Смещение avx bios что
Чтобы убедиться в работоспособности AVX кода лучше написать к нему Unit-тесты. Однако встаёт вопрос: как запустить эти Unit-тесты, если ни один ныне продаваемый процессор не поддерживает AVX? В этом вам поможет специальная утилита от Intel — Software Development Emulator (SDE). Всё, что умеет SDE — это запускать программы, на лету эмулируя новые наборы инструкций. Разумеется, производительность при этом будет далека от таковой на реальном железе, но проверить корректность работы программы таким образом можно. Использовать SDE проще простого: если у вас есть unit-тест для AVX кода в файле avx-unit-test.exe и его нужно запускать с параметром «Hello, AVX!», то вам просто нужно запустить SDE с параметрами
sde -- avx-unit-test.exe "Hello, AVX!"
При запуске программы SDE сэмулирует не только AVX инструкции, но также и инструкции XGETBV и CPUID, так что если вы используете предложенный ранее метод для детектирования поддержки AVX, запущенная под SDE программа решит, что AVX действительно поддерживается. Кроме AVX, SDE (вернее, JIT-компилятор pin, на котором SDE построен) умеет эмулировать SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, SSE4a, AES-NI, XSAVE, POPCNT и PCLMULQDQ инструкции, так что даже очень старый процессор не помешает вам разрабатывать софт под новые наборы инструкций.
Оценка производительности AVX кода
Некоторое представление о производительности AVX кода можно получить с помощью другой утилиты от Intel — Intel Architecture Code Analyzer (IACA). IACA позволяет оценить время выполнения линейного участка кода (если встречаются команды условных переходов, IACA считает, что переход не происходит). Чтобы использовать IACA, нужно сначала пометить специальными маркерами участки кода, которые вы хотите проанализировать. Маркеры выглядят следующим образом:
; Начало участка кода, который надо проанализировать
%macro IACA_START 0
mov ebx, 111
db 0x64, 0x67, 0x90
%endmacro
- -32 — означает, что входной объектный файл (MS COFF) содержит 32-битный код. Для 64-битного кода нужно указывать -64. Если на вход IACA подаётся не объектный файл (.obj), а исполняемый модуль (.exe или .dll), то этот аргумент можно не указывать.
- -arch AVX — показывает IACA, что нужно анализировать производительность этого кода на будущем процессоре Intel с поддержкой AVX (т.е. Sandy Bridge). Другие возможные значения: -arch nehalem и -arch westmere.
- -cp DATA_DEPENDENCY просит IACA показать, какие инструкции находятся на критическом путе для данных (т.е. какие инструкции нужно соптимизировать, чтобы результат работы этого кода вычислялся быстрее). Другое возможное значение: -cp PERFORMANCE просит IACA показать, какие инструкции «затыкают» конвеер процессора.
- -mark 0 говорит IACA проанализировать все помеченные маркерами участки кода. Если задать -mark n, IACA будет анализировать только n-ый размеченный участок кода.
- -o avx-sample задаёт имя файла, в который будут записаны результаты анализа. Можно опустить этот параметр, тогда результаты анализа будут выведены в консоль.
Analysis Report
---------------
Total Throughput: 2 Cycles; Throughput Bottleneck: FrontEnd, Port2_ALU, Port2_DATA, Port4
Total number of Uops bound to ports: 6
Data Dependency Latency: 14 Cycles; Performance Latency: 15 Cycles
N - port number, DV - Divider pipe (on port 0), D - Data fetch pipe (on ports 2 and 3)
CP - on a critical Data Dependency Path
N - number of cycles port was bound
X - other ports that can be used by this instructions
F - Macro Fusion with the previous instruction occurred
^ - Micro Fusion happened
* - instruction micro-ops not bound to a port
@ - Intel(R) AVX to Intel(R) SSE code switch, dozens of cycles penalty is expected
! - instruction not supported, was not accounted in Analysis
| Num of | Ports pressure in cycles | |
| Uops | 0 - DV | 1 | 2 - D | 3 - D | 4 | 5 | |
------------------------------------------------------------
| 1 | | | | 1 | 2 | X | X | | | CP | vmovups ymm0, ymmword ptr [ecx]
| 2^ | | | | X | X | 1 | 1 | | 1 | | vbroadcastss ymm1, dword ptr [edx]
| 1 | 1 | | | | | | | | | CP | vmulps ymm0, ymm0, ymm1
| 2^ | | | | 1 | | X | | 2 | | CP | vmovups ymmword ptr [ecx], ymm0
| 0* | | | | | | | | | | | vzeroupper
Самыми важными метриками здесь являются Total Throughput и Data Dependency Latency. Если код, который вы оптимизируете, это небольшая подпрограмма, и в программе есть зависимость по данным от её результата, то вам нужно стараться сделать Data Dependency Latency как можно меньше. В качестве примера может служить приведённый выше листинг подпрограммы vec4_dot_avx. Если же оптимизируемый код — это часть цикла, обрабатывающего большой массив элементов, то ваша задача — уменьшать Total Throughput (вообще-то эта метрика должна была бы называться Reciprocal Throughput, ну да ладно).
Использование AVX в коде на C/C++
- Microsoft C/C++ Compiler начиная с версии 16 (входит в Visual Studio 2010)
- Intel C++ Compiler начиная с версии 11.1
- GCC начиная с версии 4.4
- /arch:AVX — для Microsoft C/C++ Compiler и Intel C++ Compiler под Windows
- -mavx — для GCC и Intel C++ Compiler под Linux
- /QxAVX — для Intel C++ Compiler
- /QaxAVX — для Intel C++ Compiler
Определение поддержки AVX системой
- Windows 7
- Windows Server 2008 R2
- Linux с ядром 2.6.30 и выше
Нетрудно заметить, что маски XSTATE_MASK_* соответствуют аналогичным битам регистра XFEATURE_ENABLED_MASK.
В дополнение к этому, в Windows DDK есть описание функции RtlGetEnabledExtendedFeatures и констант XSTATE_MASK_XXX, как две капли воды похожих на GetEnabledExtendedFeatures и XSTATE_MASK_* из WinNT.h. Т.о. для определения поддержки AVX со стороны Windows можно воспользоваться следующим кодом:
int isAvxSupportedByWindows() const DWORD64 avxFeatureMask = XSTATE_MASK_LEGACY_SSE | XSTATE_MASK_GSSE;
return GetEnabledExtendedFeatures( avxFeatureMask ) == avxFeatureMask;
>
Если ваша программа должна работать не только в Windows 7 и Windows 2008 R2, то функцию GetEnabledExtendedFeatures нужно подгружать динамически из kernel32.dll, т.к. в других версиях Windows этой функции нет.
В Linux, насколько мне известно, нет отдельной функции, чтобы узнать о поддержке AVX со стороны ОС. Но вы можете воспользоваться тем фактом, что поддержка AVX было добавлена в ядро 2.6.30. Тогда остаётся только проверить, что версия ядра не меньше этого значения. Узнать версию ядра можно с помощью функции uname.
Использование AVX-инструкций
Тестирование AVX кода
Если вы используете набор инструкций AVX посредством intrinsic-функций, то, кроме запуска этого кода под эмулятором SDE, у вас есть ещё одна возможность — использовать специальный заголовочный файл, эмулирующий 256-битные AVX intrinsic-функции через intrinsic-функции SSE1-SSE4.2. В этом случае у вас получится исполняемый файл, который можно запустить на процессорах Nehalem и Westmere, что, конечно, быстрее эмулятора. Однако учтите, что таким методом не получиться обнаружить ошибки генерации AVX-кода компилятором (а они вполне могут быть).
Оценка производительности AVX кода
Использование IACA для анализа производительности AVX кода, созданного C/C++ компилятором из intrinsic-функций почти ничем не отличается от анализа ассемблерного кода. В дистрибутиве IACA можно найти заголовочный файл iacaMarks.h, в котором описаны макросы-маркеры IACA_START и IACA_END. Ими нужно пометить анализируемые участки кода. В коде подпрограммы маркер IACA_END должен находиться до оператора return, иначе компилятор «соптимизирует», выкинув код маркера. Макросы IACA_START/IACA_END используют inline-ассемблер, который не поддерживается Microsoft C/C++ Compiler для Windows x64, поэтому если для него нужно использовать специальные варианты макросов — IACA_VC64_START и IACA_VC64_END.
Заключение
В этой статье было продемонстрировано, как разрабатывать программы с использованием набора инструкций AVX. Надеюсь, что это знание поможет вам радовать своих пользователей программами, которые используют возможности компьютера на все сто процентов!
Данный гайд поможет произвести настройку параметров UEFI BIOS для достижения стабильных 5 ГГц на разблокированных процессорах седьмого поколения Kaby Lake (Intel Core i7-7700K, Intel Core i5-7600K и Intel Core i3-7350K).
Немного практической статистики:
- примерно 20% ЦП седьмого поколения стабильно работают на частоте 5 ГГц в любых приложениях, включая Handbrake/AVX;
- 80% образцов Kaby Lake способны функционировать на 5 ГГц, однако в программах с использованием системы команд AVX частоту приходится снижать до стабильных 4800 МГц (это происходит в автоматическом формате с активным параметром AVX offset в BIOS);
- отборные сэмплы Kaby Lake могут работать с четырьмя модулями памяти на частоте DDR4-4133 (на материнских платах ROG Maximus IX) и с парным китом на частоте DDR4-4266 (проверено на плате Maximus IX Apex).
Какой вольтаж является нормальным для 5 ГГц?
Пожалуй, это один из самых главных вопросов, который энтузиасты задают в процессе разгона ЦП. Ведь именно этот параметр ключевым образом сказывается на стабильности и итоговом результате оверклокинга.
Для начала разберемся с уровнем энергопотребления Intel Core i7-7700K в разных режимах работы:
- в номинале процессор потребляет порядка 45 Вт (в приложении ROG Realbench);
- в Prime95 нагрузка возрастает до 76 Вт;
- на частоте 5 ГГц и с запущенным тестом ROG Realbench получаем 93 Вт;
- 5 ГГц и Prime95 — 131 Вт.
Для стабильной работы ЦП на 5 ГГц в тесте Prime95 (а значит и в большинстве наиболее часто используемых приложений) необходимо напряжение в 1,35 В (параметр Vcore в BIOS). Превышать это значение не рекомендуется, дабы избежать деградации процессора и перегрева.
Для стабильной работы ЦП на 5 ГГц в тесте Prime95 необходимо напряжение в 1,35 В.
Необходимо отметить, что процессоры семейства Kaby Lake крайне энергоэффективные. Для сравнения стабильный Skylake на 5 ГГц в схожих приложениях, например, Prime95 потребляет порядка 200 Вт.
Для охлаждения разогнанного Intel Core i7-7700K в процессе стресс-тестов понадобится мощная СО, это может быть либо СВО, либо производительный суперкулер.
Проверенные варианты:
- СВО с трехсекционным радиатором (температура воды в системе — 18 градусов) охлаждает разогнанный до 5 ГГц процессор на вольтаже 1,28 В до 63 градусов;
- СВО с двухсекционным радиатором при 1,32 В демонстрирует 72 градуса;
- кулер Noctua NH-D15 на 5 ГГц и 1,32 В — 78 градусов.
Для постоянного использования Kaby Lake на 5 ГГц воздушного охлаждения недостаточно, но не стоит забывать про возможность оптимизации нагрузки. На полную мощность ЦП будет работать только в самых необходимых случаях (об этом ниже).
Разгон оперативной памяти
Отборные сэмплы Kaby Lake могут работать с четырьмя модулями памяти на частоте DDR4-4133.
Напоминаем, что процессоры Kaby Lake прекрасно работают с оперативной памятью на частоте DDR-4133 (проверено на семействе материнских плат ASUS ROG Maximus). Показатель в DDR4-4266 доступен на моделях ASUS Maximus IX Apex и ASUS Strix Z270I Gaming (все дело в двух коннекторах DIMM, которые оптимизированы для таких частот).
Но для повседневного использования не стоит использовать ОЗУ с частотой выше DDR4-3600; покорение 4 ГГц отметок на памяти оставьте энтузиастам, для домашней или игровой системы важнее общая стабильность ПК.
Главное не забывать про необходимость установки в слоты DIMM парных китов ОЗУ (то есть заводских комплектов, состоящих из двух или четырех модулей). Самостоятельно подобранные единичные варианты могут попросту не завестись на требуемых вам настройках, таймингах и т. п.
Параметр AVX offset
Эта опция помогает стабилизировать работу ЦП на высоких частотах, уменьшая рабочую частоту при обработке операций с кодом AVX.
Именно поэтому опытные энтузиасты советуют воспользоваться опцией AVX offset, установив ее значение на 2. Это значит, что при постоянных 5 ГГц система автоматически уменьшит множитель до 48 пунктов (что соответствует 4800 МГц) в момент, когда будет замечена активность AVX приложений.
Подобный подход благотворно сказывается не только на стабильности работы ПК, но и на грамотном энергопотреблении, а значит и тепловыделении ЦП.
Опция AVX offset прекрасно зарекомендовала себя на практике; одна единица параметра соответствует 100 МГц частоты, если BCLK зафиксирована на сотне.
Для повседневного использования не стоит использовать ОЗУ с частотой выше DDR4-3600.
Функционал материнских плат пока не позволяет подобным образом разделять еще и рабочий вольтаж процессора. Но есть надежда, что в будущих поколениях эту возможность обязательно реализуют.
Методика разгона, мониторинг и проверка системы на стабильность
В случае, если все в полном порядке, смело повышаем множитель процессора и вольтаж (в настройках BIOS рекомендуется использовать режим Adaptive voltage mode вместо Manual или Offset mode для параметра Vcore).
Далее ищем стабильную частоту и минимальное напряжение, при котором система ведет себя стабильно (прохождение POST, запуск ОС, работоспособность служебных приложений, стресс-тесты и т. д.). При этом не забываем фиксировать рабочую температуру ЦП, она не должна превышать 80 градусов даже в самых жарких условиях.
Как правило, комплекты с частотой DDR4-4000+ не требуют вольтажа выше 1,25 В для параметра System Agent.
После разгона ЦП переходим к оперативной памяти. Наиболее предпочтительным вариантом является активация параметра XMP (если модули и материнская плата этот профиль поддерживают). В противном случае придется искать максимальную рабочую частоту и тайминги самостоятельно.
Не исключено, что при выявлении стабильного значения ОЗУ потребуется корректировка параметров Vcore, System Agent (VCCSA) и VCCIO, об этом поговорим ниже.
Предпочтительные стресс-тесты:
-
использует комбинацию Handbrake, Luxmark и Winrar приложений; бенчмарк хорош для проверки ОЗУ, достаточно 2-8 часов прогона; помогает выявить ошибки ОЗУ и кэша ЦП; является классическим программным инструментом любого энтузиаста; встроенный стресс-тест в состоянии проверить связку процессор-память на прочность (достаточно 2-8 часов прогона).
Практика разгона и настройки в UEFI BIOS
Итак, перейдем к практической части, а именно к настройкам параметров в BIOS и самому разгону. Нам понадобится вкладка Extreme Tweaker на материнских платах ASUS.
Регулируем следующие опции:
- в случае использования СВО устанавливаем значение Vcore на 1,30 В, множитель на 49; для воздушного охлаждения — 1,25 В и 48 соответственно;
- параметр Ai Overclock Tuner переводим в режим Manual;
- CPU Core Ratio в положение Sync All Cores;
- для CPU/Cache Voltage (CPU Vcore) выбираем Adaptive Mode;
- для Additional Turbo Mode CPU Core Voltage устанавливаем значение в 1,30 В (при использовании СВО) или 1,25 В для кулеров уровня Noctua NH-D15S.
Переходим в подменю Internal CPU Power Management:
- IA DC Load Line фиксируем на 0.01
- IA AC Load Line на 0.01
Сохраняем настройки и перезагружаем систему, пробуем пройти POST и зайти в ОС. Если система стабильна, повышаем множитель до 49-50 пунктов, а к текущему вольтажу, при необходимости, подкидываем +0,02 В. Но стараемся не превышать критическую отметку в 1,35 В.
После этого проверяем систему на прочность в Prime95 и следим за температурой ЦП (она должна быть не выше 80 градусов).
Для ОЗУ в UEFI выбираем режим XMP. При поиске стабильной частоты памяти может потребовать регулировка опций CPU VCCIO и CPU System Agent в соответствии со следующими рекомендациями:
Впрочем в зависимости от используемого процессора и памяти приведенные показатели могут варьироваться. Как правило, комплекты с частотой DDR4-4000+ не требуют вольтажа выше 1,25 В для параметра System Agent.
Вновь проводим стресс-тесты с примененными параметрами. Не забываем про опцию AVX Core Ratio Negative Offset, которую рекомендуется зафиксировать на значении в 2 пункта (при тактовой частоте ЦП 4900 МГц, AVX приложения будут функционировать на 4700 МГц).
Заключение
Данные советы помогут добиться желаемого результата в деле разгона процессоров Intel Kaby Lake до 5 ГГц и выше; потенциал у камней внушительный.
Главное не пренебрегать качественным охлаждением и длительным прогоном стресс-тестов.
Разгон процессоров от компании Intel в первую очередь связан с выбором процессора с индексом K или KF (К — означает разблокированный множитель) и материнской платы на Z-чипсете (Z490–170). А также от выбора системы охлаждения.
Чтобы понять весь смыл разгона, нужно определиться, что вы хотите получить от разгона. Стабильной работы и быть уверенным, что не вылезет синий экран смерти? Или же вам нужно перед друзьями пощеголять заветной частотой 5000–5500 MHz?
Сегодня будет рассмотрен именно первый вариант. Стабильный разгон на все случаи жизни, однако и тем, кто выбрал второй вариант, будет полезно к прочтению.
Выбор материнской платы
К разгону нужно подходить очень ответственно и не пытаться разогнать Core i9-9900K на материнских платах, которые не рассчитаны на данный процессор (это, к примеру, ASRock Z390 Phantom Gaming 4, Gigabyte Z390 UD, Asus Prime Z390-P, MSI Z390-A Pro и так далее), так как удел этих материнских плат — процессоры Core i5 и, возможно, Core i7 в умеренном разгоне. Intel Core i9-9900K в результате разгона и при серьезной постоянной нагрузке потребляет от 220 до 300 Ватт, что неминуемо вызовет перегрев цепей питания материнских плат начального уровня и, как следствие, выключение компьютера, либо сброс частоты процессора. И хорошо, если просто к перегреву, а не прогару элементов цепей питания.
Выбор материнской платы для разгона — это одно из самых важных занятий. Ведь именно функционал платы ее настройки и качество элементной базы и отвечают за стабильность и успех в разгоне. Ознакомиться со списком пригодных материнских плат можно по ссылке.
Все материнские платы разделены на 4 группы: от начального уровня до продукта для энтузиастов. По большому счету, материнские платы второй и, с большой натяжкой, третьей группы хорошо справятся с разгоном процессора i9-9900K.
Выбор системы охлаждения
Немаловажным фактором успешного разгона является выбор системы охлаждения. Как я уже говорил, если вы будете разгонять на кулере который для этого не предназначен, у вас ничего хорошего не получится. Нам нужна либо качественная башня, способная реально отводить 220–250 TDP, либо жидкостная система охлаждения подобного уровня. Здесь все зависит только от бюджета.
Из воздушных систем охлаждения обратить внимание стоит на Noctua NH-D15 и be quiet! DARK ROCK PRO 4.
Силиконовая лотерея
И третий элемент, который участвует в разгоне — это сам процессор. Разгон является лотереей, и нельзя со 100% уверенностью сказать, что любой процессор с индексом К получится разогнать до частоты 5000 MHz, не говоря уже о 5300–5500 MHz (имеется в виду именно стабильный разгон). Оценить шансы на выигрыш в лотерее можно, пройдя по ссылке, где собрана статистика по разгону различных процессоров.
Приступаем к разгону
Примером в процессе разгона будет выступать материнская плата ASUS ROG MAXIMUS XI HERO и процессор Intel Core i9-9900K. За охлаждение процессора отвечает топовый воздушный кулер Noctua NH-D15.
Первым делом нам потребуется обновить BIOS материнской платы. Сделать это можно как напрямую, из специального раздела BIOS с подгрузкой из интернета, так и через USB-накопитель, предварительно скачав последнюю версию c сайта производителя. Это необходимо, потому как в новых версиях BIOS уменьшается количество багов. BIOS, что прошит в материнской плате при покупке, скорее всего, имеет одну из самых ранних версий.
Тактовая частота процессора формируется из частоты шины BCLK и коэффициента множителя Core Ratio.
Как уже было сказано, разгон будет осуществляться изменением множителя процессора.
Заходим в BIOS и выбираем вкладку Extreme Tweaker. Именно тут и будет происходить вся магия разгона.
Первым делом меняем значение параметра Ai Overclocker Tuner с Auto в Manual. У нас сразу становятся доступны вкладки, отвечающие за частоту шины BCLK Frequency и CPU Core Ratio, отвечающая за возможность настройки множителя процессора.
ASUS MultiCore Enhancement какой-либо роли, когда Ai Overclocker Tuner в режиме Manual, не играет, можно либо не трогать, либо выключить, чтобы глаза не мозолило. Одна из уникальных функций Asus, расширяет лимиты TDP от Intel.
SVID Behavior — обеспечивает взаимосвязь между процессором и контроллером напряжения материнской платы, данный параметр используется при выставлении адаптивного напряжения или при смещении напряжения (Offset voltages). Начать разгон в любом случае лучше с фиксированного напряжения, чтобы понять, что может конкретно ваш экземпляр процессора, ведь все они уникальны. Если используется фиксация напряжения, значение этого параметра просто игнорируется. Установить Best Case Scenario. Но к этому мы еще вернемся чуть позже.
AVX Instruction Core Ratio Negative Offset — устанавливает отрицательный коэффициент при выполнении AVX-инструкций. Программы, использующие AVX-инструкции, создают сильную нагрузку на процессор, и, чтобы не лишаться заветных мегагерц в более простых задачах, придумана эта настройка. Несмотря на все большее распространение AVX-инструкции, в программах и играх они встречаются все еще редко. Все сугубо индивидуально и зависит от задач пользователя. Я использую значение 1.
Наример, если нужно, чтобы частота процессора при исполнении AVX инструкций была не 5100 MHz, а 5000 MHz, нужно указать 1 (51-1=50).
Далее нас интересует пункт CPU Core Ratio. Для процессоров с индексом K/KF выбираем Sync All Cores (для всех ядер).
1-Core Ratio Limit — именно тут и задается множитель для ядер процессора. Начать лучше с 49–50 для 9 серии и 47–48 для 8 серии процессоров Intel соответственно, с учетом шины BCLK 100 мы как раз получаем 4900–5000 MHz и 4700–4800 MHz.
DRAM Frequency — отвечает за установку частоты оперативной памяти. Но это уже совсем другая история.
CPU SVID Support — данный параметр необходим процессору для взаимодействия с регулятором напряжения материнской платы. Блок управления питанием внутри процессора использует SVID для связи с ШИМ-контроллером, который управляет регулятором напряжения. Это позволяет процессору выбирать оптимальное напряжение в зависимости от текущих условий работы. В адаптивном режиме установить в Auto или Enabled. При отключении пропадет мониторинг значений VID и потребляемой мощности.
CPU Core/Cache Current Limit Max — лимит по току в амперах (A) для процессорных ядер и кэша. Выставляем 210–220 A. Этого должно хватить всем даже для 9900к на частоте 5100MHz. Максимальное значение 255.75.
Min/Max CPU Cache Ratio — множитель кольцевой шины или просто частота кэша. Для установки данного параметра есть неофициальное правило, множитель кольцевой шины примерно на два–три пункта меньше, чем множитель для ядер.
Например, если множитель для ядер 51, то искать стабильность кэша нужно от 47. Все очень индивидуально. Начать лучше с разгона только ядер. Если ядро стабильно, можно постепенно повышать частоту кэша на 1 пункт.
Разгон кольцевой шины в значении 1 к 1 с частотой ядер это идеальный вариант, но встречается такое очень редко на частоте 5000 MHz.
Заходим в раздел Internal CPU Power Management для установки лимитов по энергопотреблению.
SpeedStep — во время разгона, выключаем. На мой взгляд, совершенно бесполезная функция в десктопных компьютерах.
Long Duration Packet Power Limit — задает максимальное энергопотребление процессора в ватах (W) во время долгосрочных нагрузок. Выставляем максимум — 4095/6 в зависимости от версии Bios и производителя.
Short Duration Package Power Limit — задает максимальное возможное энергопотребление процессором в ваттах (W) при очень кратковременных нагрузках. Устанавливаем максимум — 4095/6.
Package Power Time Window — максимальное время, в котором процессору разрешено выходить за установленные лимиты. Устанавливаем максимальное значение 127.
Установка максимальных значений у данных параметров отключает все лимиты.
IA AC Load Line/IA DC Load Line — данные параметры используются в адаптивном режиме установки напряжения, они задают точность работы по VID. Установка этих двух значений на 0,01 приведет ближе к тому напряжению, которое установил пользователь, при этом минимизируются пики. Если компьютер, после установки параметра IA DC Load line в значение 0,01, уходит в «синьку», рекомендуется повысить значение до 0,25. Фиксированное напряжение будет игнорировать значения VID процессора, так что установка IA AC Load Line/IA DC Load Line в значение 0,01 не будет иметь никакого влияния на установку ручного напряжения, только при работе с VID. На материских платах от Gigabyte эти параметры необходимо устанавливать в значение 1.
Возвращаемся в меню Extrime Tweaker для выставления напряжения.
BCLK Aware Adaptive Voltage — если разгоняете с изменением значения шины BCLK, — включить.
CPU Core/Cache Voltage (VCore) — отвечает за установку напряжения для ядер и кэша. В зависимости от того, какой режим установки напряжения вы выберете, дальнейшие настройки могут отличаться.
Существует три варианта установки напряжения: адаптивный, фиксированный и смещение. На эту тему много мнений, однако, в моем случае, адаптивный режим получается холоднее. Зачастую для 9 поколения процессоров Intel оптимальным напряжением для использования 24/7 является 1.350–1.375V. Подобное напряжение имеет место выставлять для 9900К при наличии эффективного охлаждения.
Поднимать напряжение выше 1.4V для 8–9 серии процессоров Intel совершенно нецелесообразно и опасно. Рост потребления и температуры не соразмерен с ростом производительности, которую вы получите в результате такого разгона.
- Для тех кто выбрал фиксированный режим — установить Manual Mode. Напряжение подбирается индивидуально.
- Для тех, кто выбрал адаптивный режим — установки напряжения Adaptive mode.
Offset mode Sign — устанавливает, в какую сторону будет происходить смещение напряжения, позволяет добавлять (+) или уменьшать (-) значения к выставленному вольтажу.
Additional Turbo Mode CPU Core Voltage — устанавливает максимальное напряжение для процессора в адаптивном режиме. Я использую 1.350V, данное напряжение является некой золотой серединой по соотношению температура/безопасность.
Offset Voltage — величина смещения напряжения. У меня используется 0.001V, все очень индивидуально и подбирается во время тестирования.
Для тех кто выбрал установку напряжения смещением, установить Offset Mode и выбрать сторону смещения -/+ и указать величину.
DRAM Voltage — устанавливает напряжение для оперативной памяти. Условно безопасное значение при наличии радиаторов на оперативной памяти составляет 1.4–1.45V, без радиаторов до 1.4V.
CPU VCCIO Voltage (VCCIO) — устанавливает напряжение на IMC и IO.
CPU System Agent Voltage (VCCSA) — напряжение кольцевой шины и контроллера кольцевой шины.
Таблица с соотношением частоты оперативной памяти и напряжениями VCCIO и VCCSA:
Однако, по личному опыту, даже для частоты 4000 MHz требуется напряжение примерно 1.15V для VCCIO и 1.2V для VCCSA. На мой взгляд, разумным пределом является для VCCIO 1.20V и VCCSA 1.25V. Все что выше, должно быть оправдано либо частотой разгона оперативной памяти за 4000MHz +, либо желанием получить максимум на свой страх и риск.
Часто при использовании XMP профиля оперативной памяти параметры VCCIO и VCCSA остаются в значении Auto, тем самым могут повыситься до критических показателей, это, в свою очередь, чревато деградацией контроллера памяти с последующим выхода процессора из строя.
Поднимать данные напряжения выше 1.35V не рекомендуется в связи с риском деградации контроллера памяти и полной возможностью убить процессор. Оба эти параметра отвечают за разгон оперативной памяти.
Установка LLC
LLC (Load-Line Calibration) В зависимости от степени нагрузки на процессор, напряжение проседает, это называется Vdroop. LLC компенсирует просадку напряжения (vCore) при высокой нагрузке. Но есть определенные особенности работы с LLC.
Например, мы установили фиксированное напряжение в BIOS для ядер 1.35V. После старта компьютера на рабочем столе мы видим уже не 1.35V, а 1.32V. Но, если запустим более требовательное к ресурсам процессора приложение, например Linx, напряжение может провалиться до 1.15V, и мы получим синий экран или «невязки», ошибки или выпадение ядер.
Чтобы напряжение проседало не так сильно и придумана функция LLC c разным уровнем компенсации просадки. Не стоит сразу гнаться за установкой самого высокого/сильного уровня компенсации. В этом нет никакого смысла. Это может быть даже опасно ввиду чрезвычайно завышенного напряжения (overshoot) в момент запуска и прекращения ресурсоемкой нагрузки перед и после Vdroop. Нужно оптимально подобрать выставленное напряжение с уровнем LLC. Напряжение под нагрузкой и должно проседать, но должна оставаться стабильность. Конкретно у меня в BIOS материнской платы стоит 1.35V c LLC 5. Под нагрузкой напряжение опускается до 1.19–1.21V, при этом процессор остается абсолютно стабильным под длительной и серьезной нагрузкой. Завышенное напряжение выливается в большем потреблении и, как следствие, более высоких температурах.
Чтобы наглядно изучить процесс работы LLC и то, какое влияние оказывает завышенный LLC на Overshoot'ы, предлагаю ознакомиться с работами elmora, более подробно здесь.
Идеальным вариантом, с точки зрения Overshoot'ов, является использование LLC в значении 1 (самое слабое на платах Asus), однако добиться стабильности с таким режимом работы LLC во время серьезной нагрузки будет сложно, как выход, существенное завышенное напряжение в BIOS. Что тоже не очень хорошо.
Пример использовании LLC в значении 8 (самое сильно на платах Asus)
При появлении нагрузки на процессоре напряжение просело, но потом в работу включается LLC и компенсирует просадку, причем делая это настолько агрессивно, что напряжение на мгновение стало даже выше установленного в BIOS.
В момент прекращения нагрузки мы видим еще больший скачок напряжения (Overshoot), а потом спад, работа LLC прекратилась. Вот именно эти Overshoot'ы, которые значительно превышают установленное напряжение в BIOS, опасны для процессора. Какого-либо вреда на процессор Undershoot и Vdroop не оказывают, они лишь являются виновниками нестабильности работы процессора при слишком сильных просадках.
CPU Current Capability — увеличивает допустимое значение максимального тока, подаваемого на процессор. Сильно не увлекайтесь, с увеличением растет так же и температура. Оптимально на 130–140%
VRM Spread Spectrum — лучше выключить и кактус у компьютера поставить, незначительное уменьшение излучения за счет ухудшения сигналов да и шина BLCK скакать не будет.
Все остальные настройки нужны исключительно для любителей выжимать максимум из своих систем любой ценой.
Проверка стабильности
После внесения всех изменений, если компьютер не загружается, необходимо повысить напряжение на ядре или понизить частоту. Когда все же удалось загрузить Windows, открываем программу HWinfo или HWMonitor для мониторинга за состоянием температуры процессора и запускаем Linx или любую другую программу для проверки стабильности и проверяем, стабильны ли произведенные настройки. Автор пользуется для проверки стабильности разгона процессора программами Linx с AVX и Prime95 Version 29.8 build 6.
Если вдруг выявилась нестабильность, то повышаем напряжение в пределах разумного и пробуем снова. Если стабильности не удается добиться, понижаем частоту. Все значения частоты и напряжения сугубо индивидуальны, и дать на 100 % верные и подходящие всем значения нельзя. Как уже писалось, разгон — это всегда лотерея, однако, купив более качественный продукт, шанс выиграть всегда будет несколько выше.
Резюмируем все выше сказанное
Максимально допустимое напряжение на процессор составляет до 1.4V. Оптимально в пределах 1.35V, со всем что выше, возникают трудности с температурой под нагрузкой.
Существует 3 способа установки напряжения:
- Manual mode
- Adaptive mode
- Offset mode
Adaptive mode — это предпочтительный способ для установки напряжения.
Он работает с таблицей значений VID вашего процессора и позволяет снижать напряжение в простое.
Оптимально найти стабильное напряжение в фиксированном режиме, потом выставить адаптивный режим и вбить это знание для адаптивного режима, далее выставить величину смещения по необходимости.
При разгоне оперативной памяти и использовании XMP профиля, необходимо контролировать напряжение на CPU VCCIO Voltage (VCCIO) и CPU System Agent Voltage (VCCSA).
Подобрать оптимальный уровень работы LLC, VDROOP ДОЛЖЕН БЫТЬ.
В свою очередь, компания MSI представила 9 моделей материнских плат на базе чипсета Z390 для процессоров 9-го поколения. Среди них, например, MEG Z390 ACE с мощной 13-фазной системой питания. И в данной статье мы расскажем, как с их помощью разогнать процессор Core i9-9900K до частоты 5,0 ГГц и выше. Наши инструкции подходят для всех плат MSI серии Z390, и даже неопытные пользователи смогут осуществить разгон своей системы, просто выполнив их шаг за шагом.
ЧТО ТАКОЕ РАЗГОН?
Разгон – это увеличение частоты работы компьютерных компонентов по сравнению со стандартным уровнем, чтобы повысить их производительность. Разогнать можно все ключевые узлы: процессор, память, видеокарту. Однако, разгон всегда связан с определенным риском. Он может привести к нестабильной работе компьютера или даже повреждению компонентов.
Технология Intel® Turbo Boost – это официальный разгон от компании Intel. Благодаря ей частота процессора меняется в зависимости от его нагрузки, чтобы соблюсти баланс между энергопотреблением и производительностью.
Мы же покажем другой способ разгона, который позволяет задавать параметры работы процессора вручную.
ЧИПСЕТ INTEL® Z390 И ПРОЦЕССОРЫ INTEL® 9-ГО ПОКОЛЕНИЯ
В линейку процессоров Intel Core 9-го поколения входят модели Core i9-9900K, i7-9700K и i5-9600K. Все они поддерживают разгон. По сравнению с восьмым поколением, девятое использует в качестве термоинтерфейса припой, а не термопасту, поэтому такие процессоры должны лучше охлаждаться, а значит и обладать более высоким разгонным потенциалом. Благодаря этому максимальная частота процессора Core i9-9900K в режиме Turbo достигает 5 ГГц.
Линейка процессоров Intel® Core 9-го поколения включает в себя модели i5-9600K, i7-9700K и i9-9900K. Термопакет каждой равен 95 Вт, все они поддерживают технологию Intel Turbo Boost 2.0. Количество ядер увеличено по сравнению с предыдущим поколением: до 6 у модели i5-9600K и до 8 у моделей i7-9700K и i9-9900K. Процессор i9-9900K – единственный из них, в котором реализована технология Hyper-Threading, позволяющая выполнять два вычислительных потока на одном ядре одновременно для повышения общей производительности.
ОБЗОР РАЗГОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРОЦЕССОРОВ INTEL 9-ГО ПОКОЛЕНИЯ
На то, какой частоты можно достичь при разгоне, влияние оказывают несколько факторов. В их числе конструкция системы питания материнской платы, наличие радиатора для охлаждения транзисторов и, самое важное, разгонный потенциал самого чипа. У каждого экземпляра процессора имеется свой частотный потолок. Хорошие чипы могут работать на более высокой частоте, чем менее удачные, а также требовать меньшего напряжения питания.
Мы взяли несколько экземпляров процессоров Intel 9-го поколения и выявили соотношение между их частотой и напряжением. Все они были поделены на классы A, B и C в соответствии с результатами тестов. Класс A лучше всего подходит для разгона, класс C – плох в разгоне, а класс B – нечто среднее между двумя другими. На представленных ниже диаграммах показано процентное соотношение разных классов. Как видите, 20% экземпляров процессора i9-9900K хорошо проявляют себя при оверклокинге.
↓ По результатам тестов, A – лучшие чипы для разгона, B – средние, C – наименее удачные.
СООТНОШЕНИЕ ЧАСТОТА/НАПРЯЖЕНИЕ ПРОЦЕССОРОВ INTEL 9-ГО ПОКОЛЕНИЯ
Основываясь на результатах наших собственных тестов процессоров Intel 9-го поколения, мы составили кривую зависимости частоты от напряжения. Эта зависимость может быть иной для конкретного экземпляра, однако приведенные ниже данные послужат хорошей отправной точкой для разгонных экспериментов. Используя их, вы сэкономите время на поиск оптимальных настроек для вашего процессора.
РАЗГОН ПРОЦЕССОРА I9-9900K ЧЕРЕЗ ИНТЕРФЕЙС BIOS
Существуют разные методы разгона: с помощью интерфейса BIOS, эксклюзивной разгонной утилиты MSI Command Center или функции геймерского ускорения Game Boost. В данной статье мы будем осуществлять оверклокинг через BIOS. Начнем!
Первым делом нужно войти в интерфейс MSI Click BIOS, нажав клавишу Delete при загрузке компьютера.
2. Жмем F7, чтобы переключиться в расширенный режим BIOS
В интерфейсе Click BIOS имеется два режима: упрощенный и расширенный. В упрощенном режиме все часто используемые настройки выводятся на одной странице, а в расширенном пользователю предлагаются абсолютно все имеющиеся настройки BIOS. Именно расширенный режим рекомендуется для разгона. Для перехода в него нужно нажать клавишу F7.
3. Переходим к настройкам разгона
Перейдите на страницу OC, которая содержит все настройки, относящиеся к разгону. Переключите параметр OC Explore Mode из стандартного значения Normal в значение Expert. Теперь вы видите все, что нужно для оверклокинга, включая такие настройки как частотный множитель процессора, частота памяти, напряжение питания процессора и памяти.
↓ По умолчанию интерфейс BIOS открывается в упрощенном режиме. Чтобы перейти в расширенный, нажмите клавишу F7.
↓ На этой странице можно увидеть множество настроек.
4. Изменяем частотные множители (CPU Ratio и Ring Ratio)
Параметр Ring Ratio
Разгон процессора i9-9900K нужно начать с параметра CPU Ratio. Нашей целью является 5 ГГц, поэтому введите для него значение 50. Затем измените параметр Ring Ratio в значение 47. Вы можете попробовать другие значения для Ring Ratio, однако мы рекомендуем, чтобы оно было на 3 меньше, чем значение параметра CPU Ratio. Кольцевая шина Ring Bus связывает не относящиеся к вычислительным ядрам элементы процессора, такие как контроллер памяти и кэш, поэтому более высокая частота ее работы поможет достичь более высокой производительности.
Параметр CPU Ratio Mode
Множитель частоты процессора может задаваться в фиксированном (Fixed Mode) или динамическом (Dynamic Mode) режиме. Мы рекомендуем выбрать фиксированный. В нем частота процессора будет постоянной, независимо от нагрузки. В динамическом же она меняется в зависимости от нагрузки и, например, в спящем режиме опустится ниже обычного значения.
5. Меняем напряжение питания процессорного ядра
Далее займемся напряжением питания процессорного ядра. Для достижения высокой частоты напряжение нужно повысить. Наша рекомендация для частоты 5 ГГц: 1,32 В для процессора i9-9900K, 1,37 В для i7-9700K и 1,43 В для i5-9600K. Каждый экземпляр процессора будет работать стабильно на определенной частоте. Если вам повезет, то ваш заработает на частоте 5 ГГц при меньшем напряжении, чем указано выше. Поэтому вы можете попробовать понизить или увеличить рекомендуемое напряжение, чтобы найти оптимальный вариант именно для вашего чипа.
Автоматическая настройка напряжения
Если вы не имеете ни малейшего представления о том, какое напряжение питания требует ваш чип, можно оставить параметр CPU Core Voltage в значении Auto. В этом случае напряжение питания будет выбрано автоматически в соответствии с возможностями процессора. Такой выбор осуществляется на основе тестовых данных, собранных специалистами MSI, и зависит от конкретного процессора: ниже для удачных экземпляров и выше для не очень удачных. Впоследствии вы сможете изменить напряжение на основе результатов теста стабильности.
Функция автоматической настройки напряжения питания процессора, реализованная на материнских платах MSI серии Z390, не гарантирует идеального результата. Например, ниже показаны результаты для двух экземпляров процессора i9-9900K, разогнанных до 5 ГГц. Одному потребовалось напряжение 1,345 В, а другому – 1,38 В.
↓ Разным экземплярам процессора требуется разное напряжение питания.
Формирование напряжения питания ядра
Имеется 5 вариантов формирования напряжения питания процессорных ядер:
В режиме Override напряжение ядра остается фиксированным, независимо от нагрузки на процессор. В режиме Adaptive оно меняется в зависимости от нагрузки. В режиме Offset к базовому напряжению добавляется некоторое значение. Также есть комбинированные режимы: Override+Offset и Adaptive+Offset. Для разгона рекомендуется режим Override – он же по умолчанию выбирается в BIOS при оверклокинге.
Параметр CPU Loadline Calibration
Обычной ситуацией в работе процессора является уменьшение напряжения питания ядра при возрастании нагрузки. Такое проседание напряжения может привести к нестабильной работе компьютера во время разгона, и для исправления данной проблемы служит параметр CPU Loadline Calibration. Наша рекомендация – оставить его в значении Auto (Mode 3), чтобы система BIOS применяла оптимальные значения этого параметра во время разгона. Если вам хочется узнать об этом больше, ознакомьтесь с нашей статьей ЧТО ТАКОЕ LLC И ПОЧЕМУ МАТЕРИНСКИЕ ПЛАТЫ MSI Z370 — ЛУЧШИЙ ВЫБОР ДЛЯ ОВЕРКЛОКЕРОВ?
6. Отключаем технологию Intel C-State (C-State: CPU State)
Технологии управления электропитанием Intel, такие как C-State и Package C-State, могут оказывать негативное влияние на стабильность компьютера при разгоне. Чтобы избежать этой проблемы, мы рекомендуем отключить их.
7. Готово! Жмем F10, чтобы сохранить изменения.
Задав все необходимые настройки, нажмите на клавишу F10, чтобы их сохранить и выйти из интерфейса BIOS. Для этого выберите Yes в появившемся диалоговом окне.
ТЕСТ СТАБИЛЬНОСТИ ДЛЯ РАЗОГНАННОГО КОМПЬЮТЕРА
После того, как все параметры разгона будут заданы в интерфейсе BIOS, наступит время провести тест стабильности. Если компьютер будет работать без проблем, значит можно попытаться поднять частоту еще больше, чтобы достичь еще более высокой производительности. Или можно снизить напряжение, чтобы уменьшить температуру процессора. Если же компьютер станет работать с ошибками, нужно увеличить напряжение питания процессора или снизить его частоту.
Рекомендованные приложения для теста стабильности
Ниже представлен список популярных утилит, которые часто используются для проверки стабильности компьютера.
- Утилита CPU-Z используется для проверки частоты процессора.
- Утилиты Core Temp и HWiNFO используются для отслеживания температуры и энергопотребления процессора.
- Приложение Cinebench R15 служит для быстрой проверки стабильности и отслеживания роста производительности компьютера.
- AIDA64 или Prime95 v26.6 (non-AVX) / Prime95 v27.9 (AVX) используются для стресс-теста.
Проверка стабильности с приложением Cinebench R15
Cinebench R15 – это полезный инструмент для быстрой проверки стабильности компьютера. При этом утилита CPU-Z может использоваться для того, чтобы проверить работоспособность настройки CPU Ratio, которую мы меняли в BIOS, а утилита Core Temp – для мониторинга температуры процессора. Если компьютер работает нестабильно, попробуйте увеличить напряжение питания (Core Voltage) или снизить множитель частоты (CPU Ratio). Если температура процессора превышает 90°, следует снизить его напряжение питания.
Рост производительности процессоров серии 9000 в тесте Cinebench R15
Ниже представлены данные о результатах теста Cinebench R15 для процессоров i9-9900K, i7-9700K и i5-9600K. Можете использовать их для оценки того, насколько производительность вашего процессора растет по мере повышения его частоты.
↓ i5-9600K Cinebench R15
↓ i7-9700K Cinebench R15
↓ i9-9900K Cinebench R15
Данное руководство по разгону предназначено для платформы Z390 с системой BIOS компании MSI. Все приведенные в нем результаты были получены нами во время собственных тестов. Если вы являетесь новичком, то следуйте этим инструкциям шаг за шагом, используя наши настройки. Для более опытных пользователей они могут стать фундаментом для того, чтобы затем вручную подкорректировать параметры разгона в соответствии со своими предпочтениями.
Подробнее о материнских платах MSI серии Z390:
*Примечание: Ответственность за риск, связанный с разгоном, ложится на пользователя. Неправильные действия при разгоне могут привести к повреждению компонентов. Представленная в данной статье информация относится к конфигурации с системой BIOS версии E7B10IMS.100, двухканальной памятью DDR4-2133 и самосборной системой водяного охлаждения. Параметры разгона, тепловыделение и производительность компьютера могут меняться в зависимости от версии BIOS и отличий в конфигурации. В процессе разгона рекомендуется соблюдать максимальную осторожность.
Читайте также: