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突破5GHz不是梦 K版处理器风冷超频指南

2011-06-08Enoch《微型计算机》2011年5月上

随着Sandy Bridge处理器的问世,对处理器进行大幅超频已不再是液氮、液氦等极限超频手段的专利,使用风冷超频也可将处理器超频到5GHz以上。您也想体验超越5GHz的极速快感吗?不要着急,请首先拿到“驾照”,仔细阅读笔者为您精心准备的Sandy Bridge处理器风冷超频指南吧。

得益于新一代32nm工艺的完全采用,Sandy Bridge处理器的风冷超频能力相对以往处理器有了很大提高。继Sandy Bridge处理器在《微型计算机》上以风冷5GHz的频率惊艳登场后,风冷达到甚至超过5GHz,已成为Sandy Bridge玩家追逐的首要目标。然而要想达到5GHz这一频率却并不容易,与以往处理器相比,Sandy Bridge处理器的超频方法有一定的不同。究其原因,在于它的技术特性、平台规格上都有了不小的改变。因此要想实现顺利的超频,我们必须首先了解它有哪些新特性。

喜忧掺半 5大新特性改变超频方法

外频遭遇“叹息之墙”

在主板芯片组领域,Intel为了避免中低端产品影响到高端型号的销量,对中低端主板的超频性能进行了限制,通过控制外频的上限来严格区分主板定位。超频玩家们往往把主板的CPU外频上限,形象地称为“外频墙”。例如P45主板可以达到750MHz的高外频,而低端的P43主板则止步于420MHz~430MHz外频。尽管如此,使用P43主板搭配一些默认只有200MHz外频的处理器时,在理论上也能获得超过100%的超频幅度。

但Intel在对Sandy Bridge处理器的外频限制上就丝毫不留余地了。Intel取消了主板上的独立时钟发生器,把其整合到CPU内部,并将各条总线(包括SATA、PCI、PCI-E等)的频率与CPU的内部时钟发生器进行了绑定,设定频率为100MHz。当CPU外频提升时,PCI-E、SATA等总线的频率也同步上升,直接引起系统出现各种不稳定,从而达到限制外频提升的目的。

目前,主流的P67主板外频高只能稳定在105~110MHz,而传说中的Z68芯片组外频超频幅度也比P67高不了多少。如果通过超外频的方法来对Sandy Bridge处理器进行超频的话,幅度大约只能达到10%左右。即使您是“黄金圣斗士”级别的超频玩家,Sandy Bridge处理器的外频限制也是一道不可逾越的“叹息之墙”。

K版处理器是唯一选择

由于无法通过外频进行超频,因此要想对Sandy Bridge处理器大幅超频,就只能选择Sandy Bridge中开放倍频调节项目的K版处理器。不过,目前只有Core i5 2500K与Core i7 2600K两款处理器可供选择。而且尽管主要技术规格相同,K版处理器也比普通CPU贵了几百元。这就意味着,超频玩家必须投入更多的平台搭建成本,才能在Sandy Bridge处理器上获得更好的超频体验。

默认外频下支持DDR3 2133

在默认外频下,Sandy Bridge处理器可直接支持DDR3 2133。

在上一代的Core i7和Core i5处理器上,Intel曾经把内存分频也作为区分高低端CPU的一个重要指标。例如搭配P55主板时,在默认外频下,LGA 1156系列Core i5处理器高只能支持DDR3 1333内存,Core i7能够支持到DDR3 1600。而在Sandy Br idge处理器上,无论是Core i7还是Core i5,均能够直接支持DDR3 2133规格的内存。从对比表格中可以看出,Sandy Bridge处理器的内存分频更加灵活,不管是DDR3 800还是DDR3 2133,均能够在P67主板上找到合适的位置。同时,多达6个级别的内存分频系数,也让玩家能够根据自己内存的体质尽情地发挥内存的潜力。

LGA 1155处理器与LGA 1156处理器内存工作频率对比表

对比处理器 内存分频系数 CPU默认外频 默认外频下支持的高内存频率
LGA1156 Core i5 3,4,5 133MHz 1333MHz
LGA1156 Core i7 3,4,5,6 133MHz 1600MHz
LGA1155 Core i5 3,4,5,6,7,8 100MHz 2133MHz
LGA1155 Core i7 3,4,5,6,7,8 100MHz 2133MHz

32nm工艺的胜利

Sandy Br idge处理器采用了新的32nm工艺制造,功耗更小,而工作频率更高。对比上一代处理器,在相同工作电压下,其发热量更小、超频幅度更大、电压耐受性更好。例如Core i7 860/870处理器,在1.4V电压下的超频频率一般为4GHz~4.2GHz,而Core i7 2600K处理器在1.4V电压下,大多都能够达到5GHz的超高频率。在增加到1.5V电压时,甚至能够达到5.2GHz或者更高频率,而此时的发热量仅与1.4V时的Core i7 860/870处理器基本持平,目前的风冷散热器完全能够解决该状态下CPU工作所产生的热量。

五大电压需用好

与Sandy Bridge紧密相关的5种超频电压

众所周知,要想进行大幅超频肯定是需要提升电压的。而在Sandy Bridge处理器上,除了传统的处理器核心电压、内存电压外,还出现了CPU IO电压、System Agent电压(常简写为SA电压)等新型电压。接下来,我们列出了在Sandy Bridge超频中常用的5种电压,以及其具体作用。如能对这5种电压进行适度、恰到好处的加压,对于提升处理器的频率是大有裨益的。

Sandy Bridge常用电压及设置详解表

电压类型 作用 默认值 普通超频
建议值
极限超频
建议值
CPU核心
电压
提升CPU运行频率的关键电压设置选项 1.2V 1.2V~1.3V 1.4V~1.5V
CPU IO
电压
极限高频下起到稳定作用的电压选项 1.05V 1.05V~1.1V 1.224V
System
Agent电压
追求内存极限频率和集成显示核心
超频需要调整的电压选项
0.925V 0.925V 0.925V~1.1V
CPU PLL
自动加压
选项
针对D2及以后步进的K版CPU独有选项
,很多主板必须更新新版BIOS才能
激活该选项。开启后主板会自动调节
PLL电压值,CPU频率超过5GHz之后
打开该选项非常关键。
关闭 关闭 开启
内存工作
电压
提升内存运行频率的关键电压设置选项 1.5V 1.5V 1.65V~1.7V

风冷突破5.2GHz Sandy Bridge处理器超频实战

接下来,笔者就通过Core i7 2600K处理器和微星P67A-GD53主板搭建的Sandy Bridge平台,为大家讲解风冷激超5.2GHz的超频技巧。

超频示范平台表

CPU Intel i7 2600K 3.4GHz OC 5.2GHz
散热器 COGAGE True Spirit
主板 微星 P67A-GD53 B3
内存 宇瞻猎豹 DDR3 2000 CL9 2G×2 OC 2133MHz(7-10-7-27 1T)
显卡 铭鑫 GTX 460 中国玩家版(850/4000MHz)
电源 X7 900

热身运动不可少 硬件体质大摸底

在冲击风冷5.2GHz之前,我们先对示范平台进行了默认电压的超频测试,主要目的是对各个硬件的体质进行摸底。首先进入“超频”菜单,可以看到CPU基频与CPU倍频两大选项,CPU基频即我们以前常说的CPU外频。在这款主板上,该选项以10KHz为单位,设置值为10000起跳。我们知道1MHz=1000KHz,100000KHz则等于100MHz。所以大家千万别被10000的设置值所吓坏,其实这个只是文字游戏,实际上还是和以前CPU外频的100MHz一样。设置CPU基频时直接忽略后两个0即可,例如要设置为105MHz外频,则填入数值10500。CPU倍频菜单则仅对K版处理器开放,高可调倍频达到60,也就是说理论上K版处理器高可超频至6GHz。

与以往处理器类似,Sandy Bridge处理器的工作频率也是由处理器外频×处理器倍频而来。

1.“AUTO”不一定是默认电压值

在使用默认电压进行超频时,可以把各部分的电压值手动设置为默认值,例如CPU核心电压为1.2V,内存电压为1.5V,IO电压为1.05V,SA电压为0.925V,CPU PLL电压为1.8V,CPU PLL自动加压设置为“关闭”。这里为什么不把各个电压值设置为“AUTO”自动呢?这是因为目前很多主板的BIOS中均采用了预设超频参数。如果BIOS检测到CPU的外频或者倍频被提升的话,系统就会自动调用厂家原先预存在BIOS中的超频电压值,此时的AUTO自动设定值就不是默认值。例如Core i7 2600K默认核心电压为1.2V,当BIOS设置为“AUTO”而进行超频时,此电压值可能会自动增加到1.3~1.4V。

2.CPU体质巧鉴定

设置好电压选项之后,可以直接把CPU倍频设定为42,这是因为1.2V电压下稳定工作在4.2GHz是大多数Core i7 2600K的普遍体质。接着进入系统中进行拷机测试,如果稳定通过Prime95十五分钟测试的话,就直接进入BIOS中把倍频设置为44或者46。此时如果能再次稳定通过拷机,那么该CPU就具备了加压超频到5GHz的体质,玩家可以考虑冲击5.2GHz甚至更高频率。

3.内存体质看颗粒

Intel对Sandy Bridge处理器的内存控制器进行了很大程度的改进,无论是和LGA 1366处理器的三通道内存带宽比较,还是和LGA 1156处理器的双通道内存带宽比较,使用同样规格的DDR3内存,Sandy Bridge的内存带宽都能获得大幅度的提升。但对比LGA 1156处理器,Sandy Bridge处理器对内存颗粒的要求更加苛刻,之前很多在P55主板上能够稳定超频到DDR3 2400MHz的内存条,换到P67主板上后,连2133MHz都无法稳定,因此我们认为Sandy Bridge处理器挑选内存时应该注意颗粒的选择。根据笔者的使用经验,力晶A3G-A、A3G-U颗粒的内存条往往能够获得较好的超频幅度,而老牌的尔必达(Elpida )Hyper、BBSE颗粒和镁光D9KPT等颗粒则要逊色许多。如果想在Sandy Bridge平台上稳定运行在2133MHz频率下,应首选力晶A3G-U/A颗粒,而Hyper、BBSE、D9KPT等颗粒大都则可以稳定在1866MHz下。

反复尝试很重要 风冷5.2GHz终成功

在1.5V电压下,笔者终于顺利地将处理器超频到5.2GHz

如果您的处理器在默认电压超频中,至少可以稳定到4.4GHz,那么接下来就可以尝试刺激的加压超频。首先把CPU核心电压设置为1.4V,CPU倍频设定为50,CPU PLL自动加压选项设置为“开启”,尝试以5GHz的频率启动。如能顺利进入系统,则可以通过Prime95进行十五分钟的拷机测试。如能通过该测试,那么该CPU风冷超频到5.2GHz应该说不在话下。如果测试不稳定的话就继续提升CPU核心电压值,并且小幅度提升CPUIO电压值到1.1V。一般来说,CPU核心电压值超过1.45V仍无法稳定在5GHz的话,风冷超频到5.2GHz就希望渺茫了。

在5.2GHz频率下,Core i7 2600K的CINEBENCH R11.5多核渲染性能提升到了10分,已明显超过Core i7 980X 6核处理器8.92分的成绩。

此外,在超频时,我们可以通过运行Prime95烤机软件的方法来确定究竟需要拉升哪个电压值。例如笔者的CPU在核心电压1.44V时可以在5.1GHz频率下进入系统,但是运行Prime95约十六分钟后出现蓝屏,此时把核心电压增加到1.48V,运行Prime95约十分钟后
依然出现蓝屏,这时可以基本确定不只是CPU核心电压的问题,而是CPU IO电压值太低。后经反复调试,在核心电压1.5V,CPU IO电压1.224V的设置下,把CPU拉升到52倍频并通过稳定性测试,风冷5.2GHz终于大功告成。

在1.5V的工作电压下,Sandy Bridge处理器的发热量控制还是比较理想的,只要配备顶级的风冷散热器,继续提升电压值以获得更大的超频幅度完全可行。因此风冷5.2GHz并不是极限,手头拥有更好体质的Core i7 2600K的超频玩家,完全可以进一步压榨Sandy Bridge处理器的潜力。同时,从CPU IO电压与CPU超频和温度的关系来看,增加CPU IO电压值对CPU温度的影响非常小,但对提升稳定性也是很重要的。因此我们在超频过程中对CPU IO电压进行必要的提升,以增强超频后的稳定性,这是一个非常具有实用的小技巧。

超频后,5.2GHz的Core i7 2600K爆发出了强大的威力。在CINEBENCH R11.5多核渲染性能测试中得到了10pts的高分。相比其默认频率下6.64pts的性能,超频后的性能提升了50.6%。而与其他处理器对比,这一成绩也超过了6核12线程高端处理器——Core i7 980X在默认频率下 8.92pts的测试成绩,这样的超频可谓“物有所值”。

内存激超2133MHz,风冷超频才完美

虽然CPU频率已经达到了我们的目标值5.2GHz,但内存也不能拖后腿,否则默认DDR3 1333的内存带宽是根本无法满足5.2GHz处理器的胃口,不能做到性能的大化。在Sandy Bridge平台上对内存进行超频时,如果您的内存支持XMP技术,在BIOS超频选项中会出现“扩展内存预设技术(X.M.P)”选项,通过该选项可以调用内存SPD中预先设置好的超频电压和频率参数。

内存超频到DDR3 2133后,其内存带宽有了很大的提升。

如果不支持XMP,那么就手动把内存电压设置为1.65V,这个电压值为目前大多数DDR3内存颗粒的安全工作电压值,很多内存颗粒在该电压值下才能发挥超频潜力。接着把延迟参数设置为比较保守的9-11-9-27-1T,其他重要性不高的小参全部设置为“AUTO”即可,然后逐步提升分频系数,从1600MHz、1866MHz到2133MHz一步一步进行超频。当可以稳定运行在2133MHz之后,我们再慢慢把延迟参数往下调,此时应尽量保持1T不变,因为CR值对性能影响为明显。此外,对于大多数DDR3内存来说,使用较大的tRCD值,可以让内存运行在较低的CL延迟下,而较低的CL延迟也可缩短内存的响应时间,提升性能。例如把tRCD值增加到10,就可以把CL值降低到7。终经多次调试,笔者的内存可以稳定超频至2133MHz@7-10-7-27-1T,此时内存的读取接近25600MB/s,写入达到26288MB/s,复制更是达到恐怖的30548MB/s。

简单的大幅超频

在之前很多媒体对Sandy Bridge处理器的评测中,第二代Core i7处理器对比上一代产品,同频下仅有大约15%的性能提升,这让很多高端玩家对升级到Sandy Bridge平台并无太大的热情。但是通过以上笔者的介绍,可以看出,Sandy Bridge处理器带来的不单单只是同频下性能的提升,重要的是先进的制程、更突出的性能/功耗比、出色的发热量控制,这些元素让Sandy Bridge处理器成为新一代的风冷超频王。Sandy Bridge成为历史上首款仅仅依靠风冷散热器就可稳定超越5GHz的处理器,而这也是Sandy Bridge高端K版处理器大的意义所在。

而从超频方法上看,外频被限制的Sandy Bridge处理器更加简单。无需再去计算外频提升后,内存的实际频率,无需计算外频提升后,QPI总线、UnCore核心的频率会变化为多少。对Sandy Bridge处理器的超频,只是对各种电压、内存延迟的细微调节,超频复杂度已大幅降低。即便一位普通玩家,也有突破5GHz的可能。因此,无需犹豫,赶快来享受这一超频盛宴吧。

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