Разгон процессора 6700k – РЕЗУЛЬТАТЫ ОВЕРКЛОКИНГА 24/7 НА ВОЗДУХЕ, ПРИ ПОМОЩИ ЖИДКОСНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И СИСТЕМЫ НА ЖИДКОМ АЗОТЕ

Содержание

скальпирование и разгон / Процессоры и память

Напоминаем, что попытки повторить действия автора могут привести к потере гарантии на оборудование и даже к выходу его из строя. Материал приведен исключительно в ознакомительных целях. Если же вы собираетесь воспроизводить действия, описанные ниже, настоятельно советуем внимательно прочитать статью до конца хотя бы один раз. Редакция 3DNews не несет никакой ответственности за любые возможные последствия.

Анонс процессоров Skylake, которому мы уже посвятили два полновесных материала (с результатами тестов и с рассказом про новую микроархитектуру), всё ещё оставляет после себя ощущение некоторой недосказанности. Дело в том, что уж слишком незначительным кажется практический эффект от тех грандиозных преобразований, которые заложены в этой новинке. Посудите сами: прогрессивный технологический процесс с 14-нм нормами, переработанная микроархитектура и усовершенствованная платформа с поддержкой DDR4-памяти в сумме дают улучшение производительности лишь в пределах единиц процентов. Как такое вообще возможно?

Именно поэтому к тестам новинок хочется вернуться ещё раз: кажется, что от нашего внимания ускользнуло нечто важное. В первоначальном обзоре процессоров Skylake было сделано предположение, что не слишком значительное улучшение в удельной производительности по сравнению с предшественниками компенсируется ростом оверклокерского потенциала. И в данном материале мы решили взглянуть на эту сторону новинок несколько подробнее. А именно — взять один из серийных образцов CPU нового поколения и провести подробный анализ его частотного потенциала с использованием всех доступных средств, включая удаление процессорной крышки и замену штатного интеловского термоинтерфейса.

⇡#О разгоне Skylake: вводные замечания

Вывод об улучшении частотного потенциала Skylake по сравнению с предшественниками изначально был сделан исходя из того, что полученные нашей лабораторией инженерные образцы новых процессоров продемонстрировали свою способность к стабильному функционированию на частотах 4,5-4,6 ГГц, причём такой разгон не требовал ни применения каких-то высокоэффективных систем охлаждения, ни особых ухищрений по настройке параметров UEFI BIOS. Безусловно, подобные частоты были достижимы и ранее – с процессорами серии Devil’s Canyon, однако на их покорение могли претендовать далеко не все экземпляры CPU прошлого поколения, а со Skylake мы получили такой результат у первых же случайно выбранных предсерийных экземпляров.

Уверенности в превосходстве Skylake над предшественниками с точки зрения оверклокерских свойств добавили и изменения в платформе LGA1151, многие из которых были сделаны именно с прицелом на более полное раскрытие частотного потенциала.

Самое важное из этого списка – возвращение конвертера питания процессора на материнскую плату. Схема с интегрированным преобразователем питания, применявшаяся в процессорах Haswell и Broadwell, оказалась не слишком полезной и удобной в ультраэнергоэффективных применениях, поэтому в платформах на базе Skylake разработчики вновь вернулись к привычному конвертеру питания на материнской плате. Несомненную пользу это должно принести и при разгоне – интегрированный в процессор преобразователь напряжений был узлом с достаточно высоким тепловыделением, и его изъятие автоматически снижает нагрев CPU.

Кроме того, реализованный в платформе LGA1151 внешний преобразователь отвечает за подачу питания по трём независимым линиям: VCore, VGT и VSA, в то время как Haswell требовал от платы единственное напряжение VCC_IN. Такое распределение нагрузки уменьшает предельные значения тока по каждой линии и даёт производителям материнских плат возможности для реализации более эффективных и более стабильных силовых схем. И это тоже играет не самую последнюю роль при разгоне.

Другое значительное нововведение – отвязка частоты шин PCIe/DMI от базового тактового генератора BCLK. В результате увеличение значений BCLK больше не влечёт за собой переразгона особенно капризных к частоте шин PCI Express и DMI.

Раньше эта проблема частично решалась вводом дополнительных делителей, за счёт чего оверклокерам, помимо штатной частоты BCLK 100 МГц, были доступны также частоты 125 и 166 МГц с небольшой окрестностью этих значений. Теперь же частота шин PCI Express и DMI формируется полностью независимо, и для использования с целью разгона становится доступен полный диапазон значений BCLK.

И это значит, что Skylake, в отличие от их предшественников, можно легко запускать на частотах, превышающих номинальные, не только при помощи коэффициента умножения, но и меняя значение частоты BCLK.

Нужно отметить, что разгон при помощи увеличения BCLK доступен исключительно для процессоров Core i7-6700K и Core i5-6600K, относящихся к оверклокерской серии и имеющих свободный коэффициент умножения. Все прочие представители линейки Skylake такой возможности лишены. В них частота шин PCI Express и DMI, как и раньше, жёстко привязана к базовой частоте, и поэтому разгон «по шине» даже при небольшом отклонении BCLK от номинальных 100 МГц натыкается на непреодолимые препятствия. А поскольку в неоверклокерских процессорах блокируется на повышение и множитель для тактовой частоты, никаких иных подходящих для разгона объектов, помимо Core i7-6700K и Core i5-6600K, в семействе Skylake не существует.

Нельзя не упомянуть и третье нововведение – более гибкий и податливый двухканальный контроллер памяти. В нём не просто есть поддержка двух стандартов памяти – DDR3L и DDR4, кроме этого, он способен тактовать память на впечатляюще высоких частотах вплоть до DDR4-4133. И более того, набор делителей для частоты памяти в Skylake теперь расширен, и её изменение стало возможно с вдвое меньшим, чем ранее, шагом – 100/133 МГц.

Иными словами, архитектурных решений, которые могли бы сделать Skylake очень удачными с точки зрения разгона, действительно немало. Однако накопленная к настоящему моменту статистика показывает, что наши предположения об улучшении реального разгонного потенциала этих процессоров по сравнению с Haswell и Devil’s Canyon оказались чересчур оптимистичными. Хотя Skylake и производятся по более современному техпроцессу, а также имеют примерно на 30 процентов меньшее по площади ядро по сравнению с Haswell, их тепловыделение и рабочие температуры остались примерно на том же уровне, что и у предшественников. Связано это отчасти с тем, что в старших моделях Skylake инженеры Intel несколько увеличили напряжение питания процессорных ядер.

Итогом же стало то, что разгоняются серийные LGA1151-процессоры в среднем до 4,5-4,6 ГГц, то есть лишь чуть лучше, чем их предшественники. И самое неприятное, что препятствия на пути к покорению более высоких частот встают те же самые, что и раньше. Для достижения стабильности при разгоне требуется дополнительное увеличение напряжения питания, это приводит к росту тепловыделения, и в результате процессор начинает перегреваться. То есть всё выглядит таким образом, будто бы частотный потенциал Skylake не удаётся полностью раскрыть из-за проблем с эффективным снятием тепла с процессорного кристалла.

И проблемы эти действительно существуют. Кристалл у Skylake стал меньше, плотность теплового потока возросла, но Intel не внесла в фирменный термоинтерфейс под процессорной теплораспределительной крышкой никаких изменений. Он остался таким же, как в Devil’s Canyon, – это не припой на основе галлия или индия и даже не жидкий металл, а полимерная термопаста с достаточно сомнительными теплопроводящими свойствами. То есть традиционное узкое место в теплоотводе десктопных процессоров в Skylake никуда не делось, оно продолжает располагаться непосредственно под процессорной крышкой.

Учитывая всё сказанное выше, в очередном тестировании мы решили посмотреть, на что будет способен типичный оверклокерский Skylake в том случае, если его внутренний термоинтерфейс получит более высокую теплопроводность. Иными словами, мы провели скальпирование Core i7-6700K (снятие с него металлической теплорассеивающей крышки) и замену штатной интеловской термопасты материалами с лучшими характеристиками — и теперь готовы поделиться полученными результатами.

⇡#Тестовый процессор: Core i7-6700K

Для тестов был приобретён совершенно обычный серийный процессор Core i7-6700K. Стоит напомнить, что это – флагманский интеловский четырёхъядерник для новой платформы LGA1151.

Intel Core i7-6700K

Такой процессор имеет паспортную частоту 4,0 ГГц, но благодаря Turbo Boost может увеличивать её до 4,2 ГГц, поддерживает технологию Hyper-Threading и обладает кеш-памятью третьего уровня объёмом 8 Мбайт. Батч (номер партии) доставшегося нам процессора — L525B514, то есть CPU был произведён в Малайзии в период с 14 по 20 июня этого года.

Intel Core i7-6700K

Номинальное напряжение (VID) данного экземпляра оказалось установленным на отметке 1,296 В, то есть, по поверхностной оценке, нам достался достаточно средний процессор с точки зрения разгонного потенциала. Собственно, это тут же легко подтвердилось при натурном эксперименте – максимальной частотой, при которой этот Core i7-6700K смог предложить стабильную работу без риска перегрева, оказались 4,6 ГГц. Судя по всему, именно такое значение частоты является наиболее вероятным разгоном «из коробки» для оверклокерских Skylake, если при их охлаждении не используются никакие специальные методы.

Все оверклокерские тесты проводились на материнской плате ASUS Maximus VIII Ranger. Методика испытаний состояла в последовательном увеличении множителя, начиная с номинальных 4,0 ГГц, параллельно с которым при потере системой стабильности увеличивалось и напряжение VCore. Опция Load-Line Calibration на протяжении тестов была установлена в положение Level 4 – именно в таком состоянии обеспечивается минимальное отклонение напряжения от выбранного уровня при росте нагрузки. Устойчивость разгона проверялась утилитой LinX 0.6.5, в основе которой лежит математический пакет Linpack 11.3.0.006. На каждой итерации тестирования фиксировалась максимальная температура, до которой разогревался CPU при прохождении проверки на стабильность, а также максимальное энергопотребление системы.

При первоначальном тестировании, результаты которого отображены в таблице и на графике ниже, за охлаждение процессора отвечали башенный кулер под 140-миллиметровый вентилятор Noctua NH-U14S и термопаста Arctic MX-2.

Intel Core i7-6700K
Intel Core i7-6700K

Как видно из таблицы, до частоты 4,4 ГГц процессор разгоняется вообще без какого-либо повышения напряжения, но затем каждый шаг требует прибавки к VCore. Впрочем, дальнейший разгон быстро заканчивается: для покорения высоты в 4,6 ГГц напряжение на процессорных ядрах приходится повышать до 1,4 В, и это приводит к разогреву процессора под нагрузкой до 91 °С. Естественно, после этого рост частоты оказывается невозможным: дальше повышать напряжение нельзя из-за приближения температуры к границе включения троттлинга, которая у Skylake проходит на 100 °С, а с таким уровнем VCore стабильности за пределами 4,6 ГГц уже нет.

Вполне естественным выходом в такой ситуации кажется замена кулера более эффективной моделью. Но сработает ли данный подход в случае со Skylake? Проверим: следующий тестовый прогон мы выполнили с более эффективной системой охлаждения типа «двухсекционная башня» Noctua NH-D15.

Intel Core i7-6700K
Intel Core i7-6700K

Определённое улучшение в температурном режиме заметно, но принципиально ничего не поменялось. Выше 4,6 ГГц разогнать процессор не получилось даже с одним из лучших воздушных кулеров: следующий шаг в тактовой частоте требует повышения VCore примерно до уровня 1,48 В, однако с отводом тепла при таких рабочих параметрах Noctua NH-D15 не справлялся – процессор перегревался и сваливался в троттлинг. Тем не менее на частоте 4,6 ГГц этот высокоэффективный двухбашенный охладитель оказался способен обеспечить не только 5-градусное снижение температуры по сравнению с односекционной башней Noctua NH-U14S, но и стабильность процессора при немного более низком напряжении на его ядрах.

Символическое снижение температуры при переходе на заведомо более эффективную систему охлаждения даёт чёткое указание на то, что нужно делать для улучшения оверклокинга дальше. Ведь по результатам проведённого эксперимента хорошо понятно, что процессорные ядра перегреваются вовсе не из-за недостаточной производительности системы охлаждения, снимающей тепло с теплораспределительной крышки. Корни неблагоприятного температурного режима разогнанного Skylake следует искать глубже в буквальном смысле – в передаче тепла от процессорного кристалла к закрывающей его крышке. То есть именно несостоятельность мощнейших кулеров и является самым наглядным аргументом в пользу того, что внутренний термоинтерфейс лучше заменить.

⇡#Скальпирование Skylake: проблемы и решения

При скальпировании процессоров Haswell обычно применяется два различных метода: силовой сдвиг крышки с поверхности процессорной платы при помощи слесарных тисков либо аккуратное её срезание тонким лезвием. Мы, например, предпочитаем первый метод, поскольку он кажется более безопасным, и с его помощью в нашей лаборатории было успешно демонтировано уже порядка десятка теплорассеивающих крышек с различных LGA1150-процессоров семейств Haswell, Devil’s Canyon и Broadwell. Подобный подход мы намеревались применить и по отношению к Skylake, однако, как оказалось, корпус LGA1151-новинок имеет важные конструктивные отличия, из-за которых алгоритм действий пришлось несколько пересмотреть. Дело в том, что в Skylake миниатюризация затронула не только полупроводниковый кристалл: тоньше стал и текстолит, на котором монтируется кристалл CPU.

Слева – Skylake; справа - Haswell

Слева – Skylake; справа — Haswell

Толщина процессорной платы уменьшилась до менее чем 0,8 мм, что почти вдвое меньше толщины платы Haswell.

А вы помните, как пользоваться штангенциркулем со шкалой-нониусом?

А вы помните, как пользоваться штангенциркулем со шкалой-нониусом?

Продольная прочность столь тонкого слоя текстолита вызывает серьёзные сомнения. Кажется, что при приложении усилия на сдвиг крышки первым сдаться может отнюдь не клеевой состав, удерживающий её на процессоре, а сама процессорная плата. Опасения эти подтверждаются и заметным числом случаев повреждений новых CPU, о которых пользователи, прибегающие к скальпированию тисками, с горечью сообщают в форумах. Платы процессоров Skylake гнутся, ломаются и скалываются.

Не слишком безболезненно и срезание крышки лезвием. Дорожки внутри тонкой процессорной платы Skylake проходят совсем неглубоко, и их очень легко повредить при первых же попытках просунуть лезвие между металлической крышкой и текстолитом. Поэтому вероятность успеха при такой методике избавления процессора от теплорассеивателя тоже очень далека от ста процентов.

Неужели изменившаяся конструкция новых процессоров способна сделать скальпирование очень опасной для их здоровья и потому малопопулярной процедурой? К счастью, нет! На самом деле существует приём, позволяющий при сдвиге крышки тисками обойтись без приложения значительной силы, которая могла бы повредить текстолит процессора. Его суть заключается в том, что применённый Intel для сборки десктопных Skylake клеевой состав почти полностью утрачивает свои соединительные свойства при нагреве. Иными словами, если основным инструментом при скальпировании сделать не тиски, а технический фен, то опасность повреждения процессора снижается на порядок.

Наш опыт показал, что нужно лишь совсем слегка поджать процессор в тисках, уперев одну их губку в кромку печатной платы, а другую – в край теплорассеивающей крышки.

Чтобы не повредить края текстолита, между губками и процессором лучше проложить упругий материал

Чтобы не повредить края текстолита, между губками и процессором лучше проложить упругий материал

Всё же остальное с лёгкостью доделает фен. После непродолжительного – в районе 10-20 секунд – обдува находящегося в таком состоянии процессора горячим воздухом с температурой порядка 350 °С крышка должна отскочить сама. По крайней мере именно так и произошло в нашем случае.

Прогрев – ключ к успеху

Прогрев – ключ к успеху

Под крышкой же обнаруживается привычная картина – заложенная туда Intel термопаста действительно очень похожа на термоинтерфейсный материал NGPTIM (Next-Generation Polymer Thermal Interface Material), который мы уже встречали в процессорах Devil’s Canyon.

По теплопроводности интеловская термопаста близка к КПТ-8

По теплопроводности интеловская термопаста близка к КПТ-8

Это не ужасная пересохшая субстанция, которую мы видели в Haswell двухгодичной давности, а нечто похожее по своей консистенции на более-менее нормальную термопасту. Однако теплопроводность подобного по виду состава вызывала не слишком лестные отзывы ещё в Devil’s Canyon, и, следовательно, его замена способна дать положительный эффект и в процессорах поколения Skylake.

⇡#Меняем термоинтерфейс: Arctic MX-2 против жидкого металла

Давайте теперь посмотрим, что произойдёт, если расположенный под процессорной крышкой штатный интеловский термоинтерфейс поменять на распространённые термопасты с лучшей теплопроводностью.

Наш подход к скальпированию предполагает, что после очистки процессора и его теплорассеивающей крышки от старой термопасты и клеящего состава мы наносим на процессорный кристалл новый термоинтерфейс и вновь собираем его обратно.

Core i7-6700K со снятым теплорассеивателем

Core i7-6700K со снятым теплорассеивателем

Конечно, никто не запрещает эксплуатировать разобранный Skylake со снятым теплорассеивателем, но это влечёт за собой сразу несколько серьёзных проблем, и опасность повреждения хрупкого полупроводникового кристалла подошвой кулера – только меньшая из них. Помимо этого, придётся отказаться от штатного крепления кулера, снять металлическую прижимную рамку с процессорного гнезда и к тому же спилить верхнюю часть углов разъёма LGA1151, которые имеют большую высоту, чем кристалл Skylake. Но и это ещё не всё. Проблемы возникнут и из-за толщины и хлипкости процессорной платы, которую обязательно нужно прижимать в процессорном разъёме не только в центре, но и по контуру, иначе она деформируется и не обеспечит соединения с контактами LGA1151, расположенными по периметру разъёма. Использование же Skylake в сборе все эти проблемы решает одним махом, при этом, как показывают эксперименты, металлическая крышка между процессорным кристаллом и кулером увеличивает температуру ядер CPU всего лишь на пару-тройку градусов. Иными словами, реального практического смысла в том, чтобы после замены термоинтерфейса не собирать процессор обратно, не слишком много.

После замены внутреннего термоинтерфейса мы собираем процессор обратно

После замены внутреннего термоинтерфейса мы собираем процессор обратно

Итак, в первую очередь мы решили посмотреть, как проявит себя тестовый Core i7-6700K в разгоне, если расположенный под крышкой штатный термоинтерфейсный материал заменить достаточно средней по современным меркам термопастой Arctic MX-2 c теплопроводностью 5,6 Вт/(м·К).

После замены внутреннего термоинтерфейса мы собираем процессор обратно
После замены внутреннего термоинтерфейса мы собираем процессор обратно

То, что Arctic MX-2 имеет заметно лучшую теплопроводность, чем та термопаста, которую кладёт под процессорную крышку Intel, не вызывает никаких сомнений. В частности, когда под процессорной крышкой была проложена Arctic MX-2, при разгоне до 4,6 ГГц процессор под максимальной нагрузкой оставался на 6 градусов холоднее. И более того, MX-2 позволила отодвинуть предел разгона на 100 МГц: с этой термопастой наш экземпляр CPU стабильно работал при частоте 4,7 ГГц, которая до скальпирования была вообще недоступна. Причём максимальная температура нашего Core i7-6700K на такой частоте не превышала 92 градусов, хотя его напряжение питания и было увеличено до 1,48 В.

Результат неплохой, но останавливаться здесь нельзя. В большинстве случаев конечной целью скальпирования является замена штатного термоинтерфейсного материала жидким металлом, который по своей теплопроводности наиболее близок к легендарному припою, использовавшемуся в процессорах поколения Sandy Bridge. Лишь такой термоинтерфейс, теплопроводность которого на порядок лучше теплопроводности любых термопаст, может обеспечить действительно эффективную передачу всего выделяемого кристаллом Skylake тепла на металлический теплорассеиватель. И в этом случае оверклокинг сможет, наконец, не упираться в перегрев процессорных ядер, а будет определяться частотным потенциалом самого чипа.

Процессор с термоинтерфейсом из жидкого металла

Процессор с термоинтерфейсом из жидкого металла

В следующей таблице и на графике можно увидеть, как разгоняется наш Core i7-6700K в том случае, если между процессорным кристаллом и теплорассеивающей крышкой проложен термоинтерфейс Coollaboratory Liquid Pro с теплопроводностью около 82 Вт/(м·К). Важно подчеркнуть, что между поверхностью процессорной крышки и кулером мы при этом продолжаем прокладывать слой Arctic MX-2. Дело в том, что в состав Coollaboratory Liquid Pro входит галлий, который агрессивен по отношению к большинству металлов, ускоряя их окисление и образуя с ними соединения – галлиды. Поэтому использование этого термоинтерфейса в месте контакта двух металлических поверхностей приводит к их быстрой коррозии. Ну а поскольку площадь контакта между процессорной крышкой и подошвой кулера примерно в семь раз больше, чем площадь контакта между крышкой и кристаллом, использование высокоэффективного термоинтерфейса в этом случае не даёт столь же выраженного эффекта.

Процессор с термоинтерфейсом из жидкого металла
Процессор с термоинтерфейсом из жидкого металла

Применение жидкого металла изменило ситуацию в корне. С этим термоинтерфейсом Core i7-6700K действительно перестал страдать при разгоне от какого бы то ни было перегрева. Замена штатной термопасты на Coollaboratory Liquid Pro под процессорной крышкой при работе CPU на частоте 4,6 ГГц позволила опустить температуру аж на 20 градусов. Это очень впечатляющее достижение, которое к тому же открыло дорогу к покорению более высоких частот. В частности, наш Core i7-6700K смог разогнаться ещё на 200 МГц – до 4,8 ГГц, частоты, которая более характерна для Sandy Bridge, чем для современных чипов. Для этого, правда, пришлось повысить напряжение VCore до 1,56 В, иначе система не проходила тестирование на стабильность, но даже в этом случае предельная температура не выходила за пределы 81 градуса, то есть находилась очень далеко от своей верхней границы.

Кстати, столь невысокий нагрев процессора при разгоне до 4,8 ГГц оставляет пространство и для дальнейшего увеличения частоты. Однако мы на него не пошли из-за необходимости слишком сильно поднимать напряжение питания процессора. Согласно спецификации, максимальное допустимое напряжение при длительной эксплуатации десктопных Skylake составляет 1,52 В, и забираться существенно выше этого значения Intel настоятельно не советует.

Таким образом, мы пришли к той ситуации, к которой и стремились. Благодаря скальпированию и замене штатной интеловской термопасты под процессорной крышкой жидким металлом, возросшее тепловыделение и перегрев процессорного кристалла перестали играть роль ограничивающих разгон факторов. Частотный потенциал Skylake раскрылся полностью, и мы смогли убедиться, что на самом деле Core i7-6700K может работать на частотах вплоть до 4,8 ГГц. Причём для охлаждения процессора в этом случае не требуются никакие специальные методы – с отводом тепла вполне могут справиться и воздушные кулера.

Процессор с термоинтерфейсом из жидкого металла

Нужно подчеркнуть, что столь оптимистичный результат получен нами для первого попавшегося серийного процессора с достаточно высоким уровнем VID. А если процесс скальпирования предварить отбором более удачных по этому параметру экземпляров, то, скорее всего, результаты разгона окажутся ещё более впечатляющими.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Инструкция по разгону процессора Core i7-6700K до 4.6 ГГц на материнской плате ASUS Maximus VIII Extreme

Инструкция по разгону процессора Core i7-6700K до 4.6 ГГц на материнской плате ASUS Maximus VIII Extreme

1

Стандартное предупреждение: эта инструкция не может гарантировать 100% работоспособность системы. Для каждого процессора могут быть разные настройки. Все изменения вы проводите на свой страх и риск. GreenTech Reviews не несёт ответственности за ваши действия.

Собственно, не обязательно быть обладателем Maximus VIII Extreme. Используемые настройки доступны и на многих других материнских платах.
В данной статье в качестве охлаждения процессора была использована система жидкостного охлаждения EKWB EK-XLC Predator 360.

Для установки процессора в сокет рекомендуется использовать ASUS CPU Installation Tool из комплекта к плате.
2

Это позволит снизить шанс повреждения сокета процессором, т.к. просто держать его пальцами не очень удобно из-за очень тонкой печатной платы.
3

Не забываем про термопасту.
4

И устанавливаем систему охлаждения.
5

Для тестирования системы на стабильность надо выбрать какую-либо программу. Кроме того, вам потребуется какая-либо утилита для мониторинга температур и частот.
В нашем случае, это:
ROG Realbench — для тестирования стабильности
CPU-Z — для мониторинга частоты процессора и напряжения на ядра
HWMonitor — для мониторинга температур

Для начала стоит протестировать систему в номинальном режиме, чтобы проверить температуры — вдруг вы что-то упустили при установке системы охлаждения и процессор будет сильно нагреваться и в номинальном режиме.
6

Если всё в порядке, то перезагружаем систему и заходим в BIOS. Лучше сначала сбросить все настройки (клавиша F5), а уже затем переходить в раздел Extreme Tweaker.
Здесь выбираем CPU Core Ratio — Sync All Cores и выставляем значение 46 для 1-Core Ratio Limit.
7

Спускаемся вниз до CPU Core/Cache Voltage и выбираем Manual Mode.
8

Устанавливаем 1.35 В для CPU Core Voltage Override.
9

Жмём F10 и Enter (сохранить настройки и перезагрузить систему).
10

Теперь возможны два варианта развития событий:
1. Система загрузится корректно.
2. Система не запустится. В таком случае заходим в BIOS и увеличиваем напряжение на один шаг — на 0.01 В.

Если операционная система загружается, то запускаем стресс тест ROG Realbench.
И снова возможна пара вариантов развития событий:
1. Если система зависает или перезагружается, то заходим в BIOS и увеличиваем напряжение на 0.01 В.
2. Если система стабильна, то заходим в BIOS и снижаем напряжение на 0.01 В до тех пор, пока она сохраняет стабильность.

У нас попался не очень хороший образец процессора и он смог работать на частоте 4.6 ГГц только при напряжении 1.44 В.
11

Кроме того, можно настроить систему немного иначе. Зайдите в BIOS и спуститесь к параметру CPU Core/Cache Voltage. Измените установленный ранее режим Manual Mode на Adaptive Mode.
12

Нам интересен параметр Additional Turbo Mode CPU Core Voltage. Установите требуемое значение напряжения. Например, если ваш процессор стабилен при 1.35 В, то установите значение на 0.01-0.02 В больше.
13

Данная инструкция является переводом статьи с сайта ASUS ROG: http://rog.asus.com/454262015/overclocking/guide-overclocking-core-i7-6700k-on-the-maximus-viii-extreme/

Виджет от SocialMart

Тонкости разгона процессора Core i7-6700K от Der8auer / Новости / Overclockers.ua

Талантливый оверклокер, инженер, предприниматель и автор нестандартных обзоров комплектующих Роман «Der8auer» Хартунг опубликовал в блоге overclocking.guide интересный материал, посвященный особенностям разгона четырехъядерного процессора Intel Core i7-6700K (Skylake-S) и зависимости энергопотребления данного CPU от напряжения и разнообразных настроек.

Ни для кого не секрет, что при воздушном охлаждении добиться от Core i7-6700K частоты 5 ГГц практически невозможно. Не преуспел в этом и Роман, остановившись на отметке 4700 МГц при 1,408 В (стресс-тестом служила утилита Prime95). Большего можно было достичь только после замены термоинтерфейса под крышкой, которая в этот раз не была произведена.

Даже с учетом работающих функций энергосбережения «аппетит» тестовой системы при разгоне CPU до 4,7 ГГц вырос со 143 до 220,1 Вт. Лучшее значение в простое (53,3 Вт) показано при автоматическом разгоне (плата Asus Maximus VIII Hero).

Можно предположить, что под жидким азотом старший Skylake-S на частоте 6,8 ГГц потребляет порядка 300 Вт, поскольку каждые дополнительные 100 МГц даются этому процессору с трудом.

Der8auer опробовал несколько комбинаций настроек, управляя C-режимами (состояниями), SpeedStep, профилями энергопотребления в Windows 10, частотой ядер в простое (800 и 4600 МГц) и напряжением vCore для режима простоя. Результаты оказались одинаковыми примерно везде: то ли сказалась «сырость» UEFI, то ли «зеленым» технологиям процессора отдается приоритет при конфликте настроек.

Роман рекомендует оставить активным SpeedStep, отключить S-States и задавать напряжения в UEFI вручную — это позволит минимизировать тепловыделение и разогнать Core i7-6700K до 4,5—4,7 ГГц на «воздухе».

скальпирование и разгон / Процессоры и память


Новые интеловские процессоры Skylake на фоне Haswell производят не
слишком позитивное впечатление: привносимый ими прирост
производительности невелик, почти не изменился и частотный потенциал.
Однако при желании из Skylake можно сделать куда более привлекательный
CPU – достаточно лишь заменить термоинтерфейс под процессорной крышкой

⇣ Содержание

⇡#Описание тестовых систем и методики тестирования

Благодаря скальпированию Core i7-6700K и замене штатного термоинтерфейса жидким металлом Coollaboratory Liquid Pro мы получили в своё распоряжение флагманский десктопный Skylake-S, способный разгоняться до частоты 4,8 ГГц. Обойти стороной тестирование производительности такого CPU было бы преступлением. Поэтому вторую часть материала мы посвятили анализу масштабируемости быстродействия Core i7-6700K в том случае, когда он разогнан до 4,4, 4,6 или 4,8 ГГц. Первый вариант соответствует типичному разгону Skylake без повышения напряжения питания, второй – типичный оверклокерский режим для нескальпированного CPU, и третий вариант – это тот разгон, на который могут рассчитывать энтузиасты, решившиеся на удаление крышки и замену штатной интеловской термопасты.

Список задействованных в тестовой системе комплектующих выглядит следующим образом:

  • Процессор: Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 ядра + HT, 4,0-4,2 ГГц, 8 Мбайт L3).
  • Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
  • Материнская плата: ASUS Maximus VIII Ranger (LGA1151, Intel Z170).
  • Память: 4 × 4 Гбайт DDR4-3000 SDRAM, 15-15-15-35 (G.Skill [Ripjaws 4] F4-3000C15Q-16GRR).
  • Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 Гбайт/384-бит GDDR5, 1000-1076/7010 МГц).
  • Дисковая подсистема: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
  • Блок питания: Seasonic Platinum SS-760XP2 (80 Plus Platinum, 760 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 с использованием следующего комплекта драйверов:

  • Intel Chipset Driver 10.1.1.7;
  • Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1157;
  • NVIDIA GeForce 353.54 Driver.

Измерение производительности тестовой системы было проведено четырежды – при работе Intel Core i7-6700K в номинальном режиме и при его различном разгоне:

  • до 4,4 ГГц с напряжением 1,28 В;
  • до 4,6 ГГц с напряжением 1,38 В;
  • до 4,8 ГГц с напряжением 1,56 В.

Описание использовавшихся для измерения производительности инструментов:

  • Бенчмарки:
    • BAPCo SYSmark 2014 ver 1.5 – тестирование в сценариях Office Productivity (офисная работа: подготовка текстов, обработка электронных таблиц, работа с электронной почтой и посещение интернет-сайтов), Media Creation (работа над мультимедийным контентом — создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео) и Data/Financial Analysis (статистический анализ и прогнозирование инвестиций на основе некой финансовой модели).
    • Futuremark 3DMark Professional Edition 1.5.915 — тестирование в сценах Sky Diver, Cloud Gate и Fire Strike.
  • Приложения:
    • Adobe Photoshop CC 2015 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Измеряется среднее время выполнения тестового скрипта, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test, который включает типичную обработку четырёх 24-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.
    • Adobe Photoshop Lightroom 6.1 – тестирование производительности при пакетной обработки серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 12-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Nikon D300.
    • Adobe Premiere Pro CC 2015 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат H.264 Blu-Ray проекта, содержащего HDV 1080p25 видеоряд с наложением различных эффектов.
    • Autodesk 3ds max 2016 — тестирование скорости финального рендеринга. Измеряется время, затрачиваемое на рендеринг в разрешении 1920 × 1080 с применением рендерера mental ray стандартной сцены Hummer.
    • WinRAR 5.30 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 1,7 Гбайт. Используется максимальная степень компрессии.
    • x264 r2597 — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.264/AVC. Для оценки производительности используется исходный [email protected] AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 30 Мбит/с.
  • Игры:
    • Company of Heroes 2. Настройки для разрешения 1280 × 800: Maximum Image Quality, Anti-Aliasing = Off, Higher Texture Detail, High Snow Detail, Physics = Off. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Maximum Image Quality, High Anti-Aliasing, Higher Texture Detail, High Snow Detail, Physics = High.
    • Grand Theft Auto V. Настройки для разрешения 1280 × 800: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = Off, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = Off, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum. Настройки для разрешения 1920 × 1080: DirectX Version = DirectX 11, FXAA = Off, MSAA = x4, NVIDIA TXAA = Off, Population Density = Maximum, Population Variety = Maximum, Distance Scaling = Maximum, Texture Quality = Very High, Shader Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Reflection Quality = Ultra, Reflection MSAA = x4, Water Quality = Very High, Particles Quality = Very High, Grass Quality = Ultra, Soft Shadow = Softest, Post FX = Ultra, In-Game Depth Of Field Effects = On, Anisotropic Filtering = x16, Ambient Occlusion = High, Tessellation = Very High, Long Shadows = On, High Resolution Shadows = On, High Detail Streaming While Flying = On, Extended Distance Scaling = Maximum, Extended Shadows Distance = Maximum.
    • F1 2015. Настройки для разрешения 1280 × 800: Ultra High Quality, 0xAA, 16xAF. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Ultra High Quality, SMAA + TAA, 16xAF. В тестировании используется трасса Melbourne.
    • Thief. Настройки для разрешения 1280 × 800: Texture Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Depth-of-field Quality = High, Texture Filtering Quality = 8x Anisotropic, SSAA = Off, Screenspace Reflections = On, Parallax Occlusion Mapping = On, FXAA = Off, Contact Hardening Shadows = On, Tessellation = On, Image-based Reflection = On. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Texture Quality = Very High, Shadow Quality = Very High, Depth-of-field Quality = High, Texture Filtering Quality = 8x Anisotropic, SSAA = High, Screenspace Reflections = On, Parallax Occlusion Mapping = On, FXAA = On, Contact Hardening Shadows = On, Tessellation = On, Image-based Reflection = On.
    • Total War: Attila. Настройки для разрешения 1280 × 800: Anti-Aliasing = Off, Texture Resolution = Ultra; Texture Filtering = Anisotropic 4x, Shadows = Max. Quality, Water = Max. Quality, Sky = Max. Quality, Depth of Field = Off, Particle Effects = Max. Quality, Screen space reflections = Max. Quality, Grass = Max. Quality, Trees = Max. Quality, Terrain = Max. Quality, Unit Details = Max. Quality, Building Details = Max. Quality, Unit Size = Ultra, Porthole Quality = 3D, Unlimited video memory = Off, V-Sync = Off, SSAO = On, Distortion Effects = On, Vignette = Off, Proximity fading = On, Blood = On. Настройки для разрешения 1920 × 1080: Maximum Quality.

⇡#Производительность в комплексных тестах



Тест SYSmark 2014, в котором моделируется типичная работа пользователя в приложениях различного характера, указывает на явную масштабируемость производительности с частотой. За счёт разгона Core i7-6700K до 4,8 ГГц можно получить почти 20-процентный прирост быстродействия относительно номинального режима.



3DMark оценивает эффект от разгона не столь оптимистично. На результат в этом тесте влияние оказывает производительность графической подсистемы, а увеличение тактовой частоты процессора ей безразлично.

⇡#Производительность в приложениях






Скорость работы ресурсоёмких приложений вполне ожидаемо зависит от частоты процессора. При разгоне процессора до 4,4 ГГц производительность возрастает примерно на 8 процентов, увеличение частоты до 4,6 ГГц даёт в среднем 12-процентный выигрыш в скорости, а осуществлённый благодаря скальпированию разгон до 4,8 ГГц делает Core i7-6700K быстрее почти на 17 процентов. Особенно же значительное увеличение быстродействия в разогнанных системах наблюдается при финальном 3D-рендеринге и при обработке и перекодировании видеоконтента.

⇡#Производительность в играх

Тесты в Full HD-разрешении





Частота кадров в играх в высоком разрешении от разгона процессора почти не зависит. Мощности работающего в номинальном режиме Core i7-6700K вполне хватает для того, чтобы полностью загрузить флагманскую видеокарту GeForce GTX 980 Ti, следовательно, в игровых системах разгон высокопроизводительных процессоров себя не оправдывает.

Тесты в уменьшенном разрешении





Однако если перераспределить игровую нагрузку в сторону процессора, уменьшив разрешение, то хорошо осязаемая масштабируемость возвращается и в 3D-игры. 20-процентное увеличение частоты Core i7-6700K позволяет получить прирост в частоте кадров, который может достигать 15-процентной отметки.

⇡#Энергопотребление

На графиках ниже приводится полное потребление систем (без монитора), измеренное на выходе из розетки, в которую подключен блок питания тестовой системы, и представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. В суммарный показатель автоматически включается и КПД самого блока питания, однако с учетом того, что используемая нами модель БП, Seasonic Platinum SS-760XP2, имеет сертификат 80 Plus Platinum, его влияние должно быть минимальным.

Skylake – очень экономичные процессоры в состоянии простоя. В них, например, даже появилось новое энергосберегающее состоянии C8, которого в десктопных CPU до сих пор не было. Однако разгон, при котором увеличивается напряжение питания, повышает потребление системы в том числе и в состоянии покоя. Скажем, платформа, использующая Core i7-6700K на частоте 4,8 ГГц при напряжении питания 1,56 В, требует на 13 Вт больше, чем она же, но с процессором, использующим номинальные параметры.


Гораздо серьёзнее возрастает потребление разогнанных процессоров при высокой вычислительной нагрузке, что вряд ли вызовет удивление у наших читателей, знакомых с основами физики. Примечателен же здесь не столько сам факт зависимости роста потребления от частоты и напряжения при разгоне, а её частные производные. Так, разогнанный по частоте на 20 процентов процессор увеличивает свои энергетические аппетиты на 60-70 процентов. И это ещё раз должно напомнить о том, что в оверклокерских системах нужно не только качественное охлаждение, но и мощный блок питания.

⇡#Выводы

На фоне общего спада, наблюдаемого на глобальном компьютерном рынке, энтузиасты продолжают демонстрировать свою приверженность платформе ПК и — вопреки общим настроениям — отнюдь не сокращают расходы на приобретение и обновление персональной компьютерной техники. Поэтому нет ничего удивительного в том, что многие производители комплектующих стали уделять гораздо больше внимания авангарду компьютерного сообщества, и акценты в их флагманской продукции постепенно смещаются в сторону геймерских и оверклокерских возможностей. Не стала игнорировать свежие тенденции и компания Intel: процессоры с развитыми разгонными возможностями составляли важную часть её продуктовой линейки и до этого, но теперь вопросам оверклокинга уделяется куда больше внимания, чем раньше.

Собственно, процессоры Skylake во многом отражают заметно потеплевшее отношение Intel к разгону. По сравнению со своими предшественниками они получили лучшие оверклокерские свойства, например внешний конвертер питания и непрерывный диапазон доступных частот BCLK, а также возросший частотный потенциал. Однако при этом Intel оставила нетронутым самый досадный оверклокерский недочёт своих современных CPU – под крышкой, закрывающей полупроводниковый кристалл, продолжает использоваться полимерный термоинтерфейсный материал с откровенно посредственной теплопроводностью. Поэтому полноценному разгону процессоров семейства Skylake препятствует банальный перегрев, устранить который очень трудно даже применением высокопроизводительных воздушных или жидкостных систем охлаждения.

Но радикальные оверклокеры давно смогли найти пути решения данной проблемы: процессорную крышку можно демонтировать и заменить интеловскую термопасту материалом с лучшей теплопроводностью, например жидким металлом. Правда, в случае Skylake скальпирование – не такая простая процедура. Чипы нового поколения смонтированы на процессорной плате с очень тонким текстолитом, повредить который при удалении крышки любым из распространённых методов стало проще простого.

К счастью, мы можем предложить хороший метод, заметно повышающий шансы на успех. Нагрев процессорной крышки ослабляет соединительные свойства используемого Intel клея, и если в процессе скальпирования задействовать не только тиски, но и мощный технический фен, то крышка снимается совершенно безболезненно и без приложения серьёзных усилий.

Скальпирование? Во-первых, это красиво...

Скальпирование? Во-первых, это красиво…

Достигаемый же за счёт замены внутреннего термоинтерфейса эффект трудно переоценить. Как показывают опыты, интеловская термопаста по своей теплопроводности заметно хуже, даже чем простая Arctic MX-2. А если в качестве внутреннего термоинтерфейса в Skylake использовать жидкий металл, то проблема перегрева вообще перестаёт существовать как таковая. Температуру процессора под нагрузкой сразу удаётся понизить на пару десятков градусов, и это открывает доступ ко всему частотному потенциалу. Более того, снижение рабочих температур позволяет достичь стабильности при несколько меньших напряжениях, что делает разгон и безопаснее для здоровья процессора.

В то время как типичными для процессоров Core i5-6600K и Core i7-6700K являются предельные частоты порядка 4,5-4,6 ГГц, при работе на которых под нагрузкой они достигают температур, близких к критическим, замена внутреннего термоинтерфейса отодвигает границу максимального разгона на дополнительные 200-300 МГц – до рубежа в 4,8 ГГц. Причём на столь высокой частоте, превышающей номинальную как минимум на 20 процентов, процессоры Skylake с заменённым внутренним термоинтерфейсом функционируют в благоприятном температурном режиме в том числе и при самой высокой вычислительной нагрузке. И это значит, что доработанные Skylake по своим оверклокерским свойствам вплотную приближаются к легендарным Sandy Bridge, что можно считать очень лестной похвалой, поскольку никакие CPU, выпущенные позднее 2011 года, её до сих пор не удостаивались.

Что же касается производительности, то оверклокинг правильно подготовленного Core i7-6700K позволяет улучшить её на 15-20 процентов, что выглядит по сегодняшним меркам очень хорошим вознаграждением за труды по скальпированию. Конечно, процессор с оригинальной интеловской термопастой тоже может быть разогнан, и его отставание от аналога с заменённым на жидкий металл внутренним термоинтерфейсом будет составлять не более 5 процентов, однако нужно понимать, что скальпирование не просто улучшает разгон. Благодаря ему уменьшается также и нагрев процессорного кристалла, что в конечном итоге делает систему стабильнее и долговечнее.

Суммируя всё сказанное, остаётся лишь посокрушаться насчёт того, что в Skylake нет нормального термоинтерфейса изначально. Тот же Core i7-6700K с заменённым внутренним термоинтерфейсом, который мы получили и протестировали в рамках этого исследования, производит гораздо лучшее впечатление, нежели обычные серийные Skylake, с которыми мы сталкивались до этого момента. И, честно говоря, если иметь в виду усовершенствованные скальпированием оверклокерские Core i5-6600K и Core i7-6700K, то модернизация старых систем с переходом на платформу LGA1151 действительно обретает реальный практический смысл.

 

← Предыдущая страница

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Улучшаем Core i7-6700K

Прежде чем перейти к рассмотрению основного вопроса данной статьи обязательно стоит упомянуть о том, что действия автора могут привести к выходу оборудования из строя и потере гарантии. Материал приведен исключительно в ознакомительных целях. Если вы собираетесь выполнять описанные ниже действия, то необходимо хотя бы раз прочитать данную статью да конца.

Мало кого оставит равнодушным анонс процессоров Skylake. Посудите сами, слишком незначительным кажется практический эффект от преобразований, заложенных в данной новинке. Усовершенствованная платформа с поддержкой памяти DDR4, переработанная микроархитектура, прогрессивный технологический процесс 14 нанометров в сумме дают некоторое улучшение производительности в пределах единиц процентов. Как такое может быть?

Именно по этой причине к тестам новинок хочется возвращаться снова и снова. Кажется, что мы упустили что-то значительное. При обзоре Skylake было высказано предположение, что такое не слишком большое увеличение производительности по сравнению с предшествующими моделями может быть связано с ростом оверлокерского потенциала. Достаточно просто взять один из образцов CPU нового поколения и провести подобный анализ частотного потенциала при использовании всех доступных технических средств, в том числе и удалении процессорной крышки, и замены штатного термоинтерфейса от Intel.

Разгон Skylake: замечаний

Изначально вывод об улучшении частотного потенциала процессора Skylake по сравнению с предшествующими моделями был сделан на основе того, что инженерные образцы новых процессоров демонстрировали способность к стабильной работе на частотах 4,5 – 4,6 ГГц. Такой разгон не требовал использования высокоэффективных систем охлаждения, а также особых ухищрений при настройке BIOS UEFI. Подобных частот удавалось достичь и ранее при использовании процессоров серии Devils Canyon.

Однако на их покорение могли претендовать далеко не все экземпляры процессоров прошлого поколения. В Skylake такой результат был получен уже среди первых случайно выбранных экземпляров. Уверенности в том, что Skylake превзойдет по оверлокерским свойствам предшественников, добавили изменения в платформе LGA1151. Многие эти изменения были сделаны с расчетом на полное раскрытие частотного потенциала.

Так, например, конвертер питания процессора был возвращен на материнскую плату. Используемая в процессорах Haswell и Broadwell схема с интегрированным преобразователем питания, оказалась не очень удобной и полезной в ультраэнергоэффективных разработках. В платформах на базе Skylake разработчики решили снова вернуться к привычному конвертеру питания на материнской плате. Это должно было принести несомненную пользу при разгоне. Преобразователь, интегрированный в процессор, является узлом с достаточно высоким напряжением.

Его изъятие должно автоматически снизить нагрев CPU. Внешний преобразователь, реализованный на платформе LGA 1151, отвечает за подачу питания непосредственно по трем независимым линиям: VGT, VSA, Vcore, в то время, как Haswell требовалось от платы только напряжение VCC_IN. Таким образом распределение нагрузки дает возможность уменьшить предельные значения тока в каждой линии, благодаря чему производители материнских плат получают возможность реализовывать более стабильные силовые схемы. Это также играет не последнюю роль при разгоне.

Другим значительным нововведением стала отвязка частоты шин PCIe/DMI от базового тактового генератора BCLK. Значение BCLK в результате не влечет за собой переразгон шин PCI Express и DMI, которые особенно капризны к частоте. Данная проблема раньше решалась путем ввода дополнительных делителей. За этот счет оверлокерам кроме штатной частоты BCLK 100 МГц также были доступны частоты 125 и166 МГц с небольшой окрестностью данных значений. Частота шин PCI Express и DMI формируется независимо. Для использования с целью разгона становится доступен полный диапазон значений BCLK. Это означает, что в отличие от своих предшественников, Skylake легко можно запускать на частотах выше номинальных не только путем изменения коэффициента умножения, но и за счет изменения частоты BCLK.

Следует отметить, что разгон за счет увеличения BCLK доступен только для процессоров Core i7-6700K и Core i5-6600K, которые относятся к оверлокерской серии со свободным коэффициентом умножения. Другие представители линейки Skylake лишены такой возможности. Шина DMI и PCI Express в частности, как и в предыдущих модификациях, жестко привязана к базовой частоте. По этой причине разгон по шине даже в случае небольшого разгона BCLK от номинальных 100 МГц натыкается на препятствия. В неовкерлокерских процессорах на повышение блокируется и множитель для тактовой частоты, поэтому других подходящих для разгона объектов кроме Core i7-6700 K и Core i5-6600 K в семействе Skylake нет.

Нельзя забывать и об еще одном нововведении Skylake. Двухканальный контроллер памяти стал более гибким и податливым. Теперь в нем есть не только поддержка двух стандартов памяти DDR4 и DDR3L. Он также может тактовать память на очень высоких частотах вплоть до DDR4-4133. Кроме того, набор делителей для частоты памяти стал более широким. Ее изменение стало возможно с двое меньшим шагом 100/133 МГц. Иначе говоря, архитектурных решений, которые могли бы сделать Skylake подходящим для разгона, довольно много. Статистика, накопленная к настоящему моменту, показывает, что наши предположения об улучшении реального разгонного потенциала по сравнению с Devil’s Canyon и Haswell на самом деле оказались слишком оптимистичными.

Skylake производится по более современному технологическому процессу. Кроме того, они занимают на 30% меньше площади, чем Haswell. Тепловыделение и рабочие температуры у Skylake остались примерно на том же уровне, что и у предшественников. Отчасти это связано с тем, что в старших моделях Skylake инженеры компании Intel решили несколько увеличить напряжение питания процессорных ядер. В итоге получилось, что серийные процессоры LGA 1151 разгоняются до 4,5 – 4,6 ГГц. Это немного лучше, чем предыдущие модели.

Самое неприятное в том, что препятствия на пути к покорению более высоких частот те же, что и раньше. Чтобы достичь стабильности при разгоне необходимо дополнительно увеличивать напряжение питания, это может привести к значительному росту тепловыделения. Процессор в результате начнет перегреваться. Таким образом, получается, что частотный потенциал Skylake нельзя раскрыть полностью в связи с проблемами с эффективным снятием тепла с процессорного кристалла.

Такие проблемы действительно имеются, ведь кристалл Skylake стал меньше, плотность теплового потока возросла. Но при этом компания Intel решила не вносить изменений в фирменный термоинтерфейс, расположенный под процессорной теплораспределительной крышкой. Он остался тем же, что и Devil’s Canyon. Это полимерная термопаста, обладающая сомнительными теплопроводящими свойствами. Таким образом, недостаток системы теплоотведения десктопных процессоров Skylake никуда не делся.

Если учитывать всю представленную выше информацию, то в тестировании обязательно следует обратить внимание, на что будет способен оверлокерский потенциал Skylake если его внутренний термоинтерфейс получит высокую теплопроводность. Проще говоря, было проведено снятие с Core i7-6700 K металлической теплорассеивающей крышки. Она была заменена на штатную интеловскую термопасту с более высокими характеристиками. Осталось только поделиться полученными результатами.

Core i7-6700 K: тестовый процессор

Для проведения тестирования был приобретен обычный процессор Core i7-6700 K. Следует напомнить, что это флагманская четырехъядерная модель для новой платформы LGA 1151. Паспортное значение частоты процессора равняется 4,0 ГГц, однако благодаря использованию режима Turbo Boost она может быть увеличена на 4,2 ГГц. Кроме того, процессор Core i7-6700 K поддерживает технологию Hyper-Threading и обладает кэш-памятью третьего уровня объемом 8 Мб. Номер партии доставшегося нам процессора L525B514.Это значит, что CPU был выпущен в Малайзии в период с 14 июня по 20 июня этого года. Значение номинального напряжения процессора используемого нами экземпляра оказалось установлено на уровне 1,296 В.

Таким образом, если провести поверхностную оценку, то нам достался средний процессор с точки зрения разгонного потенциала. Тут все достаточно легко подтверждается при проведении натурных экспериментов. Максимальная частота, при которой процессор Core i7-6700 K продолжал работать стабильно, равняется 4,6 ГГц. На более высоких частотах появлялся риск перегрева. Скорее всего значение частоты в 4,6 ГГц является наиболее вероятным разгоном для оверокерских Skylake, если для охлаждения не используются никакие специальные методы. Проводились оверлокерские тесты на базе материнской платы ASUS Maximus VIII Ranger.

Методика тестирования заключалась в следующем: множитель последовательно увеличивался от номинальных 4 ГГц. При потере системой стабильности параллельно увеличивалось и напряжение VCore. На протяжении все тестов опция Load-Line Calibration была установлена в положение Level 4. В таком состоянии обеспечен максимальный уровень отклонения напряжения от выбранного уровня в случае роста нагрузки. Для устойчивости разгона использовалась утилита LinX 0.6.5, в основе которой используется математический пакет Linpack 11.3.0.006. В процессе тестирования на каждой итерации фиксировалась максимальная температура, до которой нагревался CPU при проверке на стабильности.

Также фиксировался максимальный уровень потребления системы. При первоначальном тестировании за охлаждение процессора отвечал башенный кулер под 140-мм вентилятор Noctua NH-U14S, а также термопаста Artic MX-2. До частоты 4,4 ГГц процессор вообще разгонялся без всякого повышения напряжения. В последующем каждый шаг требовал прибавки напряжения к VCore. Дальнейший разгон быстро заканчивается. Чтобы достичь высоты в 4,6 ГГц, напряжение на ядрах приходится повышать до уровня 1,4 В.

Это проводит к нагреву процессора до 91 °С. После этого рост температуры, конечно же, оказывается невозможным. Повышать напряжение дальше нельзя из-за того, что температура может приблизиться к границе троттлинга. Она у Skylake проходит на уровне 100°С. С таким уровнем стабильности уже нет. Самым разумным выходом из такой ситуации может стать замена кулера на более эффективную модель. Но сработает ли такой метод со Skylake? Попробуем проверить. Следующий тестовый прогон был выполнен при использовании более эффективной системы охлаждения – «двухсекционной башни NoctuaNH-D15». Некоторое улучшение с точки зрения температурного режима заметно сразу.

Однако принципиально ничего не изменилось. Процессор так и не получилось разогнать выше 4,6 ГГц, даже при использовании лучших кулеров. Следующий шаг в частоте потребует повышения напряжения Vcore до 1,48 В. При таких рабочих параметрах Noctua NH-D15 не справляется с отводом тепла. В результате процессор перегревался. На частоте 4,6 ГГц этот достаточно эффективный двухбашенный охладитель смог обеспечить снижение температуры всего на 5 °С по сравнению с односекционной башней Noctua NH-U14S.

Такое небольшое снижение температуры при переходе к более эффективной системе охлаждения дает указание на то, что следует дальше делать для улучшения оверлокинга. По результатам проведенного эксперимента становится ясно, что процессорные ядра перегреваются не в результате малой производительности системы охлаждения, которая снимает тепло с теплораспределительной крышки. Причины неблагоприятного температурного режима стоит искать в буквальном смысле глубже — в процессе передачи тепла от процессорного кристалла к закрывающей крышке. Самым наглядным интерфейсом в пользу того, что внутренний термоинтерфейс лучше заменить, является несостоятельность мощнейших кулеров.

Skylake: проблемы и способы их решения

Обычно при скальпировании процессоров Haswell используется два метода: силовой сдвиг крышки при помощи тисков или ее аккуратное срезание при помощи тонкого лезвий. Первый метод кажется наиболее безопасным. Подобный подход можно применить и по отношению к Skylake.Однако оказалось, что корпус новинок LGA 1151 имеет значительные конструктивные отличия. В результате алгоритм действий пришлось несколько пересмотреть. Проблема заключается в том, что миниатюризация Skylake затронула не только полупроводниковый кристалл. Текстолит, на который монтируется CPU, также стал значительно тоньше. Толщина платы уменьшилась до 0,8 мм.

Это почти в два раза меньше, чем толщина платы Haswell. Некоторые сомнения вызывает и продольная прочность тонкого слоя текстолита. На первый взгляд может показаться, что при приложении усилий на сдвиг крышки, сдаться может не клеевой состав, который фиксирует ее на поверхности процессора, а процессорная плата. Эти опасения подтверждаются заметным числом повреждений новых CPU, в которых пользователи прибегли к скальпированию. Более подробно об этом можно прочитать на многочисленных форумах.

Платы процессоров Skylake легко скалываются, ломаются и гнутся. Срезание лезвием также оказывается не слишком безболезненным. Дорожки, расположенные внутри тонкой платы Skylake, лежат неглубоко. Их довольно легко повредить при первой попытке просунуть лезвие между текстолитом и металлической крышкой. По этой причине вероятность успеха при использовании данной методики избавления процессора от теплорассеивателя также далеко от 100 %. Неужели изменение конструкции новых процессоров сделало процедуру скальпирования опасной? На самом деле есть один прием, при помощи которого в случае сдвига крышки тисками можно обойтись без приложения значительных усилий.

В основе данного метода лежит тот факт, что клеевой состав, используемый в Skylake, при нагреве утрачивает свои соединительные свойства. Иначе говоря, если в качестве основного элемента при скальпировании использовать технический фен, то опасность повреждения процессора можно снизить на порядок. Опыт показывает, что для этого достаточно просто слегка поджать процессор в тисках, при этом уперев их губку в кромку печатной платы и теплорассеивающую крышку. С остальной работой неплохо справляется обычный фен.

Достаточно непродолжительного обдува (10-20 секунд) потоком горячего воздуха, и крышка уже готова отскочить. Под крышкой можно обнаружить вполне привычную картину – термопаста действительно напоминает собой термоинтерфейсный материал NGPTIM, который встречается в процессорах Devil’s Canyon. Это не самая ужасная пересохшая субстанция, которую можно обнаружить в Hasswell, в вещество по консистенции чем-то напоминающая нормальную термопасту. Теплопроводность данного состава вызвала не лестные отзывы еще в Devil’s Canyon. Таким образом замена данного состава вполне может положительно сказаться в процессорах Skylake.

Замена термоинтерфейса

Посмотрим, что будет, если заменить штатный термоинтерфейс на термопасту с лучшей теплопроводностью. Данный подход к процессу скальпирования предполагает, что после очистки процессора и теплорассеивающей крышки от старого слоя термопасты и клеящего состава мы наносим новый термоинтерфейс на процессорный кристалл и собираем его.

Никто не запрещает использовать Skylake со снятым теплорассеивателем. Однако это может повлечь за собой некоторые проблемы. Меньшая из них – опасность повреждения полупроводникового кристалла. Кроме того, придется отказаться от штатного крепления, снять с процессорного ядра прижимную рамку и спилить верхнюю часть разъема LGA 1151, высота которых больше, чем у кристалла Skylake.

Проблемы также могут возникнуть из-за толщины и хлипкости процессорной платы, которую нужно обязательно прижимать в разъеме не только в центре, но и по краям. Иначе она будет деформироваться и не даст обеспечить соединение с контактами LGA 1151, которые расположены по всему периметру разъема. Использование Skylake в сборе решает все эти проблемы. Эксперименты показывают, что металлическая крышка между кулером и процессорным кристаллом увеличивает температуру ядер всего на 2-3 градуса. Иначе говоря, особого практического смысла в выполнении данных манипуляциях нет.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОВЕРКЛОКИНГА 24/7 НА ВОЗДУХЕ, ПРИ ПОМОЩИ ЖИДКОСНОЙ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ И СИСТЕМЫ НА ЖИДКОМ АЗОТЕ

 

    

Хотите разогнать ваш новенький процессор Skylake?

Мы сравнили результаты разгона с различными системами охлаждения- воздушной, жидкостной и на жидком азоте, чтобы найти лучшие настройки для работы в режиме разгона 24/7.

Разгон Skylake: Основы

После того, как Интел решил переместить интегрированный в процессор регулятор напряжения FIVR (Fully Integrated Voltage Regulator) на материнскую плату, предоставив тем самым производителю последней возможность полностью разрабатывать модуль VRM, разгон новых процессоров i7-6700K и i5-6600K на платформе Z170 стал сказкой. В самом деле? Разгон материнской платы теперь становится как никогда важным, поэтому мы вибирали с умом. Давайте узнаем почему 😉

Z170 имеет потрясающую гибкость при настройке базовой частоты, но что касается разгона для работы в режиме 24/7 OC, мы были сосредоточены на самом простом. Поднимали напряжение на ядре до разумного значения, оставаясь на пределе рабочей температуры, которую определяла система охлаждения (мы рекомендуем не подниматься выше 87°C / 1.48В при полной нагрузке) постепенно изменяя множитель, до появления синего экрана или другого характерного признака нестабильности. Звучит довольно знакомо по разгону процессоров Sandy Bridge не так ли? Давайте посмотрим на результаты- будут ли такими же или лучше..

Для нашего эксперимента по разгону в режиме 24/7 мы использовали следующее оборудование:

— Материнская плата: MSI Z170A GAMING M7
— Процессор: Intel® Core i7-6700K
— Память: Corsair Vengeance LPX 8GB Dual Channel DDR4 @ 2800MHz C15
— Видеокарта: MSI GeForce GTX780 GAMING
— SSD: Crucial MX200 120GB M.2
— Блок питания: Cooler Master Silent Pro Gold 1200w 
— Операционная система: Windows 10 Pro 64-bit build 10024

Система охлаждения:
— Воздушное охлаждение: Cooler Master Hyper TX3 EVO
— Жидкостное охлаждение: Corsair Hydro Series h200i
— Охлаждение на жидком азоте: LittleDevil Phase Change PC-V2

Тестирование на стабильность:
— Intel® XTU 6.0.2.2
— Cinebench R11.5  v.11.529

    

Результаты разгона Z170 24/7 : Воздушное охлаждение


Начнем с воздушного охлаждения. С этой целью, взамен боксового кулера Intel был выбран Cooler Master Hyper TX3 EVO. Для того чтобы оставаться в безопасной зоне, максимальное напряжение было установлено до значения 1.35В. Измерение температуры показало, что мы не ошиблись с выбором напряжения, температура быстро достигла отметки 83°C.

Таким образом, значение напряжение vCore равное 1.35В оказалось оптимальным для воздушных систем охлаждения. Давайте попробуем выяснить как обстоят дела с поиском максимально стабильного множителя. Как ожидают большинство оверклокеров, достижение частоты 4500МГц для процессора 6700K выглядит легкой задачей.

Поскольку в районе 4800МГц начинается нестабильное поведение, мы остановились на частоте 4700МГц.

Наш испытываемый процессор набрал 1355 очков в Intel XTU и 11.22 очков в Cinbench (без оптимизации ОС/бенчмарк). Не плохое начало, особенно если принять во внимание тот факт, что мы использовали обычное воздушное охлаждение.

Результаты разгона Z170 24/7: Жидкостное охлаждение

Первые результаты оказались весьма многообещающими. Замкнутая, жидкостная система охлаждения Corsair Hydro Series h200i одна из самых популярных жидкостных кулеров на воде. Давайте попробуем выжать из нашего процессора 6700K еще производительности. В этот раз мы подняли напряжение vCore до 1.44В, чтобы позволить процессору еще увеличить частоту. Однако следует понимать, что существует определенное соотношение частота/напряжение, при котором процессор перестает разгоняться.

При напряжении 1.44В температура процессора составила 81°C.

Поскольку мы были уверены, что с легкостью достигнем частоты 4800МГц, мы сразу перепрыгнули на частоту 4900МГц. Работа на этой частоту не выявила проблем, поэтому мы решили поднять частоту еще выше, до 5.0ГГц, но тут нас ждал сюрприз. Третья попытка прохода XTU и Cinebench не завершилась успешно. На частоте 4.91ГГц мы смогли получить 1383 очка в Intel XTU и 11.80 поинтов в Cinbench (без оптимизации ОС/бенчмарк).

Можно сказать, что мы достигли частоты 5.0ГГц на процессоре Skylake. Осталось получить финальный результат при температурах ниже нуля.

Результаты разгона Z170 24/7: Охлаждение жидким азотом

    

И только небо становится пределом при использовании системы охлаждения LittleDevil LD PC-V2. После тщательной изоляции материнской платы в районе процессорного сокета, чтобы предотвратить возможное повреждение платы, вызванное конденсацией, мы можем приступить к разгону.

Система охлаждения в некоторых случаях может использоваться в режиме 24/7 и также может быть предустановлена в корпусе ПК.

Поскольку при переходе в область отрицательных температур vCore перестает быть проблемой, вам следует опасаться так называемой области ‘crazy-zone’, чтобы избежать повреждения процессора (ниже 1.7В).

Поскольку нам интересны настройки для стабильной работы в режиме 24/7 и поскольку процессор 6700K изготовлен по технологии 14нм, использовалось максимальное напряжение 1.5В. При поднятии напряжения с 1.35В до 1.44В не наблюдалось существенного прироста. Повышение напряжения на 6мВ не приводило к желаемым результатам для 6700K, но похоже мы ошибались. При температуре -45.5°C пришло время посмотреть, на что еще способен 6700K.

Сразу переходим к частоте 5.1ГГц и наблюдаем стабильность. Неплохо! Идем дальше и наблюдаем на частоте 5.4ГГц полный провал. Странно, но на частоте 5.3ГГц процессор демонстрировал потрясающую стабильность и смог набрать 1411 очков в Intel XTU и 12.85 поинтов в Cinbench (без оптимизации ОС/бенчмарк). Что то в XTU препятствовало поднятию выше отметки 1411, поскольку тот же результат мы наблюдали на частоте 5.1ГГц. Cinebench однако, показал увеличение производительности вплоть до частоты 5.3ГГц.

 

Вот что имеем в итоге при разгоне в режиме 24/7 на новой платформе Z170 при использовании воздушной, жидкостной и системы охлаждения с температурами ниже нуля.

Глядя на результаты мы можем сказать, что возможности оверклокинга стали значительно лучше по сравнению с Haswell и вполне разумно ожидать достаточно много стабильных результатов 24/7 для 5.0ГГц с жидкостной системой охлаждения. Поскольку экстремальные системы охлаждения значительно более дорогие и экзотические, приличная жидкостная система охлаждения рекомендуется для повседневного разгона Skylake.

Частота процессора (OC)

Тип охлаждения

Напряжения на ядре процессора при нагрузке

Максимальная температура

4.5GHz — 4.7GHz (12% OC)

Воздушное охлаждение

1.35v

87°C

4.7GHz — 4.9GHz (17% OC)

Жидкостное охлаждение

1.44v

83°C

4.9GHz — 5.3GHz (26% OC)

Охлаждение жидким азотом

1.5v

15°C

Настало время продемонстрировать нам ваши результаты!

Тест процессоров Intel Core i7-6700K и Core i5-6600K в актуальных играх (страница 4)

Metro: Last Light Redux (Бенчмарк)

  • Версия 1.0.0.14.
  • DirectX 11.
    • Анизотропная фильтрация (AF) — 16.
    • Качество — очень высокое.
    • Качество размытия — нормальное.
    • Полноэкранное сглаживание (SSAA) — включено.
    • Качество тесселяции — очень высокое.
    • Технология Nvidia PhysX — выключена.

1920х1080



Номинал

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Разгон

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Минимальный и средний FPS

Project CARS (Трасса Монца)

  • Версия Update 4.
  • DirectX 11.
    • Сглаживание FXAA — высокое качество.
    • Другие техники сглаживания — выключены.
    • Анизотропная фильтрация — Х16.
    • Разрешение текстур — высокое.
    • Качество отражений — ультра высокое.
    • Качество карты окружающего мира — ультра высокое.
    • Детализация машин — ультра высокая.
    • Детализация трассы — ультра высокая.
    • Детализация теней — ультра высокая.
    • Эффект скорости — высокий.
    • Упреждающий рендеринг — 1.
    • Детализация травы — ультра высокая.
    • Уровень частиц — высокий.
    • Плотность частиц — ультра высокая.
    • Вытянутое отражение фар — включено.

    • Фильтр пост-обработки — включен.
    • Блики — включены.
    • Солнечные блики снаружи — насыщенные.
    • Солнечные блики внутри — насыщенные.
    • Свечение — включено.
    • Марево — включено.
    • Глобальное зеркальное свечение — включено.
    • Компенсация экспозиции — 1.00.
    • Капли дождя на экране — включены.
    • Виньетирование — включено.
    • Сумеречные лучи — включены.
    • Грязь на экране — включена.

1920х1080



Номинал

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Разгон

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Минимальный и средний FPS

Среднегеометрические результаты процессоров в десяти играх

1920х1080



Номинал

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Разгон

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Минимальный и средний FPS

Перейдем к рассмотрению привлекательности покупки данных процессоров.

Для выведения соотношения стоимости и производительности ЦП бралась их средневзвешенная цена. Были взяты цены нескольких крупных московских магазинов и на их основе рассчитан среднеарифметический ценник ускорителей.

  • Core i7-6700K — $428;
  • Core i5-6600K — $351;

  • Core i7-4790K — $372;
  • Core i7-4790 — $338;
  • Core i7-4770K — $362;
  • Core i7-4770 — $332;

  • Core i5-4690K — $260;
  • Core i5-4690 — $244;
  • Core i5-4670K — $256;
  • Core i5-4670 — $240;

  • FX-9590 BE — $251;
  • FX-9370 BE — $231;
  • FX-8350 BE — $191;
  • FX-8320 BE — $158.

Соотношение стоимости и производительности процессоров ($/средний FPS)

1920х1080



Номинал

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Разгон

Включите JavaScript, чтобы видеть графики

$/средний FPS

Заключение

Новые процессоры компании Intel – Core i7-6700K и Core i5-6600K, к сожалению, стали не эволюционным развитием линейки ЦП, а скорее «топтанием на месте». В обоих режимах работы они превзошли своих предшественников Core i7-4790K и Core i5-4690K в лучшем случае на пару процентов.

Тем более странно выглядят завышенные ценники новинок. Из-за этого по соотношению цена/производительность они попали в группу аутсайдеров и оказались малопривлекательны для покупки. Как следствие, теряется всякий смысл собирать новые системные блоки на базе представителей поколения Skylake.

И чтобы переломить данную негативную тенденцию, компании Intel необходимо заметно снизить стоимость Core i7-6700K и Core i5-6600K. В этом нет ничего криминального, поскольку в случае с двумя последними поколениями CPU Intel новые модели стоили не намного дороже своих предшественников.

Дмитрий Прилепских aka Phoenix

Благодарю за помощь в подготовке материала к публикации: donnerjack.

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news — это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *