Особенности андервольта и разгона на примере MSI Z790-A Pro в паре с 12900K

Особенности разгона процессора со снижением потребления в разы, без использования водяного охлаждения.
18 января 2025, суббота 18:05
Gamandril_Stories для раздела Блоги


   Здравствуйте дорогие читатели моего блога, с вами снова Евгений и сегодня речь пойдет о снижении напряжения на платформе LGA1700 от компании Intel. Так как тема андервольта на интеле не совсем раскрыта, да и сами владельцы процессоров 12-14го поколения считают, что их успехи на этом поприще лишены смысла, постараюсь объяснить все на собственном опыте.

   В BIOS материнской платы есть несколько вариантов снижения напряжения, каждый из которых вероятно рабочий и в каких-то случаях вероятно более предпочтителен, но все же стоит рассматривать их по результату на доступной всем частоте чтобы не потеряться в догадках что же не дает стабильную работу на высоких частотах при разгоне. И первое на что стоит обратить внимание это напряжение в случае автоматического режима. Оно легко добирается до отметки в 1.35 вольт и даже выше, что можно наблюдать прямо в биосе. Также вы можете смотреть напряжения через сторонние программы вроде HWiNFO в Windows. 

У кого-то получаются невообразимо странные цифры вроде -0.030 милливольт максимально возможного уровня снижения напряжения. Но проблема в том, что неизвестно какие ядра являются лучшими а также стоит понимать то, что плата в базовом варианте сильно задирает вольтаж. Единственный способ побороть это — выставить прямое значение напряжения, например 1.1 или 1.2 вольт. Это не избавит вас сразу же от чрезмерного расхода энергии и нагрева, так как данный параметр плата по большому счету игнорирует, начиная считать от уровня потребления в своей таблице для данных частот, которые желательно хотя бы снизить до одинаковой для всех ядер.

   Только после этого реально начинает работать Offset, который будет отнимать напряжение у кривой, которую можно настроить через Load Line Calibration, задав значения выше-ниже. Изначально плата выставляет самый низкий уровень, поэтому для андервольта ничего выставлять ненужно. Следующим этапом будет отключение режима Enhanced Turbo во вкладке Advanced CPU configuration, относящейся к разделу разгона. Она приводит к сильной нестабильности системы и не дает выставить минимальный Offset.

   Если вы хотите примерно натыкать значения прямого оффсета вы можете это сделать, но к примеру вам нужны крайне высокие значения, но после -0.175 мв могут возникнуть трудности с загрузкой операционной системы. Отчасти поэтому, но по возможности максимально отодвинуть значения вольтажа, следует использовать режим Adaptive + Offset. Он позволит снизить потребление на несколько ватт. Потребление в простое в автоматическом режиме может доходить и до 1.5 вольт, что никак не увеличивает эффективность при низких нагрузках и в данном случае мы урезаем в том числе и вольтаж на низких напряжениях. Собственно, именно автоматический режим и простой оффсет ввиду непонимания особенностей настройки напряжений на интеле являются причиной мифов о том что процессоры интел горячие печки. Вполне вероятно такой вариант подойдет и для платформы AMD, если логика работы будет та же. После просмотра видео с тестами процессоров даже водяное охлаждение испытывает большие трудности с охлаждением переразогнанных процессоров с неэффективным подбором вольтажа при котором ошибка на 10 милливольт может приводить к резкому росту потребления и конечно же росту температур.

   Еще одной особенностью является работа малых ядер, а точнее их лучшие частоты. Помимо большей стабильности, в моем случае повышение частот малых ядер с 3.7 до 3.9 ГГц приводит к большей стабильности системы в режиме андервольта, помимо прибавки производительности. Также это позволяет иметь базовую производительность при сниженных частотах больших ядер до 4.7 ГГц. Вольтажа при сниженных частотах больших ядер не хватит и на большие частоты малых ядер, так что то что они малые не значит что им надо меньше, но баланс очевидно выбран в сторону больших ядер, хотя малые обычно прекрасно справляются с «разгоном» до 3.9 ГГц, что является плюсом серии с индексом К, но насильно урезано по всей видимости в моделях попроще. Такая прибавка конечно увеличит и потребление процессора, но увеличит стабильность больших ядер, так как видимо существует связь с достаточностью питания больших ядер от малых.

   Из того что было выявлено, метод PWM при андервольте самый посредственный, следующий идет простой оффсет через CPU, но он раньше нестабилен и соответствует меньшим значения режима Adaptive + Offset. Повышение частот по большим ядрам при этом приводит к приросту приблизительно 20 ватт, то есть не принципиально какие значения у вас были. У меня до сброса биос, режим был стабилен при -0.160 мв, после сброса почему-то те же значения потребления сместились в сторону -0.140 мв. То есть мы от базовых 1.35 вольт сместились даже не на 100 милливольт, то есть на значение -0.100, а все -0.250 и даже больше. Обычно в базе вольтаж крутится в районе 1.28 вольт и даже выше в тесте Cinebench. На практике эти приблизительно 200-300 милливольт дают в разы меньшее потребление. Частоты в районе 4.7 на 3.9 ГГц выдают около 27200 очков в Cinebench R23. Фактическое энергопотребление при этом находится в пределах 125-130 ватт при воздушном охлаждении. Указывать хоть какое-то значение вольтажа обязательно в режиме Adaptive + Offset несмотря на игнорирование значения платой чтобы включился адекватный режим работы. Напряжение в биосе будет выглядеть конечным, но на деле в системе он изменяется, подстраиваясь под нагрузку. В итоге нужно настроить 4 параметра во вкладке OC (Overclocking) слева после входа в расширенный режим биос нажав F7.

Voltage Settings

CPU Core Voltage Mode                          [Adaptive+Offset]

CPU Core Voltage                                     [1]

CPU Core Voltage Offset Mode              [-]

CPU Core Voltage Offset                         [140]

 При желании, 12900К может потягаться по производительности с 14700К и Ryzen 7900X а может и  Ryzen 9900X в штатном режиме, который изначально донельзя кривой, но скорее всего понадобится водяное охлаждение. Конкретный экземпляр процессора конечно может не быть исключительно хорош в работе при сниженном напряжении, но и рассматриваемый экземпляр не является в этом деле рекордсменом, как минимум ввиду использования воздушного охлаждения, что делает противостояние несколько нечестным, но все же нельзя об этом не упомянуть. И ключом к высоким результатам на воздухе служит термопаста. Я использовал термопасту OMX (Overclock Maximum Extreme) от Frost Minig с теплопроводностью 16 ватт. Вроде бы есть и более эффективные термопасты, но я брал в период скидок, так что долго выбирать не стал. При нанесении я не занимался вычищением со спиртом, а просто стер старую термопасту и нанес новую, что привело к тому что в течение нескольких дней улучшалось качество отведения тепла. Свежий результат был не очень впечатляющий, но тут нет повода ставить это в претензию производителю.

   Если кому-то очень хочется покритиковать такой подход я напоминаю, что 12900K обладая встроенным видеоядром используется в паре с дискретной видеокартой и потому высокие частоты ядер в играх не требуются. Поэтому нет смысла держать в автоматическом режиме высокий уровень вольтажа по ядрам и нужно настроить лишь наиболее понравившийся режим работы в тяжелой нагрузке или какую вы хотите чтобы процессор выдерживал - только игры, игры + компиляция к примеру шейдеров, тяжелые нагрузки. Для игр можно еще снизить вольтаж, но после определенного порога влияние на потребление становится минимальным. 

В то же время, вероятно, водяное охлаждение позволит сильнее снизить температуры и это даст свои результаты, но стоит учитывать что помпа всегда работает на максимум и тоже потребляет электричество, а если вентиляторы подключаются вместе с помпой в один разъем, то их обороты тоже не снижаются, а в нашем случае требуется умение снижать обороты так как нагрузка обычно будет весьма низкая в играх. Это же относится как требование к блоку питания и вентиляторам в корпусе. Все они должны уметь переходить в тихий режим, чтобы не тратить зря энергию когда это совершенно не требуется. Также такой подход позволяет исправить кривую работу процессоров таких как 14900F, если плата позволяет работать упираясь только в температуру процессора, так как упираться в ограничение при грамотно подобранном вольтаже к частотам он не будет. Соответственно не будет сброса рабочего уровня до ограничения в 65 ватт.

   В играх же, сильный андервольт способен снизить потребление в разы от того что осталось, когда движок перегружает ядра занятостью превращая занятость в реальную нагрузку. При этом. чаще всего, будет картина как 30 ватт превратились в 16 или хотя бы 20. Тут уже будет зависеть от тяжеловесности операционной системы и сопутствующих сервисов, а также режима с патчами безопасности в первую очередь. Это еще не все чем можно снизить потребление многоядерного процессора, но на первом месте в списке стоит именно гибридная графика, второе место - андервольт для оптимальной работы и лишь затем следует проводить небольшие подвижки по оптимизации работы системы, доводя систему до желаемого состояния. Если биос материнской платы не умеет в режим ограничений по температуре, то процессорам с ограниченным уровнем потребления как у 14900F это также даст прирост производительности. Вряд ли кто-то поручится за малознакомые китайские бренды, которые недавно появились на нашем рынке, но в принципе их тоже можно брать, если вы сможете их вернуть, обнаружив что с андервольтом не все в порядке из-за кривой работы BIOS материнской платы.

   И напоследок, если во время теста в Cinebench R23 ваша система виснет значит проблема в больших ядрах и нужно что-о делать с ними. Если программа выдает ошибку с возможность нажать кнопку и не виснет, значит либо малым ядрам не хватает вольтажа, либо для данного уровня напряжения в таблице их частота слишком высокая и вы не сможете сбалансировать их через оффсет, если ваша плата не умеет управлять напряжениями конкретных ядер либо это может пройти со временем, если термопасте требуется время чтобы улучшить контакт. Для примера у меня при установке множителя ядер на 47 большие ядра справляются, а малые со временем выдают ошибку и приходится повышать оффсет. Но вы можете опробовать поиграться с множителями шины и разогнать его по шине и возможно это даст лучший результат. Все же и для процессоров без индекса K есть платы с внешним тактовым генератором, которые позволяют их разгонять, правда только 12-е поколение процессоров.