久違的外頻歸來? Haswell超頻實力初探(全文)_技嘉 G1.Sniper 5...

2020-12-08 中關村在線

    自2011年Intel發布Sandy bridge(下簡稱SNB)構架之後,桌面級PC超頻的方式發生了翻天覆地的變化。以往,我們想要獲得CPU主頻的提升,都是通過調節外頻(除Extreme版CPU)的方式來實現。而到了SNB平臺,以及其繼任者IVB平臺,提升倍頻幾乎成了平臺提升CPU頻率的唯一方式。然而倍頻並非每款CPU都可以調節,只有擁有「K」後綴的CPU型號才支持倍頻的調節,然而帶「K」後綴的型號價格昂貴,型號屈指可數,這使得超頻從原來的全民運動變成了小眾運動。

    在SNB與IVB平臺,外頻並非是完全鎖定。100MHz的基準值,調至102MHz問題並不大,但假使與LGA1156時代這種將133MHz外頻「狂超」至200MHz的情況相比,就顯得太微不足道了。對於SNB及IVB平臺來說,超頻等於提升倍頻。

    不過現在,第4代Intel酷睿智能處理器來了,它就是Haswell。它的到來貌似對現狀有了些許改變……


在IDF2013上Intel爆料了Haswell的「強大技能」……

    在IDF2013(Intel信息技術峰會)春季上,Intel展示了各項領域的各項技術,不過作為PC DIY的愛好者,我們所關注的焦點一定是Haswell平臺。果不其然,在峰會中,官方人員就向與會者介紹了Haswell平臺的技術特性,這其中就包括增強的BCLK能力

    一度被Intel「廢掉」的外頻調節如今會在Haswell處理器上「重生」嗎?

Haswell處理器:外頻倍頻都銷魂

    在SNB-E平臺,Intel引入了RCR(Reference Clock Ratio)技術。與SNB處理器一樣,SNB-E處理器的外頻為100MHz,而RCR的作用就是將SNB-E處理器的外頻分為1.0X,1.25X及1.67X三檔,對應外頻100MHz乘以相應倍數,分別為100MHz,125MHz及167MHz。


LGA2011的SNB-E平臺超頻原理介紹

    RCR技術的出現讓那些痛斥Intel「無良」的用戶看到了希望。儘管是非連續的,但理論上的外頻也能夠達到167MHz,這個數字足以讓人振奮。如i7-3960X(首發旗艦)及i7-3930K處理器,我們既可以調節倍頻又可以調節外頻,而像i7-3820,儘管不支持倍頻的調節,但我們也可以通過超外頻的方式來讓CPU達到一個較高的主頻。

    RCR技術還有一項特性,那就是其所影響的外頻只對CPU及內存頻率生效,並不會影響至SATA設備及USB設備的頻率,我們完全可以放心使用。


Haswell平臺保持了同高端LGA2011平臺一致的RCR超頻原理

    也許是SNB平臺名正言順接班人的原因,IVB平臺由於定位原因並沒有繼承Hi-End級平臺SNB-E的RCR技術衣缽,外頻理論峰值僅僅為116.95MHz。理論尚且如此,大家可以想見在實際超頻的過程中,IVB處理器的外頻將有多麼的「不堪」。

    不過,作為IVB平臺正統接班人的Haswell平臺卻並沒有延續其「疲軟」的風格,而是驚人的加入了與SNB-E平臺相同的RCR技術。同樣的,Haswell處理器(據說並非所有Haswell處理器均支持RCR)的外頻也可調節為1.0X,1.25X以及1.67X三檔,超外頻的時代得以回歸!

    另外,不但外頻有了改觀,倍頻也有了飛躍。帶「K」的SNB處理器倍頻上限為57X,帶「K」的IVB處理器倍頻上限為63X,而到了Haswell時代,帶「K」處理器的倍頻上限被提升至了80X,理論提升幅度極大。倍頻外頻一起超,這為廣大DIY愛好者提供了無限的遐想。

    此外,內存方面,由於加入了266MHz基頻,因此Haswell平臺內存的邏輯比例可達到2933MHz。看來,在內存頻率方面,Haswell平臺也定會有所建樹。

    究竟Haswell處理器的外頻是否如Intel所言?究竟RCR是不是一個噱頭?試過便知。

硬體測試平臺介紹

    為了測試Haswell平臺的外頻超頻能力,一套可靠的硬體測試平臺必不可少。在CPU方面,我們選用了Haswell處理器的旗艦款i7-4770K。該CPU採用22nm製程工藝,主頻達3.5GHz,睿頻可至3.9GHz,搭載性能強勁的Intel Graphic HD4600核心顯卡,無論是在運算性能還是圖形3D性能上均有著強勁的實力。

測試平臺硬體環境

平臺硬體

CPU

Intel

i7-4770K

主板

技嘉

G1.SNIPER5

顯卡

Intel

Graphic HD4600

內存

威剛

XPG DDR3-2133MHz

硬碟

希捷

1TB 7200RPM 32MB Cache

散熱器

利民

TRUE Spirit 90M

電源

酷冷至尊

SPG1200

顯示器

戴爾

U2410

    主板方面,測試選用了技嘉G1.SNIPER5。該主板是技嘉G1系列最新的基於Intel Z87晶片組的產品,在擁有強大音效及網絡等娛樂要素的同時,還擁有著非常齊全強大的規格和一流的做工,因此在超頻能力上,該主板也能不錯的保障。


技嘉G1.SNIPER5主板

    內存方面,由於超外頻會帶來內存頻率的提升,因此選擇一款頻率和體質還不錯的內存則是必要的。威剛XPG-2133是一款頻率為2133MHz的DDR3內存,高頻率保證了在外頻飆升的情況下,內存頻率不至於出現瓶頸。儘管在超高外頻後,我們會非常必要的進行內存降頻的操作,不過2133MHz的頻率還是為我們的頻率範圍提供了寬泛的空間。

  
威剛XPG 2133內存及利民TRUE Spirit 90M散熱器

    另外在其它配件的選擇上,散熱器選擇了利民一款非常熱門的塔式側吹散熱器:TRUE Spirit 90M。該散熱器採用3熱管設計,儘管體積小巧,但效能絲毫不差,甚至不輸一些大型風冷散熱器。

    超頻對於電源也有著一定的要求,因此選擇同樣不能馬虎。酷冷至尊SPG1200是一款經典的半模組1200W金牌電源,能夠為平臺提供穩定優質的電力輸出,為超頻提供保障。

BIOS:增加倍頻比率調整選項

    本次超頻測試,我們使用了技嘉G1.SNIPER5主板。而在BIOS調節選項中,也均已該主板的BIOS為例。


在M.I.T.選項中尋找Advanced Frequency Settings以調節頻率

    技嘉主板的BIOS相信大家都不陌生,首先我們找到M.I.T.欄目,其中Advanced Frequency Settings選項用以調節平臺的各種頻率。


Processor Base Clock(Gear Ratio)即為外頻比率調節選項

    之後,在Advanced Frequency Settings,我們發現了Processor Base Clock(Gear Ratio)選項,該選項就是外頻比率的調節選項,分為1.25X,1.67X,2.0X以及2.5X四檔。要調節該選項,需先將CPU Base Clock改為Manual。

    外頻調節慢慢來,首先我們將倍數改為1.25X,這樣CPU的外頻就運行在了125MHz。


倍頻改為8X,關閉睿頻,開啟單一核心,關閉節能

    首次嘗試以謹慎為妙,進入Advanced CPU Core Features選項,將CPU Clock Ratio(倍頻)調至8X,關閉Intel Turbo Boost Technology(睿頻),僅開啟單一核心(CPU Core Enabled:1),關閉Hyper-Threading Technology(超線程技術),關閉CPU EIST以及一切節能技術。

    需要注意的是,外頻的改變同樣會帶來內存頻率的改變,因此筆者將內存頻率設為1333MHz,這樣乘以1.25X,最終內存頻率為1666MHz。

    此時,CPU頻率為100MHz*1.25X*8X=1000MHz,僅單核心工作。平臺能否開機?

外頻125MHz不是問題 提升餘地較大

    BIOS設置完畢,保存後成功進入系統。在進入系統後,我們打開CPU-Z軟體,可以看到軟體識別出了CPU的基本運行頻率,看來區區100MHz*1.25X*8X的頻率真是不費i7-4770K處理器的吹灰之力就可達到。


125MHz*8X輕鬆應對

    既然毫無壓力,那我們就繼續拉高頻率,將倍頻提升至12X,同時開啟全部的4個核心。


開啟4核心,倍頻調至12X也可順利通過高負載測試


倍頻拉至33X也可順利通過負載,此時CPU主頻已達4.126GHz

    在4核心全開,100MHz*1.25X*12X=1500MHz的頻率下平臺仍然能夠穩定運行,索性我們就加大難度,將倍頻提升至33X,此時CPU主頻已達4.126GHz,同樣的,開機順利,負載測試也能正常進行。

   看來,RCR技術在Haswell處理器上並非說說而已。

鬥膽167MHz!外頻+倍頻不是夢

    既然125MHz不是問題,那麼167MHz則就是接下來需要挑戰的。由於採用167MHz的外頻在乘以相應的高倍頻會導致CPU主頻飆升,因此在BIOS中,各項參數還需進一步細化設置。


將外頻比率調至1.66X

    同樣的,在Processor Base Clock(Gear Ratio)中將倍數比率調節為1.66X(該BIOS中顯示為1.66X而非1.67X)。

    之後,不要忘記我們的內存性能。166MHz必將帶來內存頻率的提升,因此我們要看好手中內存的體質,將內存進行降頻操作。


將CPU PLL調為LCPLL


CPU Vcore調高,CPU RING Voltage調高

    由於CPU主頻的提升,電壓也需跟上。因此我們進入Advanced Voltage Settings選項,將CPU Vcore電壓略微提升。本次調節,筆者將該電壓調節至了1.16V。而隨著外頻的大幅提升,CPU RING Voltage也需略微提升。本次調節,筆者將該電壓調節值了1.08V。


外頻166.64MHz,倍頻26X,主頻4.332GHz,輕負載測試通過


外頻166.64MHz,倍頻26X,主頻4.332GHz,高負載測試通過

    在1.66X的外頻比率下,筆者也是經過了很多次嘗試,從低往高一點點嘗試。本次測試,在CPU電壓為1.16V,CPU RING電壓為1.08V的情況下,CPU主頻達到了166.6MHz*26X=4.332GHz,並通過了較高負載的Fritz Chess Benchmark測試,可以說結果非常令人滿意。讓我們一起為Haswell的外頻超頻能力鼓鼓掌吧!

i7-4770K超頻溫度測試

    溫度同樣是受大家關注的問題之一。儘管IVB處理器採用了比SNB處理器32nm工藝更為先進22nm製造工藝,可IVB處理器超頻後的溫度反而比SNB處理器還要高,這使得在一般風冷及水冷散熱的情況下,IVB處理器的主頻提升變得難上加難。


4.165GHz下CPU待機溫度為48℃

    既然IVB的溫度不能令我們滿意,那麼Haswell的溫度表現一定是我們所期待的的。本次i7-4770K溫度測試,我們將頻率定在166.62MHz*8X=4.165GHz,開啟全部的4個核心,關閉超線程。


烤機溫度在90℃左右


烤機測試穩定且順利,溫度在90℃左右

    烤機方面,我們採用了知名軟體AIDA64所自帶的穩定性測試作為測試軟體。烤機開始後,CPU溫度迅速飆升至了92℃,最高甚至達到了94℃,溫度很高,不過在長時間的烤機過程中,系統沒有出現死機藍屏等現象,還算是穩定。儘管我們本次選用的散熱器並非十分高端,僅為一個3熱管的小塔式側吹風冷散熱器,但90℃以上的溫度依然證明了Haswell處理器在溫度控制方面做的不夠理想。

總結:Haswell超頻潛力仍有待發掘

    在Intel的死忠用戶隱忍了兩年之後,闊別已久的超外頻終於算是在Haswell平臺上回歸了。或許是由於Haswell處理器在性能上相比上一代IVB處理器提升非常有限,所以Intel賦予了它在超頻方面的先天優勢:更強的BCLK性能,更高的倍頻上限,以及更可觀的內存頻率。

    在SNB-E平臺中,儘管RCR技術的出現使超外頻成為了可能,然而在絕大多數常規散熱的情況下,LGA2011處理器並不能輕易的達到1.67X的外頻比率,更多的時候是運行在1.25X比率,甚至是還未達到。然而在Haswell處理器上,Intel所承諾的1.67X在普通風冷條件下就可輕鬆實現,這不得不說是一大驚喜。調節外頻及倍頻後,CPU主頻可以很隨意的超至4GHz以上並可非常穩定的運行,說明外頻的改變並不僅僅面子工程。

  
增強的BCLK絕不只是說說;電壓提升空間仍然很大

    在嘗試1.67X外頻比率的時候,由於搭配較高倍頻,CPU的主頻一度接近4.5GHz,因此我們必須調整CPU的電壓。不過要在這裡特別指出的是,本次超頻測試,CPU的電壓一直保持在1.2V以下,這對於接近4.5GHz的主頻來說,絕對算不上高。筆者並沒有窮盡全力來讓手中的這顆i7-4770K達到極限,1.2V以下的電壓也著實壓力太小,而如果我們繼續拉高電壓並微調參數,那麼CPU的主頻一定可以達到一個新的高度。


想要讓Haswell處理器在超頻上有所建樹,加強散熱是必不可少的環節

    不過,有喜也有憂,這裡就不得不說到Haswell處理器的溫度控制了。在經歷了IVB的高溫後,Haswell並沒有將這一情況改觀。不管IVB的「開蓋」理論是否站得住腳,但高溫是困擾著99.X%非開蓋超頻用戶的問題。儘管本次我們選用了定位並不甚高端的利民TRUE Spirit 90M風冷散熱器,但在4.165GHz這一個也並不算高的頻率下,90℃以上的烤機溫度也的確算得上高溫了。

    儘管外頻的調節為非線性連續,但RCR技術在Haswell處理器上的出現讓超外頻再次回歸,也算解了燃眉之急。本次超頻測試僅為初探,在諸多條件尚且一般的情況下,i7-4770K證明了自己的實力。散熱是一個我們尤為要注意的問題,如果你想要挑戰高頻,那麼良好的環境及高效的散熱設備則是必不可少的。先決條件已經具備,Haswell的超頻潛力期待著我們一起去挖掘!

9技嘉G1.Sniper 5詳細參數

幾年前酷睿2時代的外頻瘋狂超頻確實是令人追憶,那時候購買處理器壓根就不管多高定位,而是只看這顆U是雷還是雕,自從SNB開始,外頻就很難去提升了,不過這種外頻超頻的爽快感覺即將復甦。

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