Частота bclk что это

после тестирования зависимости производительности GTX285 от частоты CPU, я решил выяснить как же влияют другие параметры системы на производительность в математических задачах.

после тестирования зависимости производительности GTX285 от частоты CPU, я решил выяснить как же влияют другие параметры системы на производительность в математических задачах.

1. BCLK
На некоторое время в мой компьютер поселился Core i7 965, как известно имеющий разблокированный множитель для CPU. Так как многие не совсем верно воспринимают параметр BCLK и предполагают что разгон именно этого параметра влияет на производительность, я решил создать максимально одинаковые условия для всех параметров системы посмотреть как скажется разгон только BCLK c 134MHz до 200MHz:

Как видим, в обоих тестах я сохранил одинаковые частоты CPU, Uncore и параметры памяти. Несмотря на то что, на тестируемых значениях BCLK имеющиеся множители не позволили попасть в одинаковые частоты QPI, показатели производительности вполне сопоставимы.
от себя могу лишь добавить что при значении BCLK=200 система попросила более высоких напряжений Vcore и CPU_VTT

Прирост производительности от разгона QPI с 3240MHz до 3960MHz, % (QPI=3240MHz=100%)

3. DDR
Так как имеющаяся в наличии память позволяет разгоняться до 1800MHz CL8 при безопасном напряжении 1.65Вольта, то для тестирования я оставил все то же значение BCLK=180MHz

отправной точной для настроек памяти стали частота DDR=1440MHz с CL=8

далее я посмотрел что дает установка CL7 вместо CL8

Прирост производительности от разгона памяти, % ( DDR3 1440MHz CL8 = 100%)

Ну вот в принципе и все, что можно было протестировать. разницу при изменении Uncore я не стал тестировать, так как был откровенно разочарован результатами.

Прирост от разгона QPI выше 3240MHz дали «прирост» на грани погрешностей ПО, Такую же мизерную разницу результатов я получил от разгона памяти с 1440MHz CL8 до 1800MHz CL8

На основе приведенных результатов, я могу сделать вывод, что указанных в статье минимальных параметров QPI и DDR вполне достаточно для раскрытия потенциала системы, прирост от разгона этих параметров минимален.

Источник

Простейший способ разгона шины BCLK на большинстве системных плат AM4

Предупреждение: В этот раз я постараюсь написать максимально краткую, но информативную статью, главное чтобы не понесло в тесты.

реклама

Как бы долго я не обхаживал тему разгона BCLK, универсального метода разгона я не нашел, который бы работал почти везде.

В случае Gigabyte B450 Aorus M разгон BCLK не представлял сложностей, но в случае других системных плат все отличается.

Потому я покажу еще один способ разгона BCLK, более простой, если способ с отвязкой SATA не сработал.

Моя первая статья посвященная данной теме: -= Разгон системной шины на платформе AM4 =-

реклама

Требования:
1) Любая системная плата с возможностью изменять частоту BCLK и отключать SATA контроллеры как внутри процессора, так и в чипсете.
2) Наличие сторонних SATA контроллеров либо NVMe накопителя.

Результат: Зависит от системной платы, процессора, устройств подключенных по шине PCI-E.

Практика:
В моем случае максимальная рабочая частота BCLK получилась на отметке 108 МГц, PCI-E в режиме 2.0.

реклама

Важно отключить SATA контроллеры до изменения частоты BCLK, иначе они могут помешать разгону даже в пределах 2 МГц.

Если PCI-E в режиме 3.0 то максимальная частота выходит на отметке 102 МГц, однако если включить SATA контроллеры то они зависают и система при 102 МГц даже до биоса не доходит в моем случае.

В случае моей текущей системной платы (Gigabyte B450M H) шина PCI-E и шина BCLK связаны, это конечно мешает разгону, однако не так сильно как SATA контроллеры.

Примечание: В тесте AIDA64 PhotoWorxx я отключаю в настройках HT, физически HT включен в биосе.

реклама

По порядку, 108 МГц PCIe 2.0, 102 МГц PCIe 3.0, 100 МГц PCIe 3.0:

Если SSD между 102 МГц и 100 МГц PCI-E 3.0 оказался по скоростям в районе погрешности, то чтение/запись в память видеокарты заметно изменилась, что говорит о привязанности шины PCI-E к BCLK в моем случае.

Еще можно заметить что перевод SSD в режим PCI-E 2.0 не сильно ударил по скоростям.

Было бы интересно конечно сейчас в руки взять Gigabyte B450 Aorus M, на которой у меня выходило более сложными методами не отключая SATA достигать 110 МГц BCLK, но её у меня нет в наличии к сожалению.

Разумеется в моем случае разгон BCLK бесполезен, т.к. у меня процессор без «X» приставки, но я считаю, что способ разгона вполне имеет право на жизнь.

Источник

Теория и практика разгона процессоров Intel Skylake по шине BCLK

Прошлогоднее обновление процессорной микроархитектуры в лице Intel Skylake не принесло никаких сюрпризов в плане роста производительности десктопных решений, и мы получили уже привычные 5-10% превосходства над прошлым поколением. Но при анонсе оверклокерских моделей был замечен очень любопытный момент: Intel Core i5-6600K и Intel Core i7-6700K получили не только разблокированный множитель, но и возможность изменять частоту базового тактового генератора без потери стабильности. Этот факт подарил надежду энтузиастам на возрождение массового разгона процессоров, изначально не ориентированных на оверклокерскую аудиторию. Но чуда не произошло, и Intel заблокировала такую возможность в обычных моделях. Благо, это ограничение оказалось только на программном уровне, и в середине декабря новостные ленты технических ресурсов заполнили сообщения о том, что найден способ разгона моделей платформы Socket LGA1151 без индекса «K». Данный факт неоднократно подтвердился и при нашем практическом знакомстве с новой аппаратной платформой, в чем можно самостоятельно убедиться на страницах нашего ресурса.

Немного истории

Что такое разгон или оверклокинг? Под этим понятием следует понимать набор методов, которые позволяют работать компонентам компьютера на частотах, которые выше заводских. Главная цель разгона – получить максимум производительности из имеющегося «железа». Сейчас это занятие вполне можно назвать тривиальным. Любой пользователь свободно может купить подходящую материнскую плату, процессор с разблокированным множителем и в пару кликов разогнать его. Нет ощущения азарта и удовлетворения от проделанной работы. Но так было далеко не всегда.

На заре своего зарождения разгоном занимались исключительно хорошо подготовленные технари, используя паяльник, перемычки и другие аппаратные модификации. Если вкратце, то весь процесс оптимизации сводится к увеличению тактовой частоты процессора, которая является произведением двух параметров – множителя и базовой частоты. А так как в большинстве случаев изменять множитель нельзя, то приходится оперировать значениями шины. Это стало возможным благодаря тому, что модели одной серии разнятся только частотой. То есть после изготовления партия процессоров проходит ряд тестов, по худшим результатам которых она и маркируется. Так мы и получаем одни модели с тактовой частотой, например, 300 МГц, а другие − 700 МГц. Но не все экземпляры такие неудачные. Например, их умышленно могут замедлять из-за необходимости расширения ассортимента линейки, поэтому при наличии необходимых знаний эту досадную несправедливость можно исправить. При этом мы получаем производительность старшей модели при минимуме затрат. Разве это не прекрасно?

По-настоящему золотой эрой оверклокинга можно считать выход первого поколения процессоров Intel Core под Socket LGA775 в 2006 году. Сам разгон стал куда более удобным. Для этого было достаточно настроить необходимые параметры в BIOS материнской платы или просто воспользоваться специальными утилитами под ОС. Любимчиками энтузиастов стали младшие модели Intel Pentium E5xxx и Intel Core 2 Duo E7xxx, которые в умелых руках обходили своих более дорогих собратьев Intel Core 2 Duo E8xxx или даже Intel Core 2 Quad. Кстати, даже сейчас некоторые модели Intel Core 2 Quad и их серверные аналоги Intel Xeon трудятся в системных блоках пользователей. Благодаря наличию четырех физических ядер и хорошему разгонному потенциалу они позволяют построить игровую систему начального уровня (по современным меркам).

В этот же период оверклокинг становится действительно массовым явлением, а не просто способом сэкономить деньги. Он превращается даже в спортивную дисциплину благодаря популярному ресурсу HWBOT. Суть соревнований проста – получить максимальный результат в бенчмарках (3DMark, PCMark, Cinebench, Super PI и так далее) и зафиксировать его с помощью процесса валидации. При этом используются топовые комплектующие и экстремальные методы охлаждения (системы фазового перехода, жидкий азот и сухой лед). Такому положению вещей способствовали и сами производители «железа», которые стали активно выпускать продукцию, специально рассчитанную на оверклокинг. Но такое раздолье длилось не очень долго. Осознав, что разгон становится очень популярным, компания Intel решила зарабатывать и на нем.

Последними легко разгоняющимися процессорами (по шине) являются модели для Socket LGA1156 (микроархитектура Intel Nehalem), которые увидели свет в далеком 2009 году. Последующие решения утратили такую возможность (начиная с микроархитектуры Intel Sandy Bridge для Socket LGA1155), так как опорная частота процессора (BCLK) стала жестко связана со всеми узлами CPU (процессорными ядрами, кэш-памятью последнего уровня, встроенным графическим ядром, кольцевой шиной, контроллером памяти, шинами PCI Express и DMI). Поэтому даже незначительное ее изменение (выше 104-107 МГц) приводило к нестабильной работе системы.

Для энтузиастов производитель подготовил две оверклокерские модели: Intel Core i5-2500K и Intel Core i7-2600K. Процессоры получили разблокированные множители, посредством которых и формируется тактовая частота. Но также возросла цена этих решений в сравнении с обычными версиями. То есть, хочешь разгонять – плати больше. Пропуск в мир оверклокинга стал доступен только для состоятельных пользователей и потерял свой исконный смысл.

Да, можно вспомнить доступный двухъядерный Intel Pentium G3258 (Socket LGA1150, микроархитектура Intel Haswell) с разблокированным множителем, но это единичный случай.

Однако с выходом шестого поколения Intel Core ситуация изменилась, и теперь появилась возможность разгонять процессоры, не относящееся к K-серии, хотя она и активно не приветствуется производителем ЦПУ. Об этом более подробно в следующем разделе нашей статьи.

Разгон процессоров Intel Skylake без индекса «К» в теории

В процессорах Intel Skylake инженеры выделили шину PCI Express и чипсет в отдельный домен, частота которого остается фиксированной, независимо от изменений BCLK.

Базовая частота осталась жестко связана только с внутренними узлами CPU: процессорными ядрами, кэш-памятью последнего уровня, встроенным графическим ядром, кольцевой шиной и контроллером памяти. Благо, последние отлично работают на повышенных частотах. То есть в новой платформе можно осуществлять разгон не только манипуляциями с множителем, но и путем повышения BCLK.

Это подтвердилось и при первом знакомстве с оверклокерскими моделями. Но по какой-то причине Intel заблокировала возможность разгона в обычных процессорах, и даже незначительные изменения базовой шины не увенчались успехом. Технология получила название «BCLK Governor». Но, как уже писалось выше, ограничение носит не аппаратный характер, и оно «лечится» на программном уровне. Для этого достаточно обновить микрокод материнской платы.

Результаты не заставили себя долго ждать. Оверклокер под ником «Dhenzjhen» разогнал процессор Intel Core i3-6320 с заблокированным множителем с номинальных 3,9 ГГц до 4,955 ГГц. Для этого он использовал материнскую плату SuperMicro C7H170-M со специальной версией BIOS. Вскоре и другие производители выпустили обновленные версии BIOS, но только для материнских плат на флагманском чипсете Intel Z170. Решения на Intel H110, Intel H170 и Intel B150 остались обделенными, хотя, судя по всему, никак препятствий этому не должно быть. Скорее всего, производители решили подстегнуть продажи только более дорогих моделей, а жаль. Примечательно, что лишь компания ASRock разместила у себя на официальном сайте специальные версии микрокода. Остальные вендоры – ASUS, BIOSTAR, GIGABYTE, EVGA и MSI − распространяют их через оверклокерские форумы, опасаясь негативной реакции компании Intel. Как оказалось, для этого были причины. И вскоре компания Intel подтвердила нежелание допускать разгон обычных процессоров линейки Intel Skylake. Несмотря на это, до сих пор в сети можно спокойно найти необходимые версии BIOS, которые продолжают появляться с исправлениями и дополнениями. Так что тут полный порядок.

Но не все так просто, как кажется на первый взгляд. И при разгоне неоверклокерских процессоров по шине возникает ряд нюансов и ограничений:

Впрочем, не стоит преждевременно расстраиваться. Опытные оверклокеры и так рекомендуют отключать все дополнительные технологии: Intel Turbo Boost, Intel Enhanced SpeedStep и энергосберегающие состояния C-states, так как любые колебания множителя и напряжения могут негативно сказаться на стабильности системы в разгоне. Мониторинг температур можно производить по датчику упаковки процессора (CPU Package), например, используя утилиту HWiNFO. Отключение встроенного видео мало кого огорчит, поскольку большинство оверклокеров имеют дискретную видеокарту.

Единственный действительно неприятный момент – падение скорости выполнения AVX/AVX2-инструкций. И это очень странно, учитывая, что оверклокерские модели лишены этого недостатка и отлично разгоняются по шине. А по сути они ничем не отличаются от обычных, кроме разблокированного множителя и немного большей частоты. Можно предположить, что это снова программное ограничение. В основном AVX/AVX2 используются в прикладных программах, таких как кодирование видео, 3D-моделирование и некоторые графические редакторы. Большинство повседневных программ, в том числе и игры, практически не используют AVX-инструкции. Исключением можно считать GRID Autosport и DiRT Showdown, но как показывает практика, ничего критичного в этом нет. Достаточно вспомнить процессор Intel Pentium G3258, который вообще лишен поддержки векторных инструкций, но это не мешает его владельцам играть в современные игры.

Подготовка к разгону по BCLK

Как вы уже могли понять из сказанного выше, для разгона по шине подходят абсолютно все процессоры поколения Intel Skylake: от Intel Celeron до Intel Core i7. Но наибольший практичный интерес составляют младшие модели каждой линейки, так как при минимальной цене разгон им позволяет легко настигать и даже обходить по уровню производительности более дорогих старших собратьев. В этом можно самостоятельно убедиться в обзорах Intel Core i3-6100 и Intel Core i5-6500. Для наглядности приведем список самых интересных моделей для разгона в виде сводной таблицы:

Источник

Особенности разгона процессоров Intel Haswell

Сколько нам ни предвещали угасание интереса к теме разгона процессоров, ничего подобного не происходит. Разгон десктопных процессоров остается актуальной темой и сегодня, несмотря на тот факт, что производительность процессоров с каждым годом возрастает и полезность самого разгона становится все более и более сомнительной.

Подливают масла в огонь и производители материнских плат и процессоров. Так, компании Intel и AMD производят серии разблокированных процессоров, которые специально предназначены для разгона, а производители материнских плат, пытаясь завоевать признание пользователей, не только допускают возможность разгона на своих материнских платах, но и прилагают к платам различные утилиты, упрощающие процесс разгона. Кроме того, имеются и специализированные серии материнских плат, которые ориентированы именно на разгон процессоров.

Сразу же оговоримся, что существует два типа разгона. Первый — это экстремальный разгон с использованием жидкого азота. Собственно, это разгон ради разгона. В результате могут быть достигнуты рекордные показатели, но работать на таких компьютерах невозможно. Проводятся такие эксперименты только для фиксации рекордных результатов, а для обычного пользователя такой экстремальный разгон интереса не представляет.

Другим типом разгона является разгон с целью повышения производительности процессора без ущерба стабильности работы. Такой разгон реализуется с использованием воздушного (реже водяного) охлаждения. Именно о таком типе разгона и пойдет речь в этой статье.

Зависимость производительности от тактовой частоты

Традиционно под разгоном процессора понимают увеличение его тактовой частоты выше номинальной. Собственно, отсюда и термин Overclock, который дословно означает «превышение тактовой частоты».

Современный процессор имеет множество различных характеристик, которые в совокупности и определяют его производительность. Но из всего набора характеристик, влияющих на производительность процессора, пользователь может изменить только одну — тактовую частоту. Есть, конечно, еще возможность заблокировать некоторые функции или отключить использование нескольких ядер процессора, однако это приведет не к росту, а, наоборот, к падению производительности.

Как известно, под производительностью (Performance) процессора принято понимать количество инструкций, выполняемых в единицу времени (Instruction Per Second, IPS) и при таком определении производительность процессора должна быть прямо пропорциональна его тактовой частоте (F) и количеству инструкций, выполняемых за один такт (Instruction Per Clock, IPC), то есть: Performance=F×IPC

Соответственно, существует и два принципиально разных подхода к увеличению производительности процессора. Первый из них заключается в увеличении тактовой частоты, а второй — в увеличении IPC. Однако пользователю доступен лишь первый подход, то есть увеличение тактовой частоты, поскольку IPC определяется микроархитектурой процессора, количеством ядер, размером кэшей и другими не поддающимися изменению со стороны пользователя характеристиками процессора.

Каждый процессор, в силу технологических особенностей производства, имеет определенный запас по тактовой частоте, который как раз и можно использовать для разгона. Максимальное значение тактовой частоты процессора, как правило, ограничивается его предельно допустимым энергопотреблением и температурой, однако может ограничиваться и особенностями кристалла процессора, когда критические значения температуры и энергопотребления еще не достигнуты, но транзисторы уже не могут переключаться на заданной тактовой частоте.

Зависимость энергопотребления от тактовой частоты

Зависимость энергопотребления процессора от его тактовой частоты и напряжения питания достаточно простая: P=F×U²×C. То есть мощность, потребляемая процессором, прямо пропорциональна тактовой частоте (F), квадрату напряжения питания процессора (U) и его так называемой динамической емкости (C).

Проблема осложняется тем, что увеличение тактовой частоты процессора выше некоторого значения требует и увеличения напряжения питания, и получается, что после некоторого значения частоты потребляемая процессором мощность зависит от частоты процессора нелинейным образом (практически, пропорционально третьей степени частоты). Естественно, потребляемая процессором мощность выделяется в виде тепла, и это тепло нужно отводить от процессора, дабы он не перегрелся, а потому разгон процессора требует эффективной системы охлаждения. В штатном режиме работы процессора (то есть без разгона) тепловая мощность, которую кулер должен быть в состоянии отвести от него, определяется TDP этого процессора. То есть TDP процессора определяет ту тепловую мощность, которую кулер должен рассеивать для обеспечения стабильной работы процессора с гарантией того, что он не перегреется даже при максимальной нагрузке. Однако в режиме разгона TDP процессора теряет свой смысл, поскольку тепловыделение становится выше, чем при штатном режиме работы. Соответственно, при разгоне кулер должен отводить от процессора существенно больше тепловой мощности, чем TDP этого процессора.

Ну а теперь рассмотрим основные способы разгона процессоров.

Особенности разгона процессоров семейств Sandy Bridge, Ivy Bridge и Haswell

Процессоры этих семейств (за исключением младших моделей) поддерживают замечательную технологию динамического разгона Intel Turbo Boost, а кроме того, в семействах этих процессоров имеется «элитная» K-серия полностью разблокированных процессоров, специально ориентированная на разгон.

Напомним, что разгон любого процессора по тактовой частоте возможен двумя способами: либо за счет изменения опорной частоты тактового генератора (BCLK), либо за счет изменения коэффициента умножения.

Разгон изменением частоты BCLK

В процессорах Sandy Bridge, Ivy Bridge и Haswell частота BCLK составляет по умолчанию 100 МГц. Собственно, это базовая частота, от которой всё и «пляшет». Частота работы различных модулей процессора (интегрированного графического ядра, контроллера памяти, контроллера шины PCI Express и др.) тактируется этой базовой частотой, однако с использованием множителей, позволяющих изменить эту частоту. К примеру, для вычислительных ядер процессора может использоваться множитель (коэффициент умножения) 35, в результате чего тактовая частота ядер процессора составит 3,5 ГГц.

Для процессоров Sandy Bridge и Ivy Bridge минимальное значение коэффициента умножения составляет 16, то есть минимальное значение их тактовой частоты составляет 1,6 ГГц. А вот для новых процессоров Haswell минимальное значение коэффициента умножения составляет 8.

Понятно, что если увеличить опорную частоту, то увеличится и тактовая частота процессора. К примеру, при коэффициенте умножения 35 увеличение опорной частоты на 10 МГц приведет к увеличению тактовой частоты ядер процессора на 350 МГц. Однако нужно понимать, что увеличение опорной частоты приводит к увеличению тактовых частот всех модулей процессора, а не только его ядер, но не все модули процессора (модули Uncore Logic) способны работать на повышенных частотах. Особенно чувствительны к превышению тактовой частоты контроллеры шин DMI и PEG (контроллер линий PCI Express, используемых для дискретной графики). Поэтому разгон процессоров Sandy Bridge и Ivy Bridge путем увеличения опорной частоты тактового генератора возможен в очень ограниченных пределах (как правило, удается повысить опорную частота не более чем на 5-10 МГц), и основной способ разгона этих процессоров заключается в изменении коэффициента умножения.

В процессорах Haswell для манипуляций с частотой BCLK используется несколько иной подход. Для частоты BCLK введены дополнительно четыре множителя: 1,00, 1,25, 1,66 и 2,55. При установке одного из этих множителей опорная тактовая частота для ядер процессора получается умножением частоты BCLK на соответствующий множитель, а для элементов Uncore Logic — остается неизменной и равной частоте BCLK.

Например, если установлен множитель 1,66, а частота BCLK составляет 100 МГц, то опорная частота для ядер процессора составит 166 МГц, а опорная частота Uncore Logic — 100 МГц.

Кроме того, если задавать опорную частоту для ядер процессора (все зависит от конкретной материнской платы и версии BIOS), то выбор множителей 1,25, 1,66 и 2,55 будет недоступен — они будут устанавливаться автоматически. К примеру, на плате Gigabyte G1.Sniper 5 (BIOS F6f) это происходит это следующим образом. Если опорную частоту для ядер процессора (в случае платы Gigabyte G1.Sniper 5 она называется CPU Base Clock) повысить до значения 106,01 МГц, то автоматически установится множитель 1,25. Соответственно, опорная частота Uncore Logic (она же частота BCLK) составит 84,80 МГц (106,01 МГц/1,25). Отметим, что в варианте платы плате Gigabyte G1.Sniper 5 частота BCLK называется Host/PCIe Clock Frequency.

Аналогично, если частоту CPU Base Clock повысить до значения 145,01 МГц, то автоматически установится множитель 1,66, а если увеличить до значения 193,34 МГц, то установится множитель 2,5.

Напомним, что аналогичная манипуляция с частотой BCLK была реализована в процессорах Sandy Bridge-E (LGA2011). Казалось бы, введение дополнительных частотных множителей в процессорах Haswell дает им неоспоримое преимущество в плане разгона путем увеличения опорной частоты, на что практически неспособны процессоры Sandy Bridge и Ivy Bridge. Однако есть одно существенное но, которое сводит на нет все кажущиеся преимущества. Дело в том, что возможность выбора дополнительных частотных множителей реализована только в процессорах К-серии. А вот обычные процессоры Haswell в плане разгона путем увеличения частоты BCLK ничем не отличаются от процессоров Sandy Bridge и Ivy Bridge. То есть обычные процессоры Haswell разогнать таким способом не получится. Как показывает практика, увеличение частоты BCLK на 1-2 МГц уже делает систему нестабильной.

Разгон изменением коэффициента умножения

Самый простой способ разгона в современных процессорах Intel — это разгон путем изменения коэффициента умножения. Для такого разгона оптимально использовать процессоры K-серии, которые имеют полностью разблокированный коэффициент умножения (Fully Unlocked). Это, правда, не означает, что коэффициент умножения можно выбрать любой: максимальное его значение для процессоров Sandy Bridge составляет 57, то есть максимальная тактовая частота этих процессоров может достигать 5,7 ГГц (при частоте BCLK 100 МГц). В процессорах Ivy Bridge максимальный коэффициент умножения был повышен до 63, то есть путем изменения коэффициента умножения процессор теоретически можно разогнать до частоты 6,3 ГГц. А в процессорах Haswell максимальный коэффициент умножения составляет 80, что теоретически позволяет разогнать процессор до частоты 8 ГГц (естественно, такие частоты недостижимы при использовании воздушного охлаждения).

Отметим, что поддержка процессорами технологии Intel Turbo Boost делает возможным два способа разгона путем изменения коэффициента умножения. Во-первых, можно заблокировать возможность использования технологии Intel Turbo Boost (если это позволяет сделать BIOS платы) и изменять коэффициент умножения. В этом случае все ядра процессора, вне зависимости от количества активных ядер, будут работать на одной и той же тактовой частоте. Тем не менее, это не исключает использование процессором технологии Intel Speed Step, так что в режиме неактивности процессор будет снижать тактовую частоту.

Во-вторых, можно не блокировать, а настраивать технологию Intel Turbo Boost (не на любой плате данную технологию можно заблокировать). В этом случае имеется возможность, например, указать для всех вариантов числа активных ядер одинаковый коэффициент умножения — тогда, формально, данный вариант разгона не будет отличаться от предыдущего. Правда, в данном варианте есть одна особенность. Дело в том, что для реализации технологии Intel Turbo Boost необходимо, чтобы процессор не вышел за рамки установленного значения энергопотребления, максимального значения тока, температуры и некоторых других значений. И только при выполнении всех условий может быть задействована технология Intel Turbo Boost. Поэтому при разгоне процессора путем настройки режима Intel Turbo Boost иногда приходится корректировать в BIOS и значения таких параметров, как максимальное энергопотребление, максимальное значение тока и т. д.

Процессоры Sandy Bridge и Ivy Bridge, которые не относятся к К-серии полностью разблокированных процессоров, имеют так называемый частично разблокированный коэффициент умножения (Limited Unlocked). То есть все процессоры Sandy Bridge и Ivy Bridge являются разблокированными, но в меньшей степени, чем процессоры K-серии. Правило здесь работает такое: максимальный коэффициент умножения для частично разблокированных процессоров может быть на четыре единицы выше, чем коэффициент умножения для максимальной частоты процессора в режиме Turbo Boost.

Рассмотрим, к примеру, частично разблокированный процессор Core i5-2400 (Sandy Bridge). Его штатная тактовая частота составляет 3,1 ГГц, а в режиме Turbo Boost максимальная тактовая частота может достигать 3,4 ГГц (при одном активном ядре). Соответственно для этого процессора коэффициент умножения для максимальной частоты в режиме Turbo Boost составляет 34. Значит, максимальный коэффициент умножения, который можно задать, равен 38.

В процессорах Haswell все обстоит несколько иначе. Они могут быть либо полностью разблокированными (процессоры K-серии), либо полностью заблокированными. То есть никаких частично разблокированных процессоров в данном семействе нет, и если процессор Haswell не относится к К-серии, то разогнать его путем изменения коэффициента умножения нельзя. Ну а с учетом особенностей разгона путем изменения частоты BCLK можно с сожалением констатировать, что процессоры Haswell, не относящиеся к К-серии, вообще не подлежат какому-либо разгону.

Изменение напряжения питания процессора при его разгоне

Разгон процессоров путем изменения коэффициента умножения или же путем изменения опорной частоты нередко требует и корректировки напряжений питания процессора. Задача эта отнюдь не тривиальная, поскольку в настройках BIOS обычно имеется возможность задавать различные типы напряжений процессора (V_core, V_offset, V_droop, VRIN, Ring Voltage, VTT, Processor I/O и т. д.), что в совокупности с набором напряжений других компонентов (памяти, чипсета) нередко приводит пользователя в замешательство. Проблема осложняется еще и тем, что в BIOS Setup различных материнских плат одно и то же напряжение может обозначаться по-разному.

Тут нужно отметить, что в процессорах Haswell используется принципиально новый регулятор напряжения питания, интегрированный в сам процессор, а на материнской плате имеется лишь регулятор напряжения для памяти и общий регулятор напряжения питания процессора. Этот общий регулятор формирует входное напряжение, которое обычно обозначается CPU VRIN. По умолчанию это напряжение равно 1,8 В. Входное напряжение поступает на интегрированный в процессор регулятор напряжения (Integrated Voltage Regulator, IVR), и именно IVR занимается формированием напряжений для различных модулей процессора. IVR состоит из 20 ячеек, каждая их которых состоит из 16 фаз питания с максимальным током 1,56 А на каждую фазу питания. Суммарно IVR может выдерживать максимальный ток до 400 A. По данным компании Intel, новый IVR отличается стабильностью работы и высокой эффективностью. Так, пульсация напряжения составляет не более 0,002 В, а температурный дрейф — не более 0,001 В.

С учетом нового IVR в процессорах Haswell в большинстве случаев при разгоне (не экстремальном) ядер процессора корректировать необходимо только значение напряжения на ядрах процессора, которое называется CPU V_core (встречаются также обозначения CPU Voltage, Core Voltage, Processor Voltage Override и другие). Для процессоров Haswell BIOS позволяет менять значение CPU V_core с шагом 0,001 В до максимального значения 1,8 В.

Кроме фиксированного значения V_core можно выбрать значение Automatic (Dynamic или Normal). Собственно, это режимы по умолчанию, и в этом случае напряжение на процессоре будет соответствовать номинальному для данной модели. Однако напряжение питания ядер процессора не является статической характеристикой, а динамически изменяется в зависимости от загрузки процессора. И в этом плане заданное значение напряжения — это максимальное значение, которое никогда не будет превышено, если не принимать в расчет падения напряжения.

Дело в том, что значение V_core всегда немного отличается от реального напряжения на ядрах процессора. V_core — это лишь выходное напряжение, формируемое IVR. И естественно, по закону Ома, часть напряжения падает (проседает) на проводниках, которые соединяют регулятор напряжения питания с самим ядром процессора. Если загрузка процессора невелика, то и потребляемый им ток невелик. В этом случае падение напряжения на проводниках ничтожно мало, и его можно не учитывать. Однако при увеличении загрузки процессора потребляемый им ток возрастает, и несмотря на тот факт, что сопротивление проводников мало, часть напряжения падает на них, и процессору «достается» меньше, чем положено. То есть при больших загрузках процессора происходит явление проседания напряжения. Величина этого проседания называется V_droop, причем V_droop=V_idle−V_load, то есть V_droop определяется, как разница между напряжением ядра процессора без нагрузки V_idle и напряжением под нагрузкой V_load.

Отметим, что если в процессорах Sandy Bridge и Ivy Bridge при разгоне иногда возникала необходимость корректировать проседание напряжения под нагрузкой, то в процессорах Haswell, за счет интегрированного регулятора напряжения питания, значение проседания напряжения мало даже при высоких нагрузках. Тем не менее, на некоторых (но далеко не на всех) платах под процессоры Haswell предусмотрена возможность компенсации падения напряжения при загрузке процессора. Эта технология называется Load Line Calibration (LLC), то есть компенсация нагрузочной кривой. Иногда встречаются и другие обозначения, например Processor VR Droop Control. На разных платах предусмотрены различные опции для функции LLC. Это могут быть уровни компенсации (к примеру, может быть пять уровней), LLC может выражаться в процентах, а могут быть и такие малопонятные значения, как High V-droop (Power Saving), Mid V-droop и Low V-droop (Performance).

Казалось бы, а зачем нужны различные уровни компенсации падения напряжения? Не лучше ли его всегда компенсировать полностью? Но тут нужно иметь в виду, что при использовании технологии LLC, во-первых, увеличивается время стабилизации напряжения питания процессора при переходах между состояниями с низкой и высокой загрузкой, а во-вторых, увеличивается амплитуда всплесков напряжений, что может быть небезопасно. Одним словом, LCC — это не всегда хорошо, и экспериментировать с данной технологией нужно аккуратно.

Как мы уже отмечали, реальное напряжение на ядре процессора всегда немного отличается от установленного значения V_core за счет проседания напряжения. Кроме того, даже в случае слабой загрузки процессора, когда значением V_droop можно пренебречь, напряжение ядра V_core может отличаться от V_idle. Точнее, напряжение процессора без нагрузки может быть и меньше V_core, а может быть и равно напряжению ядра. Причем разница между значением V_core и V_idle (если она имеется) называется V_offset (напряжение сдвига), и это напряжение может задаваться в настройках BIOS.

Напряжение сдвига необходимо для того, чтобы нивелировать всплески напряжений на ядре процессора. Дело в том, что при резком переходе процессора из состояния простоя (Idle) или слабой загрузки в состояние высокой загрузки (High Load) либо при обратном переходе напряжение процессора меняется не мгновенно, а в течение некоторого времени (время стабилизации напряжения). Причем сам процесс изменения напряжения сопровождается затухающими колебаниями, и всплески напряжения могут достигать существенной величины, опасной для процессора, то есть значений, при которых процессор может выйти из строя. Напряжение сдвига V_offset используется для того, чтобы обеспечить условия, при которых текущее значение ядра процессора V_core не превосходило бы установленное в BIOS значение.

Наконец, последнее интересное нам значение напряжение, которое можно менять в BIOS некоторых материнских плат — это напряжение PLL (Phase Locked Loop). PLL — это модуль фазовой автоподстройки опорной частоты. Менять напряжение PLL имеет смысл только при значительном увеличении опорной частоты BCLK, и чаще всего это напряжение не изменяют при разгоне процессора (если речь не идет об экстремальном разгоне).

Разгон процессора Intel Core i7-4770K

Ну а теперь, после небольшого теоретического вступления, перейдем от теории к практике.

На стенде устанавливалась операционная система Windows 8 (64-битная). В качестве видеокарты использовалось интегрированное в процессор графическое ядро.

Для разгона процессора Intel Core i7-4770K в настройках BIOS блокировалась технология Intel Turbo Boost, а сам разгон производился путем увеличения коэффициента умножения при трех (1,00, 1,25 и 1,66) значениях частотного множителя, то есть для опорной частоты ядер процессора 100, 125 и 166 МГц. Частота памяти составляла 1333 МГц (за счет подбора коэффициента умножения). Опорная частота для элементов Uncore Logic при этом составляла 100 МГц.

Для загрузки процессора, а также для контроля температуры и потребляемой мощности использовалась утилита AIDA64 Extreme Edition 3.0.

Итак, начнем с частотного множителя 1,00, когда опорная частота для ядер процессора составляет 100 МГц. Мы увеличивали коэффициент умножения от 40 до 49, то есть разгоняли процессор от 4 до 4,9 ГГц. Вплоть до частоты 4,6 ГГц напряжение V_core устанавливалось автоматически. Однако при частоте 4,6 ГГц напряжение V_core составило 1,356 В, а температура процессора при нагрузке достигала 98 °C. Понятно, что дальнейшее увеличение частоты уже было невозможно в силу перегрева процессора. Вообще, как показывает практика, при воздушном охлаждении процессоров Haswell предельное значение напряжения V_core составляет 1,4 В, не более.

Единственный вариант в данном случае — это вручную понизить напряжение V_core и попытаться увеличить частоту процессора. Снизив напряжение V_core до значения 1,3 В, нам удалось добиться стабильной работы процессора на частоте 4,7 Гц. Для частоты 4,8 ГГц напряжения V_core пришлось увеличить до значения 1,32 В, а для частоты 4,9 ГГц минимальное значение напряжения V_core, при котором система загружалась, составило 1,355 В. При такой частоте в режиме загрузки процессора температура составляла порядка 98 °C и включался режим троттлинга. Кроме того, работа процессора была нестабильна и сопровождалась зависаниями системы. Одним словом, максимум, что нам удалось выжать из процессора Intel Core i7-4770K с воздушным охлаждением при опорной частоте 100 МГц — это 4,8 ГГц при стабильной работе в режиме загрузки процессора.

При опорной частоте для ядер процессора 125 МГц мы увеличивали коэффициент умножения от 32 до 39, то есть разгоняли процессор от 4 до 4,88 ГГц. Вплоть до частоты 4,75 ГГц напряжение V_core устанавливалось автоматически и составляло 1,3 В. Однако для достижения частоты 4,88 ГГц напряжение V_core пришлось вручную повысить до значения 1,38 В. Но при данной частоте и напряжении в режиме загрузке процессора его температура составляла 100 °C и наступал режим троттлинга. Ну а стабильная работа процессора была достигнута лишь на частоте 4,75 ГГц.

При опорной частоте для ядер процессора 166 МГц мы увеличивали коэффициент умножения от 24 до 29, то есть разгоняли процессор от 4 до 4,83 ГГц. При этом напряжение V_core устанавливалось автоматически и составляло 1,3 В. Дальнейшее увеличение частоты процессора оказалось невозможным, однако при частоте 4,83 ГГц процессор работал вполне стабильно, а его максимальная температура составила 96 °C.

Стоит отметить, что утилита AIDA64 Extreme Edition 3.0 позволяет контролировать не только температуру, но и энергопотребление процессора. Правда, вопрос о том, насколько корректные значения энергопотребления выдает эта утилита, остается открытым. Но интересно, что чем выше значение частотного множителя, тем выше энергопотребление процессора при прочих равных условиях. Так, для частотного множителя 1,00 при напряжении V_core 1,3 В и частоте 4,7 ГГц энергопотребление процессора, по данным утилиты AIDA64 Extreme Edition 3.0, составляет 95 Вт. Для частотного множителя 1,25 при напряжении V_core 1,3 В и частоте 4,63 ГГц энергопотребление составляет 125 Вт, а для частотного множителя 1,66 при напряжении V_core 1,3 В и частоте 4,67 ГГц — составляет 167 Вт.

Выводы

Вообще, разгонные возможности процессоров Haswell разочаровывают. То есть нельзя сказать, что эти процессоры не гонятся, однако процессоры Sandy Bridge и Ivy Bridge разгоняются лучше. Еще раз отметим, что мы говорим не об экстремальном разгоне с применением жидкого азота, а об обычном, «бытовом» разгоне с воздушным охлаждением. Кроме того, напомним, что в процессорах семейства Haswell разгону поддаются только модели K-серии, в то время как процессоры Sandy Bridge и Ivy Bridge, даже не относящиеся к К-серии, являются частично разгоняемыми.

Одним из минусов процессоров Haswell является тот факт, что у них не очень качественная система теплоотвода. В результате процессоры перегреваются, но кулер при этом гонит практически холодный воздух, а теплосъемная подошва радиатора кулера остается прохладной. И если процессоры Ivy Bridge можно было разгонять с использованием воздушного охлаждения при напряжении V_core в диапазоне 1,39–1,40 В, то в случае процессоров Haswell такой фокус не пройдет, поскольку при таких напряжениях процессор мгновенно перегреется. По всей видимости, проблема заключается в термоинтерфейсе между кристаллом и теплорассеивающей крышкой процессора: процессор перегревается внутри кристалла, не успевая передавать тепло наружу. Фактически, это означает, что какой бы мощный кулер вы ни использовали для разгона процессора, он не поможет, поскольку проблема заключается не в эффективности кулера. И единственный выход в данном случае — снимать теплорассеивающую крышку процессора, менять термопасту и устанавливать кулер непосредственно на сам кристалл процессора. Но… это уже экзотика и годится разве что для экстремального разгона.

Источник