Skylake – podkręcanie zablokowanych procesorów Core i3 i Core i5
Pierwsze wieści o tym, że płyty z układem Intel Z170 za jakiś czas umożliwią podkręcanie procesorów zablokowanych, pojawiły się mniej więcej pół roku temu. Tydzień temu pojawiła się zaś pierwsza informacja o płycie serwerowej Supermicro C7H170-M, na której udało się przyspieszyć Core i3-6320 właśnie przez zmianę BCLK. Później ruszyła lawina: takie przetaktowywanie umożliwiły w swoich droższych modelach Z170 firmy Asus i ASRock, a po kilku dniach – także MSI.
Jeśli chodzi o podkręcanie, jedną z najważniejszych zmian w płytach Z170 w porównaniu z wcześniejszymi platformami Intela, takimi jak Z87 czy Z97 (wyjątkiem są, oczywiście, odmiany „ekstremalne”, na przykład LGA2011-v3), jest możliwość skutecznego przyspieszania procesora z użyciem zegara bazowego, BCLK. Wcześniej zmiana tego parametru do wartości większej niż 103–107 MHz w domowych warunkach kończyła się niestabilnością, problemem z uruchomieniem komputera, a w skrajnych przypadkach – uszkodzeniem dysku twardego czy karty graficznej (częstotliwość BCLK była dotąd ściśle powiązana z częstotliwością PCI-E, magistrali DMI czy portów SATA). Odblokowane procesory Skylake (Core i5-6600K i Core i7-6700K) umożliwiały takie podkręcanie od początku, istniało więc spore prawdopodobieństwo, że również układy bez odblokowanego mnożnika pozwolą się przetaktowywać przez zmianę częstotliwości BCLK, jednak jest ona zablokowana przez oprogramowanie płyty głównej, które wykrywa mikrokod nieodblokowanej jednostki.
Lista płyt głównych, które obecnie umożliwiają podkręcanie zablokowanych procesorów po zastosowaniu zmodyfikowanego BIOS-u
Płyty główne Z170 firmy Asus:
- Asus Maximus VIII Extreme
- Asus Maximus VIII Ranger
- Asus Maximus VIII Hero
- Asus Maximus VIII Gene
- Asus Maximus VIII Impact
- Asus Z170-DELUXE
- Asus Z170 Pro Gaming
- Asus Z170-A
- Asus Z170-E.
Najtańszymi propozycjami Asusa są tutaj: Asus Z170-A (ok. 650 zł) i Asus Z170 Pro Gaming (ok. 680 zł). W dość dobrej cenie powinna być dostępna ostatnia spośród wymienionych płyt, Asus Z170-E, ale jeszcze nie jest dostępna w Polsce.
Płyty główne Z170 firmy MSI:
- MSI Z170A XPOWER Gaming Titanium Edition
- MSI Z170A Gaming M9 ACK
- MSI Z170A Gaming M7
- MSI Z170A Gaming M5
- MSI Z170A-G45 Gaming
- MSI Z170A Gaming M3
- MSI Z170A Gaming Pro
- MSI Z170A Krait Gaming
- MSI Z170I Gaming Pro AC
- MSI Z170A Tomahawk / Z170A Tomahawk AC
- MSI Z170M Mortar
- MSI Z170A SLI Plus
- MSI Z170A-G43 Plus
- MSI Z170A PC Mate
- MSI Z170-A Pro.
Najtańsze na tej liście są modele: MSI Z170A PC Mate (ok. 500 zł) i MSI Z170A-G43 Plus (ok. 530 zł).
Płyty główne Z170 firmy ASRock:
ASRock na razie jako jedyny oficjalnie pozwala na podkręcanie zablokowanych procesorów. Nazywa tę funkcję ASRock Sky OC i jest ona dostępna po aktualizacji BIOS-u w tych oto płytach głównych:
- ASRock Z170 OC Formula
- ASRock Z170 Extreme7+
- ASRock Z170 Extreme6+
- ASRock Z170 Extreme6
- ASRock Z170 Extreme4+
- ASRock Z170 Extreme4
- ASRock Z170 Extreme3
- ASRock Z170M Extreme4
- ASRock Z170 Pro4
- ASRock Z170 Pro4/D3
- ASRock Z170 Pro4S
- ASRock Z170M-ITX/ac
- ASRock Z170A-X1/3.1
- ASRock Z170 Professional Gaming i7
- ASRock Z170 Gaming K6+
- ASRock Z170 Gaming K6
- ASRock Z170 Gaming K4
- ASRock Z170 Gaming K4/D3
- ASRock Z170 Gaming-ITX/ac
Najtańszy na tej liście jest model Z170 Pro4 w wersji DDR3, kosztujący około 470 zł.
Trzeba jednak zwrócić uwagę na to, że BIOS-y umożliwiające takie podkręcanie nie są jeszcze (z wyjątkiem ASRocka) oficjalnie dystrybuowane. Mają one szereg niedociągnięć, które opiszemy w podsumowaniu. Dlatego nie zalecamy ich użycia tym, którzy nie są pewni swoich umiejętności. W przypadku płyt głównych Asusa, ASRocka i MSI taki BIOS instaluje się w ten sam sposób jak każdy inny.
Warto zwrócić też uwagę na to, że pierwsze informacje w sieci odnoszą się do płyty Supermicro C7H170-M, a więc konstrukcji z chipsetem H170. Można więc mieć nadzieję, że w przyszłości także inne płyty główne (B150, H110 i H170) umożliwią podkręcanie przez zmianę częstotliwości BCLK.
Procesory do testów dostarczył:
Podkręcanie zablokowanych procesorów Core i3 i Core i5
Cała procedura podkręcania jest stosunkowo prosta. My przetestowaliśmy ją z użyciem dwóch płyt głównych: Asus Z170 Maximus VIII Gene i Asus Z170 Maximus VIII Impact. Zmodyfikowane BIOS-y są dostępne między innymi na zagranicznych forach komputerowych (takich jak hwbot.org). Po skopiowaniu pliku do pamięci przenośnej aktualizujemy oprogramowanie płyty z poziomu panelu UEFI tak samo jak normalny BIOS:
Samo podkręcanie nie jest szczególnie trudne. W przypadku procesorów bez funkcji Turbo (np. Core i3) po prostu zwiększamy wartość BCLK. W naszym przypadku jest to 121,67 MHz, co przekłada się na mniej więcej 4500 MHz. Najlepiej, gdy wartość BCLK jest zbliżona do wartości znamionowych strapów (100/125/167 MHz). U nas ustawienie 121,67 MHz działało bez problemów, ale już przy 117 MHz komputer miał problemy ze stabilnością, a czasem w ogóle się nie uruchamiał. Zmniejszanie mnożnika, by uzyskać wyższą częstotliwość BCLK, nie miało sensu, bo zmodyfikowane BIOS-y nie umożliwiają tego (po zapisaniu ustawień procesor i tak będzie działał z mnożnikiem bazowym). Zwykłe BIOS-y pozwalają to robić i być może w przypadku płyt MSI lub ASRocka taki zabieg będzie skuteczny.
My częstotliwość taktowania Core i3-6100 na poziomie 4501 MHz (37 × 121,67 MHz) osiągnęliśmy już przy napięciu 1,33 V.
By komputer po zapisaniu ustawień się uruchomił, trzeba jeszcze wyłączyć kilka funkcji procesora: Intel SpeedStep oraz instrukcje oszczędzania energii C-State. Konieczne było też wybranie opcji Turbo Performance jako parametru działania CPU przed uruchomieniem systemu operacyjnego.
Takie podkręcanie przełożyło się na w pełni stabilną częstotliwość 4501 MHz przy napięciu 1,33 V. Do systemu udało nam się zalogować nawet przy 4800 MHz, jednak wymagało to podniesienia napięcia aż do 1,45 V, a i tak komputer nie był w pełni stabilny.
Doszły do tego problemy z wysoką temperaturą, a to ze względu na ustawione napięcie zasilania. Przy napięciu 1,33 V i taktowaniu na poziomie 4501 MHz procesor chłodzony z użyciem raczej przeciętnego układu Scythe Kama Cross 2 osiągał 75–80 stopni Celsjusza.
W samym tylko Cinebenchu R11.5 zdarzało nam się osiągnąć 78 stopni Celsjusza. Wykorzystanie układu chłodzenia NZXT Kraken X60 pozwoliło w tym samym zastosowaniu ograniczyć wskazania do 69 stopni Celsjusza.
W przypadku Core i5-6400 sytuacja wyglądała podobnie. By osiągnąć stabilność sprzętu, musieliśmy ustawić wyższe napięcie, 1,38 V (zrzut ekranowy przedstawia inną wartość). Ustawiliśmy częstotliwość BCLK na 166 MHz, a mnożnik – na 27 (najniższy bazowy mnożnik Turbo dla tego procesora). Przełożyło się to na stabilne działanie przy częstotliwości 4493 MHz. Warto dodać, że tak jak w przypadku procesorów bez trybu Turbo, tak i tutaj zastosowanie zmodyfikowanych BIOS-ów uniemożliwiało jakąkolwiek zmianę mnożnika.
Bez dalszej zmiany napięcia zasilania udało nam się wejść do systemu operacyjnego nawet przy taktowaniu na poziomie 4700 MHz, jednak nie było to stabilne ustawienie: po kilku sekundach od uruchomienia kodowania x264 na monitorze pojawiał się „błękitny ekran śmierci”.
Zestaw testowy i procedura
We wszystkich testach, w których w użyciu była pamięć DDR3, stosowaliśmy moduły DDR-2133 działające z opóźnieniami 9-9-10-24 1N. W przypadku platformy LGA1151 korzystaliśmy z modułów DDR4 typu DDR-2666 działających z opóźnieniami 16-17-17-36 2N.
W przypadku podkręconych procesorów Core i3-6100 i Core i5-6400 częstotliwość taktowania pamięci zależała od ustawienia dzielnika pamięci oraz BCLK i wynosiła mniej więcej 1190–1200 MHz (efektywnie około DDR-2400).
Wszystkie testy w ustawieniach fabrycznych przeprowadzaliśmy przy wyłączonych funkcjach przyspieszających standardowe taktowanie powyżej oficjalnych parametrów określonych przez Intela. Chodzi tu o funkcje: Enhanced Turbo, Enhanced Boost itp.
Sprzęt | Dostawca | |
---|---|---|
Płyta główna LGA1151 | Asus Z170 Maximus VIII Gene | www.asus.com |
Płyta główna LGA1151 | Asus Z170 Maximus VIII Impact | www.asus.com |
Płyta główna LGA1151 | ASRock Z170 Extreme6 | www.asrock.com |
Płyta główna LGA1150 | MSI Z97 XPOWER AC | pl.msi.com |
Płyta główna AM3+ | Asus Sabertooth 990X R2.0 | www.asus.com |
Karta graficzna #1 | Asus GTX980 Ti Strix | www.asus.com |
Pamięć DDR-4 | Crucial Ballistix DDR4-2666 1,2 V CL16 | www.crucial.com |
Pamięć DDR-3 | G.Skill Ripjaws Z 8 GB F3-17000CL10Q-16GBZH | www.gskill.com |
Router | AVM Fritz!Box 7490 | pl.avm.de |
Kopia zapasowa danych | www.acronis.com Acronis True Image 2016 | www.acronis.pl |
Ochrona antywirusowa stanowiska testera | ESET Smart Security 2016 | www.eset.pl |
Nośniki SSD | 2 × SSD Crucial M500 960 GB | www.crucial.com |
Podkładka | SteelSeries Experience I-2 | steelseries.com |
Myszka | SteelSeries Sensei MLG | steelseries.com |
Zestaw chłodzenia wodnego | Fractal Design Kelvin S36 | www.fractal-design.com |
Słuchawki | Func | HS-260 | www.func.net |
Użyliśmy systemu operacyjnego Windows 10 w wersji 64-bitowej.
Testy – gry (Assassin's Creed Unity, Arma III)
Testy – gry (Battlefield 4, Counter-Strike: Global Offensive)
Testy – gry (Crysis 3, Far Cry 3)
Testy – gry (GTA V, Wiedźmin 3, Watch Dogs)
Testy – gry (StarCraft 2, Total War: Attila)
Testy – internet (Google Chrome), Flash, HTML5
Testy – dom, biuro i multimedia (edycja zdjęć, Word, PDF, 7-Zip, TrueCrypt)
Testy – edycja i kompresja wideo (x264, Adobe After Effects, Adobe Premiere Pro, *.mp4)
Testy – profesjonaliści (Blender, Cinebench, Photoshop)
Testy – profesjonaliści (3ds Max, AutoCAD, Catia)
*Podkręcanie – pobór energii
Procedura pomiaru zużycia energii również została zmodyfikowana. Skupiamy się na scenariuszach, w których komputer faktycznie może być użytkowany. Przykładowo test maksymalnego obciążenia nie odzwierciedla typowej sytuacji, obciąża bowiem wszystkie dostępne jednostki procesora, a tym samym ilość energii zużywana przez szybki wielordzeniowy układ jest dużo większa od potrzeb na przykład dwurdzeniowego. Zwykle jest inaczej, co pokazuje test typowego obciążenia (gra Flash). Sprawdzamy również pobór energii w dwóch grach: Far Cry 4 oraz Wiedźmin 3.
Podsumowanie testów wydajności w różnych zastosowaniach
Na tej stronie przedstawiamy uśrednione zestawienie wyników wszystkich przetestowanych procesorów. Rezultaty odnieśliśmy do osiągów Intela Core i3-6100 – to jego wydajność przyjęliśmy za 100%. Później zastosowaliśmy średnią arytmetyczną dla wszystkich uzyskanych w ten sposób liczb. Im wyższa wartość, tym lepiej.
Podkręcanie zablokowanych Core i3 i Core i5? To ma sens!
Najwięcej zyskają posiadacze procesorów o stosunkowo niskim mnożniku. Jak udowodniły nasze testy, właściciele Core i3-6100 i Core i5-6400 chłodzonych powietrzem przy użyciu zestawów średniej klasy bez trudu osiągną 4300–4600 MHz. (Na forach internetowych ich użytkownicy chwalą się często nawet szybszym taktowaniem). Ten pierwszy można podkręcić o mniej więcej 21%, a ten drugi – aż o 33–66% (w zależności od zegara Turbo, jaki przyjmiemy za punkt odniesienia). To przyspieszenie znacznie większe od standardowych 3–4%.
Najtańszą obecnie płytą główną, która umożliwia podkręcanie takich procesorów, jest ASRock Z170 Pro4 w wersji obsługującej DDR3 (kosztuje około 470 zł). Za mniej więcej dodatkowe 50 zł można kupić konkurencyjne konstrukcje MSI, a po dołożeniu dalszych 100 zł – Asusa. W naszym wielkim teście płyt głównych Z170 te tańsze zazwyczaj miały problemy z osiągnięciem 4500 MHz w procesorze Core i5-6600K, więc najpewniej w przypadku układów zablokowanych będzie podobnie. To oznacza, że ewentualna oszczędność ograniczy się do różnicy w cenie procesora. Core i5-6400 kosztuje dziś około 800 zł, podczas gdy Core i5-6600K – 1200 zł. Oznacza to oszczędność 400 zł, czyli sporą. Mamy nadzieję, że w kolejnych wersjach BIOS-ów poszczególnych producentów ta opcja nie zostanie zablokowana, ale sądząc po ruchu ASRocka, który wprowadził ją pod nazwą ASRock Sky OC, będzie dostępna oficjalnie.
Warto na nasze testy spojrzeć również z innej perspektywy. Trzy lata temu opublikowaliśmy artykuł „Co by było, gdyby Core i3 miał odblokowany mnożnik?”, w którym na przykładzie symulowanego procesora Core i3 (z użyciem Core i7-3770K) sprawdziliśmy, czy odblokowany i podkręcony i3 miałby sens. Wtedy sądziliśmy, że taki CPU byłby bardzo atrakcyjną propozycją. Dotąd uważamy, że takie CPU byłoby jest dobrą propozycją, choć już widać, że dystans między Core i5 a Core i3 rośnie. Oczywiście, to efekt tego, że gry i programy użytkowe w coraz większym stopniu korzystają z wielowątkowości.
Niestety, źródła pochodzenia BIOS-ów są nieco „garażowe”, więc są one jeszcze dość mocno niedoskonałe. W zasadzie mają po prostu status Beta, co oznacza kilka zaobserwowanych przez nas – jak również przez innych użytkowników – problemów.
Problemy, niedociągnięcia
Podkręcanie zablokowanych procesorów Skylake za pomocą BCLK i zmodyfikowanych BIOS-ów okazało się znacznie prostsze, niż nam się wydawało. Niestety, w trakcie procesu aktualizacji i podczas korzystania z komputera zauważyliśmy kilka problemów (nasze uwagi dotyczą płyt Asusa, ale z relacji pojawiających się na forach internetowych wynika, że mają zastosowanie także w przypadku konstrukcji innych producentów):
- wgranie któregokolwiek z BIOS-ów uniemożliwia wykorzystanie zintegrowanego układu graficznego;
- nie działa funkcja oszczędzania energii EIST, a więc i Turbo Boost (brak tej pierwszej oznacza większy pobór energii elektrycznej);
- nie działa funkcja zaawansowanych stanów energetycznych C-state (co też oznacza większe zapotrzebowanie na energię);
- w niektórych benchmarkach widać obniżoną wydajność wykonywania instrukcji AVX;
- W Windows XP występują problemy z interfejsem zarządzania energią ACPI, a niektórym podobno w ogóle nie udaje się uruchomić systemu;
- większość programów służących do odczytu temperatur nie działa poprawnie (np. Core Temp), wyjątkiem jest między innymi HWiNFO;
- by dało się poprawnie uruchomić system, trzeba wprowadzić kilka zmian dotyczących trybu uruchamiania (omówiliśmy to na drugiej stronie tego artykułu);
- mimo zmiany wartości mnożnika (czy na mniejszą, czy na większą) procesor i tak działa tylko z mnożnikiem bazowym.
Poza tym obawiamy się, czy po użyciu takiego oprogramowania w pełni skuteczne będą funkcje zabezpieczające przed przegrzaniem procesora. Testowane układy mocno się nagrzewały, naszym zdaniem bardziej od ich odpowiedników z odblokowanym mnożnikiem. Na płytach Asusa z serii ROG ograniczenie termiczne, standardowo ustawione na 115 stopni Celsjusza, można przesunąć w górę. Nie można jednak zmniejszyć tej wartości, więc nie mogliśmy sprawdzić, czy w razie przegrzania komputer po prostu się wyłączy. Z eksperymentów polegających na zdjęciu schładzacza lub bardzo mocnym zwiększeniu napięcia zasilającego też musieliśmy zrezygnować ze względu na ryzyko uszkodzenia wypożyczonych CPU. Nie chcemy siać paniki, ale osobom zainteresowanym tematem radzimy zachować czujność.
Wierzymy jednak, że w kolejnych (miejmy nadzieję, że już oficjalnych) wersjach tych BIOS-ów te małe niedociągnięcia zostaną wyeliminowane. A tym, którzy kupili – lub w najbliższym czasie planują kupić – płytę Z170 wraz z którymś z zablokowanych CPU Intela, życzymy dobrej zabawy ;)
Procesory do testów dostarczył: