MHz mit 2,42 GHz gemeldet.
Die Hersteller machen sich wohl viele Gedanken über ihre Tuning-Methoden, denn es gibt diverse Spielarten. Ein Beispiel für ein Board, das durchaus gemäß Spezifikation arbeiten kann, ist das Asus A7V266-E. Ein im "Jumper-Free"-Modus gelieferter Athlon XP 2000+ taktet statt mit 1666,7 MHz mit überhöhten 1678,8 MHz. Im BIOS kann man einstellen, was man will, bei den korrekten Vorgaben wird die Hardware übertaktet. Im Jumper-Modus ohne BIOS-Konfigurationsmöglichkeit funktioniert das Board genau nach Spezifikation. Eigentlich unnötig zu erwähnen, dass Asus die Boards "Jumper-Free" liefert und sich kein Hinweis zum "Tuning" findet.
Wer nun glaubt, er sei mit der Jumper-Konfiguration auf der sicheren Seite, liegt falsch. Das Asus P4S333 liefert auf diese Weise 2390,3 MHz, was erstaunlicherweise untertaktet ist. Bei der BIOS-Schnelleinstellung werden daraus dann 2394,0 MHz. Und konfiguriert man schließlich im BIOS alle Details komplett selbst (Taktteiler, FSB- und Speicherfrequenz), arbeitet die CPU mit exakt 2400,1 MHz. Allerdings funktioniert das nur bei einer FSB-Frequenz von 133 MHz. Bei den älteren Pentium 4 mit 100 MHz FSB arbeitet das P4S333 stur mit überhöhten 2421,6 MHz - gleich was man ihm auch wo immer vorgeben mag.
Eine weitere Variante des versteckten Übertaktens sind so genannte "High Performance Settings", die sich im BIOS-Setup als Voreinstellung laden lassen. Leider weist nichts darauf hin, dass der FSB nun übertaktet wird - auch wenn man wieder die spezifizierte Frequenz von 100 oder 133 MHz vorgibt. So arbeitet der Athlon XP 2000+ etwa im MSI K7T266 Pro2 dank High Performance Settings mit 1672,6 statt 1666,7 MHz, was einer FSB-Taktfrequenz von 133,8 MHz entspricht. Besonders ärgerlich: Die versteckte Übertaktungsfunktion bei den Standardfrequenzen wird man nur über einen CMOS-Clear oder das Laden der "BIOS Default Settings" wieder los.
Eine weitere Variante stammt von Soltek und versteckt sich hinter dem Begriff "Use CPU Linear Freq.". Detaillierte Erklärungen dazu finden sich im Handbuch nicht, die Funktion bewirkt aber zumindest, dass die FSB-Frequenz angehoben wird. Die CPU taktet dann beispielweise beim SL-75DRV5 nicht mit 1667 MHz, sondern mit 1679 MHz. Deaktiviert man die Funktion im BIOS, stimmen die Werte sofort wieder. Das ist zumindest eine sauberere Lösung als die High Performance Settings bei MSI.
Hilflose Käufer
Viel können Sie nicht gegen die ungewollte Übertakterei tun. Bei einigen Boards sollte man gewisse BIOS-Optionen vermeiden oder auf Jumper-Konfiguration wechseln. Eine saubere Lösung ist beides nicht, denn dann wird die Konfiguration unflexibel.
Da der Taktgenerator in der Regel über den I2C-Bus zu programmieren ist, kann man Tools wie CPUFSB zweckentfremden. Als Spielzeug für die Overclocking-Gemeinde gedacht, lässt sich damit der Clock Generator auch spezifikationsgemäß einstellen - sofern ihn die Software unterstützt. So arbeitet zum Beispiel das werkseitig übertaktete EPoX EP-8K3A nach der Manipulation durch CPUFSB mit exakt 100,0/133,3 MHz FSB-Takt und nicht mehr mit 100,6/133,6 MHz.
Dauerhaft lassen sich die Probleme aber nur per BIOS-Update aus der Welt schaffen, das der jeweilige Hersteller erst einmal bereitstellen muss. Solange dies nicht der Fall ist, heißt das im Klartext: Sie kaufen beispielsweise ein Board, auf dessen Packung dick der Aufdruck "533 MHz FSB" prangt, nur ist das die einzige Frequenz, mit der das Board garantiert nicht arbeiten wird.
Fazit
Ein Prozent ist die Aufregung nicht wert? Wir finden schon. Die fragwürdigen Boards schummeln in der Regel nur bei den korrekten Frequenzen. Bei den absichtlich zu hoch eingestellten Vorgaben stimmen die Werte. Diese Hersteller täuschen bewusst zunächst die Tester und dann Sie als Käufer.
Dass Hardware-Produkte über Funktionen verfügen, die auf Wunsch einen Betrieb außerhalb der Spezifikationen ermöglichen, kann man je nach Standpunkt positiv oder negativ auffassen. Wenn aber keine Möglichkeit mehr vorhanden ist, die Hardware gemäß Spezifikation zu betreiben, ist das eine üble und ganz andere Sache.
Die Boards per BIOS-Update auf korrekte Werte einzustellen, wäre für die Hersteller einfach. Einfach ist es aber auch für Sie als Kunden, nur bei Herstellern zu kaufen, die sich bis dato ehrlich verhalten haben. Hier darf man davon ausgehen, dass die restlichen Spezifikationen ebenfalls genau beachtet wurden, was für Stabilität, Kompatibilität und Qualität eines Produkts spricht. (mec)
Alle Daten und Messwerte der Testkandidaten finden Sie in unserer tecDaten-Tabelle. Als besonderen Service können Sie die Tabelle auch in einer druckerfreundlichen PDF-Version downloaden. Klicken Sie dazu einfach auf das unten stehende PDF-Symbol (Artikel Druck / Download) und wählen Sie die Option "Bundle".
Testverfahren
Die Tricks der Hersteller sind mit entsprechender Testsoftware und hochwertigem Mess-Equipment schnell zu entlarven. Zusätzlich gilt es, verschiedene Kriterien bei der Messung zu berücksichtigen.
Wir testen die Boards so, wie sie im Fachhandel in den Regalen liegen. Vor dem Test stellen wir daher den "Lieferzustand "bei allen Boards per CMOS-Clear her. Anschließend laden wir im BIOS-Setup die "Setup Defaults "oder "Fail Safe Defaults". Etwaige zweifelhafte Performance-Punkte wie "Turbo ",,"Optimal Settings "oder "High Performance Defaults "werden zunächst abgeschaltet oder auf "Normal "gesetzt. Spread Spectrum ist in der Regel bereits deaktiviert, trifft dies nicht zu, holen wir das - falls möglich -nach. Ein zusätzlicher Test mit Spread Spectrum gehört ebenfalls zum Programm.
Um den Übeltätern auf die Schliche zu kommen, testen wir die Boards anschließend auch mit einem etwas zu niedrig oder zu hoch eingestellten FSB, wenn eine entsprechende Konfigurationsmöglichkeit vorhanden ist. Suspekten BIOS-Optionen wie "High Performance Defaults" schenken wir zusätzliche Aufmerksamkeit. Mit diesen Einstellungen erfolgt ein weiterer Testlauf. Falls auf den Online-Seiten der Hersteller ein neueres BIOS als das installierte zu finden ist, erfolgt damit später noch ein Testdurchgang.
Abhängig vom Mainboard haben wir ein PC266-SDRAM oder zwei PC800-RDRAMs verwendet. Die Speichererkennung wurde auf "Auto " oder "SPD "gestellt und gegebenenfalls korrigiert. Wir testen die Boards nur innerhalb der von Chipsatz und CPU vorgegebenen Spezifikation. So beherrscht beispielsweise das Asus P4B266 mit i845-Chipsatz zwar auch einen FSB-Takt von 133 MHz, Intels Vorgabe für das Chipset sieht jedoch nur 100 MHz vor - ein Test mit FSB 133 entfällt somit.
Wenn ein Board im Lieferzustand übertaktet ist, versuchen wir korrekte Werte per Hand einzustellen. Dies erfolgt entweder über die Wahl eines etwas niedrigeren FSB-Takts im BIOS oder die Variation eventuell vorhandener Jumper.
Die Messung der Taktfrequenz führen wir zunächst per Software mit unserem Programm tecMem für DOS durch, das Sie zurzeit noch nicht downloaden können. In der Vollversion unserer Windows-Testsoftware tecCHANNEL Benchmark Suite Pro ist eine entsprechende Funktion ebenfalls vorhanden. Weitere Programme finden Sie hier:
Intel Processor Frequency ID Utility
tecMem ermittelt die Prozessortaktfrequenz akkurat, wie wir aus langjähriger Erfahrung und Vergleichsmessungen mit dem Speicheroszilloskop wissen. Mit der tatsächlichen Taktfrequenz und dem Taktteiler der CPU lässt sich dann die aktuelle FSB-Frequenz genau errechnen. Im Zweifelsfall prüfen wir die Angaben zusätzlich mit unserem Digitalspeicheroszilloskop LeCroy LC564A.
In der tecDATEN-Tabelle geben wir neben den getesteten BIOS- auch die Platinenversionen an. Ist diese nicht auf der Platine vermerkt, finden Sie - falls auf den Boards vorhanden - die Angabe zur Produktionswoche in englischer Schreibweise.