Core leveling mode что это

11

Core Leveling Mode — что это в биосе?

Приветствую. Производительность процессоров растет — увеличивается частота, количество ядер. Но может быть редкая ситуация, когда достался процессор слишком мощный, а все ваши задачи — офисного уровня. Что тогда делать? Можно тогда из многоядерного проца сделать двухядерник.

Core Leveling Mode — что это такое?

Функция отключения/включения ядер процессора вручную.

На практике функция может позволять отключить:

1. 1 ядро (One core per processor).
2. 1 модуль (One Compute Unit).
3. Оставить 1 ядро в каждом модуле (One core per Compute Unit).

То есть разные варианты, зависит от материнки, версии биоса.

На материнсках Asus функция может быть расположена в разделе Advanced, по умолчанию там стоит Automatic mode, но можно например чтобы было только два ядра, для этого нужно выбрать Two core per processor.

Где это может быть полезно? Возможно что отключение некоторых ядер позволит снизить температуру при разгоне. Например процессор имеет 8 ядер, если 4 отключить, то температура оставшихся — может снизиться, за счет чего может получиться еще поднять частоту.

Также если вы собираете тихую систему, например для просмотра фильмов (медиацентр) — то много ядер может быть лишним, потому что нагрев, а это работа кулера, то приводит к ненужному шуму. Тогда можно отключить несколько ядер, обычно еще частоту снижают.

Обзор материнской платы Biostar A55MD2. Возможен ли разгон за $50?

Сегодня у нас необычный обзор. Мы познакомимся практически с самым дешевым решением на рынке для платформы FM2. Естественно, для нас наибольший интерес представляют возможности продукта с оглядкой на разгон системы — на примере самой простой платы сформируем основной список требований, которые покупатель должен будет предъявить к вероятному кандидату на покупку.

Наш экземпляр представляет собой максимально простую плату, у которой, однако, в зоне подсистемы питания APU наличествуют твердотельные конденсаторы. В остальном же это типичная офисная «материнка».

Отметим также гигабитный сетевой интерфейс, который в простейших продуктах встречается не так часто.

Упаковка и комплектация

На лицевой стороне небольшой коробки отмечены специфические особенности данного продукта, часть из которых мы уже отмечали. Кроме наименования модели наибольшее внимание сосредоточено на возможностях обновления микрокода, с которыми мы обязательно познакомимся.

Обратная сторона пестрит пиктограммами, при помощи которых производитель решил описать возможности своего продукта. Выглядит привлекательно, но конкретика в виде фотографии и сводной таблицы, как нам кажется, была бы более уместной.

• инструкция по быстрой установке — большой разворачивающийся лист, на котором изображена плата и выполнено описание всех её узлов;
• диск с драйверами, фирменным ПО и руководством (в электронном виде);
• заглушка для корпуса, обычного исполнения — с тиснением символов и иконок обозначения гнезд;
• два кабеля SATA 6Gb/s (!).

Примечательно, что заглушка оснащена фирменными для продукции Biostar прорезями для вентиляции. Кроме того, перед установкой в корпус её понадобиться самостоятельно подготовить — выломать лишние части металла под аудио- и видеогнезда.

Внешний вид

Плата очень компактная.

Приятно, что усилительная пластина есть, и состоит она из металлической вставки, зажатой в пластиковый «капкан».

Охладитель на чипсете выполнен из маленького куска алюминиевого сплава.

Питание платы осуществляется при помощи 24- и 4-контактных гнезд. Управлением APU заведует ШИМ-контроллер ISL62773: вычислительная часть использует трехфазный преобразователь питания, а встроенный северный мост — двухфазный.

Для охлаждения полевых транзисторов не предусмотрено никакого радиатора, кроме того — отведенная площадь текстолита и близкое соседство с дросселями не сулят ничего хорошего их температурному режиму.

Предусмотренные в заглушке отверстия для охлаждения вряд ли смогут как-то существенно помочь в этом вопросе.

Задняя же панель проста настолько, насколько это вообще возможно современному компьютеру.

Комплектное ПО

Постоянные читатели привыкли видеть на этом месте раздел, посвященный возможностям прошивки. Но сегодня традиция будет нарушена. Все из-за того, что плата не пожелала обновлять версию своего микрокода привычным уже многие годы способом — с флэш-накопителя. Это была старая, проверенная временем «флэшка» на 1 ГБ с файловой системой FAT32, на которую, к слову, успешно сохранялись скриншоты из того же UEFI. Поэтому пришлось прибегнуть к другому способу, более современному — из-под операционной системы. И если мы уже попали в ОС, давайте сразу изучим содержимое диска.

Главное окно напомнило времена появления в свет Windows XP — минимализм это наиболее лаконичное слово. Итак, первая вкладка — Drivers. Спартанский набор, ни о каком установке единым пакетом речь не идёт.

Что же, количество необходимых драйверов не столь велико. Начнем установку. И вновь пред нами олицетворение давно минувших дней:

Сложно комментировать любовь инженеров к самораспаковывающимся Zip-архивам. Сомнительно, что их использование сколь-нибудь сокращает величину установочного дистрибутива. Впрочем, после извлечения необходимых файлов наблюдаем фирменный интерфейс разработчиков готовых решений, что, в принципе, похвально — можно не беспокоиться за корректность процедуры установки.

На диске оказались все необходимые драйверы для работы в среде Windows 8.

Перейдем на следующую вкладку — Software.

BIOSCreen Utility позволяет изменить на свой вкус логотип, который отображается во время прохождения материнской платой процедуры POST.

BIOS Update Utility — именно то, зачем мы воспользовались диском. Впрочем, это ПО можно загрузить и с официального сайта производителя. Утилита отдает все тем же холодом истории, но в процедуре обновления микрокода главное стабильность, а не красота интерфейса.

С работоспособностью никаких проблем не возникло. Предварительно мы сохранили старую прошивку, а затем приступили к обновлению. Отрадно, что инженеры предусмотрели функционал внятного предупреждения, дабы у особо нетерпеливых пользователей не возник соблазн прервать процедуру не дождавшись её окончания.

Должны отметить попытку разработчиков ввести нас в заблуждение. Файл со свежей версией микрокода имеет невнятное имя, в котором нельзя угадать ни модель, ни номер прошивки, ни дату её сборки. К тому же версия, именуемая как 4.6.5, не поменяла своего номера после обновления. Успешность его проведения можно было идентифицировать лишь по дате сборки, которая видна в UEFI или в сторонних утилитах, например, в AIDA64.

Впрочем, мы не говорим о «рандомном» имени файла. В нём определенно заложен некий смысл, кажется, использована шестнадцатеричная система счисления в указании даты, но зачем такие сложности?

Вернемся ко второму пункту меню и рассмотрим последнюю интересную нам позицию — Temperature Monitor Utility. Процедура её установки происходит моментально, и пред нами предстаёт следующее:

В этом окне единственное что можно, так это изменить температурную шкалу с градусов Цельсия на Фаренгейта.

Продвигаемся дальше — вкладка Manual. Здесь всё понятно. Документация в pdf-формате, которая действительно соответствует нашему продукту. Подробной её содержимое назвать сложно, но в качестве руководства оно полностью выполняет свою роль.

В завершение вкладка About.

Из понятного только две из четырех строк. Последняя, возможно, дата сборки диска. Вторая же надпись снова несет сакральный смысл, который ясен, видимо, лишь инженерам.

Возможности UEFI

При входе в UEFI поначалу сложно поверить, что это не обычный AMI BIOS, тем более, что указателя мыши нет.

Структура и навигация напоминают классику, с которой не знакомы лишь начинающие пользователи. Как обычно, остановимся на самых значимых моментах. Перейдем во вкладку Advanced.

CPU Configuration радует возможностью задания режима Turbo Core. В интерпретации Biostar это звучит как Core Performance Boost (CPB). Core Leveling возвращает нас на несколько лет назад, к славным временам «анлока». Только вот какова польза от такого пункта при нынешнем процессоре? Таким вопросом мы еще не раз зададимся сегодня.

SATA Configuration предлагает выбрать из целых четырех значений желаемый режим работы накопителей.

Управление вентилятором ЦП вынесено в отдельный пункт меню. Правда, его исполнение обязательно должно быть четырехконтактым.

В следующей главе Chipset находится пункт меню GFX Configuration. В нем отчего-то по умолчанию выключена поддержка мультимониторных конфигураций. Еще один странный пункт, более актуальный для решений прошлых лет — FB Location. Мы не стали его ограничивать.

В следующей вкладке Boot отметим возможность отключения короткого гудка «спикера», что оповещает об успешной процедуре прохождения POST. Пункт крайне полезный, и его редко где можно встретить. Здесь же можно задать желаемый уровень взаимодействия с загрузчиком операционной системы.

Отметим неприятный факт отсутствия поддержки горячей клавиши F10, она же «Save». Приходится каждый раз переходить во вкладку Exit и производить сохранение настроек активацией соответственного пункта, или же пользоваться непривычной клавишей F4.

Наиболее интересная вкладка Performance осталась напоследок. В актуальной версии прошивки появился пункт задания опорной частоты. В предыдущей версии он отсутствовал напрочь. Впрочем, ликовать пока рано, поскольку управлять напряжением по факту невозможно. Есть только косвенный путь — активация NB Load Line Control. Но об этом позже.

Также в UEFI есть возможность изменить частоту графического блока, но изменить напряжение — снова негде.

Благо с оперативной памятью всё хорошо — можно задать как частоту, так и желаемое напряжение. Управление основной группой задержек также доступно.

Очевидно, положение Auto подразумевает собой значение напряжения порядка 1,50 В.

Разогнать процессор можно посредством пункта AMD Pstate Configuration. Здесь доступны изменение множителя, напряжения и частоты NB. Для ценителей есть пункт Core Devider, и снова не ясно, зачем он нужен. Впрочем, забегая вперёд, можно предположить, что выбор в этом пункте делителя со значением 2 придало бы системе должной стабильности (понижением рабочей частоты до 1900 МГц).

Сразу отметим, что перевод режима работы Custom P-states в положение Enable приводил к деактивации режима Turbo Core (CPB).

Что же, инструментарий в нашем распоряжении оказался не слишком большим, и все-таки сведем возможности UEFI нашей платы по разгону в следующую таблицу:

Разгонный потенциал

Признаться, плата очень своенравная. При повышении базовой частоты мы обычно понижаем множитель ЦП, для чего в прошивке рассматриваемого решения активировался пункт UEFI Custom P-states, позволяющий управлять состоянием процессора. Есть также аналогичный пункт и для NB. Так вот, при изменении опорной частоты в сторону увеличения от значения 100 МГц и активации ручных установок для северного моста плата вела себя абсолютно неадекватно, от нестабильности в приложениях до не прохождения процедуры POST. К тому же при каждом включении частота NB могла измениться в любою сторону. Поэтому мы не стали влиять на работу северного моста и доверили плате самой управлять его режимом во время прохождения всех тестов.

Перейдем же к разгону. Отталкиваясь от возможностей нашего экземпляра A10-5800K и принимая в внимание факт невозможности увеличения напряжения на NB, мы рассчитывали покорить частоту в 117 МГц. Обусловлена она выставляемым значением на мосте в 1,17 В, которое достигается переводом режима PWM NB Load Line Control в положение disabled. Все прочие выставляемые значения приводили либо к существенному падению напряжения во время нагрузки, либо же напряжение было заниженным даже в момент простоя (опираясь на показания программного мониторинга). Так или иначе, при выставленном в UEFI значении 117 МГц реальное значение составило 118,5 МГц. В таком состоянии система была нестабильна.

Пришлось понизить частоту до 116 МГц в UEFI. В таком положении реальная частота составила 116,5 МГц, а система наконец-то сохраняла стабильность.

Уже привычно напряжение на APU в простое понижается, а частота — нет.

Интересно, что в последней версии программного комплекса AIDA64 нет возможности мониторинга температуры процессора, очевидно — таковая возможность попросту не реализована на самой плате.

О тепловом режиме. Мы ожидали серьезный нагрев компонентов силовой подсистемы, так и оказалось. Дабы наши тесты не окончились досрочно мы вынуждены были привлечь к работе серьезный охладитель — Cooler Master BP806012M BA. Его участие позволило окончить этот цикл тестирования без инцидентов.

На очереди изучение возможностей платы по разгону оперативной памяти. Здесь проблем не возникло — существующий функционал UEFI позволил полностью раскрыться нашему комплекту без каких-либо проблем, то есть память заработала на частоте 2200 МГц.

Теперь перейдем к самой интересной части — разгону процессора. Известно, что наш экземпляр имеет рабочую границу, которая составляет 4500 МГц. И нет ничего удивительного, что мы без проблем смогли загрузиться в среду ОС при использовании сегодняшней испытуемой. Но о какой-либо стабильности в тестах речь не идёт, после двух-трёх минут под нагрузкой частота процессора опускалась до 1400 МГц. Попытки варьировать с напряжением или даже с итоговой частотой ни к чему не приводили — плата вела себя по-прежнему нестабильно. И, кажется, ясно, что всему виной её ограниченная силовая подсистема питания.

Для проведения эксперимента о подтверждении наших догадок мы перевели процессор в свой штатный режим работы и запустили тест на стабильность — Prime95 в режиме In-place large FFTs. Кроме того, был отключен обдув силовых элементов. Результаты не заставили себя долго ждать.

Плата не справляется с нравом A10-5800K даже в его штатном режиме работы! Включается термотроттлинг. Впрочем отрадно, что происходит реакция, которая не позволяет довести эксперименты до печального конца. Однако выходит, что декларация поддержки продуктом такого APU чисто «бумажная». Включение обдува приводит к нормализации работы и правильному прохождению тестирования.

На скриншоте видно, как поначалу даже работает Turbo Core. Понятно, что температура элементов даже при штатной частоте процессора оказывается запредельной, поэтому речь о каком бы то ни было разгоне вообще не идёт.

Давайте посмотрим на способности платы по разгону видеоядра. Признаться, здесь плата нас порадовала, потому как без какого-либо повышения напряжения, итоговая частота составила 1086 МГц.

При этом частота и напряжение в простое не понижались.

При штатных же частотах их понижение происходит, как положено.

Какой же итог можно подвести? Для достижения максимальной производительности системы на такой плате можно разогнать оперативную память и графический модуль, разгоном же центрального процессора заниматься категорически не рекомендуется ввиду очень слабой подсистемы питания.

Тестовый стенд

• процессор: AMD A10-5800K (3,8 ГГц);
• кулер: Noctua NH-U12P SE2 + Nanoxia FX12-2000;
• термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
• память: Kingston KHX1866C11D3P1K2/8G (2×4 ГБ, 1866 МГц, 8-10-10-28-1T, 1,65 В);
• видеокарта: Gigabyte GV-N580SO-15I (GeForce GTX 580);
• накопитель: ADATA Premier Pro SP900 (128 ГБ, SATA 6 Гбит/с, AHCI mode);
• блок питания: Chieftec APS-550S (550 Вт);

• операционная система: Windows 8 Enterprise x64 (90-дневная ознакомительная версия);
• драйверы: AMD SATA (1.3.1.43), ForceWare 314.07 (9.18.13.1407), PhysX 9.12.1031.

• AIDA64 2.80 (Cache & Memory benchmark);
• Futuremark PCMark 7;
• Futuremark 3DMark 11;
• World in Conflict: Soviet Assault;
• F1 2012;
• Batman: Arkham City.

Результаты тестирования

Производительность Biostar A55MD2 в синтетике находится на одном уровне с типичными представителями более старшей платформы — A85X.

Результаты выступления нашей испытуемой в продуктах компании Futuremark также не становятся для неё унизительными.

В игровых приложениях производительность продукта оказывается самой низкой, но назвать их провальными никак нельзя — преимущество конкурентов около 5%.

Энергопотребление системы

Замеры выполнялись после прохождения всех прочих тестов в «устоявшемся» режиме компьютера при помощи прибора Luxeon AVS-5A. Методика заключалась в фиксации средневзвешенного значения потребления тестового стенда «от розетки» во время прохождения теста Prime95 с применением профиля In-place large FFTs а также при простое компьютера после завершения теста.

Выходящий за грань разумного тепловой режим элементов питания APU наложил серьезный отпечаток на общее потребление системы, особенно — во время нагрузки.

Вывод

Сначала о продукте. Никаких неожиданностей сегодня не произошло. В плане производительности плата Biostar A55MD2 лишь немного уступила более старшим представителям лагеря FM2. Также она позволила весьма неплохо разогнать видеокарту и оперативную память, что уже похвально как для самой дешевой на рынке «материнки». Но все же несколько неожиданным оказался эффект от её взаимодействия с мощным A10-5800K — процессор не смог должным образом работать в своём номинальном режиме. Всему виной очень слабая подсистема питания.

Поэтому можно сделать простой вывод — для разгона процессора на платформе FM2 крайне необходим качественный элементный ряд в купе с хорошим охлаждением. Для этого необходимы достаточная площадь, отведенная под силовые транзисторы, оснащенных, к тому же, какой-нибудь системой охлаждения. Без этого говорить о разгоне практически бессмысленно.

Что касается разницы между младшим и старшим чипсетами — в реальных приложениях её практически нет. Поэтому если в системе не планируется использование скоростного SSD-диска, то переплачивать за возможности A85X смысла нет.

Компания AMD пусть и переживает не лучший момент в своей истории, но наполнение рынка в разрезе платформы FM2 можно назвать полным и завершенным — есть продукты для любых потребностей и по приемлемым для этого ценам. Не ошибитесь только в своём выборе.

Разгон на «постоянку» в современных процессорах

В текущий момент процессоры поступают в продажу по сути уже практически с максимальным разгоном, если говорить про обычный подход к разгону, когда задача — выставить максимальную частоту и подобрать к ней рабочее напряжение.

На Intel так можно получить лишь сущие копейки производительности, а на AMD так и вовсе результат в разгоне в играх может быть ниже, чем в стоке.

Причина тут проста — для того чтобы зафиксировать максимальную частоту — нужно добиться стабильной работы на этой частоте, в том числе и в тяжёлых задачах. Которые по сути мало кому нужны и подобные нагрузки у обычных пользователей длятся считанные секунды, но этого хватает, чтобы система зависала при нестбильном разгоне.

В общем — самый обычный метод разгона работать уже практически перестал и по сути — устарел. Применим он только для оверклокинга не для повседневной работы, а для, так скажем, спортивного разгона.

Мой чиллер на модулях Пельтье

Когда есть желание получить какие-то высокие частоты с целью просто получить их ради любопытства или чувств соревновательности.

Но это не значит, что увеличить производительность купленного железа вовсе нельзя.

И в этой статье я расскажу о том методе, который ещё хоть как-то работает для повседневной работы компьютера.

Что требуется для повседневного разгона?

Задачи, в общем-то максимально простая — сделать так, чтобы было тихо, процессор не жрал энергию как не в себя и при этом был быстрее, чем сток.

Настройка вентиляторов и выбор будущей максимальной температуры

И первый шаг на встречу к этому результату я предлагаю довольно неожиданный. Сразу изначально поставить для себя предельную цель по максимальному теплу и шуму от процессора, которые вы считаете приемлемыми.

Настройка скорости вентиляторов

В качестве примера посмотрим на то что можно получить с i9 9900k на тонкой башне на 4 тепловые трубки и 120 мм вентилятором.

У меня на башне стоит очень тихий вентилятор от арктик, и даже без корпуса шум для меня приемлем при скорости его вращения примерно в полторы тысячи оборотов.

Теперь надо понять сколько тепла от процессора в таком режиме сможет отвести кулер. Для этого надо выбрать для себя какую-то грузилку процессора. Это может быть Prime95, LinX, Linpack, OCCT или тест стабильности в AIDA64. Главное — просто нагружать процессор.

Далее используя intel Extreme Tuning Utility или райзен мастер надо постепенно увеличивать поверлимит процессору, разрешая ему потреблять всё больше и больше энергии при сформированном управлении вентилятором и дойти до такого потребления, при котором вы считаете, что температура ещё приемлемая.

Мой выбор для i9 9900k — это температура по ядрам — 80 градусов.

Получил я эту температуру на TDP 145 Ватт.

В общем — на этом были получены важные критерии будущего разгона. У меня будет процессор с TDP в 145 Ватт с уже известными мне температурами и шумом.

Оптимизация питания процессора

Осталось только сделать так чтобы процессор использовал эти дополнительные ватты не бездумно, переводя непойми что в тепло, а становился быстрее, чем он был.

Как я уже сказал вначале — установка наивысшей частоты и фиксация напряжения — тут не поможет. Я не смогу поставить даже 4,7 ГГц, так как с AVX с таким охлаждением процессор просто будут уходить в троттлинг из-за перегрева.

А в стоке в играх отдельные ядра хоть иногда, но прыгают до 4,9 ГГц, в таком случае я от разгона до 4,7 ГГц только потеряю производительность. Ну и по превью вы наверное уже видели, что в итоге после всех манипуляций будет получена частота 5,2 ГГц.

И получена она будет за счёт штатных возможностей авторазгона процессора. Кроме того в работе останутся все штатные функции энергосбережения. То есть процессор в простое будет потреблять 5-10 Ватт.

Для начала я расскажу и покажу как дела обстоят с Intel, а потом расскажу, чем отличается логика работы в AMD, к сожалению показать не смогу, так как у меня нет последних линеек райзенов.

Логика работы процессора при выборе частоты

Частоту процессор динамически выбирает исходя из текущей потребности в производительности, доступного лимита энергопотребления и ограничений по току.

То есть заявленные базовые частоты — это некие мифические частоты, которые вы никогда не увидите ни на intel ни на AMD.

С заявленными максимальными частота дела обстоят не лучше.

У меня было на YouTube канале видео про то как процессоры выбирают частоты и что такое турбо буст.

И тут надо вообще остановиться на том, что же производители указывают в частотах и TDP.

На счёт этих параметров частенько разгораются жаркие споры. Некоторые утверждают, что TDP указывается для процессора, работающего на базовой заявленной частоте. Другие настаивают, что TDP — это то выделение, которые процессор производит на максимальных заявленных турбо частотах.

Естественно и те и другие не правы.

В текущий момент частоты зависят от конкретной задачи. Если задача простая, с промежутками, допустим для синхронизации результатов между потоками процессора или с простоями в ожидании данных. То есть в играх, например, то процессор часто простаивает. Соответственно и энергопотребление у него ниже, в таком случае в рамках ограниченного энергопотребления он может позволить себе работу на более высокой частоте, повышая частоты до тех пор пока не упрётся в лимит. Это позволяет в подобной нагрузке компенсировать простои. То есть плохая оптимизация софта становиться не столь критичной за счёт роста частоты процессора. Однако, если задача вдруг перестала быть такой простой с точки зрения энергопотребления. Ложиться на все потоки процессора ровно и постоянно — тут уже чтобы не выходить за пределы TDP процессору приходиться снижать частоты.

А бывают нагрузки задействующие предельно транзисторные возможности процессора. Допустим нагружалки процессора. В таких условиях процессору приходится снижать частоту ещё сильнее.

Тут то и кроется главная проблема классического разгона с локом частоты и напряжения. Надо подстраивать систему именно под самые высокие нагрузки, при том, что пользоваться вы будите потом этим всем в самых простых нагрузках, то есть в играх.

Разрешаем процессору, самому выбирать для себя частоты

В общем я веду к тому, что современные проблемы требуют современных решений. И если раньше для разгона надо было отключать все оптимизации, чтобы повысить стабильность работы только на самой высокой частоте, то теперь надо делать всё наоборот, то есть оставлять все оптимизации, просто расширяя компетенции этих оптимизаций на большие диапазоны частот.

И разгон сводиться именно к тому, чтобы дать процессору новый, бОльший лимит по потреблению, снять заводские лимиты по формуле турбобуста на intel и научить материнскую плату работе с вашим экземпляром процессора, чтобы плата подавала оптимальные напряжения на всех диапазонах частот работы процессора.

И напомню, что важную часть этой работы мы уже сделали. А именно определили, что хотим чтобы процессор потреблял не 95 Ватт, а до 145. На самом деле даже не трогая частотную формулу турбобуста — процессор уже в тяжёлой нагрузке будет производительнее. То есть если раньше ему в сложной задаче приходилось, скидывать частоты, условно, до 4 ГГц чтобы уместить в 95 Ватт, то теперь штатными алгоритмами процессор умещаясь в 145 Ватт будет, условно, сбрасывать частоты до 4,4 ГГц.

Ну и на самом деле и на intel и на AMD производители материнских плат и так выставляют лимиты по мощности выше заводских для процессоров.

То есть на самом деле — установка 145 Ватт тут скорее является альтернативе заводским 200 Ваттам для используемой материнской платы.

Но учитывая то, что плата всё равно не знает какие напряжение ей надо подавать — 200 Ватт эти не дают толком никакого прироста. А лишь греют комнату и процессор.

Далее переходим ко второй важной части при разгоне. Начинаем учить материнскую плату подавать правильный вольтаж. Это очень важно, так как вольтах очень сильно влияет на потребление. Зависимость эта примерно квадратичная.

То есть условно при 1 Вольте у нас энергопотребление — 1 единица, а на 1,1 Вольта — уже потребление примерно 1,2 единицы, а на напряжении 1,4 Вольта потребление уже около 2-х единиц энергии. При этом частота влечёт примерно к линейному увеличению потребления. То есть разгон с 5 до 5,5 ГГц, если бы он был возможен без роста напряжения, приводил бы к росту потребления на 10%.

На деле рассказать плате о том, что она ставит неправильное напряжение довольно просто, и делается это в пару кликов, но я бы хотел чтобы вы не бездумно это делали, а с пониманием происходящего.

Поэтому для начала расскажу очень важную вещь.

VID и Vcore (напряжение на ядра) — это разные вещи!

Дело в том, что в классическом разгоне, с выставлением напряжения в ручном режиме — некоторые считают, что не отключая функцию SpeedStep и SpeedShift у процессора (это те технологии которые скрываются за автоматической подстройкой частот к нагрузке и переводу процессора и его обвязки в более энергоэффективные режимы в простое) — они остаются с процессором, который при снижении частот для оптимизации питания снижает и напряжение на ядра.

Думают так люди по очень простой причине — потому что в программах мониторинга зачастую вместо более важного параметра — напряжения на ядра (Vcore) — указывается такой параметр как VID. И этот параметр при снижении частоты в мануальном режиме задания напряжения на ядра — тоже снижается до тех значений, которые нужны были бы для питания процессора на сниженных частотах.

Собственно, что и логично, потому что значение VID — как раз и описывает то напряжение, которое было бы правильным с точки зрения процессора для его питания.

Но, когда вы задаёте напряжение в ручном режиме вы сами говорите плате, мол: «VID, конечно, штука классная, но ты не него не смотри. Подавай то напряжение, что я задал в мануальном режиме».

То есть вы оставляете оптимизации и процессор постоянно сообщает, что ему нужно одно напряжение, а вы даже для сниженных частот подаёте ему такое, которое нужно было бы для работы на высокой частоте. А как я ранее уже сказал — сама по себе частота не так сильно влияет на энергопотребление процессора. Иными словами — в рамках ограниченного TDP процессору с залоченным напряжением (выставленном в ручном режиме) нужно намного сильнее сбрасывать частоту работы в сложных задачах, чем если бы напряжение было дозволено снижать. Поэтому для повседневного разгона не в коем случае не надо переводить управление напряжение в ручной режим.

Корректировка напряжения Offset.

Благо есть ещё такой режим, который называется offset.

Суть этого режима в смещении вольт частотных таблиц питания.

Я задал процессору нагрузку и при помощи интеловской утилиты я изменял частоту ядер, замеряя VID и напряжения питания процессора для разных частот (вам это при разгоне делать не надо, я просто показываю что изменится).

На основе полученных данных я составил для вас график.

Нажмите для увеличения

По горизонтали тут множитель процессора, то есть частота, а по вертикали — напряжение. По этому графику видно, что VID и реальные напряжения на ядра отличаются. Сделано это не просто так. Дело в том, что материнская плата компенсирует потенциальные просадки по питанию во время серьёзной нагрузки на процессор.

И это один из методов коррекции напряжения для процессора. Классический offset предполагает, что вы указываете материнской плате, что ей надо либо сдвинуть эту характеристику выше,

либо то, что ей надо сдвинуть её ниже.

Но кроме того — вы можете за счёт LLC позволять при высокой нагрузке проседать напряжению по естественным причинам, ну то есть увеличивается нагрузка и напряжение естественно просаживается.

Либо вы можете задать настройки так, чтобы материнская плата держала напряжение на нужном уровне или даже задирала его в период высокой нагрузки. Собственно так вы можете обойтись без корректировки offset, допустим позволяя напряжению просаживаться в высокой нагрузке из-за чего естественным образом будет снижаться и энергопотребление, а значит в рамках ограниченного TDP процессор сможет выставлять более высокие частоты.

Но тут есть важный нюанс. В процессе изменения нагрузки очень резко скачет напряжение на ядра из-за чего возникает нестабильность работы.

В целом — в рамках стоковых частот — использовать LLC как аналог offset можно, но когда вы выходите на высокие частоты — броски дают нестабильность.

И для наглядности я сделал для вас сравнения напряжений в нагрузке для автоматической настройки в плате ASUS Maximus Gene XI, на значении LLC4 и на значении LLC8.

Нажмите для увеличения. График напряжения и VID процессора с LLC4 и LLC8

Тут кстати, так же можно увидеть, что плата способна сохранять устойчивую работу на частоте 5,1 ГГц без вмешательств в управление питанием, то есть я просто разрешил брать 5,1 ГГц, и процессор взял их. Но на 5,2 Плата уже ставить не рабочее напряжение для процессора.

Ну и для LLC8 видно, что результаты прерываются на частоте 4,9 ГГц потому что начался троттлинг из-за перегрева процессора выше 100 градусов.

Скорее всего значение авто у платы — это LLC3 или 2.

Но вернёмся к тому что нам надо подкрутить график зависимости напряжения от частоты так, чтобы он был оптимален для моего экземпляра процессора а не использовался некий общий, созданный с запасом.

Опять же — то что проделал я — делать вам при разгоне на надо, я просто показываю саму суть.

Для этого я провёл классический разгон, то есть лочил напряжения и частоту, выявляя наименьшие рабочие напряжения для своего процессора на разных частотах.

Начиная с напряжения на ядра 1,15 Вольта. Это напряжение позволяет процессору взять частоту 4,9 ГГц.

В штатных режимах работы напряжение на 4,9 Ггц было 1,26 Вольта.

То есть по дефолту набрасывалось на целую десятую часть вольта больше, чем нужно.

5 ГГц мой процессор без нагрузки с AVX берет на напряжении 1,23 Вольта. 5,1 ГГц на 1,27 Вольта, а 5,2 ГГц на напряжении 1,38 Вольта. 5,3 ГГц мой процессор к сожалению не берёт даже на полутора вольтах. И это мы говорим не про перегрев или ещё что-то.

В общем — получается вот такой график.

Можно мысленно продлить практический график в сторону низких частот.

Если судить по 4,9 ГГц то может показаться, что к стоковым напряжениям можно снять офсетом целых 0,09 Вольта, то есть почти одну десятую вольта, но если это сделать, то на низких частотах процессор будет недостаточно стабилен, так что так много снизить не удалось.

Как на практике вводить offset корректировку?

Опять же — на практике не надо делать никаких замеров частоты и реальных напряжений, строить графики и т.д. Это я просто показал вам для наглядности предпосылки к офсету.

На практике всё просто — вы вводите значение на понижение напряжение офсетом (это действие в простонародье называется андервольтингом процессора).

Благодаря этому процессор начинает меньше потреблять энергии, а значит может меньше сбрасывать частоты в нагрузке, опять же в купе с расширением TDP это помогает повысить реальные частоты. И к слову — всё проделанное сейчас работает и на процессорах intel без индекса k, так что немного вы можете разогнать и свой процессор без индекса k (кроме моих эксперимериментов для графиков).

И надо снижать напряжение до тех пор пока система стабильна. опять же используя различные грузилки производительности на свой вкус, а когда система начнёт зависать или уходить в синий экран — значит вы уже задали перебор снижения напряжения и стоит остановиться на значении, чуть ниже — самого устойчивого из полученных. То есть если на -0,08 Вольта система стабильна, а на -0,09 она не стабильна, то стоит для постоянной работы выставить -0,07 чтобы наверняка.

У меня же это получилось -0,05 для дальнейших тестов.

И выходит не слишком много. На рабочих для процессора частотах — это ещё сколько-то даёт эффект, но в диапазоне частот, которые будут уже разгоном — это снижение напряжения — капля в море.

Повышение частоты выше заводских лимитов

И тут мы переходим к повышению частоты. Если не трогать никакие опции оптимизации питания, а просто задать высокую частоту для ядер в биосе или из под винды, то это работает как продление функции турбо буст на большую частоту. То есть я поставив 5,2 ГГц могу получить эти 5,2 ГГц, но когда процессор потребляет слишком много — частота снижается. так же и в простое частота падает для экономии энергии.

Ну и на 5,2 ГГц — плата сама не смогла выставить напряжение, то есть заложенные таблицы напряжений для этого процессора не позволили в моём экземпляре попасть в нужное напряжение. Да и если бы попали, то были бы не самыми оптимальными.

В добавок ещё и офсет вмешивается в работу, усложняя задачу для платы.

Adaptive mode

Тут в силу вступает вторая часть ручной корректировки напряжений, потому что intel об этой проблеме уже давно подумали. Называется это дело — управление напряжением в адаптивном режиме (Adaptive mode).

Суть в том, что на штатном участке частот напряжения подаются штатные для процессора,

а на заштатном участке вы сами задаёте максимальное напряжение для выставленной частоты.

То есть в моём случае это 5,2 ГГц.

Я с небольшим запасом для стабильности поставил 1,41 Вольта,

напомню это напряжение я определил уже чуть ранее, когда делал графики (вам же надо провести классический разгон, но нагружать систему не на все ядра, чтобы не уходить в лимит по температуре, многие утилиты для тестов стабильности позволяют выбрать число потоков для загрузки, а Windows желая оптимизировать задачу сама периодически разрасывает эту нагрузку на разные ядра). И того — у платы есть кусок графика штатных напряжений для штатных частот и одна точка для нештатного напряжения повышенной частоты.

И дальше — имея эти куски данных плата соединяет их до единого графика досчитывая для себя все промежуточные напряжения для всего диапазона нештатных частот.

Adaptiv mode + offset mode

Естественно не забыты остались и коррекции офсетом. Так что помимо максимального напряжения для максимальной частоты — можно указать ещё и смещение напряжения офсетом. Причём смещение частоты ещё распространяется и на заданное максимальное напряжение.

Тут материнская плата заботливо пересчитывает заданное напряжение с учётом офсета, чтобы пользователи сами не считали в уме циферки.

Итого мы получаем вместо некой штатной вольт частотной зависимости — зависимость конкретно для вашего экземпляра процессора.

Естественно на самом деле система охлаждения не справилась бы с этим процессором на 5,2 ГГц без лимита мощности в 145 Ватт. Более того я не делал даже снижение частот на AVX. не стал я делать его, потому что в высокой нагрузке 145 Ватт это даже с учётом снижения напряжений всё равно не больше 4,7 ГГц на все ядра, а там — полученного напряжения и так достаточно.

Не забывайте про разгон кеша L3 на Intel

Кроме того не надо ещё забывать про разгон кеша L3 и кольцевой шины процессора.

На это есть отдельный множитель. Надо выставлять значения на 200-300 МГц ниже максимальной частоты. Я выставил 5 ГГц. Но выставил только максимальное значение, не трогая ограничения по минимальной частоте. Сделал я это потому что процессор частоты у нас будет сбрасывать, и в таком случае ему нужно сбрасывать и частоту кольца и кеша. делать процессор это всё будет автоматически, но если не разрешить ему увеличивать частоту, то он будет держать её на штатных частотах — 4,3 ГГц для i9 9900k.

Единственная ожидающая меня неприятность заключалась в том, что почему-то при активации адаптив мода перестала работать LLC. То есть в нагрузке напряжения начали дико просаживаться. Так что в итоге пришлось сильно задрать напряжения. В целом не до критических значений, учитывая, что на высоких токах напряжения будут ниже. Просто это усложняет контроль. И если бы у меня лимит был бы не 145, а, допустим, 200 Ватт, то падения напряжений были бы уже очень большими.

Тесты и прирост от разгона

Остаётся теперь замерить — что дали все эти изменения на практике в бенчмарках и играх.

Сенбенч R15. В разгоне естественно не хватает 145 Ватт TDP и процессор начинает сбрасывать частоты, но естественно, не так сильно как в стоке.

Прирост чуть более 8%.

Результат без разгона Результат после разгона

Сенбенч 20. Более тяжёлая нагрузка. Естественно и тут 145 Ватт не хватает чтобы не сбрасывать частоты.

Результат без разгона Результат после разгона

Но прирост уже составил примерно 12%.

В целом — прирост с одной стороны — для текущих реалиев процессоров разогнанных до предела с завода — не плохой, особенно помня, что осталась тишина и умеренные температуры процессора. Но для прибавки производительности на 12% пришлось прибавить почти 50% к энергопотреблению. В общем — неспроста заводские частоты у этого процессора такие, какие они есть, а не больше или меньше.

Win-rar. Этот тест ещё очень сильно любит разгон кеша.

Без разгона
С разгоном

Собственно прирост в без малого в 6% — это вероятнее всего в большей степени заслуга именно разгона кеш памяти.

Тесты в играх

Начнём с CPU тестов 3D Mark TS.

Без разгона С разгоном

В обычном CPU тесте прирост около 10% и тут уже процессор в разгоне может похвастаться высокими частотами.

В экстрим тесте прирост от разгона процессора составил уже 11%.

Без разгона С разгоном

Если говорить про реальные игры, то надо понимать, что это i9 9900k, и в целом — сложно представить что владельцы этих систем сидят на FullHD и специально занижают настройки сглаживания что-бы на RTX 3090 увидеть разницу в производительности.

Мне же с RTX 2070 совсем сложно добиться упора системы в процессор, при котором и будет видна разница производительности. Естественно при упоре игры в видеокарту — разница будет 0%.

В играх я оставлял максимальные настройки, но без сглаживания и в пониженном разрешении до 720p и при наличие в играх опций по снижению разрешения рендеринга — я снижал разрешение рендеринга, чтобы увеличить нагрузку на процессор.

А так же старался использовать игры, которые хоть как-то умеют работать с большим количеством потоков процессора.

Но даже так — результаты разгона минимальны.

В Division 2 — примерно 2% прироста.

(сравнения частот для игр не показываю, есть в видео версии статьи, с разгоном 5,2 ГГц с периодическими сбросами до 4,9 ГГц, без разгона — 4,7 ГГц)

Общее число кадров в бенчмарке

Shadow of the Tomb Raider — около 4% прироста.

Общее число кадров в бенчмарке

Far Cry 5 — так же около 4% прироста.

Общее число кадров в бенчмарке

WWZ прирост составил около 5%.

Общее число кадров в бенчмарке

В общем — результат есть, но именно для этого процессора и в играх — этот результат никому не нужен.

Так же стоит отметить, что из-за неполной загрузки ядер, что для 16 поточного процессора в играх норма — процессор иногда стремился снижать частоты работы с 5200 до 4900 МГц. И это обратная сторона сохранения всех оптимизаций процессора.

Но в целом — никаких проблем со стабильность или температурами не было. В стоке с теми же настройками кулера процессор греется градусов до 70. В разгоне временами температуры прыгают до 80.

Выводы

Безусловно — в сравнении со стоком, если очень долго просидеть на стоке — разница видна. Не в играх, конечно, а скорее в скорости загрузки приложений типа браузера. Это некие эфемерные доли секунды, но на повседневных задачах они ощущаются.

И, безусловно — подобный разгон нужен скорее для решений под разгон в младших линейках, для i9 — дело это несколько бессмысленное по крайней мере в текущее время, может быть через лет 7, когда процессор уже будет устаревшим — тогда может быть будет смысл добывать эти крупицы.

Чем отличается написанное выше для Ryzen?

Теперь немного про различия работы с разгоном на AMD. В целом — различия заключаются в том, что у AMD нет режима адаптивного разгона просто в силу того, что заявленные заводские частоты — это и есть максимальные для разгона частоты, и то, если повезёт. То есть если сравнивать с intel, то этой части частот

«Этой» — это та, что выделена красным

в принципе не существует и в рамках разгона на райзенах вы останетесь в тех пределах, где хорошо работают штатные механизмы задания напряжений. И доступна только задание offset напряжения. Ну или иными словами нужно сделать андервольт процессора и расширить для него лимиты по току и мощности и он сам разгонится.

А как же память?

Но, что касается разгона — процессор это только пол дела. Я не слова не говорил про оперативную память в тесте. А память тут стоит примерно такая которая стоит как самый дешёвый вариант, но уже с каким-никаким XMP профилем на 3000 МГц.

Следующей статье будет продолжением этой, где эти посредственные планки сменяться на нечто более интересное.

У меня есть новый комплект памяти, который тоже очень ждет чтобы его разогнали. И мы посмотрим что важнее, пыжиться с частотами и выжимать последние капли из процессора, или гнать память. Посмотрим память на родном XMP профиле на 4400 МГц, а также в лучшей конфигурации памяти, что мне удасться получить в ручном разгоне.