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【买到雷了怎么办】Intel MSDT/HEDT CPU变压动态超频指南

电脑吧评测室 05-18 18:02 关注

前言

虽然标题是解决Intel CPU的问题,但是在这开头还是得先提一下AMD,毕竟无论是这个事情的起源(参照劣势)还是解决方法,都跟AMD的技术思路多多少少都有一些关系。

AMD从初代锐龙开始就使用了类似于Intel Turbo Boost2.0但是灵活度更胜一筹的XFR技术,到了Zen+/Zen2时代演化出了性能发挥更强的PBO(Precision Boost Overdrive):

【买到雷了怎么办】Intel MSDT/HEDT CPU变压动态超频指南

无论是Turbo Boost睿频技术还是PBO这种精细频率调节,最终的目的都还是为了解决处理器多核化和应用的单线程性能刚需不可避免之间的矛盾,在实际用到的线程少于处理器的最大线程的时候利用空余的功率余量提升单线程性能。

这些也都是AMD进入Zen架构时代之后才开发出来的新东西,当年无论是Phenom还是农机系列的Turbo Core也是非常原始。一定程度上来说随着核心数量的增加与单线程应用本身的不可调和,调度机制开始变得重要也是水到渠成的事情。

相对于AMD XFR2/PBO的精细化单核心频率调整来说,Intel一直从2代用到9代的Turbo Boost 2.0相对机制就比较简单很多,更重要的是Turbo boost 2.0是在Sandy Bridge系列全面锁定非K超频之后,你对K系列CPU进行手动超频的基石。

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实际上你在BIOS里手动超频的时候修改的是Boost上限,而非基频或者其它。另外可以动的参数就是PL1、PL2两层长短时间的功耗限制以及限制时间。

这套东西在2~7代一直只有四核心的时候也不算难用,毕竟四核处理器功耗再高也就那样,就算用户手动超个全核5G定压定频完全放弃灵活睿频带来的功耗和散热优势那压力也不大,最多是买好点主板大点电源好点的散热器也就解决了,算不上什么太大问题。

相比而言AMD的XFR/PBO机制经常被人称作“官方灰烬”,但是不得不说它对普通不折腾用户来说是非常友好的,可以压榨的性能潜力比Intel的Turbo Boost 2.0强得多,同时在配合Win10对单线程应用的处理方面具有更好的适应性,Win10对单线程性能也会在全部核心之间轮动,这导致Intel的单核睿频在Win10下的应用当中几乎不会触发,沦为摆设。

不过Turbo Boost 2.0乃至以后的TBM3.0也有个好处就是几乎所有的选项都是放开了让你调的,相比AMD方面要么完全的定频定压手动超频要么自动PBO两个极端而言可玩性高出不少。

在几年前还可以说这两种boost思路各有各的优势,但是目前来看在Intel也跟着增加了核心线程数量,当年为了适应四核心设计的Skylake架构在几乎没有什么改动的前提下扩增到了8核10核,Turbo boost 2.0不适应多核心和单线程应用现状都发生了变化的情况也并不意外。即使是后续打补丁式更新的Turbo Boost Max3.0也有诸多不足,而选择带K CPU、完全放弃Boost机制手动锁频率锁电压的话,现在8核10核的CPU在高频高负载下的功耗发热也不是吃素的,当年7700K的时候还可以讲全核5G基本盘,到了9900K/10900K甚至10980XE的时代再缘木求这个鱼真的相当困难。


矛盾

这个矛盾其实从8代9代MSDT(Coffee Lake)开始就有些冒头了,先是8700K的时候无数人为了能在AVX负载下稳定全核5G保证不冲破散热压力而开盖,再就是到9900K甚至9900KS的时代,官方甚至直接抹掉了单核心睿频的概念,钎焊打底之后大幅度提升全核睿频,从此对散热和电源也形成了空前压力。

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以往的超频还可以说定个线,比如全核心5G,然后都用上顶级的主板电源(至少也得是相对CPU本身来说供电比较豪华的),上一个大散热器或者大冷排之后直接开片,大不了就是体质差一点的多加点电压顶上去5G,体质好一点的降点电压凉快一些,当时7700K的时代还能看到很多1.4V电压硬上5G,然后凭借良好的供电和散热压制保证可以正常过拷机的。

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但是到了8代9代顶级型号之后这种贴子基本就绝迹了,你想加电压强艹最后必然的结果就是AVX负载过热,采用D15这种散热器或者360冷排也不好使,常规散热的能力(以及主板的供电体系)成了这个系统最终的瓶颈,不同体质的个体如果都还是按照定压定频的思路来的话,那么在最终的结果上可能就会有不小的差异了。

这个问题在HEDT CPU上更加的明显,虽然HEDT的核心大散热不至于那么局促,但是毕竟核多,还有AVX512这个杀手,全核高压AVX512那真的需要冷水机才能解决问题,普通的散热手段那就别想了。


破局

所以这个时候我们讲动态超频,本质上还是利用Intel Turbo Boost2.0的一些可调节机制,通过动态调节来实现各种应用下的效能最大化,让一些体质比较差的CPU可以在比较高的电压下以比较高的频率跑正常的SSE应用,而在高负载SSE和AVX下主动降压降频——一般这种应用都是可以用时间换性能的,多等一下下也不是什么大问题。体质再差的CPU,Intel也得保证它的基频和基础睿频是能用的,不然就是不合格品。至于多出来的低负载SSE性能,对于打游戏和日常使用这类应用来说可以有明显的提升这就够了

毕竟以往的话买到比较雷甚至是天雷的CPU,我们的办法都不外乎如下:

1、蛋了(指放到闲鱼上卖掉然后再买一颗)

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简单粗暴有效而且不违规,只不过比较亏钱包。

2、锤了(指退货然后再买一颗)

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先不说盒装CPU拆封不能锤这个问题,你锤多了代价就是东哥再也不跟你做朋友。

3、夹了(指注销社交网站账号然后安心用自己的)

毕竟上网站论坛晒体质的都是大雕玩家,自己不去看那眼不见心不烦。

当然了玩笑归玩笑啊,咱们还是看一下如何利用Turbo Boost2.0的机制来动态调频,之所以只说Intel原因前面也讲了,AMD发展到现在三代锐龙的PBO能调的选项并不多(而且好像调了都没什么很明显的卵用),并且默认的PBO已经足够在单线程和多线程性能之间取得一个不错的平衡,对大部分群众来说,还是更建议直接默认用就完事了。

简单来说动态超频的思路实际上也类似于AMD,但是类似的是AMD显卡的Boost机制,也就是所谓“向下的Boost”。你指定的频率是一个最高频率,实际负载中的频率根据负载的多少来调节,负载越高,同样功耗限制下的实际频率越低。

除了调频之外还得调压,只调频的话效果并不明显,因为半导体模块的近似功耗P=CfV^2,同时为了维持频率又需要增加线性的电压,最终功耗正比于电压的三次方,电压对最终功耗的影响比频率要大得多——既然咱们是戴着功耗的镣铐在跳舞,那么动态电压某种程度上比动态频率更重要。

在现在的CPU上影响功耗的因素除了频率电压之外还有实际负载——用到的模块/晶体管上电,用不到的不通电这种功耗管理机制早就成了标配,另外还有AVX之类的SIMD扩展指令集。有了这个平衡之后在高负载的时候调低电压和频率保证不过热,低负载的时候提高电压和频率榨取性能(尤其是游戏当中的帧数)。

所以动态超频的大概思路就有了——在不固定频率、电压,通过Turbo Boost本身的机制来调整的前提下,修改Boost参数来实现不同环境下给定功耗限制内的性能最大化。


实例——9600KF

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虽然9600KF算不上什么大功率CPU,但是要塞到ITX机箱里,只能用47mm下压式散热器的前提下还想超频确实不是什么轻松的事情,体质正常的话基本上1.3~1.32V 5G跑个AVX都妥妥的过热结局,何况手里这颗刚巧是个雷:

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如果按照传统的思路想要5GHz稳定,电压要达到1.48V,这个水平想不过热那就更不可能了,刚点开测试那就过热了,一点办法都没。

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简单试了一下想要AVX不过热的话最多只能到1.28V 4.6G,这就让人感觉非常憋屈了,为了拷机的时候能压住白白损失10%的性能,还是极其宝贵的单线程性能,难受。

所以接下来我们就尝试一下动态超频,其实也没那么难,首先第一步就是先记住这两个参数,一个是5G/1.48V,这个是低负载SSE下肯定能稳住的一个上限;再一个就是4.6G/1.28V/105W,这是AVX负载下系统能接受的散热功耗上限。一般来说对一颗CPU而言摸出这两个点的具体数值并不难,定频定压拷几轮机就有了,使用Intel XTU之类的工具还可以大大加速这个流程。

然后打开BIOS设置


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上限是5G那么在频率里根据主板的不同选择50/5000之类的选项就是了这个是自然的,接下来上面提到了关键在于要放弃浮动电压而改为跟频率挂钩,所以这里要在电压设置中选择Adaptive+Offset Mode。

原理上讲可能有一点复杂,Adaptive+Offset里的电压调节是两部分,一个是Offset部分,这个是根据CPU自身预设的电压表整体向上或者向下调节,一般来讲不用动或者为了功率限制稍微降一点,这块主要还是用来应付CPU在正常频率范围下的电压设置的,换言之你不超频采用自动设置的话也是这个电压, 不调节或者加一点有利于稳定性,稍微降一点(Offset -)有利于功耗控制,看自己的选择吧。

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Adaptive这个框里要输入一个数值,这个数值指的是当CPU达到你输入的最大睿频(5G)时限定的电压上限(1.48V)。不过在以往的电压表设置当中Adaptive电压有一个限制,就是只会在你输入的数值大于电压表中预设的电压值时才会起效,如果你的CPU比较雕跑你预设频率的时候电压低于电压表中预设的最大值时反而不生效,所以反而对比较雷的CPU来说才可以发挥效用,不过据说Comet Lake解除了这个限制。

设置完5000和1.48V/Adaptive+Offset -0.02之后,就算是完成了睿频上限的设置,接下来是功率上限的设置。

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众所周知Turbo Boost2.0的功耗限制分位PL1(长时间睿频)和PL2(短时间睿频),这时候把之前测试出的最大功率上限填到PL1里就可以了,CPU在睿频的时候不会长时间突破PL1的限制,保证了不会过热。

PL2可以适当加一点,散热器本身一般都有一定的热容,供电部分也有一定的冗余,比如加到120W提供突然的需求带来的爆发力。

如果还不放心的话再给个温度限制,不过一般来说也不是很有必要,默认的105℃既然它敢给那么就是安全的。

那么现在就达成了最大睿频5G/1.48V,根据实时负载和功耗限制“向下Boost”的超频模式。

虽然我们对于上限的电压给得很宽松,而且正常频率范围内的电压依据它自身的电压表,但是动态超频的拷机确实比较麻烦——正常超频你保证最大电压最高频率是稳定的就可以了,动态超频严格来说需要保证所有的动态频率下给定的电压在加了负载的前提下都是稳定的,说实话并不是很好操作,最好的办法可能也就是实际使用测试吧,玩两天游戏什么的不蓝屏不死机,高低负载的拷机软件也都没事,那也就算过了。

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实例——10980XE

9600KF实际上是个比较简单的案例,然后能调节的选项也比较少,功耗也没那么爆炸要不是被塞在一个ITX小箱子里实际上能用到动态超频的机会也不多,动态超频看起来效果好但怎么说也是一系列费时费力的操作,肯定还是没有先莽一个5G然后慢慢调电压拷机这种来得简单易学的。

不过对于一些就像一开始说的天生大功耗的家伙,动态超频的必要性和收益可能真的超乎想象。

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新一代X299主板也上市了有一段时间了,我们这次也是用新一代X299的代表,华硕Prime X299 Edition 30周年纪念版来做一个演示。纯白马甲黑PCB的设计倒是有点像Z490新出的吹雪,可能这个风格也要延续下去做成一个设计DNA了。

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18C/36T还带着AVX512的10980XE,目前Intel酷睿阵营里的顶尖水平。如此核心多又功耗巨大,预设基频还低的产品拿来演练动态超频确实再合适不过了。

别说10980XE了,相信哪怕是玩过9900X的同学应该都知道,定个5G→找稳定电压→拷机这种MSDT平台超频思路完全搬过来的话只会被AVX512的巨大热压力限制住,完全不可能放开手脚采用这种方式,所以超频的思路必然也会发生一些变化。

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不过华硕的AI Tweaker还是相当方便的,直接在BIOS里帮你摸好了轻负载的体质(频率和电压),只需要做一些微调就可以了,电压依然选择Adaptive Mode+Offset,实际数值在主板AI数值的基础上简单调整。

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HEDT尤其是HCC大核心的体质不均匀情况比较严重,想获得比较好的动态超频效果那一个核心一个核心的调还是有必要的,AIOC这一套还是缩短了很多的时间,要不然即使是分簇测试那也是结结实实的噩梦。

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所有核心的频率-电压设置调整完毕之后开始调整第三个角就是功率限制,虽然Cascade Lake-X采用的是TBM3.0,但是在手动调校的时候TBM3.0的部分基本可以看作是失效的,BIOS里也没有单独针对TBM3.0的两个核心给出额外的功耗选项,所以还是根据自己的散热和主板供电来设置一个上限即可,比如这里的300W(PL1)/350W(PL2),实测这个功率用D15S完全可以压住的,旗舰风冷散热器在大核心上的潜力真的足。

然后我们就来看一下动态超频的效果:

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首先是R15测试,由于我们设置了功率上限,睿频也是根据这个来的,但是没有突破原始电压表的上限,达到了1.172V/4.3G,虽然电压频率都不高但是毕竟18核,总功耗还是挺可观的,温度也达到了91℃。

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最终全核得分4199,相比默频(实际全核3.8G)下的3779分提升11.2%,同时大家也可以看到负载刚解除之后频率和电压就上去了。

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跑单线程时负载核心可以达到5GHz。

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最终单线程得分222,相比默频下的198提升12.1%,负载越低则性能相对提升越强。

在纯粹的日常低负载下提升更加明显,比如PCMark——实际上这种操作相当于把PC变成了一个大号的笔记本,在散热和供电的限制下追求爆发力,类似于笔记本厂商对整机的调校,只不过没有开放那么多的接口,我们自己调起来还是限制比较多。

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大家可以看到无论是MSDT还是HEDT的动态超频里我都没有设置AVX Offset——因为没必要,光靠功耗限制都可以锁住AVX负载下的频率和电压,手动设置Offset的话反而会因为一些轻度AVX负载的误触发而影响性能。

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当然还有最后的典型低负载高频率需求应用——打游戏啦,说实话HEDT平台这么折腾一轮之后,再配合超MESH,游戏性能提升幅度明显,虽然可能还是没法刚9900KS但是至少绝对不弱了。

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下面的是动态超频设置之后的,上面是全核4.4G(正常超频手段想再高有难度了,这还是放弃AVX512只用AVX2拷机的结果)

总结

其实不难看出来啊,动态超频的这一系列操作相当于一种“降格”,从台式机的绝不接受降频一定要满血发挥降格到笔记本甚至轻薄本的追求爆发力,持续性能可以不满血输出。不过换个角度想想笔记本之所以采取这样的设计主要原因还是因为散热和供电相对处理器需求来说不足,你看那些蓝天的暴力模具也一样不怎么降频对不对……

而台式机实际上面对这种情况的时候也是有的,实例我也在上面的教程当中一个个给大家列举出来了,比如:

1、运气不好买到天雷CPU

2、装ITX紧凑型机箱,这个跟笔记本的限制倒是差不多

3、使用本身就非常热的高端CPU

这三种情况使用动态超频策略是最有效最赚的,就当是自己在调校一台笔记本嘛,在有限的散热和供电(随着工艺进步的放缓和规模的扩增以后必然会越来越有限)下获取更好的体验(爆发性能)而不仅仅是跑分(持续性能),可能在未来多核高频灰烬CPU越来越多,大家对PC体积外观的追求却越来越挑剔的背景下,一个常见并且颇有挑战和可玩性的方案。

最后就是以上教学基于Coffee Lake-S和Skylake-X,实际上即将解禁的Comet Lake-S为我们开放了更多这种好玩的新超频特性,到时候给大家更新一下,帮助大家找到更好的更平衡的动态超频方案。


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全部评论 (1)
DDI_
0
05-18 20:07

牙膏厂调个参数就是新一代CPU[偷笑]

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