Пошук по сайту

up
::>Процесори >2015 > Особливості розгону сучасних процесорів Intel для LGA1150

Особливості розгону сучасних процесорів Intel для LGA1150

17-04-2015

Можливість розгону процесорів уже багато років є їхньою невід'ємною частиною. Звичайно, з ростом продуктивності ця процедура стала менш затребуваною, але своєї актуальності все-таки не втратила. Центральний процесор дотепер залишається основним компонентом ПК, у зв'язку із чим інші комплектуючі в системі дуже сильно залежать від його швидкодії. Причому, чим вищий рівень конфігурації, тим сильніше позначається ця залежність. Друга причина, яка змушує користувачів дивитися в сторону розгону процесора, полягає у недостатній оптимізації програмного забезпечення. Так, купивши багатоядерний процесор, ви ще не гарантуєте забезпечення максимальної продуктивності. Наприклад, в іграх не рідкі випадки, коли модель із меншою кількістю ядер, але більшою частотою, показує кращі результати, аніж її більш дорогий аналог.

GECID Intel OC

Таким чином, щоб там не говорили скептики, оверклокінг на сьогоднішній день не є просто розвагою, а несе реальну практичну користь. У цих словах ми вже неодноразово переконувалися, тестуючи процесори різної продуктивності. Однак у рамках звичайного огляду важко розповісти про всі нюанси, які стосуються процесу оптимізації параметрів. Тому даному питанню ми вирішили присвятити окремий матеріал, вірніше сказати, цикл матеріалів. Першою його частиною стане ця стаття, де ми постараємося повною мірою розкрити особливості розгону сучасних процесорів компанії Intel. Мова йтиме про моделі, основані на мікроархітектурі Intel Haswell: сімейства Intel Haswell, Intel Haswell Refresh, Intel Devil's Canyon і Intel Haswell-E.

Способи розгону

Суть оптимізації параметрів процесора в переважній більшості випадків зводиться до збільшення його тактової частоти. У сучасних рішеннях від Intel вона обчислюється за формулою:

CPU Freq = CPU Ratio × CPU Cores Base Freq

  • CPU Freq − частота процесора;
  • CPU Ratio − процесорний множник;
  • CPU Cores Base Freq − базова частота процесорних ядер.

У зв'язку із цим можна виділити три основні способу їх розгону:

  • шляхом зміни процесорного множника;
  • шляхом зміни опорної частоти;
  • шляхом одночасної зміни процесорного множника й опорної частоти.

Під час оверклокінгу також потрібне налаштування маси додаткових параметрів, які зачіпають роботу не тільки самого процесора, але й інших структурних вузлів ПК (підсистеми оперативної пам'яті, чіпсету, слотів розширення, інтерфейсів). Більше того, потрібно постійно відслідковувати основні показники всієї конфігурації й на кожному етапі перевіряти стабільність її функціонування.

Щоб позбавити користувача від більшості із цих обов'язків, виробники материнських плат пропонують інструменти автоматичного розгону процесорів.

GECID Intel OC

Як правило, вони реалізовані на рівні драйвера...

GECID Intel OC

...або ж доступні у вигляді спеціального розділу в меню BIOS.

GECID Intel OC

У деяких випадках для цих цілей навіть передбачена спеціальна група клавіш, розпаяних безпосередньо на текстоліті.

Начебто б, основна мета досягнута − продуктивність процесора збільшена, і на цьому матеріал можна закінчувати. Але в автоматичного способу розгону є багато недоліків, які виявляються в процесі повсякденної експлуатації. По-перше, він нерідко завищує багато параметрів для забезпечення стабільної роботи системи, тим самим зайво навантажуючи інші компоненти ПК. У результаті конфігурація споживає більше енергії, вимагає кращого охолодження й видає додатковий шум. По-друге, материнська плата містить лише кілька профілів оверклокінгу. Тому розігнати процесор до тієї позначки, яка потрібно саме вам, не завжди вийде. Доведеться задовольнятися тільки значеннями, передбаченими виробником. Більше того, в деяких випадках у системи може попросту не вийти підібрати необхідні параметри (наприклад, при використанні рішення із заблокованим множником) і ніякого відчутного приросту від процедури оверклокінгу ви не одержите. По-третє, використання певних функцій разом із автоматичним розгоном може бути ускладнене. Особливо це стосується тонкого налаштування режимів енергозбереження. По-четверте, в автоматичному режимі ви ніколи не зможете досягнути тих показників і результатів, які будуть продемонстровані при ручній оптимізації параметрів.

Виходячи із цього, ми радимо відмовитися від автоматичного способу оверклокінгу на користь ручного. Однак для початку будуть потрібні певні знання про принцип роботи процесора й підконтрольні йому вузли, а також способи його взаємодії з іншими комплектуючими. Про це ми поговоримо в наступному розділі.

Особливості функціонування сучасних процесорів Intel. Аналіз роботи структурних елементів, задіяних під час процедури розгону

Більш детально про особливості мікроархітектури Intel Haswell і Intel Haswell-E можна довідатися, перейшовши за відповідними посиланнями. Тут же увага буде акцентована на структурних елементах, які стосуються розгону.

GECID Intel OC

Найголовнішим із них є базова (або опорна) частота тактового генератора (BCLK), яка за замовчуванням рівна 100 МГц. Як видно зі схеми, усі вузли процесора (процесорні ядра, кеш-пам'ять останнього рівня, вбудоване графічне ядро, кільцева шина, контролери пам'яті, шин PCI Express і DMI) так чи інакше з нею зв'язані. Тому будь-яка зміна опорної частоти неминуче відіб'ється на їхній роботі. Причому, якщо процесорні ядра без проблем переносять таку процедуру, то інші вузли процесора та компоненти ПК можуть втрачати стабільність свого функціонування при значенні базової частоти, яке всього лише на кілька мегагерц перевищує позначку в 100 МГц. Іншими словами, розгін процесора за базовою частотою, по суті, просто лімітується іншими вузлами системи.

Щоб вирішити дану проблему, у мікроархітектуру Intel Haswell було впроваджене поняття CPU Strap − множник опорної частоти процесорних ядер. Таким чином, маємо наступне:

CPU Cores Base Freq = CPU Strap × BCLK Freq

  • CPU Cores Base Freq − базова частота процесорних ядер;
  • CPU Strap − множник опорної частоти процесорних ядер;
  • BCLK Freq − опорна частота BCLK.

GECID Intel OC

Як правило, для параметра CPU Strap доступні чотири значення: 1,00; 1,25; 1,66 і 2,5. Але і їх вистачить з головою для максимального розгону процесора за опорною частотою. Оскільки при стандартному значенні BCLK (100 МГц) базова частота процесорних ядер може досягати 250 МГц при використанні максимального множника CPU Strap. Тобто теоретично швидкість процесора можна збільшити в 2,5 рази, не змінюючи його множника. Власники рішень із серій Intel Sandy Bridge / Ivy Bridge про таке могли тільки мріяти.

Щоправда, потенційним покупцям сучасних моделей на основі мікроархітектури Intel Haswell теж не варто сильно тішитися. Параметр CPU Strap доступний тільки для процесорів із розблокованим множником (з індексом «K» наприкінці назви). Іншими словами, звичайні рішення в цьому випадку також не зможуть похвалитися великим оверклокерським потенціалом − максимум +5...+10 МГц до опорної частоти BCLK без втрати стабільності роботи всієї системи, що дасть збільшення в швидкості у вигляді додаткових 150 − 400 МГц залежно від процесорного множника.

GECID Intel OC

Відзначимо, що параметр CPU Strap можна використовувати двома способами. У першому випадку його значення фіксується вручну, а в другому − підбирається автоматично материнською платою на основі бажаної базової частоти опорних ядер процесора. Допустимо, ми хочемо, щоб наша частота CPU Cores Base Freq була рівна 150 МГц. На основі цього значення материнська плата сама визначить, що параметр CPU Strap потрібно зафіксувати на рівні 1,66, що дасть нам швидкість BCLK (BCLK Freq) на рівні 90,3 МГц (150 МГц / 1,66 = 90,3 МГц). Щоправда, варто розуміти, що стабільна робота системи при цьому також не гарантується. Зате так простіше проводити оптимізацію, оскільки фактично ми змінюємо тільки один параметр (швидкість роботи процесорних ядер). Тоді як у ручному режимі доведеться проводити маніпуляцію вже із двома налаштуваннями (CPU Strap і базова частота BCLK).

Тепер давайте коротенько пройдемося по вузлах процесора та комплектуючих ПК, швидкість роботи яких тактується базовою частотою BCLK. Найчутливішими до зміни цього значення є вбудовані в процесор контролери пам'яті, ліній PCI Express і шини DMI, які служать для «спілкування» із зовнішніми компонентами системи (оперативною пам'яттю, картами розширення та чіпсетом відповідно). Тому дуже важливо подбати про їхню стабільну роботу. Досягається це за допомогою збільшення напруги живлення на конкретних вузлах, а також шляхом відключення енергозберігаючих технологій (більш детально про це читайте в наступних розділах).

GECID Intel OC

У сучасних процесорах часто на кристалі розпаюється графічне ядро. Швидкість його роботи розраховується за формулою:

iGPU Freq = iGPU Ratio × BCLK Freq / 2

  • iGPU Freq − частота вбудованого графічного ядра;
  • iGPU Ratio − множник вбудованого графічного ядра;
  • BCLK Freq − опорна частота BCLK.

Через архітектурні особливості, вбудоване графічне ядро трохи краще «переварює» підвищені значення базової частоти BCLK, особливо при збільшенні напруги на ньому. Однак у більшості випадків в складі сучасних ПК використовується дискретна відеокарта, у зв'язку з чим вбудована графіка автоматично деактивується. Тим самим прибирається один із компонентів, який може лімітувати розгін процесора. Ще однією позитивною стороною відмови від використання iGPU є зниження нагрівання процесора. Наприклад, розгін вбудованого графічного ядра Intel HD Graphics 4600 з номінальних 1250 МГц до 1700 МГц приводить до росту енергоспоживання моделі Intel Core i7-4770K у середньому на 40 Вт.

GECID Intel OC

Для розрахунку швидкості оперативної пам'яті використовується наступна формула:

Memory Freq = Memory Ratio × BCLK Freq × Memory Strap

  • Memory Freq − частота оперативної пам'яті;
  • Memory Ratio − множник оперативної пам'яті;
  • BCLK Freq − опорна частота BCLK;
  • Memory Strap − дільник між опорною частотою та швидкістю роботи оперативної пам'яті.

Як бачимо, у цьому випадку ми також маємо два множники (або дільники, дивлячись щодо яких величин аналізувати). Перший (Memory Ratio) задає безпосередньо коефіцієнт множення для швидкості підсистеми оперативної пам'яті. Другий же (Memory Strap) вказує на співвідношення опорної частоти BCLK до базової частоти модулів оперативної пам'яті. По суті, цей параметр є аналогом CPU Strap, тільки для оперативної пам'яті. Щоправда, у цьому випадку доступно вже менше значень (в основному тільки 1,00 і 1,33). Використання значення 1,33 дозволяє встановлювати більш низький множник (Memory Ratio) і запускати пам'ять із меншими таймінгами. Таким чином можна поліпшити показники при проходженні певних синтетичних тестів, критичних до затримок модулів. Але з іншого боку, від цього страждає стабільність роботи всього ПК. Тому при розгоні процесора оптимальне співвідношення опорної частоти BCLK до базової швидкості планок оперативної пам'яті все-таки буде 1,00.

GECID Intel OC

Останнім важливим структурним компонентом, який прямо залежить від опорної частоти BCLK, є блок Uncore, який поєднує в собі кільцеву шину та кеш-пам'ять останнього рівня процесора. У мікроархітектурі Intel Haswell їхня пропускна здатність суттєво збільшена (приблизно в 2 рази), тому немає більше необхідності використовувати модуль Uncore на високих частотах. Крім того, розробники додали можливість керувати його роботою незалежно від процесорних ядер. Тобто ці два структурні блоки (стек фізичних ядер і кеш-пам'ять) можуть функціонувати на різних частотах. Більшість оверклокерів сходяться на думці, що при сильному розгоні процесора, швидкість Uncore краще встановлювати приблизно на 300 − 500 МГц менше частоти самого процесора. Хоча в деяких синтетичних бенчмарках синхронізація цих показників, навпаки, дозволяє досягнути більш високих результатів. Як би там не було, варто пам'ятати, що оптимізація на рівні швидкості блоку Uncore здійснюється не для досягнення стабільності роботи системи після розгону процесора, а для збільшення показників продуктивності.

Розрахунок частоти кільцевої шини та швидкості кеш-пам'яті здійснюється за наступною формулою:

Uncore Freq = Uncore Ratio × BCLK Freq

  • Uncore Freq − швидкість роботи модуля Uncore;
  • Uncore Ratio − множник частоти роботи модуля Uncore;
  • BCLK Freq − опорна частота BCLK.

Особливості регулятора живлення сучасних процесорів Intel. Аналіз напруг, які використовуються під час процедури розгону

Зміна схеми роботи структурних вузлів процесора, як правило, вимагає коректування їх робочих напруг. Те ж саме стосується інших комплектуючих, які знаходяться у тісному зв'язку із процесором (оперативна пам'ять і чіпсет). Можна, звичайно, покластися на материнську плату й надати їй можливість в автоматичному режимі підібрати необхідні значення. Але, знову ж, така оптимізація буде далека від оптимальної і не дозволить досягнути максимальних результатів розгону.

Тому радимо запастися терпінням і розібратися в електротехнічній частині процесорів, основаних на мікроархітектурі Intel Haswell.

GECID Intel OC

Як видно із представленої вище схеми, їх ключовою особливістю є відмова від повністю зовнішнього регулятора живлення, адже частина його перекочувала усередину процесора (iVR). Тепер на вході процесора модуль VRM (розташований на материнській платі) формує одну напругу Vccin, яка надалі перетворюється в номінали, необхідні для живлення конкретних вузлів. Таке технічне рішення дозволило збільшити якість вихідних напруг (зокрема, зменшити пульсації) і підвищити ефективність самого перетворювача. З іншого боку, iVR займає частину корисного простору на кристалі й продукується додаткове тепло. Але це вже особливості мікроархітектури Intel Haswell, які не мають прямого відношення до процедури розгону процесора.

Отже, які ж нам напруги пригодяться під час оптимізації параметрів сучасних рішень від Intel? Для кращої наочності наведемо їх у вигляді списку:

  • Vccin (VRIN) − вхідна напруга живлення процесора;
  • Vcore − напруга живлення на ядрах процесора;
  • Vring (Vuncore, Vcache) − напруга живлення на модулі Uncore (кільцевій шині та кеш-пам'яті останнього рівня);
  • Vigpu (Vgfx) − напруга живлення на вбудованому в процесор графічному ядрі;
  • Vsa (VCCSA) − напруга живлення на системному агенті, яка, по суті, є напругою живлення на контролері пам'яті (використовується при збільшенні швидкості роботи підсистеми оперативної пам'яті);
  • Vioa / Viod − напруги живлення на вузлах, пов'язаних із роботою вбудованого контролера пам'яті (використовуються при збільшенні швидкості роботи підсистеми оперативної пам'яті);
  • Vddq (Vdram) − напруга живлення на модулях оперативної пам'яті.

Розбираємося з налаштуваннями меню BIOS

На наш погляд, найбільш зручним і універсальним інструментом для розгону процесора є меню BIOS, оскільки програмне забезпечення, яке працює в середовищі операційної системи, має порівняно обмежений функціонал.

У даному розділі ми постараємося по максимуму освітити налаштування BIOS, які можуть пригодитися під час оверклокінгу, а також дати конкретні рекомендації з вибору значень для тих чи інших параметрів. Хочемо звернути вашу увагу, що основний акцент зроблений на розгоні процесора, а процедурі оптимізації параметрів тієї ж самої підсистеми оперативної пам'яті буде присвячена окрема стаття. Ну й наостанок хочеться сказати, що наведені нижче рекомендації в основному стосуються неекстремального оверклокінгу із застосуванням традиційних систем охолодження (повітряний кулер, СВО).

Налаштування, які стосуються частоти роботи структурних вузлів процесора та супутніх комплектуючих

Якщо після входу у BIOS завантажилося спрощене меню, радимо відразу ж перемкнутися в розширений режим. Це зробить доступними усі налаштування, які стосуються розгону комплектуючих і моніторингу основних показників стану системи. Як правило опції, які нас цікавлять, групуються на окремих вкладках, що носять характерні назви: «OC Tweaker» (ASRock), «Extreme Tweaker» (ASUS), «M.I.T.» (GIGABYTE), «OC» (MSI).

GECID Intel OC

Тут і далі в таблиці наводяться назви налаштувань, які найчастіше зустрічаються в меню BIOS материнських плат. Для більш детального ознайомлення з можливостями кожної опції пропонуємо відвідати наш довідник з налаштувань BIOS.

Назва налаштування

Опис

 Рекомендації з використання

BCLK Frequency (ASUS), BCLK/PCIE Frequency (ASRock), Host/PCIe Clock Frequency (GIGABYTE), CPU Base Clock (MSI)

Задає базову (опорну) частоту BCLK

Підібрати таке значення, при якому система зберігає стабільність своєї роботи й показує максимальну продуктивність.

CPU Core Ratio (ASUS / GIGABYTE), CPU Ratio (ASRock), Adjust CPU Ratio (MSI)

Задає процесорний множник

Підібрати таке значення, при якому система зберігає стабільність своєї роботи й показує максимальну продуктивність.

Якщо материнська плата дозволяє задати максимальний множник для кожного ядра окремо, радимо у всіх випадках встановлювати однакові значення (синхронізувати швидкість усіх ядер).

CPU Strap (ASUS), Processor Base Clock / Gear Ratio (GIGABYTE), Adjust CPU Base Clock Strap

Задає дільник між опорною частотою BCLK і базовою частотою процесорних ядер

Для неекстремального розгону, як правило, можна обмежитися значеннями [1,00] і [1,25]. Оскільки, чим більше значення базової частоти процесорних ядер, тим менший процесорний множник вдасться виставити до появи проблем зі стабільністю роботи системи.

CPU Base Clock (GIGABYTE)

Змінює опорну частоту процесорних ядер

Дане налаштування доступне не на всіх платах. Суть його полягає в тому, що ви з самого початку змінюєте тільки опорну частоту процесорних ядер, а такі параметри як швидкість BCLK і дільник CPU Strap підбираються автоматично. Такий спосіб є більш зручним і простим, тому якщо в меню BIOS присутня відповідна опція, радимо нею скористатися.

Max. CPU Cache Ratio (ASUS), CPU Cache Ratio (ASRock), Uncore Ratio (GIGABYTE), Adjust Ring Ratio (MSI)

Встановлює множник частоти модуля Uncore (кільцевої шини та кеш-пам'яті останнього рівня)

Значення варто підбирати так, щоб у випадку незначного розгону процесора частота роботи модуля Uncore була приблизно на 0 − 300 МГц менша швидкості процесорних ядер, а при сильному розгоні − менша на 300 − 500 МГц.

DRAM Frequency (ASRock / ASUS, MSI)

Задає швидкість роботи оперативної пам'яті

Підібрати таке значення, при якому система зберігає стабільність своєї роботи й показує максимальну продуктивність. Звертаємо вашу увагу, що список значень формується автоматично на основі множників, які використовуються при розрахунках швидкості оперативної пам'яті. Причому останні не завжди доступні для регулювання.

System Memory Multiplier (GIGABYTE)

Задає множник базової частоти оперативної пам'яті

По суті, то ж саме, що й налаштування DRAM Frequency, тільки в цьому випадку швидкість оперативної пам'яті задається не простим вибором частоти, а шляхом встановлення необхідного множника. При цьому материнська плата відразу ж показує розрахункову швидкість модулів.

BCLK Frequency: DRAM Frequency Ratio (ASUS), DRAM Reference Clock (MSI)

Задає дільник між опорною частотою BCLK і базовою частотою оперативної пам'яті

Використовується для точного налаштування частоти оперативної пам'яті під час розгону. Також може пригодитися для досягнення рекордних результатів у специфічних синтетичних тестах.

У звичайній же ситуації радимо використовувати значення

Max. CPU Graphics Ratio (ASUS), Adjust GT Ratio (MSI)

Задає множник базової частоти вбудованого графічного ядра

Підібрати таке значення, при якому система зберігає стабільність своєї роботи й показує максимальну продуктивність. Якщо використання вбудованої графіки не планується, краще залишити значення

GT Frequency (ASRock), Processor Graphics Clock (GIGABYTE)

Задає частоту вбудованого графічного ядра

Використовується для тих же цілей, що й опції Max. CPU Graphics Ratio (ASUS), Adjust GT Ratio (MSI). Різниця ховається лише в тому, що тут частота задається не через множник, а явно.

Якщо використання вбудованої графіки не планується, краще залишити значення

Налаштування, що стосуються напруг, які використовуються для коректної роботи структурних вузлів процесора та супутніх комплектуючих

Перед тим, як перейти до безпосереднього аналізу налаштувань, варто відзначити, що напруги живлення на більшості материнських плат можуть задаватися кількома способами:

  • В автоматичному режимі, коли значення встановлюються за замовчуванням.
  • У ручному режимі, коли точне значення напруги живлення вводиться вручну.
  • В offset-режимі, коли точне значення напруги живлення задається вручну за допомогою offset-параметра (величина, на яку буде збільшена/зменшена номінальна напруга живлення).
  • В адаптивному режимі, коли напруга живлення задається вручну за допомогою offset-параметра та/або спеціально відведеної для цих цілей опції. При цьому вона може динамічно змінюватися залежно від частоти роботи вузла й характеру поточного навантаження на нього для поліпшення стабільності роботи системи або зменшення енергоспоживання. Даний спосіб радимо використовувати для постійної роботи з розігнаним процесором, після того як у ручному режимі вже були підібрані оптимальні налаштування.

GECID Intel OC

Для деяких напруг живлення доступний тільки один спосіб їх регулювання, для інших − відразу всі чотири. Який із них використовувати, залежить тільки від ваших особистих переваг і можливостей материнської плати. Ми ж для спрощення в таблиці вкажемо назви лише для ручного способу (виключенням є ті опції, для яких передбачений тільки offset-режим) встановлення значень напруги живлення.

Назва налаштування

Опис

 Рекомендації з використання

CPU Input Voltage (ASRock / ASUS), CPU VRIN External Override (GIGABYTE), VCCIN Voltage (MSI)

Задає вхідну напругу живлення процесора (Vccin / VRIN)

Дане значення завжди повинне бути вище інших напруг живлення, що використовуються вузлами процесора. У більшості випадків для неекстремального оверклокінгу достатньо значення, яке лежить у межах 1,7 − 2,0 В. Для використання розігнаного процесора на постійній основі радимо не перевищувати позначки 2,2 В.

CPU Core Voltage Override (ASUS), Vcore Override Voltage (ASRock), CPU Vcore Voltage (GIGABYTE), CPU Core Voltage (MSI)

Задає напругу живлення на процесорних ядрах (Vcore)

У більшості випадків для неекстремального оверклокінгу достатньо значення, яке лежить у межах 1,10 − 1,35 В. Для використання розігнаного процесора на постійній основі радимо не перевищувати позначки 1,38 В.

CPU Cache Voltage Override (ASUS), CPU Cache Override Voltage (ASRock), CPU RING Voltage (GIGABYTE, MSI)

Задає напругу живлення на модулі Uncore: кільцевій шині та кеш-пам'яті останнього рівня (Vring / Vuncore / Vcache)

Підняття цієї напруги живлення навіть без збільшення частоти Uncore часто допомагає досягнути стабільної роботи процесора при розгоні. У більшості випадків для неекстремального оверклокінгу достатньо значення, яке лежить у межах 1,10 − 1,25 В. Для використання розігнаного процесора на постійній основі радимо не перевищувати позначки 1,30 В.

CPU Graphics Voltage Override (ASUS), GT Voltage Offset (ASRock), CPU Graphics Voltage (GIGABYTE), CPU GT Voltage (MSI)

Задає напругу живлення на вбудованому в процесор графічному ядрі (Vigpu / Vgfx)

Слід змінювати тільки у випадку розгону вбудованого в процесор графічного ядра. Як правило, достатньо значення, яке лежить у межах 0,90 − 1,35 В. Подальше збільшення напруги не виправдане, оскільки практично не впливає на стабільність роботи iGPU на високих частотах.

CPU System Agent Voltage Offset (ASUS / GIGABYTE), System Agent Voltage Offset (ASRock), CPU SA Voltage Offset (MSI)

Задає напругу живлення на системному агенті, яка, по суті, є напругою живлення на контролері пам'яті (Vsa / VCCSA)

Використовується при збільшенні швидкості роботи підсистеми оперативної пам'яті. Якщо акцент робиться на розгоні процесора, то радимо встановлювати значення

CPU Analog I/O Voltage Offset (ASRock / ASUS / GIGABYTE / MSI)

Задає напруги живлення на вузлах, пов'язаних із роботою вбудованого контролера пам'яті (Vioa / Viod)

Використовується при збільшенні швидкості роботи підсистеми оперативної пам'яті. Як показує практика, в обох випадках краще залишати значення

CPU Digital I/O Voltage Offset (ASRock / ASUS / GIGABYTE / MSI)

DRAM Voltage (ASRock / ASUS / GIGABYTE / MSI)

Задає напругу живлення на модулях оперативної пам'яті

(Vdram / Vddq)

Використовується при збільшенні швидкості роботи підсистеми оперативної пам'яті. Якщо акцент робиться на розгоні процесора, то радимо вибирати параметр

PCH Core Voltage (ASUS), PCH 1.05V Voltage (ASRock / MSI), PCH Core (GIGABYTE)

Задає напругу живлення на чіпсеті

Зміна цієї напруги живлення дозволяє поліпшити стабільність роботи системи при збільшенні опорної частоти BCLK. Як правило, достатньо виставити значення в межах 1,05 − 1,15 В.

PCH VLX Voltage (ASUS), PCH 1.5V Voltage (ASRock / MSI), PCH IO (GIGABYTE)

Задає напругу живлення на модулі в чіпсеті, відповідального за обмін даними між процесором і чіпсетом за допомогою шини DMI

За допомогою даного параметра можна поліпшити стабільність роботи системи при зміні частоти шини DMI (а іноді й опорної частоти BCLK). Експериментальним шляхом встановлено, що чим вища її швидкість, тим нижчим повинне бути значення цієї напруги і навпаки. Наприклад, для частоти DMI понад 120 МГц потрібно виставляти значення близьке до 1,05 В, а для частоти менше 90 МГц − близько 1,70 В.

В оверклокерських материнських платах можна виявити масу додаткових напруг, які є сенс змінювати тільки при екстремальному розгоні. У повсякденних же ситуаціях ці опції виявляться мало затребуваними. Якщо ж вас все-таки зацікавить їхнє призначення, знову ж, радимо звернутися до нашого довідника з налаштування BIOS.

Додаткові налаштування, які дозволяють досягнути стабільності роботи процесора після його розгону

GECID Intel OC

У сучасних материнських платах реалізовано досить багато технологій, які так чи інакше впливають на роботу системи, у тому числі й процесора. Поки всі компоненти ПК функціонують в «стокових» режимах, це непомітно. Але от у процесі оверклокінгу їхній вплив стає більш помітним, тому іноді оптимізацію корисно проводити й на цьому рівні.

Назва налаштування

Опис

 Рекомендації з використання

Load Line Calibration (ASUS), CPU Load Line Calibration (ASRock), CPU VRIN Loadline Calibration (GIGABYTE), CPU Vdroop Offset Control (MSI)

Дозволяє компенсувати осідання напруги живлення на компонентах процесора, які виникають при збільшенні навантаження на нього

При стандартних параметрах або при їхній незначній оптимізації варто встановлювати значення [Medium], [Standart] або [High] (якщо значення у відсотках, то [+25%] або [+50%]), а при екстремальному розгоні є зміст використовувати й більш агресивні налаштування − [Ultra High] і [Extreme] (якщо значення у відсотках, то [+75%] або [+100%]). Однак варто враховувати той факт, що чим вище значення, тим більшим буде нагрівання силових елементів модуля VRM і самого процесора. До того ж вибір неправильного параметра може, навпаки, привести до занадто завищеної напруги на процесорі, що, знову ж, негативним чином позначиться на його температурі. Коректність і точність роботи технології Load Line Calibration також залежить і від рівня материнської плати.

PLL Selection (ASUS), Filter PLL Frequency (ASRock), CPU PLL Selection (GIGABYTE), CPU PCIE PLL (MSI)

Відповідає за вибір методу фільтрації сигналу тактового генератора опорної частоти BCLK

При піднятті опорної частоти BCLK рекомендується вибирати метод [SB PLL]

Filter PLL (ASUS / MSI), Filter PLL Level (GIGABYTE)

Дозволяє активувати додаткові методи фільтрації сигналу тактового генератора опорної частоти BCLK

При сильному піднятті опорної частоти BCLK (понад 170 МГц) слід встановлювати параметр [High BCLK], в іншому ж випадку – залишати значення за замовчуванням (

BCLK Amplitude (ASUS / MSI)

Дозволяє задати амплітуду сигналу тактового генератора опорної частоти BCLK

Збільшення цього значення рекомендується при сильному піднятті опорної частоти BCLK.

CPU Spread Spectrum (ASUS), Spread Spectrum (ASRock, MSI, GIGABYTE)

Змінює форму сигналу на системній шині (BCLK), завдяки чому зменшується рівень електромагнітного випромінювання та наведень від компонентів системи

При будь-якій, навіть незначній оптимізації параметрів системи рекомендується відключати цю опцію (значення [Disabled]).

EPU Power Saving Mode (ASUS), Power Saving Mode (ASRock), CPU Internal VR Efficiency Management, Intel Turbo Boost Technology, Intel SpeedStep Technology, EIST Technology (ASUS / ASRock / GIGABYTE / MSI) та інші

Відповідають за активацію різноманітних енергозберігаючих технологій, як усього процесора, так і його окремих вузлів

Для досягнення максимальних результатів під час розгону комплектуючих рекомендується вимикати всі ці функції (значення [Disabled]).

CPU Integrated VR Current Limit (ASUS), Primary Plane Current Limit (ASRock), Core Current Limit (GIGABYTE), CPU Current Limit (MSI)

Дозволяє встановити максимальну силу струму, що проходить через вбудований у процесор регулятор живлення

Залежно від ступеня розгону, слід встановлювати більш високі значення, що відсуне поріг спрацьовування «троттлінгу» (пропуск тактів) при досягненні максимальної величини струму, що проходить через вбудований регулятор живлення.

Long Duration Package Power Limit (ASUS / ASRock / GIGABYTE / MSI)

Задає значення максимальної потужності, споживаної процесором

Залежно від ступеня розгону слід встановлювати більш високі значення, що відсуне поріг спрацьовування «троттлінгу» (пропуск тактів) при досягненні максимальної потужності, споживаної процесором. За замовчуванням цей показник рівний TDP процесора.

Short Duration Package Power Limit (ASUS / ASRock / GIGABYTE / MSI)

Задає значення максимально можливого енергоспоживання процесора при дуже короткочасних навантаженнях (не більш 10 мс)

Слід встановлювати таке значення, яке не перевищує показник Long Duration Package Power Limit більше, ніж на 25%.

CPU Current Capability (ASUS), Thermal Feedback (ASUS), CPU Integrated VR Fault Management (ASUS), CPU Over Voltage Protection (MSI), CPU Over Current Protection (MSI), CPU VRM Over Temperature Protection (MSI), CPU VRIN Current Protection (GIGABYTE), CPU VRIN Thermal Protection (GIGABYTE), CPU VRIN Protection (GIGABYTE) та інші

Розширює діапазон різноманітних параметрів процесора та регуляторів живлення (наприклад, сили струму, вхідної напруги, допустимих робочих температур і т.д.)

Дані опції фактично є захистами від пошкодження процесора й інших компонентів системи через подачу високої напруги. Під час оверклокінгу допустимі значення варто збільшувати (або зовсім відключати деякі опції), щоб уникнути ситуації, коли материнська плата буде обмежувати можливості розгону.

Intel Adaptive Thermal Monitor (ASUS / ASRock / GIGABYTE / MSI)

Дозволяє керувати механізмом захисту процесорів Intel від перегрівання

Під час розгону процесора дану опцію краще відключати (значення [Disabled]), а його нагрівання моніторити вручну.

Від теорії до практики. Розгін процесорів, основаних на мікроархітектурі Intel Haswell, на прикладі моделі Intel Core i7-4770K

А тепер прийшов час показати, як використовувати отримані теоретичні знання на практиці. Для цього був обраний процесор Intel Core i7-4770K із розблокованим множником. Інші компоненти тестового стенду наведені в таблиці:

Материнська плата

ASRock Fatal1ty Z97X Killer (версія BIOS 2.00)

Процесор

Intel Core i7-4770K

Кулер

SilverStone Heligon SST-HE01 (максимальна швидкість обертання вентилятора)

Оперативна пам'ять

2 x DDR3-2400 TwinMOS TwiSTER 9DHCGN4B-HAWP

Відеокарта

AMD Radeon HD 6970

Жорсткий диск

Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS

Блок живлення

Seasonic X-660

Щоб показати залежність між параметрами системи під час розгону процесора, були проведені три серії тестів для різних значень опорної частоти процесорних ядер (100, 125 і 166 МГц). У кожному випадку ми поступово збільшували їхній множник і шукали мінімально можливі показники напруги вхідного живлення (VRIN) і напруги на процесорних ядрах (Vcore), при яких ПК ще зберігав стабільність своєї роботи (перевірка здійснювалася шляхом прогону стрес-тесту). Для комплексного аналізу ефективності оптимізації параметрів паралельно здійснювалася фіксація нагрівання процесора (вибиралася температура найгарячішого ядра) і рівень вхідного енергоспоживання (усієї конфігурації від розетки). Природно, усі покази знімалися під максимальним навантаженням на CPU.

Опорна частота процесорних ядер − 100 МГц

Процесорний множник

Частота процесора, МГц

Вхідна напруга живлення на процесорі, В

Напруга живлення на процесорних ядрах, В

Температура найгарячішого ядра, °С

Енергоспоживання всієї системи, Вт

x39

3900

1,55

0,956

59

126

x40

4000

1,55

0,961

60

128

x41

4100

1,55

0,985

62

135

x42

4200

1,55

1,015

66

141

x43

4300

1,60

1,054

71

149

x44

4400

1,60

1,102

76

160

x45

4500

1,60

1,141

81

171

x46

4600

1,60

1,190

91

192

x47

4700

1,80

1,240

100

213

GECID Intel OC

Головним фактором, який лімітує розгін процесорів із серій Intel Haswell і Intel Haswell Refresh, став термоінтерфейс між кристалом і кришкою процесора. Як можна переконатися із представлених вище даних, напруги на вході і ядрах процесора ще далекі від критичних значень, але от запас за нагріванням уже мінімальний. Тому довелося задовольнятися позначкою в 4700 МГц. Про всякий випадок нагадаємо, що для проведення експерименту був обраний один із найефективніших повітряних кулерів, доступних сьогодні на ринку − SilverStone Heligon SST-HE01.

Опорна частота процесорних ядер − 125 МГц

Процесорний множник

Частота процесора, МГц

Вхідна напруга живлення на процесорі, В

Напруга живлення на процесорних ядрах, В

Температура найгарячішого ядра, °С

Енергоспоживання всієї системи, Вт

x30

3750

1,55

0,902

53

116

x31

3875

1,55

0,932

56

124

x32

4000

1,55

0,976

58

132

x33

4125

1,55

0,995

61

138

x34

4250

1,55

1,044

67

148

x35

4375

1,55

1,093

73

162

x36

4500

1,60

1,156

83

184

x37

4625

1,60

1,229

95

208

GECID Intel OC

При базовій частоті процесорних ядер, рівній 125 МГц, Intel Core i7-4770K вдалося прискорити максимум до 4625 МГц. Далі ми знову вперлися у температурний ліміт для даного типу CPU.

Опорна частота процесорних ядер − 166 МГц

Процесорний множник

Частота процесора, МГц

Вхідна напруга живлення на процесорі, В

Напруга живлення на процесорних ядрах, В

Температура найгарячішого ядра, °С

Енергоспоживання всієї системи, Вт

x22

3652

1,55

0,902

55

115

x23

3818

1,55

0,922

56

120

x24

3984

1,55

0,990

61

133

x25

4150

1,55

1,005

64

138

x26

4316

1,55

1,068

71

153

x27

4482

1,60

1,122

78

168

x28

4648

1,60

1,234

94

204

GECID Intel OC

У цьому випадку ми ще ближче дісталися до позначки 4700 МГц, але перевершити її все-таки не вдалося. Хочемо звернути увагу, що при комбінованому способі розгону (коли одночасно підвищується і базова частота процесорних ядер, і процесорний множник) CPU працює більш ефективно й трохи менше нагрівається.

Оптимізація на рівні базової частоти BCLK

Нагадаємо, що в попередніх випадках ми оперували поняттям опорна частота процесорних ядер. Причому були обрані такі значення (100, 125 і 166 МГц), при яких швидкість роботи CPU змінювалася, а базова частота BCLK завжди залишалася на тому самому рівні − 100 МГц. Проте для досягнення максимальних результатів можна спробувати провести оптимізацію й на рівні цього параметра.

На жаль, у всіх розглянутих вище випадках ми були лімітовані нагріванням процесора, тому довелося «відкочуватися» на 1-2 пункти процесорного множника назад і тільки тоді пробувати підвищувати базову частоту BCLK.

Процесорний множник

Опорна частота процесорних ядер, МГц

Частота процесора, МГц

Вхідна напруга живлення на процесорі, В

Напруга живлення на процесорних ядрах, В

Температура найгарячішого ядра, °С

Енергоспоживання всієї системи, Вт

x45

103,45

4655

1,800

1,249

94

208

х36

128,65

4631

1,750

1,234

98

211

х27

172,1

4647

1,900

1,244

99

208

На жаль, такий спосіб оптимізації не приніс ніяких дивідендів − частота процесора як і раніше лежала близько позначки 4650 МГц. Будь-які подальші маніпуляції приводили або до втрати стабільності роботи системи, або до перегрівання CPU внаслідок встановлення високих значень напруги живлення. Однак робити висновки, що такий спосіб розгону неефективний, звичайно ж, неправильно. По-перше, ми розглянули лише частковий випадок. По-друге, для рішень із заблокованим множником − це єдиний варіант оптимізації їхніх параметрів.

Підсумки

GECID Intel OC

У якості підсумків хотілося б написати приблизний алгоритм розгону сучасних процесорів Intel, який слідує із експериментів з моделлю Intel Core i7-4770K:

  • Відключаємо всі технології й опції, які можуть лімітувати розгін.
  • Задіюємо режим Load Line Calibration та інші налаштування, які дозволяють усунути осідання напруги й досягнути стабільної роботи при підвищенні базової частоти BCLK.
  • Для кожного значення CPU Strap підбираємо максимальний процесорний множник, при якому немає перегрівання процесора, а ПК не втрачає стабільності своєї роботи.
  • Щодо отриманих у попередньому пункті результатів пробуємо виконати оптимізацію на рівні базової частоти BCLK.
  • При встановленні напруг живлення керуємося засадами, описаними в даному матеріалі. На кожному етапі мониторимо температуру процесора по всіх ядрах і перевіряємо стабільність роботи за допомогою прогону стрес-тесту.

Дотримуючись цих пунктів і рекомендацій, можна прискорити будь-який сучасний процесор Intel у домашніх умовах. Головне – обзавестися відповідним апаратним забезпеченням і не забувати стежити за показниками системи під час оптимізації її параметрів. Ну що ж, бажаємо успіху в цьому захоплюючому процесі, і сподіваємося, що даний матеріал виявиться корисним при досягненні високих результатів розгону.

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

Висловлюємо подяку компаніям AMD, ASRock, Sea Sonic Electronics, SilverStone і TwinMOS за надане для тестового стенду обладнання.

Стаття прочитана раз(и)
Опубліковано : 17-04-2015
Підписатися на наші канали
telegram YouTube facebook Instagram