Что такое offset voltage
Разгон процессоров AMD и Intel: руководство Hardwareluxx
Страница 11: 990FX: значения напряжений
Если вы будете разгонять процессор «Vishera», то в UEFI/BIOS получите набор разных параметров. Хотя по сравнению с платформой Intel их не так много. Ниже мы привели наиболее важные из них.
Напряжения «Vishera»
Напряжение процессорного ядра – отличается от одного CPU к другому в зависимости от VID/качества процессора. На это напряжение следует обращать внимание большинству оверклокеров.
Напряжение северного моста в CPU (не следует путать с напряжением чипсета); данная часть CPU работает в собственном домене частоты и напряжения. Частота CPU-NB определяет скорость работы контроллера памяти и кэша L3. Компонент CPU-NB довольно существенно влияет на общую производительность системы. На высоких частотах рекомендуется поднимать напряжение CPU-NB для повышения стабильности системы.
Большинство материнских плат позволяют задать напряжение смещения, позволяющее увеличить напряжение выше диапазона напряжений CPU VID. Напряжение смещения добавляется к значению VID, оно может повлиять на разгон как с положительной, так и с отрицательной стороны. Фактическое напряжение рассчитывается следующим образом: CPU Voltage + Offset. Пример: VID 1,350 В + смещение 0,100 В = 1,45 В фактическое напряжение.
Напряжение чипсета. При разгоне через увеличение множителя повышать не требуется.
Если вы хотите разогнать процессор AMD ещё и через интерфейс HT, то может потребоваться увеличение данного напряжения.
Напряжение памяти. Зависит от используемых планок памяти.
LLC/Loadline Calibration:
Предотвращает эффект Vdroop (падение напряжения под нагрузкой). К сожалению, эта настройка встречается далеко не у каждой материнской платы AMD.
Разгон Matisse или в поисках предела. Обзор архитектуры Zen 2
Предисловие
Любой ручной разгон это отказ пользователя от гарантии на продукт и все действия совершаются на собственный страх и риск.
Одним из самых главных условий стабильности системы в разгоне, это правильно настроенные фазы и режим компенсации во время нагрузки. К счастью большинство материнских плат для процессоров Ryzen не обделены в настройках и позволяют пользователю достаточно гибко настроить систему.
Главными ингридентами этого салата являются :
CPU VRM switching frequency — включение автоматического или ручного режима управления частотой VRM модуля питания процессора. Задает рабочую частоту для преобразователя напряжения питания процессора. Чем она выше, тем более стабильным является напряжение питания на выходе. Однако увеличение частоты переключения транзисторов ведет к дополнительному нагреву компонентов модуля VRM. В большинстве случаев будет достаточно 400 кГц для мидл-сегмента и 600–800 кГц для сегмента топ-плат.
CPU Power Duty Control — модуль контроля компонентов каждой фазы питания процессора (VRM). На платах ASUS имеет два положения:
В первом случае количество работающих фаз будет обусловлено нагрузкой на процессор и в большинстве случаев все фазы одновременно будут редко задействованы. Во втором же режиме мы принудительно задействуем все фазы для любой нагрузки. По моему мнению именно второй режим будет оптимален.
На платах MSI и других вендоров названия могут варьироваться, но суть останется та же. К примеру, на MSI доступны режимы Thermal Balance и Current Balance.
CPU Current Capability — обеспечивает широкий диапазон суммарной мощности и одновременно расширяет диапазон частот разгона. В платах ASUS мое предпочтение это 120–130%.
Load line calibration (LLC) — управление надбавочным напряжением процессора во время нагрузки. Существует, чтобы обеспечить большую стабильность при разгоне и компенсировать колебания высокого и низкого напряжения (поддерживать линию напряжения на CPU больше стабильной).
Ничто не разрушает компонент ПК быстрее, чем нестабильность. Когда ваша система работает на холостом ходу, она отлично выдерживает напряжение, установленное в UEFI. Однако при тяжелой нагрузке напряжение вашего процессора падает и повышается во время бездействия. Своего рода качели, которые имеют Vdroop.
В разгоне Vdroop может вызвать проблемы со стабильностью, поскольку процессор потребует определенного уровня напряжения для поддержания заданной/требуемой частоты. Установка правильных калибровочных значений нагрузки может исправить это.
Ключевой особенность LLC является обеспечение дополнительного напряжение при увеличении нагрузки и только при необходимости, сохраняя при этом максимальное значение Vcore, которое вы установили. Это гарантирует, что вы только компенсируете «потерянное» напряжение и не вызовет «перевольтаж».
Четкой рекомендации, какой уровень выставить, я дать не могу, потому что каждая материнская плата у каждого вендора является индивидуальностью, но подсказку дам.
Читаем обзор вашей материнской платы и смотрим на результаты тестирования режимов LLC. Нас будет интересовать режим, который делает Vdroop самым маленьким (отрицательным), но, ни в коем случае не положительным, ибо это повлияет на срок службы процессора и VRM материнской платы.
CPU Over Voltage Protection, CPU Under Voltage Protection и CPU VRM Over Temperature Protection мы оставляем в автоматическом режиме, это защита компонентов от «выгорания».
Ручная установка множителя
Оптимальный режим для процессоров без суффикса «Х» поколения Zen и Zen+. И наверно это самый банальный способ разогнать процессор, который в большинстве случаев не потребует углубленных знаний.
Устанавливаем CPU Core Ratio, он же множитель. Для процессоров поколения Zen рекомендуемые значения находятся в диапазоне 38–40.
И задаем напряжение для процессора именуемое CPU Core voltage. Точных значений ввиду того что каждый экземпляр имеет разные вольт-частотные характеристики нет. Подскажу диапазон 1,3–1,4 В. Дальше сохраняемся и идем в Windows тестировать. Я предпочитаю LinX, прогонов 5–10, объем памяти 6–8 Гбайт. Наблюдаем за температурами (Tdie) и напряжением CPU Core Voltage (SVI2 TFN) с помощью HWInfo. Максимально безопасные температуры находятся в диапазоне 70–80 градусов.
Если гаснет экран или компьютер перезагружается — недостаток напряжения, как и в случае, если LinX пишет об ошибке или есть невязки со знаком «+».
Precision boost overdrive + BCLK + Offset voltage ( процессоры Zen+ и Zen 2 с суфиксом «Х»)
Хочу сделать важную оговорку. В большинстве последних прошивок исчезло большинство настроек, которые нам потребуются для данного вида разгона. По моим наблюдениям рекомендуемые UEFI основаны на AGESA Pinnacle PI 1.0.0.0a–1.0.0.2c. Если нашли сейчас — отлично, пробуем.
Пакет Linx или же игра, если вас не интересуют нагрузки связанные с AVX. Мониторим частоты, напряжение и температуры. Если система зависла или нестабильна, идем в UEFI и увеличиваем наш оффсет с пункта 4 на шажок. Повторяем процедуру пока не получаем удовлетворительный результат либо снижаем Scalar и снова подбираем подходящее напряжение.
Если напряжение в HWInfo во время нагрузки больше 1,47 В, вам стоит вернуться в UEFI и перейти в режим CPU Offset Mode. Так же начинаем с самого минимального напряжения, ходим в Windows, чтобы проверить стабильность или результат и в случае чего возращаемся чтоб скорректировать оффсет.
Если вы с этим всем разобрались, то можете попробовать еще больше увеличить буст с помощью BCLK (если он, конечно, есть в меню UEFI). Диапазон значений 100–103 МГц.
Имейте ввиду, что изменение BCLK потребует и изменения рабочего напряжения.
В идеале с помощью данного метода реально добиться частот в однопотоке 4470 МГц, без каких либо угроз для жизни процессора.
Для обладателей ASUS ROG Crosshair VI, VII и VIII существуют пресеты, которые не требуют настройки первых трех пунктов. Эти пресеты именуются как Perfomance Enchancer. Вам нужно выбрать LVL 2 или 3, плюс задать напряжение процессору через оффсет. И собственно все.
Precision boost 2 + Offset voltage (Zen 2)
Очень интересная технология, которая не имеет пакетных ограничений, присутствующие в PBO. Единственное ограничение — температура процессора. Соответственно, чем холоднее процессор — тем больший буст будет и на одно ядро и на все ядра. Большой акцент в данном случае должен быть уделен вашей материнской плате (VRM), охлаждению и разумеется хорошо продуваемому корпусу:
Нюанс. Недостаток напряжения запускает в этом случае технологию Clock Stretcher, которая постоянно мониторит состояние напряжений относительно нагрузки и если замечена сильная просадка напряжения (Vdd drops) — технология спускает частоту, чтобы уберечь систему от сбоя.
Потому вам следует найти такое напряжение, которое позволит процессору выходить в максимальный буст, при этом напряжение не будет выше 1,45–1,47 В.
Undervoolt (Zen+ и Zen2)
Понижение напряжения («даунвольтинг» или «андервольтинг») — процесс, который позволяет уменьшить энергопотребление и тепловыделение, не влияя на производительность системы. То есть мы получаем маржу (запас) между текущими показаниями и заводскими лимитами. Этот запас мы можем сразу же использовать в виде возросших частот.
К счастью делается андервольт проще, чем предыдущие четыре строчки. Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать наш результат. Возможно, самое минимальное значение напряжение может оказаться недостаточным для получения частот, которые мы имели в стоковом состоянии процессора. Для этого мы пошагово добавляем оффсет и смотрим на наш результат.
Хочу обратить ваше внимание на один момент — оффсет у всех процессоров будет разный ввиду уникальности каждой модели процессора, как в плане характеристик кремния, так и в плане базовой точки напряжения от которой действует оффсет. То есть все процессоры уровнять не получится и дабы не ждать часами ответа на форуме с вопросом «от какого напряжения будет двигаться офсет?», мы выставляем самое минимальное значение оффсета и идем смотреть результат в HWInfo. Для наглядности я вам предоставлю формулу как выглядит результирующее напряжение. CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage + Offset voltage в случае если вы выбрали оффсет положительный и CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage – Offset voltage если вы выбрали отрицательный оффсет. Вот собственно и все.
И последнее, результат (функциональность) того или иного метода разгона будет зависеть от прошивки, а если быть точнее, от лени производителя материнских плат. Вам может быть дана функция оффсета, но она может не работать, будьте готовы и к такому повороту события. Безусловно, в этом случае форум будет самым главным вашим помощником.
Разгон на «постоянку» в современных процессорах
Чем отличается разгон на постоянку от обычного?
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 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.
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)
Shadow of the Tomb Raider — около 4% прироста.
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.