Há uma opinião que os processadores para overclock perderam notavelmente sua popularidade agora. De fato, uma vez que o overclocking agora não é possível aumentar visivelmente o desempenho do sistema por overclocking, está se tornando cada vez menos difundido – e está se movendo para a categoria de uma disciplina competitiva para um círculo restrito de entusiastas.
No mundo dos processadores Intel®, a situação é diferente. Embora a empresa tenha aumentado a velocidade do clock de seus chips notavelmente nos últimos anos, e sem nenhum progresso significativo nos processos de produção, até mesmo os modelos principais do moderno Comet Lake ainda podem ter overclock em certa medida. Na linha de processadores Core ™ modernos, os modelos com o índice K ainda são preservados, que são destinados diretamente para experimentos de overclocking, já que todas as configurações de frequência são desbloqueadas neles. Aproveitando os recursos de tais processadores, os usuários ainda têm a chance de melhorar ligeiramente o desempenho de seus sistemas. Neste artigo tentaremos analisar como fazê-lo da melhor maneira. Para realizar experimentos práticos, a Intel, como parte de um projeto de parceria, nos forneceu o Core i7-10700K, uma popular geração Comet Lake de oito núcleos com um preço recomendado de 74.
Deve-se enfatizar desde já que dentro da estrutura deste material falaremos sobre overclocking não no contexto de definir recordes de frequência de clock, mas de um ponto de vista mais realista do consumidor. A ideia do artigo é mostrar as técnicas básicas que os usuários comuns podem aplicar para melhorar permanentemente o desempenho de seus computadores pessoais baseados em processadores Intel. Portanto, além disso, não recorreremos a nenhum método radical: tudo o que será discutido a seguir pode ser usado de forma contínua sem medo do desempenho e durabilidade dos componentes.
⇡#Coisas a ter em mente ao fazer overclock de processadores LGA1200
Se falamos sobre a geração atual de processadores Intel, Comet Lake, então, entre eles, seis modelos são adequados para overclock: Core i9-10900K de dez núcleos e Core i9-10900KF, Core i7-10700K de oito núcleos e Core i7-10700KF, bem como Core i5-10600K de seis núcleos e Core i5-10600KF. A letra “K”, que está presente no nome de cada um desses processadores, tem permanecido por muitos anos um sinal claro de que este modelo pode ser overclock e possui todas as propriedades necessárias para isso. Esta carta, é claro, não deve ser entendida como uma garantia de um alto potencial de overclocking, mas pelo menos tais processadores têm tudo o que é necessário para que sua frequência possa ser aumentada acima dos valores nominais sem quaisquer obstáculos artificiais.
As classificações dos modelos de overclock listados estão listados na tabela.
Deve-se notar que todos os processadores listados são representantes seniores em suas séries, portanto, mesmo sem qualquer overclock, eles possuem frequências de clock nominais altas. Por isso, muitos usuários compram esses modelos e os utilizam no modo passaporte, sem pensar em aumentar as frequências acima de seus valores nominais. No entanto, presume-se que todos esses modelos são provavelmente capazes de operar a 5,0 GHz ou até mais com uma carga em todos os núcleos. E algumas CPUs especialmente bem-sucedidas, como mostra a prática, podem até chegar a 5,2-5,3 GHz.
No entanto, deve ser entendido que o overclocking é um processo complexo, complexo, que envolve não apenas o processador central, mas todo o sistema como um todo. Portanto, se você planeja operar o processador em modos além dos nominais, antes de tudo você precisa se certificar de que os componentes usados são adequados para o sistema de overclock e, se necessário, suportam o aumento da carga.
Para acessar as configurações de velocidade do clock da CPU, você precisará de uma placa-mãe “correta”. Em primeiro lugar, essa placa-mãe deve ser baseada no conjunto lógico do sistema Z490 – apenas essas placas-mãe têm os parâmetros necessários para overclock na configuração do BIOS. Mas esta é apenas uma condição necessária. A segunda condição importante é a alta qualidade do subsistema de fonte de alimentação do processador, que será capaz de retirar um processador operando em frequências mais altas.
Com a mudança para o LGA1200 e o design Comet Lake, a Intel aumentou visivelmente o apetite de seus processadores, mesmo nos modos nominais. Isso pode ser verificado nos valores limite PL1 e PL2, que descrevem os limites de consumo permitidos para carga de longo e curto prazo (várias dezenas de segundos – determinados pelo parâmetro Tau).
Como se depreende da tabela acima, até a própria Intel admite que seus processadores podem consumir até 250 W de eletricidade por períodos limitados de tempo. Se falamos em overclocking, em que o efeito de todas as restrições de consumo é cancelado, então a placa deve estar pronta para esse consumo de forma contínua. Ou ainda maior, já que o overclock leva a um aumento no consumo de corrente do processador.
Como exemplo, vamos dar um gráfico da dependência do consumo da amostra do Core i7-10700K que pegamos para testar a frequência de overclock com carga máxima do processador no teste de estresse Prime95 30.3 usando instruções AVX.
É fácil concluir que o Core i7-10700K de oito núcleos, operando na frequência de 5,0 GHz, é capaz de consumir até 300 watts em uma base constante. E este é um teste sério para o circuito VRM da placa-mãe, que pode facilmente superaquecer sob tal carga e entrar em proteção, causando uma redução forçada na frequência do processador. Na rede você pode encontrar muitas descrições de situações em que uma ou outra placa-mãe LGA1200 é incapaz de fornecer energia suficiente durante o overclock do Comet Lake.
Por exemplo, realizamos experimentos na placa ASUS ROG Maximus XII Hero, que é uma das soluções de sucesso, mas mesmo nela, o circuito de alimentação quando o Core i7-10700K estava rodando a 5,0 GHz aquece até quase 100 graus. Mas esta placa possui um conversor de tensão de 7 fases com uma duplicação dos estágios de potência em cada fase.
Assim, a seleção de placas para trabalhar com processadores overclock deve ser feita com muito cuidado. Apenas um número bastante limitado de soluções pode ser recomendado com confiança, conforme listado na tabela abaixo. As placas desta lista são baseadas em soluções de circuitos confiáveis.
O alto consumo de energia dos processadores Comet Lake durante o overclocking inevitavelmente leva a uma geração significativa de calor. Portanto, você terá que pensar especialmente na seleção não apenas de uma placa-mãe, mas também de um sistema de refrigeração eficaz. Assumindo que o Core i7-10700K pode dissipar até 300 watts, experimentos de overclock com ele exigirão um supercooler a ar (torre de duas peças) ou um sistema de refrigeração líquida com um radiador de 240 mm ou maior.
Deve-se ter em mente que o resultado do overclock dependerá em grande parte da eficácia do sistema de refrigeração escolhido. No Comet Lake, a Intel usa uma interface térmica interna de “metal”, de modo que não há nenhum problema particular com a transferência de calor do molde para a tampa do dissipador de calor, e a qualidade do sistema de resfriamento afeta diretamente a temperatura operacional da CPU. Além disso, nos processadores de última geração, maior atenção é dada à remoção de calor de um cristal semicondutor, para isso, a espessura do substrato de silício com baixa condutividade térmica foi até reduzida.
Finalmente, o alto consumo de energia dos processadores com overclock faz você se perguntar sobre a fonte de alimentação que está usando. Sua alimentação insuficiente pode causar operação instável e simplesmente desligamentos repentinos do sistema. Levando em consideração que o processador com overclock pode consumir cerca de 300 W, para um sistema baseado em um processador LGA1200 com overclock, uma fonte de alimentação com capacidade de 700-800 W é a mais adequada, se for planejada a utilização de uma placa de vídeo da classe GeForce RTX 3080, ou de 600 -700 W contando com uma placa de vídeo da série GeForce RTX 3070.
⇡#Noções básicas de overclock do Core i7-10700K
O procedimento de overclock para processadores Intel com um multiplicador desbloqueado não mudou por muitos anos – nós o descrevemos muitas vezes em nosso site. A ideia principal é usar um algoritmo cíclico de três pontos: aumentar a tensão de alimentação, aumentar a frequência de operação, verificar a estabilidade. É com esse algoritmo que todas as tentativas de extrair desempenho adicional do processador devem começar. Outra coisa é que a cada nova geração de seus processadores a Intel introduz funções e técnicas adicionais que permitem obter melhores resultados por meio de um ajuste mais preciso do processador. Mas isso será discutido mais tarde.
No início, você só precisa decidir quais frequências podem ser vistas durante o overclock do Core i7-10700K. Não houve avanços nessa direção nos últimos anos. Na verdade, a situação continua a mesma que no caso dos processadores Coffee Lake: os limites de overclock estão em torno de 5,0 GHz. Como referência, você pode usar as estatísticas da conhecida loja Silicon Lottery, que pré-classifica os processadores por seu potencial de overclock. De acordo com a pesquisa dos especialistas desta loja, todos os Core i7-10700K de oito núcleos são capazes de receber uma frequência de 4,9 GHz, cerca de dois em cada três processadores podem trabalhar a 5,0 GHz, e apenas 22% das cópias obedecem à frequência de 5,1 GHz. E essas estatísticas quase não são diferentes dos limites em que os processadores Core i9-9900K de oito núcleos da geração Coffee Lake tiveram overclock.
Ao mesmo tempo, é necessário estipular separadamente que as freqüências máximas de overclock no diagrama apresentado correspondem aos modos de operação do processador sem instruções AVX. O fato é que a execução de comandos vetoriais aumenta significativamente a dissipação de calor do processador, portanto, ao verificar a estabilidade em uma carga AVX / AVX2, a situação com overclocking ficará pior.
Este fato pode ser facilmente ilustrado pelos resultados práticos da busca pela frequência máxima de overclock para o processador Core i7-10700K, que visitou nosso laboratório. Ao combinar diferentes tensões e frequências, tentamos revelar as capacidades de frequência do processador em diferentes condições. A estabilidade do processador foi testada com o teste de estresse Prime95 30.3 (um programa computacional para calcular os números de Mersenne) no modo Small FFT. Seu desempenho sem problemas permite que você tenha quase 100% de certeza de que o processador pode operar no modo selecionado sem quaisquer reclamações e em quaisquer outras situações.
Para maior clareza, compilamos uma matriz de seus estados estáveis ao escolher diferentes valores de Vcore – as tensões que a placa-mãe fornece ao processador – e diferentes valores do multiplicador que define a frequência da CPU. Esta matriz é preenchida com o consumo de energia da CPU e a temperatura quando usada para resfriar o sistema de resfriamento a líquido NZXT Kraken X62. Também deve ser mencionado que para neutralizar a distorção dos resultados do overclocking devido às quedas de tensão com o aumento da corrente consumida pelo processador, a função Load-Line Calibration (LLC) foi adicionalmente habilitada nos experimentos. Na placa ASUS ROG Maximus XII Hero usada, a melhor estabilidade de tensão em diferentes cargas para o Core i7-10700K foi dada pela configuração de Nível 7.
Os resultados do teste em modo “simples”, sem usar comandos AVX / AVX2 na carga, são apresentados a seguir.
A amostra selecionada do processador pode ser gravada como uma das amostras bem-sucedidas – acabou por ser capaz de obter uma frequência de 5,1 GHz com uma tensão de alimentação de 1,375 V e superior. À primeira vista, esta é uma tensão bastante alta, o uso da qual leva a um sério aquecimento do CPU. Mas não precisa ter medo: recomendações desenvolvidas com base na experiência existente indicam que tensões de até 1,4 V são totalmente seguras. Processadores de pelo menos 14 nm de gerações anteriores, que operaram por muito tempo nessa tensão no modo 24/7, ainda funcionam – e não mostram sinais de degradação. Portanto, podemos assumir que a opção de overclock resultante para 5,1 GHz é geralmente aceitável.
Certa preocupação só pode ser causada por temperaturas atingindo 100 graus – o máximo definido na especificação. Normalmente, os processadores Intel têm o throttling térmico habilitado neste local, mas no Comet Lake, o limite de temperatura pode ser aumentado 15 graus – para isso, há uma configuração especial de Temperatura máxima da CPU no BIOS da placa-mãe.
A segunda parte do teste de overclock do processador consistiu em teste de estabilidade no modo “pesado”, onde as instruções vetoriais AVX / AVX2 já estão totalmente aplicadas. Esses testes podem ser realizados usando o mesmo programa Prime95 30.3, mas os resultados são um pouco diferentes. Um aumento significativo na dissipação de calor que acompanha a execução de tais instruções leva ao fato de que as tensões aplicadas para overclock têm que ser reduzidas e, como resultado, o processador demonstra um potencial menos impressionante.
Aqui, o melhor resultado é uma frequência de 5,0 GHz, que pode ser obtida a 1,35 V. Observe que, apesar do overclocking mais fraco, o processador neste caso consome 35 W a mais do que operando a 5,1 GHz, quando a carga não é inclui comandos de vetor. Este fato é uma manifestação do consumo de energia das instruções AVX / AVX2 na microarquitetura Skylake.
Resumindo o resultado intermediário, afirmamos que se abordarmos o processo “de frente”, então o limite de overclocking estável do Core i7-10700K terá que reconhecer a frequência de 5,0 GHz. Quando a tensão é definida para 1,35-1,375 V, o processador selecionado será capaz de permanecer completamente estável e passar em qualquer teste de estresse nesta frequência.
⇡#Como melhorar o resultado
É geralmente aceito que os processadores Intel nos últimos anos têm se desenvolvido em um cenário extenso, apenas aumentando o número de núcleos e frequências de clock, mas não mudando sua microarquitetura. Em muitos aspectos, esta é uma declaração justa, mas, ao mesmo tempo, certas transformações ainda ocorrem. As ferramentas de overclocking são apenas um exemplo de uma área onde mudanças importantes ocorreram silenciosamente – e como resultado, novos processadores podem ser overclockados com mais eficiência, mesmo que não haja pré-requisitos tecnológicos para isso.
A primeira melhoria importante desse tipo foi o surgimento da opção AVX Offset, que permite reduzir o multiplicador da CPU em uma ou várias etapas ao executar instruções AVX / AVX2. Esta opção foi introduzida na família Coffee Lake e, desde então, tem sido ativamente usada por overclockers. Devido ao fato de que as instruções AVX / AVX2 são caracterizadas pelo aumento do consumo de energia e aquecem ativamente o cristal da CPU, usar diferentes frequências para operação normal e para trabalhar com instruções vetoriais na maioria dos casos permite melhorar os resultados de overclock de qualquer processador Intel moderno.
Por exemplo, como mostrado acima, nosso Core i7-10700K experimental é geralmente estável em 5,1 GHz, mas sob carga de AVX, seu limite cai para 5,0 GHz. A opção AVX Offset pode ajudar a evitar o sacrifício da frequência em prol da estabilidade geral em todos os modos. Com sua ajuda, o processador pode ser facilmente configurado para que sua freqüência de operação seja selecionada dinamicamente: 5,1 GHz no modo normal e 100 MHz inferior ao executar as instruções AVX / AVX2.
Tivemos sorte com o Core i7-10700K: para 5,1 GHz em modo normal e 5,0 GHz em carga AVX, você pode usar a mesma tensão de 1,375 V – em ambos os casos, o sistema permaneceu estável. No entanto, overclocking com voltagem constante não é a melhor opção para um CPU multi-core moderno. Em primeiro lugar, no caso de uma carga AVX, o processador com uma tensão superestimada vai aquecer mais do que poderia, o que pode afetar adversamente a durabilidade do silício. Em segundo lugar, pode ser simplesmente impossível usar um único nível de tensão para frequências diferentes, especialmente se essas frequências diferirem não em 100 MHz, mas mais significativamente.
Na verdade, é por esta razão que no modo nominal, a tensão de alimentação dos processadores modernos é definida não por uma constante, mas por uma curva: quanto maior a frequência, maior a tensão de alimentação. É nesta dependência que também se constrói o funcionamento do modo turbo. A Tecnologia Intel Turbo Boost, como você sabe, é responsável pelo ajuste dinâmico da frequência: ela aumenta a frequência do processador quando a carga cai em apenas uma parte dos núcleos de processamento, deixando a outra parte dos núcleos ociosa. Ao longo do caminho, mudando de acordo com uma lei pré-programada, a tensão de alimentação da CPU também aumenta, garantindo a estabilidade do sistema com frequência crescente. Ao mesmo tempo, as temperaturas e o consumo de energia do processador não extrapolam os limites permitidos, pois, em média, levando em consideração a ociosidade de alguns núcleos, a carga permanece baixa.
Isso pode ser mostrado de forma mais clara com um exemplo: para o processador Core i7-10700K, que foi usado nos testes, a dependência predefinida da tensão em relação à frequência ficou assim.
A especificação assume que a tensão deve variar em uma faixa muito ampla. Ainda que falemos do intervalo de 4,7 a 5,1 GHz, no qual a frequência de operação do Core i7-10700K varia sob carga no modo turbo ativo, a diferença na tensão fornecida ao processador chega a 0,3 V. Ao mesmo tempo, a tensão máxima que pode ser alimentado para o processador no modo nominal é um impressionante 1,5 V.
É razoável manter essa abordagem de regulação de tensão para overclocking, uma vez que a dependência da tensão sobre a frequência reduziria o aquecimento do processador no modo AVX com uma frequência menor do que no estado normal.
E a plataforma LGA1200 tem essas possibilidades para controlar a tensão do processador. Além de definir uma voltagem fixa da CPU, as placas-mãe há muito oferecem dois outros métodos: Offset e Adaptive. O primeiro método, Offset, permite deslocar toda a curva de tensão predefinida para cima ou para baixo na ordenada por um delta definido pelo usuário. O segundo método, Adaptativo, é na verdade uma combinação de definir uma tensão fixa e usar um deslocamento. Neste modo, você pode especificar a tensão que o processador deve receber quando a frequência máxima for atingida, e este valor será obtido deslocando de forma correspondente toda a curva de tensão para cima. O deslocamento da curva para baixo, infelizmente, não é diretamente suportado neste caso, mas pode ser obtido usando o parâmetro Offset.
No entanto, com o aumento nas frequências de clock nominais dos processadores Intel, chegamos a uma situação em que o limite superior na tensão versus dependência de frequência predeterminado pelas especificações subiu muito. Por exemplo, para o nosso processador Core i7-10700K, a frequência turbo máxima é 5,1 GHz, e a tensão determinada para esta frequência é definida em 1,5 V. Obviamente, dificilmente há necessidade de aumentá-la ainda mais, então o modo de mudança de frequência adaptável tornou-se para overclocking se encaixam mal.
Mas nos processadores Comet Lake, ele foi oferecido um substituto muito melhor: eles abriram acesso a toda a curva de tensão como um todo. É especificado por oito valores-chave e cada um deles pode ser ajustado. Como resultado, apareceu uma oportunidade conveniente para ajustar com precisão a lei de mudança de voltagem e obter exatamente a forma da curva que é necessária em um caso particular.
Voltando à nossa cópia do Core i7-10700K, seria lógico ajustar a curva de tensão versus frequência de forma que 1,35 V seja fornecido ao processador a uma frequência de 5,0 GHz e 1,375-1,4 a uma frequência de 5,1 GHz. B. Não é difícil obter isso adicionando constantes de correção em dois ou três pontos de base extremos – a uma frequência de 5,1 e 5,0 GHz, e também ao mesmo tempo, talvez, a uma frequência de 4,8 GHz.
Como acontece com qualquer método de modificação da tensão de alimentação da CPU, se a forma de onda for corrigida, um ajuste adicional do parâmetro LLC pode ser necessário para que a tensão não se desvie muito dos valores especificados sob alta carga. No entanto, não é recomendável superestimar os níveis de LLC neste caso, pois isso pode levar a surtos de tensão e seus surtos de curto prazo além dos limites seguros quando a corrente no processador muda abruptamente. É mais seguro usar os valores médios do parâmetro LLC, mas ao mesmo tempo fazer correções adicionais para a localização dos pontos base da tensão versus frequência.
O resultado é um overclock com controle de frequência e ajuste dinâmico de tensão. Na realidade, porém, na maioria dos casos, é possível dispensar a correção direta da curva de tensão. Sim, esse recurso dá ao overclocker uma ferramenta muito flexível, mas um efeito semelhante com os processadores Comet Lake pode ser obtido muito mais facilmente – simplesmente configurando uma voltagem fixa no processador. Nesse caso, a mudança na tensão realmente fornecida à CPU, dependendo da frequência e da carga, pode ser implementada escolhendo níveis baixos de LLC, nos quais a queda de tensão com o aumento da corrente é apenas parcialmente compensada. Como a carga AVX consome mais energia, quando ocorre, o processador consome mais corrente – e isso resulta em uma queda de tensão adicional. Não é difícil usar este efeito por uma boa causa: ele apenas permite que você garanta que a tensão fornecida à CPU no modo sem instruções AVX seja maior do que quando a carga inclui instruções AVX.
É fácil ilustrar o que foi dito com o gráfico a seguir. Ele mostra as tensões reais obtidas por um processador Core i7-10700K rodando a 4,9 GHz quando diferentes níveis LLC são selecionados em uma placa-mãe ASUS ROG Maximus XII Hero quando a tensão da CPU está definida para 1,35 V fixo no BIOS da placa-mãe. para traçar as curvas no gráfico foram feitas sob carga normal e AVX no Prime95 30.3.
Apesar do fato de que a tensão do processador neste experimento foi formalmente definida para um valor constante, na verdade ela variou dependendo da natureza da carga, e a magnitude da queda de tensão ao alternar para comandos AVX em níveis baixos de LLC pode ser muito perceptível e até mesmo exceder 0,05 V …
Para uma amostra de teste do processador, já foi determinado anteriormente que a diferença de tensão ideal no modo com instruções AVX e sem elas deve ser de cerca de 0,025 V, portanto, definir uma tensão fixa e um certo nível médio de LLC pode funcionar bem. Em particular, a opção mais aceitável acabou sendo a escolha de uma tensão fixa de 1,42 V no BIOS com o parâmetro LLC definido como Nível 5. Com tais configurações, não havia dúvidas sobre a estabilidade em uma frequência de 5,0-5,1 GHz como quando uma CPU estava trabalhando com AVX- carregar, e sem ele.
Teste de estresse Core i7-10700K Prime95 sem AVX – 5,1 GHz
Teste de estresse Core i7-10700K Prime95 com AVX – 5,0 GHz
Além de ajustar a frequência dos núcleos do processador, não será supérfluo adicionar mais alguns toques. Uma delas é o aumento da frequência da parte extra-core do processador (Uncore), sobre a qual opera o barramento em anel, que garante a interação dos núcleos entre si, e a memória cache do terceiro nível. Isso não quer dizer que essa frequência de alguma forma afeta visivelmente o desempenho, mas na maioria das vezes ela pode ser aumentada sem problemas para uma marca de 300-400 MHz abaixo da frequência do próprio processador. No entanto, é melhor fazer esta operação depois que o limite já foi encontrado para a frequência dos núcleos de computação, porque seu overclock dá um resultado muito mais tangível em comparação com o overclock do Uncore, e é mais razoável ajustar a frequência do Uncore de acordo com o princípio residual.
A voltagem da parte Uncore dos processadores Intel modernos está ligada à voltagem básica da CPU. Portanto, é difícil melhorar ainda mais o horizonte de overclock desta unidade de processador.
Mas você também pode selecionar uma frequência e temporizações de memória mais ideais e, ao mesmo tempo, definir níveis de tensão mais adequados VCCIO (tensão do controlador de memória e cache L3) e VCCSA (tensão do agente do sistema), que em muitas placas-mãe são excessivamente exagerados, o que leva a um aquecimento excessivo processador e às vezes até instabilidade. O nível recomendado dessas tensões deve ser selecionado com base na frequência do controlador de memória. Nominalmente, com memória DDR4-2933, os processadores Comet Lake operam em VCCSA 1.05V e VCCIO 0.95V; para modos até DDR4-3600, aumentar a tensão VCCSA para 1,2 V e VCCIO para 1,15 V é provavelmente o suficiente; e para DDR4-4000, vale a pena adicionar mais 0,05 V. a estes valores, ao mesmo tempo, não é recomendável elevar essas tensões acima de 1,3 V em hipótese alguma.
⇡#Software útil e utilitário Intel Extreme Tuning (Intel XTU)
Anteriormente, durante o overclock, fazíamos todas as configurações do sistema através da BIOS da placa-mãe, e no sistema operacional apenas verificávamos o que acontecia. Existem muitas ferramentas diferentes para isso, mas as mais populares são Prime95 para criar altas cargas no processador e Hwinfo64 para monitorar frequências reais, temperaturas, consumo e muito mais.
Recentemente, no entanto, soluções de software adicionais começaram a ser adicionadas a este conjunto básico e bastante ascético, o que pode, se não facilitar, pelo menos acelerar a seleção de parâmetros adequados durante o overclocking. Portanto, muitos já ouviram falar do amplamente anunciado utilitário Ryzen Master, que permite que você experimente os processadores AMD com “um clique” no Windows sem reinicializações intermináveis. A Intel tem um utilitário semelhante denominado Intel Extreme Tuning Utility (Intel XTU).
Francamente falando, Intel XTU é um programa antigo, mas melhorando sistematicamente, agora ele se tornou tão estável, funcional, versátil e conveniente que agora elimina quase completamente a necessidade de entrar no BIOS da placa-mãe. Na verdade, usando o Intel XTU, você pode alterar qualquer configuração de CPU e memória, exceto talvez para os parâmetros do conversor de energia na placa-mãe (leia – Calibração da linha de carga). Além disso, o que é importante, o Intel XTU não depende do fabricante de uma plataforma em particular e, em alguns casos, pode até abrir o acesso a aqueles parâmetros que estão escondidos no BIOS da placa-mãe.
Em particular, o XTU fornece acesso total aos multiplicadores do processador, configurações dos limites de consumo PL1 e PL2 e tensões fornecidas ao processador.
A frequência do cache L3 pode ser alterada separadamente.
Mesmo as temporizações da memória podem ser alteradas em tempo real.
Um componente importante do Intel XTU é o módulo de monitoramento de hardware, que permite monitorar o estado do processador da mesma forma que o Hwinfo64 ou outros utilitários semelhantes.
Além de tudo isso, o Intel XTU possui ferramentas para overclock automático, medições de desempenho do sistema e testes de estresse. Tudo isso faz deste utilitário uma espécie de centro de controle de overclocking unificado. Para alguns, pode substituir completamente todas as manipulações com o BIOS da placa-mãe, mas para outros vai ajudar na experimentação com o equipamento, permitindo que você economize tempo ao selecionar as configurações ideais.
Resultado dos testes. achados
⇡#Descrição do sistema de teste e metodologia de teste
Todo o épico com overclocking no Core i7-10700K descrito acima foi amplamente concluído com apenas um objetivo – entender se há algum ponto em overclock na plataforma LGA1200. Como acontece com os processadores AMD, os proprietários de processadores Core da série K da 10ª geração podem simplesmente confiar nas configurações automáticas e não haverá qualquer queda de desempenho perceptível?
Para responder a essa pergunta de forma convincente, testamos o Core i7-10700K em dois estados. Em primeiro lugar, no modo nominal, com os Multi-Core Enhancements habilitados, ou seja, no estado em que este processador funcionará para o usuário se ele não interferir nas configurações que uma placa-mãe de alta qualidade fará automaticamente. Lembre-se de que a essência dos Aprimoramentos Multi-Core é remover os limites de consumo PL1 e PL2 para permitir que o processador sempre use a frequência máxima especificada por turbo. E em segundo lugar, no overclocking acima descrito para 5,0-5,1 GHz. Todas as outras configurações do sistema foram deliberadamente mantidas as mesmas.
O sistema de teste consistia nos seguintes componentes:
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- Intel Core i9-10900K (Comet Lake, 10 núcleos + HT, 3,7-5,3 GHz, 20 MB L3);
- Intel Core i7-10700K (Comet Lake, 8 núcleos + HT, 3,8-5,1 GHz, 16 MB L3);
- Refrigerador do processador: NZXT Kraken X62;
- Placa-mãe: ASUS ROG Maximus XII Hero (Wi-Fi) (LGA1200, Intel Z490);
- Memória: 2 × 16 GB DDR4-3600 SDRAM, 16-19-19-39 (G.Skill TridentZ Neo F4-3600C16D-16GTZNC);
- Placa de vídeo: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (TU102, 1350/14000 MHz, 11 GB GDDR6 352 bits);
- Subsistema de disco: Samsung 970 EVO Plus 2TB (MZ-V7S2T0BW);
- Descrição: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W de titânio (80 Plus Titanium, 1000 Вт).
O teste foi realizado no sistema operacional Microsoft Windows 10 Pro (v2004) Build 19041.208 usando o seguinte pacote de driver:
- Driver do chipset Intel 10.1.18295.8201;
- Driver NVIDIA GeForce 451.67.
Descrição das ferramentas usadas para medir o desempenho da computação:
Formulários:
- 7-zip 19.00 – testando a velocidade do arquivamento. O tempo gasto pelo arquivador para compactar um diretório com vários arquivos com um volume total de 3,1 GB é medido. O algoritmo LZMA2 e a taxa de compressão máxima são usados.
- Adobe Photoshop 2020 21.2.1 – teste de desempenho para processamento gráfico. Isso mede o tempo médio de execução do script de teste do Puget Systems Adobe Photoshop CC Benchmark 18.10, que simula o processamento típico de uma imagem de câmera digital.
- Adobe Photoshop Lightroom Classic 9.3 – teste de desempenho ao processar em lote uma série de imagens no formato RAW. O cenário de teste inclui pós-processamento e exportação de JPEG com resolução de 1920 × 1080 e qualidade máxima de duzentas imagens RAW de 16MP obtidas com uma câmera digital Fujifilm X-T1.
- Adobe Premiere Pro 2020 14.3.1 – teste de desempenho para edição de vídeo não linear. Isso mede o tempo de renderização para o YouTube 4K de um projeto contendo filmagem HDV 2160p30 com vários efeitos aplicados.
- Blender 2.83.3 – testando a velocidade da renderização final em um dos populares pacotes gratuitos para a criação de gráficos tridimensionais. O tempo necessário para construir o modelo pavillon_barcelona_v1.2 final do Blender Benchmark é medido.
- Topaz Video Enhance AI v1.3.8 – teste de desempenho em um programa baseado em IA para melhorar os detalhes do vídeo. O teste usa o vídeo original em 640 × 360, cuja resolução é duplicada usando o modelo Theia-Detail: UE, P.
- V-Ray 4.10.03 – teste de desempenho do popular sistema de renderização usando o aplicativo V-Ray Benchmark Next padrão;
- X265 3,2 + 9 10bpp – testando a velocidade da transcodificação de vídeo para o formato H.265 / HEVC. Para avaliar o desempenho, é usado o arquivo de vídeo 2160p @ 24FPS AVC original, com uma taxa de bits de cerca de 42 Mbps.
Jogos:
- Odisséia de Assassin’s Creed. Resolução 1920 × 1080: Qualidade Gráfica = Ultra Alta. Resolução 2560 × 1440: Qualidade gráfica = Ultra alta.
- Civilization VI: Gathering Storm. Descrição 1920 × 1080: DirectX 12, MSAA = 4x, Impacto no desempenho = Ultra, Impacto na memória = Ultra. Descrição 2560 × 1440: DirectX 12, MSAA = 4x, Impacto no desempenho = Ultra, Impacto na memória = Ultra.
- Far Cry 5. Разрешение 1920 × 1080: Qualidade Gráfica = Ultra, Texturas HD = Ligado, Anti-Aliasing = TAA, Desfoque de Movimento = Ligado. Разрешение 2560 × 1440: Qualidade gráfica = Ultra, Anti-Aliasing = Desligado, Desfoque de movimento = Ligado.
- Hitman 2. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Nível de detalhe = Ultra, Anti-Aliasing = FXAA, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = On, Shadow Maps = Ultra, Shadow Resolution = Alto. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, Super Sampling = 1.0, Nível de detalhe = Ultra, Anti-Aliasing = FXAA, Qualidade da textura = Alta, Filtro de textura = Anisotrópico 16x, SSAO = On, Mapas de sombra = Ultra, Resolução de sombra = Alta.
- Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Predefinição = Mais alta, Anti-aliasing = TAA. Разрешение 2560 × 1440: DirectX12, Predefinição = Mais alta, Anti-Aliasing = Desligado.
- Guerra Total: Três Reinos. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme. Разрешение 2560 × 1440: DirectX 12, Qualidade = Ultra, Tamanho da unidade = Extremo.
- World War Z. Разрешение 1920 × 1080: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra. Разрешение 2560 × 1440: DirectX11, Visual Quality Preset = Ultra.
Em todos os testes de jogos, o número médio de quadros por segundo, bem como 0,01-quantil (primeiro percentil) para valores de FPS são dados como resultados. O uso de 0,01-quantil em vez do FPS mínimo deve-se ao desejo de esclarecer os resultados de rajadas aleatórias de desempenho provocadas por razões não diretamente relacionadas à operação dos principais componentes da plataforma.
⇡#Testes de performance
⇡#Desempenho do aplicativo
E aqui está, o momento da verdade. Aqui vemos porque todos os esforços descritos antes foram feitos e o resultado, francamente, não é nada impressionante. O overclock do Core i7-10700K permite que você obtenha melhorias de desempenho em aplicativos apenas dentro de alguns por cento. Acontece que uma parte significativa do potencial de frequência disponível do Lago Cometa já é utilizada pelo fabricante no modo nominal. Na verdade, se falarmos especificamente sobre o Core i7-10700K, então suas frequências de operação com os limites de consumo removidos estão na faixa de 4,7-5,1 GHz. Após o overclock, conseguimos fazer com que este processador funcionasse a 5,0-5,1 GHz, e isso é um aumento de 8% na melhor das hipóteses, então seria estranho esperar qualquer mudança dramática no desempenho.
Porém, ao mesmo tempo, seria errado dizer que o overclocking foi completamente inútil. Alguns aplicativos que consomem muitos recursos para transcodificação e processamento de conteúdo de vídeo ou para renderização começaram a funcionar de 5 a 8% mais rápido. Levando em consideração o fato de que tal aumento no desempenho foi obtido “do zero”, o overclock dificilmente pode ser chamado de um procedimento sem sentido. Os entusiastas individuais também podem estar interessados neste aumento de desempenho.
Verdade, é óbvio que nem sempre faz sentido fazer overclock. Em primeiro lugar, a melhoria na velocidade de execução da tarefa com o aumento da frequência do processador é observada longe de todos os lugares. Existem muitos aplicativos em que o desempenho é limitado não pela frequência, mas por outros subsistemas de computador, portanto, o efeito do overclocking costuma ser sutil. Em segundo lugar, o overclock do Core i7-10700K não o torna um processador de última geração em nenhuma circunstância. O Core i9-10900K operando em modo nominal, como você pode ver nos resultados, é sempre mais rápido do que o Core i7-10700K com overclock.
Renderização:
Processamento de fotos:
Trabalhar com vídeo:
Transcodificação de vídeo:
Arquivamento:
⇡#Desempenho nos jogos
Diagramas muito mais reveladores do que na subseção anterior podem ser vistos aqui, onde são construídos com base em medições FPS em jogos modernos. E antes ilustram que os adversários do overclocking têm razão, que acreditam que todo esse incômodo com a seleção de frequências e tensões não vale o resultado alcançado. Na verdade, o processador Core i7-10700K com overclock de 5,0-5,1 GHz é apenas 1-3% mais rápido do que ele mesmo no estado nominal. E este não é o ganho que os jogadores entusiasmados gostariam de ver.
Além disso, os dados de FPS apresentados abaixo foram obtidos em 1080p, ou seja, em um caso mais favorável, quando o desempenho do jogo é limitado pelas capacidades do acelerador gráfico, e o processador ainda tem a capacidade de afetar a taxa de quadros. E aqueles que jogam a 1440p ou 2160p (e similares) não têm chance de ver nem mesmo um efeito positivo tão modesto do overclock. Tudo isso sugere que os jogadores não precisam se preocupar com overclock do CPU – isso não dá nenhuma melhora mágica no desempenho em condições modernas.
Separadamente, deve-se notar que o Core i7-10700K com overclock não conseguiu superar o Core i9-10900K de dez núcleos em testes de jogos, embora pareça que dez núcleos para jogos são redundantes e os dois núcleos adicionais no processador mais antigo provavelmente não fornecerão qualquer suporte. Mas a vantagem do Core i9-10900K é explicada aqui pelo fato de que a Intel usa cristais semicondutores mais bem-sucedidos baseados em processadores de dez núcleos, que, mesmo no modo nominal, superam a marca de 5,0 GHz com uma carga de quatro a cinco núcleos de computação e a marca de 5,1 GHz sob carga. três ou menos núcleos. Portanto, em jogos onde um número bastante limitado de núcleos são carregados com trabalho, a velocidade de clock do Core i9-10900K no modo nominal é freqüentemente maior do que a do Core i7-10700K com overclock.
⇡#Consumo de energia
A desvantagem de aumentar as frequências do clock é o aumento no consumo de energia. Podemos observar esse efeito até no exemplo dos processadores Intel operando no modo nominal: cada nova encarnação da microarquitetura Skylake de 14 nm, que fica cada vez mais alta em frequência, aumenta seu apetite por consumo de energia. Porém, quando se trata de overclocking, a situação é bastante agravada, pois ao longo do caminho, com um aumento da frequência do clock acima dos valores nominais, quase sempre é necessário aumentar a tensão de alimentação do processador. Em outras palavras, um sério aumento no consumo de um sistema overclock é algo para o qual qualquer overclocker deve estar preparado.
Já foi mostrado acima: o overclock do Core i7-10700K para 5 GHz e superior leva ao fato de que o consumo deste processador sob carga pode chegar a 250-300 watts. Mas vamos ver o que tudo isso resultará em termos de consumo de todo o sistema. Para fazer essas medições, usamos os recursos da fonte de alimentação Thermaltake Toughpower DPS G RGB, que permite monitorar a saída de energia em sua saída.
O consumo de um sistema com um Core i7-10700K com overclock acabou sendo esperado mais alto do que quando este processador está operando no modo nominal. No entanto, a diferença não pode ser considerada chocante. Pelo contrário, se compararmos o consumo de dois sistemas semelhantes com este processador em valor nominal e durante o overclocking, então em caso de carga máxima, o aumento do apetite não ultrapassa os 40%. É perfeitamente possível tolerar isso, especialmente se você levar em conta que o processador Core i7-10700K operando a uma frequência de 5,0-5,1 GHz não parece mais glutão do que um Core i9-10900K de 10 núcleos em um estado sem overclock. Isso significa que um aumento de 8 por cento na frequência em termos de consumo de energia, neste caso, é comparável a um aumento de 25 por cento no número de núcleos de processamento.
⇡#Achados
Os principais processadores Comet Lake da Intel têm um overclock bastante medíocre – esta é a conclusão que pode ser tirada com base nos resultados dos testes realizados. E isso não é surpreendente. Operando pelo sexto ano consecutivo a mesma microarquitetura Skylake e processo tecnológico de 14nm, a Intel mais cedo ou mais tarde teve que se aproximar do limite final, e agora parece que estamos vendo exatamente isso.
A frequência máxima na qual vários derivados Skylake com um sistema de resfriamento convencional são capazes de operar não está muito além da marca de 5,0 GHz, e o Core i7-10700K quase a atinge no par. No decorrer dos experimentos com uma cópia de tal processador, conseguimos apenas 8% de overclock em relação à frequência máxima do Core i7-10700K com uma carga em todos os núcleos, e este é um resultado bastante pálido no contexto do fato de que o primeiro Skylake vem de 2015 poderia ser aumentado em cerca de 20%. A situação com o Comet Lake é agravada pelo fato de que os processadores modernos receberam um modo turbo avançado, cuja frequência pode aumentar para 5,1 GHz (ou até mais) automaticamente – quando carregado em um ou mais núcleos.
Tudo isso leva ao fato de que a viabilidade de overclocking, por exemplo, em relação ao Core i7-10700K acaba sendo uma grande questão – pelo menos se você abordar este processo de um ponto de vista utilitário. Como os testes mostram, nenhum ganho de desempenho qualitativo pode ser obtido dessa forma, e algum efeito positivo tangível do aumento da frequência além do modo normal é observado apenas em situações selecionadas.
O público de jogadores pode abandonar imediatamente as tentativas de overclock do processador. O aumento na taxa de quadros em jogos modernos após overclock do Core i7-10700K é quase impossível de notar. Se o FPS aumentar, estamos falando de um aumento de 1-2%, o que, obviamente, não fará nenhum bem. Não há nenhum ponto racional em comprometer a estabilidade do sistema e aumentar o consumo e aquecimento por causa disso, e é melhor se concentrar imediatamente no aumento das frequências da placa de vídeo – esta é uma ordem de magnitude mais útil em termos de desempenho de jogos.
No entanto, o overclock da CPU ainda pode ser visto como uma forma de melhorar o desempenho do sistema ao resolver tarefas computacionais que consomem muitos recursos. Em algumas situações, por exemplo, durante a renderização final ou durante o processamento de vídeo, overclocking Comet Lake ainda melhora o desempenho. E para esses cenários, pode fazer sentido. É verdade que não se deve esquecer que estamos falando de um aumento de desempenho na ordem de alguns pontos percentuais.
No entanto, há um argumento ligeiramente diferente a favor de processadores para overclock como o Core i7-10700K. O fato é que a Intel prestou e continua prestando grande atenção em apoiar os entusiastas, como resultado, qualquer experimento de overclock com o Comet Lake é extremamente fácil. Este processador oferece ao usuário um conjunto abrangente de ferramentas com ações claras e previsíveis. Além disso, a cada geração de CPUs, esse conjunto cresce, dando cada vez mais liberdade em como os usuários podem tentar extrair o potencial originalmente escondido do processador. Em outras palavras, não pense que overclocking é algum tipo de ritual intrincado. Levar o Core i7-10700K além do modo nominal e alcançar um desempenho estável é tão fácil quanto descascar peras, e esperamos que as recomendações fornecidas neste artigo sejam de boa ajuda.
Resumindo tudo o que foi dito em conjunto, resta resumir que os processadores Comet Lake de overclocking, que são marcados no número do modelo com a letra “K”, apesar de tudo, é perfeitamente possível considerar como objetos valiosos para experimentos de overclock. Ao mesmo tempo, não se deve esperar que tais experimentos possam trazer quaisquer dividendos perceptíveis em termos de ganho de desempenho, mas nem tudo é medido pela taxa de quadros e pontuações em benchmarks. Não temos dúvidas de que ajustar o overclock em sistemas LGA1200 é um processo muito emocionante, que pode dar prazer aos entusiastas por si só. A única coisa é, não se esqueça da seleção correta dos componentes do sistema, caso contrário o processo de overclocking suave pode tropeçar em solavancos de instabilidade, em cuja ocorrência não os próprios processadores são os culpados, mas alguns outros componentes.
Em conclusão, deve-se dizer que é aconselhável adquirir processadores Core i7-10700K para operação no modo nominal. Eles são bons mesmo sem qualquer overclock, ainda mais que em comparação com os modelos “normais” eles têm uma freqüência de clock aumentada e, conseqüentemente, melhor desempenho.