Статья: Скальпирование и разгон Intel Core i7-8700K: 5 ГГц — это не предел

Бенчмарки

Общий результат

На основании 8 тестов: Intel Core i7 3930K быстрее на 108%
Intel Core i5 2400S

100

Intel Core i7 3930K

208

GeekBench 3 (Multi-core)

Intel Core i7 3930K быстрее на 166.17%

Intel Core i5 2400S

6858

Intel Core i7 3930K

18254

GeekBench 3 (Single core)

Intel Core i7 3930K быстрее на 24.84%

Intel Core i5 2400S

2520

Intel Core i7 3930K

3146

GeekBench 3 (AES single core)

Intel Core i7 3930K быстрее на 11.98%

Intel Core i5 2400S

2170000

Intel Core i7 3930K

2430000

GeekBench (32-bit)

Intel Core i7 3930K быстрее на 178.74%

Intel Core i5 2400S

6778

Intel Core i7 3930K

18893

GeekBench (64-bit)

Intel Core i7 3930K быстрее на 176.9%

Intel Core i5 2400S

7527

Intel Core i7 3930K

20842

GeekBench

Intel Core i7 3930K быстрее на 140.37%

Intel Core i5 2400S

9294

Intel Core i7 3930K

22340

PassMark

Intel Core i7 3930K быстрее на 146.56%

Intel Core i5 2400S

4901

Intel Core i7 3930K

12084

PassMark (Single Core)

Intel Core i7 3930K быстрее на 21.81%

Intel Core i5 2400S

1600

Intel Core i7 3930K

1949

Преимущества

Причины выбрать Intel Core i7-7700K

• Процессор новее, разница в датах выпуска 5 year(s) 2 month(s)
• Примерно на 18% больше тактовая частота: 4.50 GHz vs 3.80 GHz
• Примерно на 50% больше максимальная температура ядра: 100°C vs 66.8°C
• Более новый технологический процесс производства процессора позволяет его сделать более мощным, но с меньшим энергопотреблением: 14 nm vs 32 nm
• Примерно на 43% меньше энергопотребление: 91 Watt vs 130 Watt
• Производительность в бенчмарке PassMark — Single thread mark примерно на 60% больше: 2778 vs 1733
• Производительность в бенчмарке PassMark — CPU mark примерно на 20% больше: 9751 vs 8118
• Производительность в бенчмарке Geekbench 4 — Single Core примерно на 57% больше: 1239 vs 787
• Производительность в бенчмарке Geekbench 4 — Multi-Core примерно на 3% больше: 4751 vs 4610
• Производительность в бенчмарке CompuBench 1.5 Desktop — Face Detection (mPixels/s) примерно на 3% больше: 6.495 vs 6.321
• Производительность в бенчмарке CompuBench 1.5 Desktop — Ocean Surface Simulation (Frames/s) примерно на 63% больше: 105.82 vs 65.02
• Производительность в бенчмарке CompuBench 1.5 Desktop — T-Rex (Frames/s) примерно на 11% больше: 0.818 vs 0.735
• Производительность в бенчмарке CompuBench 1.5 Desktop — Video Composition (Frames/s) примерно на 3% больше: 3.248 vs 3.141
• Производительность в бенчмарке CompuBench 1.5 Desktop — Bitcoin Mining (mHash/s) примерно на 10% больше: 8.076 vs 7.34

Причины выбрать Intel Core i7-3930K

• На 2 ядра больше, возможность запускать больше приложений одновременно: 6 vs 4
• На 4 потоков больше: 12 vs 8
• Кэш L1 примерно на 50% больше, значит больше данных можно в нём сохранить для быстрого доступа
• Кэш L2 примерно на 50% больше, значит больше данных можно в нём сохранить для быстрого доступа
• Кэш L3 примерно на 50% больше, значит больше данных можно в нём сохранить для быстрого доступа

Причины выбрать Intel Core i7 3930K

• Большая частота (3,2 ГГц против 2,5 ГГц) означает большее количество операций, которые процессор выполняет за 1 секунду
• Большая частота в турбо-режиме: 3,8 ГГц против 3,3 ГГц
• Большее количество ядер (6 против 4) позволяет большему количеству процессов работать одновременно, ускоряя быстродействие компьютера и скорость обработки данных
• Разблокированный множитель позволяет проще разгонять процессор
• Больший объём кэша 3 уровня (12 МБ против 6 МБ) позволяет процессору быстрее получать доступ к данным
• Больший объём кэша 2 уровня (2 МБ против 1 МБ) позволяет процессору быстрее получать доступ к данным
• Больший объём кэша 2 уровня на ядро: 0,33 МБ/ядро против 0,25 МБ/ядро
• Больший объём кэша 3 уровня на ядро: 2 МБ/ядро против 1,5 МБ/ядро

Характеристики

Первый взгляд на платформу LGA 2011: Intel Core i7-3930K и ASUS P9X79 PRO (Часть 2)

Окончание, начало – здесь.

• Вступление
• Тестовый стенд
• Сборка тестового стенда
• Разгон Intel Core i7-3930K
• Номинальный режим работы
• Разгон по множителю
• Разгон по шине

Перед вами вторая часть материала, посвященного изучению связки из процессора Intel Core i7-3930K и материнской платы ASUS P9X79 PRO. Общие сведения о задачах исследования и подробные характеристики используемого «железа» можно узнать, перейдя по ссылке выше.

В данной части акцент будет сделан на практику, то есть разгон нового процессора и небольшое тестирование производительности. Почему небольшое? – Все просто, подобной информации в интернете уже более чем достаточно (взять хотя бы подробнейшую статью, вышедшую в день официального релиза платформы LGA 2011). Интересующиеся читатели наверняка уже успели составить представление о возможностях новых шестиядерных CPU. Исходя из этого соображения, я приведу лишь некоторые данные по производительности, полезные для того, чтобы продемонстрировать результаты разгона.

Основной же темой станет конкретная инструкция «как разгонять Sandy Bridge-E на материнских платах ASUS», которая должна оказаться полезной для оверклокеров, планирующих приобретение нового ЦП.

Конфигурация тестового стенда:

• Материнская плата: ASUS P9X79 PRO (BIOS v 0651);
• Процессор: Intel Core i7-3930K (базовая частота 3200 МГц);
• Система охлаждения процессора: СВО;
• Оперативная память: 3x Geil GUP36GB1800C8TC + 1x Geil GET34GB1800C8DC;
• Видеокарта: Leadtek WinFast GeForce GTX 580;
• Жесткий диск: Western Digital WD10EALX (1000 Гбайт);
• Блок питания: Hiper K1000 (1 кВт);
• Корпус: открытый стенд.

анонсы и реклама

Core i9 10 серии вдвое дешевле такого же 9 серии

8Gb 2400MHz Transcend — цена упала в полтора раза

Core i9 10 серии вдвое дешевле такого же 9 серии

RTX 3000

в составе компа в Ситилинке

Ryzen 4000

серии в составе компьютеров уже Ситилинке

Ситилинк: Самый продаваемый CPU круто подешевел

Используемая система жидкостного охлаждения

• Водоблок: XSPC Rasa CPU Waterblock;
• Помпа: Laing DDC+;
• Радиатор: TFC Monsta Lite 420/360 Radiator;
• Вентиляторы: Scythe Slip Stream SY1225SL12SH (3 штуки);

Программное обеспечение

• Операционная система: Windows 7 x64 Ultimate;
• Драйвер видеокарты: nVidia Display Driver 280.26;
• Вспомогательные утилиты: SpeedFan 4.44, Real Temp 3.60, CPU-z 1.58, LinX 0.6.5, Prime 26.5 build 5 (In-Place Large FTTs).

Использовать систему водяного охлаждения мне пришлось по двум причинам. Во-первых, она попросту эффективнее любого из воздушных кулеров, так что при разгоне процессора можно обращать минимум внимания на температуры, сосредоточившись непосредственно на процессе. Во-вторых, у всех имеющихся в наличии кулеров оказалось совершенно несовместимое с LGA 2011 крепление с «хитрыми» рамками, «бэкплейтами» и прижимными винтами на пружинах.

Водоблок XSPC Rasa, напротив, крепится абсолютно примитивно – через проушины в крестообразной рамке, так что проблем с его установкой на плату не возникло.

Вытянутые прорези в рамке («с запасом» рассчитанные для использования с крупным сокетом LGA 1366) подошли к LGA 2011. Правда, в комплекте не нашлось нужных винтов – ведь новый процессорный разъем характерен тем, что крепеж осуществляет прямо к его металлической рамке, без «прошивания» текстолита. К счастью, специалисты Intel не стали «мудрить» с необычной резьбой и первый же винтик похожих размеров, найденный мною в ящике с инструментами, оказался идеально подходящим для крепления водоблока. Порывшись еще немного, я нашел для винта пару и закрепил «ватер» по диагонали, подложив под шляпки шайбы из твердой резины.

Следующим сложным моментом стал подбор модулей оперативной памяти. У меня не оказалось в наличии ни полноценного «четырехканального набора» (они только появляются на рынке), ни четырех одинаковых модулей. Поэтому пришлось составить «сборку» из Geil GUP36GB1800C8TC (три модуля для LGA 1366) и одной дополнительной планки из комплекта Geil GET34GB1800C8DC. Микросхемы крайне близки по своим характеристикам (1800 МГц, 8-8-8-28, 1.6 В, большинство второстепенных задержек также совпадают), так что их удалось заставить работать вместе.

Но не обошлось и без проблем – в частности, большие неудобства причиняла невозможность использовать профили XMP и необходимость периодически полностью прописывать режим работы памяти вручную (выяснилось, что даже небольшая разница в значениях таймингов может вызвать зависание системы).

В остальном сборка стенда прошла без эксцессов. Остается отметить, что жесткий диск был подключен к одному из разъемов SATA синего цвета (он работает непосредственно с южным мостом, без дополнительных контроллеров, которые при серьезном разгоне рекомендуется отключать).

Итак, диспозиция обозначена, пришло время переходить к практике. Данная часть статьи будет оформлена как «инструкция» (мною уже использовался этот прием в материале, посвященном разгону Intel Core i5-2500K).

После первой же загрузки системы выяснилось, что в простое процессор сбрасывает частоту до 1200 МГц.

При этом происходит значительное снижение напряжения питания. Видимо, в Intel значительно переработали механизм работы технологии энергосбережения, поскольку старшие четырехъядерные Sandy Bridge «замедлялись» только до 1600 МГц в том же режиме.

Очевидно, инженеры пошли на этот шаг из-за увеличения энергопотребления и тепловыделения шестиядерных CPU. Причем при работе с системой значение «1200 МГц» держится довольно устойчиво: к примеру, оно может сохраняться при просмотре видео «легких» форматов или активной работе с документами. Таким образом, при невысокой нагрузке процессор может быть чрезвычайно экономичным. При частичной загрузке CPU есть несколько «промежуточных вариантов» с частотой около 3000 МГц, но меня больше интересовал «максимум» Turbo Boost.

Выяснилось, что в однопоточном режиме процессор может разгоняться до 3.7 ГГц:

Такое значение наблюдалось при запуске теста SuperPi. Если же задействовать все ядра (тесты Cinebench 11.5, Linpack), максимальная частота снизится до 3.5 ГГц:

Напомню, что при этом заявлена номинальная частота процессора на уровне 3200 МГц! Даже при проведении специальных тестов с частичной загрузкой двух-трех ядер мне так и не удалось увидеть это значение. i7-3930K либо «спит» на 1200 МГц, либо быстро разгоняется до частот, превосходящих номинал.

Для того чтобы снять этот скриншот в BIOS Setup, пришлось деактивировать Turbo Boost:

Обратите внимание на значения напряжений, приведенные на иллюстрациях. В «спящем» режиме – около 0.8 В, при частоте 3.2 ГГц – 1.144 В, на 3.5 ГГц – 1.192 В, на 3.7 ГГц – уже 1.208 В. Даже с учетом работы Loadline Calibration наблюдается четкая «лесенка» напряжений, но номинальным для процессора является значение ~1.15 В.

Данный раздел наглядно показывает, что для i7-3930K при использовании стандартных настроек вообще нет понятия «номинальная частота» — в каждом конкретном случае она может быть разной, это утверждение правомерно и для напряжения питания CPU.

Начну с подготовки системы.

Для начала несколько необязательных шагов. Для повышения стабильности системы рекомендую отключить неиспользуемые контроллеры «интегрированной периферии» и деактивировать режимы C-State процессора (С1-С6, вкладка Advanced -> CPU Configuration -> CPU Power Management). Первое малоэффективно, но является традиционным оверклокерским приемом, второе более актуально – отключение C-State может повысить стабильность при существенном разгоне.

Далее необходимо отключить технологии энергосбережения. В главном разгонном меню деактивируем EPU Power Saving Mode, и переводим Intel Enchanced SpeedStep (Advanced -> CPU Configuration -> CPU Power Management) в положение Disabled. Turbo Mode можно выключить, только если вы используете множитель CPU меньше или равный номинальному (32 единицы), в противном случае система сама активирует эту настройку (фактически, для Sandy Bridge «разгон» представлен как производная Turbo-режима).

Отсюда следует интересная особенность. Дело в том, что выставленная пользователем частота ЦП расценивается системой как значение для Turbo Mode (то есть для «динамического авторазгона») – следовательно, номинальный режим с просадкой до 1200 МГц и снижением напряжения никуда не пропадает. Я обыскал весь BIOS, пытаясь обнаружить способ отключить технологию энергосбережения полностью, но сделать это попросту невозможно. Скорее всего, этот момент будет учтен в следующих версиях «прошивки» для ASUS P9X79 (если платформа LGA 2011 вообще предоставляет возможность «блокировки» частоты).

Далее — самое интересное, пришло время разобраться с настройками системы питания процессора.

• CPU Loadline Calibration
  – всем известная система, контролирующая просадки напряжения питания CPU под нагрузкой. Ранее я рекомендовал использовать настройку Extreme, но для данной материнской платы более подходящей оказалась High. Ниже будет приведено разъяснение на этот счет.
• CPU Current Capability
  – говоря проще, это допустимое превышение тока по напряжению. Максимальным значением является 140% к номиналу, но плата почему-то выделяет его красным цветом. Не уверен, что его использование может повредить процессору, но я на всякий случай выставил 130% для перестраховки.
• CPU VCORE Boot Up Voltage
  – напряжение питания ЦП, используемое системой при проведении процедуры POST (то есть первоначального запуска, еще до того, как BIOS может перехватить управление и выставить те значения напряжения, которые выбрал пользователь). Логичным будет задать значение, равное выбранному вами CPU VCORE.
• VCSSA Loadline Calibration
  – система LC, но не для ядер процессора, а для «oбвязки» (System Agent/Uncore). По аналогии с предыдущим случаем я задал High.
• VCSSA Current Capability
  – логичным будет выставить эту настройку в то же положение, что и для ядер CPU, либо чуть ниже (110-120%).
• VCSSA Boot Up Voltage
  – по уже описанным причинам оптимальным выглядит значение, равное VCSSA Voltage.
• CPU Voltage Frequency
  – более высокая частота может быть полезна для повышения стабильности системы. С другой стороны, это может значительно повысить нагрев элементов преобразователя питания. Я использовал для прямого обдува радиаторов 140-мм вентилятор, поэтому безбоязненно выставил 500 КГц, если же ваш корпус плохо проветривается, можно ограничиться и меньшим значением.
• CPU Power Duty Control
  – у этой настройки есть только два значения: T.Probe и Extreme. Поскольку первое описывается как «экономичное и сбалансированное», для серьезного разгона правильным будет использовать второе. Но помните, что для T.Probe при контроле нагрузки на каждую фазу учитываются данные температурных датчиков, с пресетом Extreme – нет.
• CPU Power Phase Control
  – я перевел настройку в «ручной режим» (Manual Adjustment) и использовал значение Ultra Fast (по тем же причинам, что и в случае CPU Voltage Frequency, «экономичность» и нагрев в данном случае не слишком важны, поэтому правильным будет выжать из преобразователя питания все, на что он способен).

После проведения этих мер система оказалась готова к разгону. Начать было решено со значения напряжения питания CPU, равного 1.25 В. Это на одну десятую выше номинала, такой режим может быть интересен оверклокерам, применяющим не слишком производительные системы охлаждения (например, любителям Silent PC).

Помимо напряжения питания CPU вручную были заданы и другие настройки из этого списка.

• CPU VCCSA Voltage
  – «номинал» по данным мониторинга колеблется между 0.85 и 0.9 В. Я вручную поднял напряжение до 0.95 В, желая уменьшить дельту между VCSSA и VCORE.
• DRAM Voltage
  – 1.6 В, стандартное значение для используемых модулей памяти.
• CPU PLL Voltage
  – по аналогии с прошлым поколением Sandy Bridge было задано 1.9 В (это напряжение считается «безопасным максимумом»).
• VTT CPU Voltage
  – 1.1 В достаточно для разгона «по множителю», при изменении частоты шины можно выставить чуть больше.
• PCH 1.1v Voltage
  – южный мост при разгоне можно и вовсе не трогать, но, поскольку в моем случае он хорошо охлаждался, я без опасений добавил 0.01 В к этому значению …
• PCH 1.5v Voltage
  — … и 0.02 к этому. Просто «для порядка».

Далее следует целый блок настроек напряжений питания памяти, но ее разгон сейчас не является обязательным, поэтому регулировки были оставлены в положении AUTO.

Перед тем как перейти непосредственно к результатам разгона, позвольте обратить ваше внимание на следующую таблицу, иллюстрирующую алгоритм работы системы Loadline Calibration в разных режимах.

Для измерения значений в нагрузке применялся тест Linpack в оболочке Linx 0.6.5.

На платах P8 я рекомендовал использовать режим Extreme, поскольку только в этом случае отсутствовали просадки, а напряжение максимально точно соответствовало выставленному. Для P9X79 PRO более разумным будет использовать настройку High, так как более «экстремальные» варианты приводят к значительному завышению «вольтажа». Режим Regular в принципе еще точнее отрабатывает заданное напряжение, но здесь присутствует просадка, которая мне категорически не нравится.

Некоторые оверклокеры считают режимы со значительным завышением напряжения оптимальными, благодаря тому, что в этом случае улучшается общая стабильность системы. На мой же взгляд, самой ценной характеристикой является именно совпадение реального и заданного значений, ведь «добавить напруги» всегда можно и вручную. Вот почему все тесты проводились именно с вариантом High.

Теперь о результатах.

При напряжении 1.25 В некоторые 32 нм процессоры Sandy Bridge могут работать на частотах вплоть до 4.5 ГГц. Вот почему первым делом я попробовал выставить множитель 45. К сожалению, система даже не стартовала. При значении 43 единицы удалось загрузить Windows, но при проведении тестов наблюдалась нестабильность.

«Рабочей» в итоге оказалась частота 4200 МГц.

На скриншоте представлен «прикидочный» прогон теста Linpack, который проводился для быстрой оценки стабильности системы и проверки эффективности охлаждения CPU. Частота, признанная «условно стабильной», в дальнейшем проверялась двухчасовым прогоном теста Prime 26.5 build 5 (In-Place Large FTTs), который гораздо лучше отслеживает ошибки при разгоне моделей Sandy Bridge. Конечно, такую проверку трудно назвать идеальной, но при дальнейшей эксплуатации стенда на максимальных частотах (подтвержденных описанным способом) проблем не возникало.

Следующим этапом теста стал поиск максимальной частоты для значения VCORE = 1.35 В. Такое напряжение часто используется для Sandy Bridge при «домашнем» разгоне, не преследующим целей достижения «экстремальных» частот. Итог оказался совсем не впечатляющим. Процессор устойчиво заработал лишь на частоте 4400 МГц, что куда меньше, чем могут позволить удачные четырехъядерные SB.

Последнее проверенное значение – 1.4 В ровно.

По данным разных источников, гарантированно безопасным для 32 нм Sandy Bridge являются напряжения 1.375-1.4 В. При превышении этого порога может наступить деградация, которой так опасаются многие пользователи. Из-за особенностей алгоритма LoadLine Calibration я даже чуть превысил указанное значение, полностью реализовав потенциал Intel Core i7-3930K для «домашнего оверклокера», который бережливо относится к своему оборудованию.

В принципе, результат 4600 МГц совсем неплох, хоть и уступает достижениям удачных Core i5-2500K и Core i7-2600К, которые при этом напряжении штурмуют отметку 5 ГГц. По одному процессору тяжело делать общие выводы, ведь неизвестно, насколько удачным оказался экземпляр. Поэтому я предлагаю считать разгонный потенциал процессора схожим с показателями его четырехъядерных собратьев. Однако некоторые наблюдения (например, неуверенный разгон при низких значениях напряжения питания и слабый отклик на его повышение) позволяют предположить, что Sandy Bridge-E в целом чуть уступает предшественнику.

Здесь необходимо учитывать еще одно соображение. В ходе тестов процессор смог основательно прогреть даже качественную и производительную СВО, используемую в составе стенда. После длительной нагрузки температура в Linpack могла достигать 75 градусов. Следовательно, при разгоне новых шестиядерных CPU обладатели даже очень приличных воздушных кулеров могут столкнуться с определенными проблемами. Весьма вероятно, что для полной реализации потенциала CPU (в рамках «безопасных» значений VCORE) понадобится высококлассный «суперкулер». В равных условиях рабочая температура шестиядерника должна быть выше, чем у обычных SB, что может дополнительно снижать разгонный потенциал даже удачных экземпляров CPU.

Работа с памятью