В данном материале в рамках лаборатории будет рассмотрен разгон процессора Intel Core i7-5930K. Конечно, для такого обзора хотелось бы привлечь i7-5960X, но что есть, то есть.
С другой стороны, глупо отрицать большую распространенность i7-5930К именно из-за стоимости ЦП, так что результаты должны быть интересны большей части аудитории.
Как и в случае с предыдущими исследованиями, которым подвергались AMD A10-7850K, AMD A10-6800K, Intel Core i7-4770K, AMD A10-5800K, AMD FX-8350, AMD FX-8120 и FX-8150, постараемся рассмотреть все нюансы разгона от и до.
Тестирование проводилось в составе следующей конфигурации:
Операционная система:
Перед тем, как приступать к разгону процессора, стоит кратко ознакомиться с системной платой ASUS Sabertooth X99.
В первую очередь интересовал доступный интервал изменения базовой частоты (дабы была возможность «подгонять» частоту ЦП в промежутках между шагом коэффициента умножения). При CPU Strap 100 материнская плата сохраняла стабильность при частотах вплоть до 105.5 МГц, чего для заданной цели вполне достаточно.
Второй аспект, который меня интересовал – работа Load-Line Calibration для CPU Input Voltage. Практика разгона LGA 1150 процессоров Haswell в свое время показала, что стабильность Input Voltage иногда бывает важна.
Работа Load-Line Calibration для CPU Input Voltage:
| Напряжение | Установлено, В | Без нагрузки, замер мультиметром, В |
Под нагрузкой, замер мультиметром, В |
| CPU Input, Load Line calibration Auto |
1.9 | 1.89 | 1.864 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 1 |
1.9 | 1.884 | 1.844 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 2 |
1.9 | 1.89 | 1.864 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 3 |
1.9 | 1.894 | 1.877 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 4 |
1.9 | 1.896 | 1.885 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 5 |
1.9 | 1.899 | 1.896 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 6 |
1.9 | 1.902 | 1.904 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 7 |
1.9 | 1.907 | 1.924 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 8 |
1.9 | 1.91 | 1.931 |
| CPU Input, Load Line calibration Level 9 |
1.9 | 1.914 | 1.942 |
Как видно по результатам замеров, штатно ASUS Sabertooth X99 выставляет сравнительно «щадящий» режим работы – Level 2. Наименьшее расхождение результатов между нагрузкой и простоем наблюдается при установке Level 5 и Level 6, в дальнейшем при тестировании использовался режим Level 5. Замеры проводились при помощи мультиметра Mastech MY64.
Третий фактор, который было интересно проверить, «достался» от тестирования ASRock X99 Extreme6. Напомню, что она «обрадовала» сильным скачком энергопотребления процессора при увеличении коэффициента умножения ЦП на зафиксированном уровне напряжения питания. В случае с ASUS Sabertooth X99 такое поведение замечено не было, после чего проверка материнской платы закончилась, и пришло время приступить непосредственно к изучению возможностей CPU.
Для проверки были выбраны программы, специально создававшиеся как стресс-тесты, позволяющие выявлять нестабильность в работе системы.
Приведем список программного обеспечения, отобранного для выявления нестабильности:
За стабильность принято состояние системы, при котором в течение 10-15 минут проведения теста не возникает каких-либо проблем в работе конфигурации.
В данном подразделе статьи выберем ПО, при помощи которого легче выявить нестабильность именно процессора (при заведомо стабильных частотах памяти и CPU Cache).
Методика относительно проста: при фиксированном значении напряжения питания подобрать максимальный разгон для каждой из программ и вычислить тест, при котором будет достигнута минимальная частота стабильной работы. Ну а параллельно поиску стабильных частот можно и оценить поведение системы при переразгоне для того или иного теста. Дабы избежать нестабильности, вызванной перегревом ЦП, все тесты проводились при штатном напряжении питания CPU (1.05 В).
Частота работы процессора, при которой стартует Windows – 3940 МГц.
| Тест | Результат разгона процессора, МГц |
| LinX 0.6.4, 1024 Мбайт | 3900 |
| LinX 0.6.4, 4096 Мбайт | 3900 |
| LinX 0.6.4, 8192 Мбайт | 3900 |
| LinX 0.6.5, 1024 Мбайт | 3848 |
| LinX 0.6.5, 4096 Мбайт | 3848 |
| LinX 0.6.5, 8192 Мбайт | 3848 |
| OCCT 4.4.1, Large Data Set | 3848 |
| OCCT 4.4.1, Medium Data Set | 3848 |
| OCCT 4.4.1, Small Data Set | 3848 |
| Prime 95 v28.5 build2, Small FFTs | 3830 |
| Prime 95 v28.5 build1, In-place Large FFTs | 3830 |
| Prime 95 v28.5 build2, Blend | 3780 |
Как видно по результатам, разброс между частотой полной стабильности и частотой запуска системы не настолько уж и мал, да и стресс-тесты разделяет разница более сотни мегагерц (несмотря на то, что использовалось весьма низкое напряжение питания Intel Core i7-5930K). Лучше всего себя проявил тест Prime95 Blend, во второй группе оказался опять Prime95, но на этот раз в режимах Small FFTs и In-place Large FFTs.
Практически все программное обеспечение показало одинаковое поведение – компьютер либо зависал, либо уходил в BSOD 101, разве что иногда тест LinX в режиме 1024 Мбайт успевал выдать ошибку до зависания системы.
В данном подразделе статьи выберем программное обеспечение, при помощи которого легче выявить нестабильность CPU Cache (при заведомо стабильных частотах процессора и памяти).
Методика та же, что и в случае с поиском ПО для тестирования ЦП: при фиксированном значении напряжения питания подобрать максимальный разгон для каждой из программ и вычислить тест, при котором будет достигнута минимальная частота стабильной работы. Проверка осуществлялась для штатного напряжения питания CPU Cache – 0.95 В.
Частота, при которой стартует Windows – 3480 МГц.
| Тест | Результат разгона процессора, МГц |
| LinX 0.6.4, 1024 Мбайт | 3430 |
| LinX 0.6.4, 4096 Мбайт | 3420 |
| LinX 0.6.4, 8192 Мбайт | 3420 |
| LinX 0.6.5, 1024 Мбайт | 3420 |
| LinX 0.6.5, 4096 Мбайт | 3409 |
| LinX 0.6.5, 8192 Мбайт | 3400 |
| OCCT 4.4.1, Large Data Set | 3409 |
| OCCT 4.4.1, Medium Data Set | 3409 |
| OCCT 4.4.1, Small Data Set | 3430 |
| Prime 95 v28.5 build2, Small FFTs | 3430 |
| Prime 95 v28.5 build1, In-place Large FFTs | 3430 |
| Prime 95 v28.5 build2, Blend | 3409 |
Как показало тестирование, лучше всего нестабильность CPU Cache выявляет LinX 0.6.5 при использовании больших объемов доступной оперативной памяти. Во вторую группу можно отнести Prime95 Blend, OCCT 4.4.1 в режиме Medium Data Set, а также LinX 0.6.5 в режимах с меньшим объемом задачи. Какой-либо разнообразности в поведении процессор не проявил – самые частые проявления нестабильности, как и в случае с разгоном CPU – полное зависание системы, иногда BSOD.
Последнее, что осталось сделать – проверить, какие программы лучше прогревают стендовый ЦП.
Температурный мониторинг проводился при помощи программы Core Temp 1.0 RC6. Помимо температурных замеров, был произведен и замер энергопотребления процессора, при помощи мультиметра Mastech MY64 и 50 А 75 мВ шунта (75ШИП1-50-0.5) в разрыве плюса 8-pin кабеля питания. Для замеров использовались штатные напряжения, Vcore 1.05 В и Cache 0.95 В.
Для начала приведем результаты с 1.05 В.
| Тест | Температура самого горячего ядра, °C |
Потребление процессора, Вт |
| LinX 0.6.4, 1024 Мбайт | 56 | 146 |
| LinX 0.6.4, 4096 Мбайт | 58 | 149 |
| LinX 0.6.4, 8192 Мбайт | 59 | 149 |
| LinX 0.6.5, 1024 Мбайт | 64 | 178 |
| LinX 0.6.5, 4096 Мбайт | 66 | 180 |
| LinX 0.6.5, 8192 Мбайт | 67 | 181 |
| OCCT 4.4.1, Large Data Set | 54 | 144 |
| OCCT 4.4.1, Medium Data Set | 54 | 142 |
| OCCT 4.4.1, Small Data Set | 59 | 155 |
| Prime 95 v28.5 build2, Small FFTs | 63 | 168 |
| Prime 95 v28.5 build1, In-place Large FFTs | 65 | 176 |
| Prime 95 v28.5 build2, Blend | 62 | 168 |
В целом, результаты ожидаемые. Максимальное энергопотребление достигается в AVX2 версии Linpack, а максимальная температура – в Linpack тесте с максимальным объемом задачи, ибо в нем процессор остается под нагрузкой дольше.
С учетом немалой разницы в потреблении ЦП и отличий в температурном режиме между Prime95 и LinX 0.6.5 при поиске разгона CPU было решено пользоваться двумя программами. При этом результат разгона считается стабильным только после прохождения обоих тестов.
Для экспериментов с разгоном Intel Core i7-5930K было использовано напряжение питания CPU Cache 1.0 В, Input Voltage 1.9 В.
Мы уже выяснили, чем греть процессор (в тесте далее использовался LinX 0.6.5 в режиме 8192 Мбайта), чем «ловить» нестабильность – тоже (в тесте далее – Prime 95 Blend + LinX 0.6.5 в режиме 8192 Мбайта), пришло время непосредственно для самого процесса разгона. В данном подразделе статьи изучим зависимость результатов разгона от установленного напряжения питания, а также сравним разгон на воздушном и жидкостном охлаждении, что после сопоставления результатов позволит выявить зависимость разгона от температурного режима CPU.
Как и ранее при тестировании моделей AMD, помимо изучения возможностей увеличения штатной частоты, проверена и работа режимов с заниженным напряжением питания ЦП. Точкой отсчета выбрано минимальное напряжение, требуемое для стабильной работы процессора на частоте 3 ГГц, для стендового экземпляра Intel Core i7-5930K такой отметкой стал уровень 0.835 В.
Результаты Core i7-5930K с воздушной системой охлаждения:
Для шестиядерного процессора (и с учетом использования FMA3/AVX2 тестов стабильности) результаты разгона можно признать неплохими. Он неплохо откликается на увеличение напряжения питания, а ограничителем разгона выступает температурный режим/уровень энергопотребления.
Если судить по графику, оптимальными напряжениями для умеренного разгона можно назвать значения в диапазоне ~1.10-1.15 В. Отмечу, что последняя точка графика ограничивалась уже стабильностью в LinX, а не стабильностью в Prime95, ибо Prime95 в последней точке графика сохранял стабильность на чуть более высоких частотах.
График температурного режима:
Каких-либо резких скачков температур не зафиксировано. Из непонятных моментов можно отметить разве что «кривизну» графика в области низких напряжений, в этом плане поведение системы было странным. В процессе разгона процессора с низкими напряжениями было замечено, что мониторинг CPU-Z показывал рост напряжения под нагрузкой, возможно, срабатывала какая-либо из защит, и установленное напряжение питания не совпадало с фактическим. При этом, начиная с 1.035-1.050 В, такое поведение уже не наблюдалось.
График энергопотребления процессора:
Подтвердилась картина температурного графика с немного неадекватным поведением ЦП при низких напряжениях. Видимо, напряжение питания Intel Core i7-5930K под нагрузкой действительно менялось. Хотя с учетом «правильности» графика разгона можно предположить, что такое поведение было только в LinX-тесте, но не распространялось на Prime95. Кроме того, по графику потребления можно отметить в целом горячий нрав испытуемого CPU, особенно с учетом низких установленных напряжений.
На этом с воздушным охлаждением разобрались, пора приступить к тестам с жидкостным охлаждением.
Вопреки ожиданиям, уже при первых пробах системы с жидкостным охлаждением стало понятно, что далеко продвинуться не удастся, ибо температурный режим упал не настолько, как ожидалось. В крайних режимах температуры упали на 8-10 градусов Цельсия в среднем, что позволило при сохранении комфортных температур поднять напряжение питания процессора до 1.285 В.
Итоговые результаты разгона:
Разница между воздушным и жидкостным охлаждением составляет 96 МГц и обуславливается в основном возможностью использования более высокого напряжения питания. Что касается сравнения результатов разгона при одинаковом уровне напряжения, то при 1.235 В показатели разгона от снижения температуры выросли на 37 МГц, а при 1.185 В – на 11 МГц.
Отмечу, что на сей раз, в отличие от «воздушного» теста, во всех режимах стабильность определялась в Prime95 Blend, LinX на всех достигнутых частотах работал без сбоев.
С целью достижения лучших результатов разгона была предпринята попытка изменить Input Voltage, что в свое время помогло с разгоном i7-4770K, однако какой-либо реакции от процессора не последовало. С другой стороны, возможно, так оно и должно было быть, ибо там манипуляции с Input Voltage помогали при VCore 1.3 В+, а тут максимальный результат разгона достигнут уже при VCore 1.285 (дальше ограничивает уже температурный режим).
Графики температурного режима:
В сравнении с воздушным охлаждением форма графика практически не изменилась, лишь слегка снизились температуры. Сохранился и «горб» при установленном напряжении питания 0.935 В, то есть поведение системы в первом тесте носило не случайный характер. Очевидно, здесь есть какая-то закономерность, пусть для меня и непонятная пока.
Графики энергопотребления:
Как видно по графикам выше, при одинаковом уровне напряжения разница в энергопотреблении находится в пределах погрешности измерений. Изменившийся температурный режим практически не оказал влияния на результаты, да и не мог, ведь и температуры изменились не сильно.
Итак, при подведении итогов и сопоставлении результатов разгона с замерами температур и энергопотребления оптимальной можно назвать точку разгона 4039 МГц / 1.135 В. Дальнейший разгон возможен, но сопряжен уже с весьма горячим нравом процессора. Несмотря на это, отмечу отсутствие необходимости в жидкостном охлаждении.
В данном подразделе статьи изучим зависимость результатов разгона CPU Cache от установленного напряжения питания. Как и в случае с разгоном ЦП, произведено и сравнение результатов разгона в зависимости от системы охлаждения.
На время поиска стабильных частот CPU Cache режим работы процессора был зафиксирован множителем на Х35 при напряжении питания 1.05 В.
Как и в случае с разгоном непосредственно CPU, точкой отсчета стало минимальное напряжение питания, необходимое для стабильной работы на 3000 МГц (хотя здесь это еще и просто штатное значение частоты). В случае с испытуемым i7-5930К стабильность сохранялась вплоть до 0.85 В, что чуть выше, чем было нужно при тесте самого процессора.
Результаты разгона CPU Cache с воздушным охлаждением:
Результаты разгона неплохие. Благодаря тому, что увеличение напряжения питания не так сильно сказывается на энергопотреблении и росте температур, результаты разгона CPU Cache оказываются даже выше, чем непосредственно у ЦП.
Для сравнения приведем разгон процессора и CPU Cache на одном графике:
Как можно видеть, при низких напряжениях частотный потенциал CPU выше, чем потенциал CPU Cache, однако уже к отметке 1.15-1.20 В линии графика пересекаются, после чего ситуация с разгоном лучше уже у «кэша».
Собственно, CPU Cache хорошо реагирует на увеличение напряжения, и даже можно было бы поднять его выше 1.3 В, но тут уже встает вопрос целесообразности. Поскольку, как показывает практика, сильно высокие частоты CPU Cache (особенно результаты выше разгона ядер) представителям Haswell не нужны.
Температурный режим:
График показывает, что увеличение напряжения CPU Cache и соответственно увеличение частот оказывают некоторое влияние на температурный режим. Так, 0.85 В и 1.30 В отделяются семью градусами.
График энергопотребления:
При каждом переходе к следующему режиму энергопотребление растет не сильно, однако в сумме вклад CPU Cache в энергопотребление процессора становится большим. Потребление ЦП между крайними режимами выросло на 48 Вт.
По сравнению с воздушным охлаждением результаты выросли незначительно, разгон слегка лучше для напряжений 1.25 В и 1.3 В, а при 1.15 В разницы уже практически нет. В любом случае показатели разгона CPU Cache превысили показатели разгона процессора, то есть результаты избыточны.
Графики энергопотребления и температурного режима не строились за ненадобностью: энергопотребление в максимальном режиме стало ниже всего на 3 Вт, а температура процессора с жидкостным охлаждением находилась в пределах от 63 до 66 градусов Цельсия (против разброса 67-74 с воздушным охлаждением).
С описанием результатов закончено, осталось лишь рассмотреть вопросы, не попавшие в основную часть обзора по причине несоответствия информации главным разделам статьи.
В первую очередь после получения всех результатов было решено проверить комплексный разгон процессора и CPU Cache. Для самого ЦП было решено откатиться к «круглому» числу 4300 МГц с напряжением питания 1.25 В (судя по графикам – даже чуть с запасом), для CPU Cache напряжение подбиралось под стабильную работу на 4100 МГц (основано на том, что примерно с такой отметки у LGA 1150 моделей Haswell переставала значительно расти производительность).
Итого, для CPU Cache потребовалась установка напряжения 1.225 В, что значительно выше того, что ожидалось по графикам – видимо, увеличение температурного режима сказывается на CPU Cache весьма значительно.
Энергопотребление процессора в таком режиме составило 291 Вт, что чуть больше, чем при тесте на максимальную частоту ЦП (там было более высокое значение VCore, а тут комплексный разгон CPU и CPU Cache). Отдельно отмечу, что (несмотря на большее энергопотребление процессора) в данном режиме была достигнута менее высокая температура CPU. Видимо, температурный датчик находится на удалении от «кэша», поэтому на сменившееся соотношение между потреблением различных модулей происходит такая реакция.
Дополнительно проводился замер энергопотребления при частотах 3000/3000 МГц и напряжениях 0.835/0.850 В, итоговое потребление под нагрузкой составило 96 Вт.
В целом, в статье уже все сказано, остается лишь подытожить полученные результаты. Для удобства восприятия разобьем их по пунктам:
Выражаем благодарность:
