Разгон i5 2400 по шине

Как разогнать процессор Intel без приставки K

Здравствуйте дорогие друзья, с вами Артём.

В сегодняшней заметке мы поговорим о разгоне процессоров от компании Intel.

Как вы знаете, все настольные процессоры Intel разделяются на несколько основных классов. Pentium, Core i3, Core i5, Core i7.

При этом процессоры с приставкой «K» (например, Core i5 4670K) можно легко разогнать, путём поднятия множителя процессора. Такие процессоры имеют так называемый разблокированный множитель.

Intel Core i3 и Pentium не могут быть разогнаны таким способом (кроме Pentium G3258, и нового Core i3-7350K).

Если процессор не имеет приставки «K» в своём названии, то разогнать его практически невозможно. Разве что поднять частоту базового генератора (100 МГц), которая при умножении на статичный множитель процессора, поднимет и частоту последнего. Однако сделать это можно в крайне ограниченных пределах.

Процессор при этом разгонится всего на сотню МГц. Плюс вы можете получить сбои в работе системы, так как к частоте базового генератора привязаны и другие частоты – например шины PCI-Express. Из-за повышения частоты базового генератора пропорционально повысится и частота шина PCI-E, отчего жёсткий диск (SSD) может отвалиться из системы. Так что частоту снова придётся выставлять по умолчанию.

Что же делать в этом случае? Есть ли выход? Выход действительно есть. Если вы используете процессоры до поколения Intel Haswell (Corei 2xxx, Corei 3xxx), то вам доступен один интересный лайфхак.

Вы можете поднять множитель процессора на 4 ступени, от максимального множителя TurboBoost вашего процессора.

P.S. Напомню, что технология Turbo Boost динамически разгоняет ядра процессора, в случае если приложению требуется повышенная производительность и процессор не выходит за определённый тепловой пакет. Это если очень коротко, но на данном этапе этого объяснения думаю будет вполне достаточно.

Базовая частота: 3.1 ГГц = (100 МГц x множитель 31)

Максимальный множитель в режиме Turbo Boost в обычном режиме работы: 34

Максимально возможный множитель в Turbo Boost: 38

То есть процессор можно разогнать до 3.8 ГГц. Прирост от базовой частоты в 700 МГц. По моему очень неплохо.

При этом технология Turbo Boost будет активна, даже в случае разгона.

P.S. Множители Turbo Boost настраиваются в BIOS (UEFI) вашей материнской платы.

К сожалению, процессоры с частично разблокированным множителем относятся только ко второму и третьему поколению Core. Начиная с Haswell такой возможности больше нет.

Надеюсь, что данная информация вам помогла. Отпишитесь в комментариях, разгоняете ли вы свои процессоры?

Если вам понравился видео ролик и заметка, то поделитесь ими с друзьями в социальных сетях.

Чем больше у меня читателей и зрителей, тем больше мотивации создавать новый и интересный контент:)

Также не забывайте вступать в группу Вконтакте и подписываться на YouTube канал.

YouTube канал Обзоры гаджетов

До встречи в следующих публикациях и роликах. Пока пока:)

Источник

Процессор Intel Core I5-2400: характеристики и отзывы. Как разогнать процессор Intel Core I5-2400?

Прекрасное сочетание производительности и цены — это Core i5 2400. Именно о параметрах и возможностях этого полупроводникового решения пойдет дальше речь.

Что с его помощью можно сделать и на какой сегмент рынка этот чип ориентирован?

Конечно, словосочетание «избыточный уровень производительности» нельзя применить к Intel Core i5 2400. CPU-линейки i7 могут похвастаться подобным уровнем вычислительной мощности. Но все же достаточно высокий уровень этого процессорного решения позволяет его обладателю запускать любые приложения, причем даже наиболее требовательные. Достаточно высокая тактовая частота, внушительный размер трехуровневого кэша и 4 вычислительных блока явно и однозначно указывают на то, что это высокопроизводительное решение, ориентированное на решение широкого перечня задач.

Комплект поставки

Стандартный, как для процессорных решений корпорации «Интел», комплект поставки у этого полупроводникового чипа, который состоит из:

Собственно сам Core i5 2400, находящийся в специальной пластиковой упаковке, которая полностью исключает возможность его повреждения.

Штатная система охлаждения.

Наклеиваемый логотип модели процессора для лицевой панели корпуса компьютера.

Руководство по использованию полупроводникового решения.

Термопаста в специальной упаковке.

Разъем для ЦПУ

Как и все остальные решения «Санди Бридж», этот ЦПУ ориентирован на разъем 1155. Из великого множества различных чипсетов для данной платформы наиболее оптимально использовать для данного процессора решения на базе Z67 и Z77. Это позволит разогнать центральный процессор и получить при этом дополнительный прирост производительности. Также уровень функциональности у этих решений на порядок лучше.

Технология изготовления чипа

Core i5 2400 изготавливался по наиболее передовой технологии в 2011 году — 32 нм. Конечно, сейчас наиболее передовые кремниевые кристаллы делаются в соответствии с нормами техпроцесса 14 нм. Это позволяет существенно уменьшить размер кристалла и снизить тепловыделение. Но, с другой стороны, «Интел», начиная с «Иви Бридж», стала использовать менее качественную термопасту под металлической крышкой процессора. Как результат, тепловыделение ухудшилось, и наилучшими решениями в плане теплоотвода у этого производителя продолжают оставаться поколение процессоров «Санди Бридж», к которым и относится герой этого обзора.

Кэш и его количество

Как и все наиболее производительные процессорные решения, данный чип оснащен трехуровневым кэшем. Первый уровень его разделен на 4 равные части по 64 Кб. Каждая отдельно взятая часть кэша взаимодействует строго с одним вычислительным модулем. Причем эти 64 Кб разделены еще на две равные части по 32 Кб. В первой из них хранятся данные, а во второй — инструкции ЦПУ. Второй уровень аналогичным образом разделен тоже на 4 части, но уже по 256 Кб. Как и в предыдущем случае, каждая отдельная часть кэша привязана к определенному вычислительному ядру процессора. Инструкции и данные в этом случае хранятся в общем адресном пространстве. Третий уровень кэша является общим и может взаимодействовать с любым вычислительным модулем. Его размер равен 6 Мб.

Какое ОЗУ можно использовать с этим центральным процессором?

ДДР3 — именно на такой тип ОЗУ ориентирован процессор Intel Core i5 2400. Отзывы же в этом плане выделяют модули с частотами 1066 МГц и 1333 МГц. Именно в этом случае можно рассчитывать на получение максимального уровня производительности. Можно, конечно, использовать ОЗУ и с более высокой частотой, но при этом материнская плата уменьшит это значение до максимально возможных 1333 МГц. То есть заплатить за планку памяти придется больше обычного, а вот выигрыша от этого не будет никакого.

Тепловой режим

95 Вт — именно наличием такого теплового пакета может похвастаться Intel Core i5 2400. Отзывы выделяют невысокую степень его нагрева даже при солидном уровне нагрузки. Максимально допустимая рабочая температура для этого полупроводникового решения — это 72,6 0 С. При штатном режиме работы комплектной системы охлаждения вполне достаточно для стабильной работы. Температура ЦПУ практически не повышается выше 50 градусов. При разгоне же нужно использовать улучшенный кулер. В этом случае комплектная система охлаждения не справляется, и 70 градусов в этом случае уже не предел.

Частотный диапазон

3,1 ГГц — это базовая тактовая частота для Core i5 2400. Характеристики указывают на то, что в этом режиме работает сразу 4 вычислительных модуля. При отключении одного из них частота увеличиться до 3,2 ГГц. Если же в работе останется всего 2 ядра, то получим уже 3,3 ГГц. Ну а в однопоточном режиме этот полупроводниковый кристалл может выдать уже 3,4 ГГц. В результате разгона этого чипа можно добиться 3,8 ГГц и 20 процентного прироста производительности.

Начинка полупроводникового кристалла

Процессор Core i5 2400 оснащен четырьмя высокопроизводительными вычислительными модулями. Каждый модуль за один такт своей работы может обработать сразу 4 инструкции. Это позволяет получить достаточно неплохой уровень производительности даже по нынешним меркам. Но есть один важный момент: этот ЦПУ не поддерживает технологию «Гипер-Трейдинг». То есть у него 4 физических ядра и 4 вычислительных потока на программном уровне. Из-за этого линейка i7 (где тоже 4 ядра, но 8 вычислительных потоков) выигрывает у i5 10-15 процентов в приложениях, которые оптимизированы под 5 и более потоков. Но пока еще не так уж и много такого софта и эта разница не настолько уж сильно и отличается. В большинстве же игровых приложений (они в основном оптимизированы под 1 вычислительный поток) эта разница вообще не ощущается.

Графическая подсистема центрального процессора

Второе поколение архитектуры «Кор» стало примечательным еще в том плане, что производитель интегрировал в них графические адаптеры. Конечно, возможности у них скромные, но для решения наиболее простых задач этого будет вполне достаточно. Intel Core i5 2400, в свою очередь, мог похвастаться наличием видеоакселератора «ЭйчДи Графикс 2000». При минимальной нагрузке он работал на частоте в 850МГц, ну а в режиме максимальной нагрузки он мог разгоняться до 1100МГц. Для воспроизведения видео, работы в офисных приложениях и даже простеньких игр этого было вполне достаточно. Ну для более серьезных задач нужно устанавливать в ПК дискретную графическую карту с очень серьезным уровнем производительности.

Разгон

Теперь разберемся с тем, как разогнать процессор Intel Core i5 2400. Простым увеличением множителя это нельзя сделать. В этом случае необходимо снизить частоты всех компонентов компьютерной системы, кроме системной шины. Она в штатном режиме равна 100 МГц. В дальнейшем повышаем ее частоту до 105 МГц, а напряжение на ЦПУ при этом должно быть 1,2 В. Это позволит получить частоту порядка 3,8 ГГц. Большего, как показывает практика, добиться на этом чипе невозможно. Дополнительными условиями для осуществления разгона выступают:

Качественная материнская плата (рекомендуется использовать решения на базе Z67 и Z77).

Блок питания с мощностью не менее 900 Вт.

Обязательно должен на ПК должен быть установлен специализированный софт, который будет контролировать параметры системы и стабильность ее работы.

Стоимость

Intel Core i5 2400 был оценен производителем в 179 долларов. Подобная цена ставила его в один ряд с 8-ядерными ЦПУ от АМД. Но при этом высокая степень оптимизации полупроводникового кристалла позволяла в большинстве приложений получить существенный прирост производительности. Поэтому большинство пользователей обращали внимание на решения от «Интел», в том числе и на «Кор i5 2400».

Отзывы

Недостаток лишь только один у Core i5 2400. Отзывы выделяют блокированный множитель. Но ведь это решение, которое нацелено немножко на другой сегмент рынка. Компьютерным энтузиастам, которые хотят разогнать ЦПУ, рекомендуется обращать внимание на решения с индексом «К». Ну а этот процессор предназначен для тех, кому нужен хороший компьютер здесь и сейчас. При этом особого желания ставить на нем эксперименты у него нет. В остальном же этот чип может похвастаться такими плюсами:

Отличная частотная формула.

Высокий уровень стабильности работы при больших нагрузках.

Итоги

Конечно, не является решением премиум-класса Core i5 2400. Но все равно наличия этого чипа вполне достаточно для решения любой задачи. Конечно, некоторые игрушки на нем пойдут уже не на максимальных настройках. Но ведь это же ЦПУ среднего класса, который ориентирован на решение широкого перечня задач.

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.

Мы будем разгонять топовый процессор Haswell c разблокированным множителем — Intel Core i7-4770K. Стенд для разгона имел следующую конфигурацию:

• кулер: Thermaltake Contac 30 (с одним 120-миллиметровым вентилятором);
• материнская плата: Gigabyte G1.Sniper 5;
• чипсет материнской платы: Intel Z87;
• память: 8 ГБ DDR3-1600 (два модуля Corsair Vengeance);
• накопитель с операционной системой: Intel SSD 520 (240 ГБ).

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