Marco Chiappetta. How to Overclock Your New Haswell CPU Like a Pro, www.pcworld.com

Фанаты скорости, обратите внимание: коль скоро вы потратили деньги на разблокированную версию нового процессора Intel Haswell и до сих пор не разогнали свой ПК, вы добровольно лишили себя важного преимущества (за которое уже не нужно платить) – улучшения производительности.

Недавно появилась возможность собрать высокоскоростную машину Haswell, оснащенную процессором Core i7-4770K, быстрым твердотельным накопителем, оперативной памятью емкостью 8 Гбайт и отдельной графической платой.

Поскольку улучшение производительности игр не являлось главной целью, большая часть бюджета была потрачена на процессор высшего класса и твердотельный диск. Это сочетание дает наибольший общий прирост производительности, особенно при использовании современной операционной системы Windows 8. Впрочем, для покупки процессора Haswell была и другая серьезная причина — разгон.

Основными компонентами ПК Haswell стали процессор Core i7-4770K, материнская плата Gigabyte Z87X-UD3H, оперативная память Kingston HyperX и графическая плата Sapphire Radeon HD 7790 DualX

Конечно, можно было бы сэкономить, выбрав процессор подешевле, и приобрести на оставшиеся в результате средства более мощную графическую плату, но выбор флагманского процессора Intel Core i7-4770K показался идеальным сразу по нескольким причинам. И дело не только в том, что это самый быстрый четырехъядерный процессор, созданный корпорацией Intel на сегодняшний день. Буква «K» в его названии означает, что разработчики оставили пользователю резервы для дальнейшего увеличения производительности чипа, а значит, компьютер достаточно легко и быстро можно разогнать. Поначалу попыти сильного разгона были ограничены бюджетом и возможностями штатного процессорного кулера. Однако открывающиеся перспективы привели к модернизации охлаждающей системы.

Процедура разгона оказалась простой и безопасной и принесла весомую отдачу. Результаты тестирования показали, что разгон процессора позволяет увеличить производительность ПК на 15-25%.

А теперь будет жарко

Для начала несколько слов об опасностях, которые таит в себе разгон. Прежде всего нужно напомнить о значительном росте температуры, с которым столкнулись пользователи, пытавшиеся разогнать процессоры Intel третьего поколения Ivy Bridge. Внезапно обнаружилось, что в одинаковых условиях разгона эти чипы греются гораздо сильнее, чем процессоры предыдущего поколения Sandy Bridge.

Разгоняйте Haswell профессионально
Процессоры Haswell, относящиеся к четвертому поколению Intel Core, при разгоне могут потребовать дополнительного охлаждения

Более сильный нагрев чипов Ivy Bridge может быть обусловлен двумя причинами: во-первых, транзисторы с тремя затворами, используемые в 22-нанометровом производственном процессе, упакованы плотнее, что в свою очередь приводит к увеличению термальной плотности процессора. Во-вторых, Intel заменила бесфлюсовую пайку, связывающую в Sandy Bridge процессорный кристалл с интегрированным теплораспределителем, менее эффективной термопастой. Увеличение термальной плотности с одновременным ухудшением термоинтерфейса привело к тому, что при разгоне чипы Ivy Bridge нагреваются гораздо быстрее. Процессоры Ivy Bridge по-прежнему можно хорошо разогнать, но для этого нужно принять дополнительные меры предосторожности, поскольку при увеличении нагрузки температура растет значительно более быстрыми темпами.

К сожалению, те же самые термальные недостатки присущи и процессорам Haswell. Чипы изготавливаются по аналогичной 22-нанометровой технологии с тремя затворами, а под теплораспределителем находится та же самая термопаста. В результате для сохранения устойчивого функционирования и поддержания пиковой производительности процессорам Haswell при разгоне требуется гораздо более активное охлаждение.

Проблема охлаждения

Разгон разблокированного процессора Haswell технически возможен с любым кулером, но чем сильнее разгоняется чип, тем более мощной должна быть охлаждающая система. Это справедливо для любого процессора, но поскольку речь у нас идет о чипе самой последней модели, настоятельно рекомендуем вам установить высококачественный кулер. Чем больше и мощнее, тем лучше.

Если же вы хотите заставить процессор Haswell работать на пределе его возможностей – подавая напряжение выше 1,25 вольт и поднимая тактовую частоту до 5 ГГц – нужно подумать об установке системы жидкостного или еще более экзотического охлаждения. Кстати говоря, воздушные кулеры старшего класса выглядят довольно забавно. Экспериментируя с разгоном, в компьютер был установлен настоящий монстр (модель Noctua NH-U14S), рядом с которым штатный кулер Intel кажется просто карликом.

По своим габаритам кулер Noctua NH-U14S превосходит даже средний корпусной вентилятор, но зато в условиях разгона ваш новый процессор будет сохранять минимально возможную температуру

Кулер Noctua NH-U14S поистине огромен. Его размеры составляют примерно 10x15 см, вес – 1,4 кг, а на радиатор монтируется вентилятор диаметром 140 мм. Радиатор состоит из медной основы и множества медных трубок, соединенных алюминиевыми пластинами. Все соединения прочно припаяны друг к другу, а вся конструкция покрыта никелем и блестит, словно зеркало. При такой массе и площади охлаждающей поверхности Noctua NH-U14S рассеивает гораздо больше тепла, чем слабенький кулер Intel. В конечном итоге это обеспечивает снижение рабочей температуры и позволяет разгонять процессор до более высоких скоростей.

Основы разгона Haswell

Процедура разгона нового чипа Haswell во многом похожа на разгон старых процессоров Intel. Разгоняемые процессоры Haswell помечаются буквой «K», в нашем случае – Core i7-4770K. Если в названии чипа буквы «K» нет, значит он обладает очень малым разгонным потенциалом. Улучшить его производительность вам не позволят аппаратные блокировки, реализованные конструкторами Intel в последнем поколении процессоров Core.

Разогнать процессор можно двумя способами: увеличивая множитель или повышая базовую опорную частоту (base clock, BCLK). К примеру, номинальная тактовая частота чипа Core i7-4770K, равная 3,5 ГГц, получается путем умножения базовой опорной частоты 100 МГц на коэффициент 35: 100 МГц x 35 = 3500 МГц или 3,5 ГГц.

Максимальная тактовая частота Core i7-4770K, равная 3,9 ГГц, достигается за счет умножения той же самой BCLK (100 МГц) на коэффициент 39. Повышая множитель или BCLK, вы увеличиваете тактовую частоту процессора. Поскольку процессоры с буквой «K» поставляются в разблокированном виде, теоретически менять множитель и BCLK можно с произвольным шагом, устанавливая BCLK равной 100 МГц, 125 МГц, 167 МГц или 250 МГц. Материнская плата, предназначенная для разгона (например, Gigabyte Z87-UD3H) позволяет использовать и меньшие приращения.

К сожалению, чипы Intel Haswell, как и их предшественники, поддерживают лишь весьма ограниченные изменения BCLK. При тонкой настройке процессорной частоты она меняется всего на несколько МГц. На практике приращения BCLK, превышающие 4-5 МГц, используются очень редко.

Для повышения общего быстродействия системы можно менять множители тактовой частоты памяти и даже интегрированных графических ядер процессора. Но здесь мы будем говорить только о производительности центрального процессора.

Напряжение и температура

Для поддержания устойчивого функционирования на заданной частоте процессоры требуют подачи определенного напряжения питания и не должны выходить за рамки определенной температуры. Возможно, для повышения частоты вам придется увеличивать и напряжение. Увеличение напряжения питания приводит к росту энергопотребления и выделению дополнительного тепла, в связи с чем процессору требуется более интенсивное охлаждение. В этом и заключается суть разгона: изменяя напряжение и регулируя температуру, вы обеспечиваете поддержание стабильной работы на более высоких тактовых частотах.

А теперь перейдем к конкретным цифрам. В режиме простоя процессор Core i7-4770K с кулером Noctua, о котором уже упоминалось ранее, нагревался в среднем до 32 градусов Цельсия. Благодаря технологии Intel SpeedStep его тактовая частота динамически понижается до 800 МГц, а напряжение питания до 0,7 вольт. При полной нагрузке на все ядра и включении турборежима частота поднимается до 3,7 ГГц, а напряжение до 1,076 вольт. И наконец, при пиковой тактовой частоте 3,9 ГГц и нагрузке только на одно ядро напряжение питания составляет 1,104 вольта. Температура самого горячего ядра поднимается примерно до 68 градусов.

Учтите, что полученные результаты характерны только для данных конкретных условий. При другой температуре окружающего воздуха, другой материнской плате, блоке питания и изменении прочих параметров они также будут другими. Следить за температурой и напряжением в режиме реального времени помогали бесплатные программы Real Temp и CPU-Z. Утилита Real Temp сообщала о температуре каждого отдельно взятого ядра, а CPU-Z информировала о напряжении питания, значении множителей, частот и многих других параметров.

CPU-Z – отличный бесплатный инструмент для получения различных сведений о вашем ПК. При разгоне процессора эту утилиту имеет смысл использовать для контроля за напряжением питания и тактовой частотой

Прежде чем приступать к разгону процессора, протестируйте свой ПК с помощью этих инструментов и определите базовые напряжения и температуры. Базовая информация поможет вам принять решение об интеграции дополнительных, более мощных охлаждающих систем и о безопасности подачи дополнительного напряжения. В общем случае напряжение питания можно безопасно увеличивать (в разумных, конечно, пределах), если температура продолжает находиться на низком уровне. Если же напряжение питания и температура аномально высоки, вы рискуете повредить чип.

Поскольку экзотические системы охлаждения не использовались, безопасным с учетом указанной ранее температуры процессора под нагрузкой можно считать повышение пикового напряжения примерно на 10%. Самое высокое напряжение, которое довелось наблюдать при работе системы, равнялось 1,104 вольта. Добавьте сюда еще 10%, и вы получите 1,214 вольта.

Регулирование напряжения и множителя

Используемая материнская плата имела встроенную программу BIOS/UEFI с полным набором инструментов разгона. Первоначально в BIOS было поднято напряжение питания процессора до 1,21 вольт и увеличен множитель для каждого ядра с 39 до 42. Таким образом, тактовая частота в турборежиме у всех четырех ядер возросла до 4,2 ГГц (42 x 100 МГц BCLK = 4200 МГц).

Сохранив внесенные изменения, была загружена Windows и протестирована устойчивость функционирования системы с помощью эталонных тестов (Cinebench и PCMark 7) и утилит, нагружающих процессор. Если система раз за разом выполняет многопоточный тест Cinebench R11.5 без сбоев и успешно справляется с пятью последовательными прогонами PC Mark 7, можно считать, что система работает устойчиво. На частоте 4,2 ГГц разогнанный ПК чувствовал себя вполне уверенно. Все работало идеально, а температура самого горячего ядра процессора, согласно показаниям Real Temp, не превышала 73 градусов.

Преодолев рубеж в 4,2 ГГц, множитель был постепенно увеличен, пока система не перестала устойчиво функционировать. На частоте 4,8 ГГц (с множителем 48) ПК не смог справиться с несколькими тестами Cinebench, хотя температура ни у одного из ядер не превысила 82 градусов. При наличии более эффективной системы охлаждения, можно было бы попытаться поднять напряжение и таким образом стабилизировать работу, но в имеющихся условиях было решено прекратить эксперименты и отыграть чуть назад. На частоте 4,7 ГГц (с множителем 47) система вновь обрела устойчивость, став при этом гораздо быстрее.

Подтверждение результатов

После завершения настройки было выполнено несколько тестов, чтобы оценить влияние разгона системы Haswell на производительность. В неразогнанном состоянии при выполнении многопоточного теста Cinebench R11.5 система набрала 8,09 балла. Во время выполнения многопоточного теста POV-Ray машина обрабатывала 1544,13 пиксела в секунду. В тесте Crysis при низком разрешении (1024x768 пикселов) частота смены кадров составила 237,16 кадров в секунду. При увеличении тактовой частоты процессора Core i7-4770K до 4,7 ГГц существенно выросла и производительность.

В конечном итоге, нам удалось добиться устойчивой работы всех четырех ядер Core i7-4770K на частоте 4,7 ГГц при напряжении 1,214 вольт. Как и следовало ожидать, производительность при этом заметно увеличилас

После разгона процессора результат выполнения многопоточного теста Cinebench R11.5 вырос до 10,26 баллов, увеличившись более чем на 27%. В тесте POV-Ray система обрабатывала 1959,56 пикселов в секунду (прирост производительности составил 26,9%). А в тесте Crysis результат достиг 270,12 кадров в секунду, увеличившись на 13,9%.

Такой прирост производительности, безусловно, заслуживает внимания. Приложив немного усилий, вы можете добиться увеличения быстродействия совершенно бесплатно – при условии, что ваша система имеет достаточно эффективное охлаждение.

 

10260