Теория и практика разгона процессоров Intel Skylake по шине BCLK

Разгон и тестирование

Для экспериментов использовался следующий список оборудования:

Тестовый процессор Intel Core i7-6700 имеет «batch code» L542B978 − 96000, который несет в себе информацию о месте, дате и партии изготовления. В нашем случае он произведен на 42 неделе 2015 года (между 12 и 18 октября) в Малайзии с номером партии 96000.

Разгон проводился на материнских платах ASUS MAXIMUS VIII RANGER, ASUS Z170-P D3 и ASUS Z170-P в трех режимах:

• Без поднятия напряжения.
• Промежуточный разгон с небольшим поднятием напряжения для стабильной работы на частоте 4400 МГц.
• Максимально стабильный разгон.

Напряжение 1,095 вольт в BIOS (по данным мониторинга 1,104 В) принято за номинальное, так как платы самостоятельно его выставляли при максимальной нагрузке в полностью автоматическом режиме. Проверку стабильности мы осуществляли прохождением бенчмарка и 15 минутного стресс-теста в RealBench 2.41. Этого времени вполне достаточно для определения стабильности. В таком случае нагрев был одним из самых высоких, чего в реальных условиях использования вряд ли получится добиться. Кстати, классические стресс-тесты типа Linpack или Prime95 на эту роль не подходят, так как они активно пользуют AVX-инструкции, которые при разгоне неоверклокерских процессоров замедляются и не могут воссоздать максимальную нагрузку. Мониторинг осуществлялся силами утилит HWiNFO и CPU-Z.

Первой в бой пошла геймерская плата ASUS MAXIMUS VIII RANGER с отличными возможностями по оверклокингу. При напряжении 1,104 В и ручном поднятии опорной частоты до 121 МГц, скорость Intel Core i7-6700 удалось довести до 4113,86 МГц, что составляет прибавку в 21% относительно номинала.

При этом энергопотребление системы увеличилось незначительно: с 51 Вт в простое (активированы все энергосберегающие технологии) и 223 Вт при стрессовой нагрузке до 61 Вт и 230 Вт соответственно. Максимальная температура под стрессовой нагрузкой не поднималась выше 51˚C.

На ASUS Z170-P D3 получилось добиться 4107,23 МГц при тех же 1,104 В и значении BCLK равном 121 МГц.

Энергопотребление увеличилось с 48 Вт и 223 Вт до 62 Вт и 230 Вт соответственно. Максимальная температура не поднималась выше значения 53˚C.

ASUS Z170-P покорилась немного меньшая частота процессора, а именно 4060,70 МГц при напряжении 1,104 В и значении BCLK 119,5 МГц.

В таком режиме работы энергопотребление возросло с 48 Вт и 225 Вт до 59 Вт и 230 Вт соответственно. Температура не поднималась выше 52˚C.

Чтобы ускорить Intel Core i7-6700 до частоты 4400 МГц на ASUS MAXIMUS VIII RANGER потребовалось поднять базовую частоту до 129,5 МГц, а напряжение − до 1,215 В, хотя, судя по показаниям утилит, временами оно достигало 1,232 В. Прирост частоты составил 29,4% относительно номинала.

Показатели энергопотребления составили 64 Вт в простое и 240 Вт в нагрузке – все еще довольно скромные значения. Температура держится в диапазоне 60-64 ˚C.

Для стабильной работы Intel Core i7-6700 на 4400 МГц на ASUS Z170-P D3 потребовалось выставить немного более высокое напряжение – 1,230 В (по данным мониторинга − до 1,248 В).

Энергопотребление находилось на уровне 63 Вт и 249 Вт соответственно, а температуры − на уровне 70˚C.

На ASUS Z170-P для 4400 МГц потребовалось поднимать напряжение 1,215 В (по данным мониторинга − до 1,232 В).

При этом энергопотребление составило 63 Вт и 265 Вт в простое и нагрузке соответственно. Максимальная температура не поднималась выше 63˚C.

Переходим к самой интересной части – максимальному разгону.

На ASUS MAXIMUS VIII RANGER получилось добиться частоты 4708,22 МГц при увеличении BCLK до 138,5 МГц. В итоге мы получили 38% прибавки к номинальной частоте. При этом напряжение было увеличено до 1,415 В (1,472 В по данным мониторинга), а для компенсации его просадок в настройках BIOS параметр «Load Line Calibration» (LLC) был выставлен в положение «LEVEL -6».

При этом энергопотребление процессора увеличивалось до 74 Вт и 322 Вт в простое и нагрузке соответственно, а сам он прогрелся под стрессовой нагрузкой до 98˚C.

Максимальная стабильная частота на ASUS Z170-P D3 составила 4523 МГц при поднятии опорной частоты до 133 МГц. Прирост составил 33% относительно номинала. Для этого пришлось поднять питающее напряжение до 1,415 В (1,408 В по данным мониторинга) и выставить для «LLC» значение «LEVEL -5».

В таком режиме энергопотребление возросло до 71 Вт и 310 Вт соответственно. Под стрессовой нагрузкой температура не превышала 85˚C.

На ASUS Z170-P мы заставили процессор стабильно работать на частоте 4691 МГц при BCLK 138 МГц. При этом понадобилось поднять напряжение до 1,415 В, а «LLC» выставить в «LEVEL -6».

В таком режиме энергопотребление составило 73 Вт и 325 Вт соответственно, а температура в пике нагрузки доходила до 96˚C.

Для наглядной оценки полученных результатов разгона предлагаем взглянуть на сводную таблицу:

	ASUS MAXIMUS VIII RANGER			ASUS Z170-P D3			ASUS Z170-P
	Разгон Intel Core i7-6700
Частота процессора, МГц	4113,86	4400	4708,22	4107,23	4400	4523	4060,70	4400	4691
Частота BCLK, МГц	121	129,5	138,5	121	129,4	133	119,5	129,4	138
Напряжение CPU, В	1,104	1,215	1,415	1,104	1,230	1,415	1,104	1,215	1,415
Энергопотребление всей системы простой / нагрузка, Вт	61 / 230	64 / 240	74 / 322	62 / 230	63 / 249	71 / 310	59 / 230	63 / 265	73 / 325
Максимальная температура, ˚C	51	64	98	53	70	85	52	63	96

Анализируя результаты разгона Intel Core i7-6700, можно смело констатировать, что все тестируемые материнские платы справились с поставленной задачей. Правда, кто-то лучше, а кто-то немного хуже. Если вы хотите получить бескомпромиссный разгон, то решение уровня ASUS MAXIMUS VIII RANGER вполне может его дать. В данном случае все благодаря усиленной 10-фазной цифровой подсистеме питания, которая отлично справляется со своими прямыми обязанностями при любом типе нагрузки и при самых высоких напряжениях, без намека на просадки. У платы явно большой запас прочности для экстремального разгона. Впрочем, экономным пользователям вполне можно рекомендовать подобные ASUS Z170-P или ASUS Z170-P D3 решения. Например, и у указанных плат имеется 7-фазная цифровая система питания, хорошее охлаждение и широкие возможности настройки. То есть все необходимое для получения достойного разгона у них есть. Главное позаботиться о хорошей системе охлаждения. Но также стоит понимать, что разгон – это лотерея. Не факт, что ваш процессор сможет повторить достигнутые показатели. Благо, все побывавшие у нас в лаборатории модели Intel Skylake покорили отметку 4,6 ГГц. Так что, с другой стороны, вам может повезти и больше нашего.

В завершении предлагаем взглянуть на результаты RealBench v.2.41 на максимальной частоте Intel Core i7-6700

Места распределились согласно полученной максимальной частоте процессора: ASUS MAXIMUS VIII RANGER, ASUS Z170-P и ASUS Z170-P D3. В среднем прирост производительности составил около 24% относительно номинала.

Энергопотребление

Разгон Intel Core i7-6700 приятно нас порадовал, но давайте оценим, насколько выросло его энергопотребление после таких оптимизаций. Для этого воспользуемся результатами, полученными на материнской плате ASUS MAXIMUS VIII RANGER.

Взглянув на график, можно заметить, что пока напряжение на процессоре остается неизменным, рост энергопотребления идет линейно с увеличением частоты. Но только мы существенно поднимаем напряжение на процессоре, как наблюдается резкий скачок потребления. В итоге энергопотребление Intel Core i7-6700 в максимальном разгоне увеличилось на 100 Вт в сравнении с номиналом. Такова плата за увеличение производительности. Это следует учесть при проведении экспериментов и позаботиться о качественном блоке питания.

Анализ практичной пользы разгона 

Давайте представим, что вы хотите собрать среднеценовой компьютер. Что лучше выбрать? Процессор попроще и комплектующие под разгон или сразу процессор мощнее, а комплектующие подешевле. Попробуем разобраться.

Как видите, сборки получились практически одинаковыми по цене. Но благодаря разгону до 4,5 – 4,7 ГГц Intel Core i3-6100 обходит Intel Core i5-6400 на 3-5% процентов в зависимости от типа нагрузки. Справедливости ради нужно отметить, что 3-5% включает не только игровые приложения, а также специализированные (рендеринг, математически расчеты, кодирование и так далее). Но если брать компьютер исключительно для игр, то разогнанный Intel Core i3-6100 может выдать FPS, сравнимый с конфигурацией на Intel Core i5-6600, работающей в номинале. К тому же никто вам не мешает еще сэкономить на блоке питания и материнской плате. В первом случае все зависит от аппетитов вашей видеокарты, а во втором – от необходимой функциональности и лояльности к тому или иному производителю. В таком случае профит может быть куда более значимым.

Какая ситуация в более высоком ценовом диапазоне? Давайте взглянем на такую сборку.

В результате мы получаем на 10% дороже и на 5% медленнее сборку на Intel Core i5-6400 в сравнении с Intel Core i5-6600. Но если разогнать Intel Core i5-6400, то он уже обходит старшего собрата на 10-15% и даже приближается к куда более дорогому Intel Core i7-6700 ($369 или 9207 грн.). В этом можно убедиться на примере тестирования Intel Core i5-6500. В таком случае разгон в полной мере оправдан, особенно если вы изначально смотрели в сторону Intel Core i5-6600K. Разница в цене между ними составляет $71 (1772 грн.). А сэкономленные деньги можно доложить к более производительной видеокарте или направить на другие нужды.

Пару слов скажем и про Intel Core i7-6700. Разница между ним и Intel Core i7-6700K составляет около $31 (778 грн.), но оба они отлично разгоняются. Особой экономии вряд ли получится добиться, но как всегда – выбор за вами.   

Выводы

Подводя итоги материала, у нас для вас две новости: хорошая и плохая. Начнем с плохой. Если вы работаете со специализированными программами, вроде кодирования видео, 3D-моделирования и тому подобными, которые используют AVX/AVX2-инструкции, то разгон неоверклокерских процессоров Intel Skylake вам противопоказан. Все потому, что в таком случае снижается скорость выполнения этих самых инструкций и, как следствие, наблюдается падение общей производительности. Если все же нужно получить больше производительности, и вы планируете разгонять процессор, то выбор остается только между Intel Core i5-6600K и Intel Core i7-6700K.

Теперь хорошая новость. Во всех остальных случаях разгонять не только можно, но и нужно – особенно в игровых сборках. Тот же Intel Core i3-6100 в разгоне может выдать сравнимую производительность с полноценными 4-ядерниками, работающими в номинале. А младший Intel Core i5-6400 не только обходит старших собратьев по линейке, но даже может приблизиться к Intel Core i7-6700. При этом для достойного разгона (большинство процессоров Intel Skylake легко берут рубеж 4,5-4,6 ГГц) не обязательно покупать дорогую топовую материнскую плату, а можно обойтись доступными моделями. Главное позаботиться о хорошем охлаждении и качественном блоке питания.

В сухом остатке хочется сказать, что после появления возможности разгона процессоров без индекса «K», платформа Intel Skylake стала куда более привлекательной. Даже несмотря на ряд ограничений, поводов для апгрейда стало больше.   

Автор: Виктор Ефименко

Выражаем благодарность компании PCshop за предоставленный для тестирования процессор.

Выражаем благодарность компаниям ASUS, HyperX, Philips, Sea Sonic, Seagate и Scythe за предоставленное для тестового стенда оборудование.