Intel Ivy Bridge-E 4930K: все что вам нужно знать о процессорах и особенностях разгона на LGA2011

Slant-Shadow 01.09.2014 г.

Почему же именно Ivy Bridge-E? Попробуем разобраться какие же преимущества дает флагманская платформа intel прошлого поколения. Если раньше большое число ядер было прерогативой серверных процессоров то теперь современные игры, за самым редким исключением уже умеют работать с четырьмя и более потоками, а значит востребовано все большее число ядер процессора. Теперь и при «домашнем» использовании появились задачи требующие всю производительность, что может предоставить процессор на базе intel Ivy Bridge-E. Чтобы производительность ЦП не стала «бутылочным горлышком», ограничивающим общую производительность системы, разумным выбором для действительно мощного компьютера станет шестиядерный ЦП.

Если еще несколько лет назад многочиповые конфигурации NVIDIA SLI и ATI CrossFireX были экзотикой и использовались ограниченным кругом энтузиастов, то сегодня оба производителя из солнечной Калифорнии значительно усовершенствовали работу двух и более видеокарт в одной системе, а также достигли взаимопонимания с партнерами, выпускающими материнские платы. Сегодня связкой SLI или CrossFireX уже никого не удивить. Если вы хотите получить максимальную игровую производительность системы в разрешении выше Full HD (задействуя технологию Eyefinity от ATI или Surround от Nvidia, или просто подключив монитор с разрешением вплоть до 4k), при этом не жертвуя качеством картинки, то ваш выбор — система из нескольких производительных видеокарт. Чтобы полностью раскрыть потенциал такой мощной видеоподсистемы нужен имеющий соответствующие возможности ЦП. Контролер встроенный в процессоры поколения Ivy Bridge-E поддерживает 40 линий PCI-Express 3.0, что может дать ощутимый прирост производительности в играх, поддерживающих multi-GPU. Платформа на базе LGA2011 это оптимальный выбор, работы с двумя, тремя и даже с четырьмя видеокартами одновременно.

Также отмечу, что чипсет X79 позволяет использовать четырехканальный режим оперативной памяти. Если нам нужен действительно большой объем оперативной памяти (например мы любим играть в MMORPG в много окон, или используем технологию RAMDISK, или возможно у нас в системе параллельно работает несколько виртуальных машин), то четырехканальный контроллер памяти позволит получить больший объем без снижения производительности и без чрезмерного удорожания платформы. Память DDR4 сегодня пока слишком дорогая, чтобы стать массовой. Тестируемая сегодня плата ASUS Rampage IV Black Edition имеет 8 слотов под оперативную память, что дает возможность получить избыточные сегодня 128 ГБ (8 планок по 16 ГБ), правда при использовании поддерживающего такой объем ЦП.

Теперь поговорим подробнее о нашем испытуемом.

Я считаю оптимальным выбором для платформы на базе LGA 2011 процессор Intel 4930K. Он отличается от сегодняшнего флагмана X79 Intel Core i7-4960Х Extreme Edition только тактовыми частотами работы (3400 МГц против 3600 МГц в номинале и 3900 МГц против 4000 МГц с использованием технологии Intel Turbo Boost) и объемом кеш-памяти третьего уровня L3 (12 МБ против 15 МБ).

Intel Core i7-4930K принадлежит к семейству Intel Ivy Bridge-E и совместим с процессорным разъемом Socket LGA2011.

Bох версия процессора отличается от Tray только наличием упаковки и трехлетней гарантии, поскольку производитель решил не комплектовать Intel Core i7-4930K ( так же как и Intel Core i7-4960Х Extreme Edition) штатной системой охлаждения. Компания Intel посчитала, что «боксовый» кулер будет не востребован владельцами процессора стоимостью 600 долларов.

Я нахожу такой подход правильным, ведь обычно даже «башня» ценой до 1000 рублей значительно превосходит все боксовые аналоги.

Рассмотрим подробнее характеристики процессора:

• Процессорный разъем — Socket LGA2011
• Тактовая частота (номинальная), МГц — 3400
• Максимальная тактовая частота с Intel Turbo Boost, МГц — 3900
• Множитель — 34
• Опорная частота, МГц — 100
• Объем кеш-памяти первого уровня L1, КБ — 6х32 (память инструкций) 6x32 (память данных)
• Объем кеш-памяти второго уровня L2, КБ — 6x256
• Объем кеш-памяти третьего уровня L3, МБ — 12
• Микроархитектура — Intel Ivy Bridge
• Ядро — Intel Ivy Bridge-E
• Количество ядер потоков — 6/12
• Поддержка инструкций — MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T, VT-x, AES, AVX
• Рассеиваемая мощность. Вт — 130
• Техпроцесс — 22 нм
• Поддержка технологий — Enhanced Halt State (C1E), Enhanced Intel Speedstep, Hyper-Threading, Execute Disable Bit, Intel Virtualization, Intel Turbo Boost
• Встроенный контролер памяти
• Максимальный объем памяти, ГБ — 64
• Типы памяти — DDR3 (частота до 1866 МГц)
• Число каналов памяти — 4
• Максимальная пропускная способность. ГБ/с — до 59,7

Для начала проверим разгонный потенциал процессоров 4930K. Большое влияние на разгон оказывает удачность самого экземпляра процессора, поэтому для тестов были взяты четыре экземпляра процессора 4930K: два Box и два Tray.

Тестовая конфигурация:

• Материнская плата: ASUS Rampage Black Edition (Intel X79, LGA 2011);
• Система охлаждения: Thermalright Silver Arrow IB-E Extreme;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-4;
• Оперативная память: Samsung DDR3 2400 МГц, 4 модуля x 4 Гбайт, (12-13-13-30-2T, 1,65 В);
• Накопитель SSD: Samsung SSD 840 Series, 240 Гбайт;
• Блок питания: Lepa G1000, 1000 Ватт;
• Операционная система: Microsoft Windows 8.1 x64
• Видеоподсистема: х2 R9 290X Gigabyte Crossfire X

Топовая материнская плата Asus Rampage IV Black Edition позволит наиболее гибко подобрать параметры для разгона каждого экземпляра процессора.

В качестве системы охлаждения выбрана самая производительная модель воздушного охлаждения от Thermalright, разработанная специально для Ivy Bridge-E — Silver Arrow IB-E Extreme. Не смотря на то, что воздушное охлаждение обеспечивает более скромные результаты, по сравнению с водяным, оно остается на данный момент наиболее массовым, простым в установке и доступным. Его производительность достаточна даже с учетом неплохого разгона до 4,2 — 4,7 ГГц.

Все четыре протестированных экземпляра заработали на частоте 4,2 ГГц. Такой прирост по частоте составляет 23.5% по сравнению с штатной частотой в 3,4 ГГц. Так как температуры всех испытуемых остались в приемлемых пределах, было решено еще сильнее повысить тактовую частоту. Один из двух tray процессоров (из Коста Рики) потребовал напряжения Vcore выше 1,425 для достижения стабильности на 4,3 — поэтому он сходит с дистанции. Разгонять его сильнее нет смысла. Tray процессор из Малайзии оказался горячее своих собратьев и нагрелся до критических 90 градусов под линпаком уже на 4,4 ГГц при 1,4 Vcore, впрочем сохраняя стабильность. Возможно водяное охлаждение помогло бы улучшить этот результат. Оба боксовых процессора из Коста рики показали себя более чем достойно: сохраняя полную стабильность и относительно низкие температуры до 82 градусов на частоте 4,5 ГГц. На частоте 4,6 ГГц стабильным при Vcore 1,365 остался только один процессор. Другой потребовал повышение напряжения выше 1.430 для получения стабильности. Так как по первоначальным условиям было решено не превышать Vcore выше 1,425 — на этом можно было бы и остановится, но мне было интересно продолжить разгон. Самый лучший процессор сохранил стабильность при напряжении 1,440 на частоте 4,8 ГГц. Температура при этом достигла 89 градусов, что не приемлемо для каждодневного использования. Прирост тактовой частоты по сравнению с номинальной у худшего экземпляра составил 23,5%, а у лучшего впечатляющие 41,2%.

Даже не самые удачные экземпляры могут обеспечить высочайшую производительность в любых задачах, что подтверждается тестами.

Прежде чем разгонять наш процессор, начнем с основ:

Внимание! Прежде чем заниматься разгоном, убедитесь в том, что у вас достаточно производительная система охлаждения, что она правильно установлена и не запылена. Также необходимо иметь достаточно мощный БП. Теперь немного о нанесении термопасты. Многие пользователи при нанесении термопасты, наносят ее очень толстым слоем. Это неправильно. Исключается контакт между теплораспределительной крышкой ЦП и радиатором кулера. Даже лучшая паста имеет худшую теплопроводность, чем никелированная полированная до зеркального блеска медь. Паста не мешает прямому контакту с радиатором, зато полностью заполняет микроскопические дефекты крышки ЦП и подошвы кулера, обеспечивая более полный контакт. Слой пасты должен быть равномерным и минимальным, примерно вот таким:

При минимальном напряжении через слой пасты можно прочесть маркировку ЦП. Прижим же кулера должен быть максимальным и равномерным.

Теперь подробно рассмотрим методику разгона. Помимо большого количества ядер, большое значение на игровую производительность ЦП оказывает тактовая частота. Процессор относится к серии «K» с разблокированным множителем, так что разогнать его не так уж сложно. Основным условием будет стабильность. Разгон не должен ее ухудшить, и подвергать чрезмерным нагрузкам все компоненты системы.

Авторазгон обычно чрезвычайно сильно повышает напряжения (так как ориентирован на то, чтобы обеспечить стабильность на повышенных частотах даже худшим экземплярам процессора), что повышает температуру, и даже может привести в последствии к деградации процессора, поэтому он нам не подходит. Я расскажу вам что нужно знать, для успешного, а главное безопасного разгона процессора 4930K.

Не забывайте — даже незначительное увеличение напряжения ощутимо повышает тепловыделение процессора. Позаботьтесь о достаточно эффективной системе охлаждения.

Для выявления разгонного потенциала процессора, проведем экспресс-тестирование. Не рекомендую оставлять такие настройки для постоянного использования, но они полезны для быстрого анализа разгонного потенциала ЦП.

В настройках материнской платы нужно выставить следующие значения:

• значение VCORE вручную (manual) ставим на 1,400 В;
• фиксируем VTT CPU вольтаж на значении 1,125 В;
• фиксируем CPU VCCSA на 1,125 В (Повышать это значение выше 1,250 В не рекомендуется. Есть риск деградации процессора);
• устанавливаем значение CPU PLL Voltage на 1,825 В.
• Load Line calibration на данном этапе мы на установим на High, чтобы материнская плата не задирала вольтаж автоматически выше необходимого.

Также синхронизируем частоты всех ядер — CPU Core Ratio — Sync All Cores. Все ядра на одинаковой частоте. Далее наша задача — определить на какой частоте система способна загрузиться. Для этого выставляем множитель 49. Если система выдает «синий экран» или другие ошибки — снижаем значение множителя на единицу. Если ваш процессор смог загрузить Windows с множителем 48, то вероятнее всего после тонкой настройки мы получим вполне стабильную работу на частоте 4600, но с уже приемлемыми напряжениями и температурами даже в самой тяжелой нагрузке.

Важная информация:

Vcore — Эта опция встречается во множестве вариантов. Во-первых, ее значения могут напрямую задавать напряжение питания ядра процессора.

Если Вы занимаетесь разгоном, то обязательно позаботьтесь о хорошем охлаждении процессора.

Никогда не прогревайте ядра выше 85 градусов, т. к. температурный рубеж это один из путей к деградации процессора.

Вместо строго зафиксированного напряжения manual Vcore для постоянного использования, рекомендую использовать опцию «компенсации» — offset. В этом режиме процессор повышает напряжение в зависимости от потребления ЦП, а в простое автоматически снижает напряжение. Нет смысла нагружать процессор избыточным напряжением когда оно не требуется. Для каждого процессора значения offset его влияние на напряжение индивидуальны, и могут значительно отличатся. Чуть позже будет рассказано о методе подбора оптимального значения offset.

Примерный вольтаж Vcore под разгон 24/7 для IVB-E с включенным Hyper Threading:

• 4,2 — 4,4 ГГц — 1,23 — 1,25 В, LLC medium 100-120%, VTT и VCCSA 1,1 В (в качестве охлаждения можно использовать воздушный кулер)
• 4,5 — 4,6 ГГц — 1,30 — 1,35 В, LLC medium 120-140%, VTT и VCCSA 1,10 ~ 1,15 В (в качестве охлаждения использовать воздушный супер кулер)
• 4,7 — 4,8 ГГц — 1,40 — 1,45 В, LLC medium~LLC high 140-180%, VTT и VCCSA 1,13 ~ 1,25 В (в качестве охлаждения лучше использовать СВО)
• 5,0 — 5,2 ГГц — 1,50 — 1,55 В, LLC extreme 140-180%, VTT и VCCSA 1,15 — 1,25 В (в качестве охлаждения использовать топовую СВО или Чиллер)

Далее приведу работоспособные и безопасные для процессора настройки для 4600МГц и объясню на что влияют самые важные настройки Bios.

 1. Переводим Ai Overclock Tuner в опцию Manual, Cpu Level Up отключаем. BLCK и CPU Strap фиксируем на значении 100MHz. Мы будем разгонять процессор с помощью множителя.

 2. Синхронизируем частоту всех ядер и выставляем множитель равный 1/100 желаемой тактовой частоты. В нашем случае это 46. Отключаем функцию EPU Power Saving Mode. Частоту памяти пока оставьте без изменений (в зависимости от ваших планок 1333, 1600 или XMP).

 3. Опция Extreme OV. Позволяет повышать Vcore выше разумного предела. Поскольку экстремальное охлаждение не рассматривается — ее лучше выключить.

Offset Mode выставляем на плюс. Начинаем прибавку с 0.100. Есть экземпляры, которые даже с Offset со знаком минус, повышали напряжение выше приемлемого.
Индивидуально.

VTT CPU Voltage можно выставить на 1,12500.

CPU VCCSA Voltage — достаточно опасная опция. Нам известны случаи деградации ЦП уже при превышении 1.3 .. Не рекомендуется повышать ее выше 1,2. Если вы используете память на «родных» частотах — желательно выставить 1,100. При разгоне оперативной памяти напряжение можно поднять до 1,125V. Не оставляйте эту опцию на авто! Материнская плата чрезмерно повышает напряжение.

Поскольку в нашем случае оперативная память разогнана до 2400 МГц, то напряжение повышено до 1.65v. Если память не разгонялась — параметр можно оставить без изменения.

CPU PLL Voltage – это напряжение питания системы фазовой подстройки частоты. Для стабильной работы на 4,4 — 4,9 ГГц достаточно будет оставить значение 1.825v

 4. СPU Spread Spectrum и PLL Spread Spectrum включение этих опций способно уменьшить уровень электромагнитного излучения компьютера за счет худшей формы сигналов шины PCI Express, системной шины и ЦП. Естественно, не самая оптимальная форма сигналов способна снизить стабильность работы карт расширения для этой шины, и в целом ухудшить стабильность системы. Поскольку уменьшение уровня излучения незначительно и не оправдывает возможные проблемы с надежностью, обе опции лучше выключить (Disabled).

 5. СPU Load-line Calibration выставляем на High — этим мы предотвратим чрезмерное повышение напряжения Vcore

CPU Current Capability лучше выставить 150%.

Для повышения стабильности системы значение CPU Voltage Frenquency лучше выставить на Manual и задать значение 400KHz.

Как уже упоминалось выше, даже незначительное повышение напряжения на CPU VSA может плохо сказаться на сроке службы ЦП. VCSSA Calibration рекомендуется выставить на Regular.

VCCA Fixed Frequency установим на 300.

 6. DRAM-AB Power Phase Control и DRAM-AB Power Phase Control лучше выставить на Optimized

Для повышения стабильности частоты CPU Switching Freq и PCH 1,1V Switching Freq также лучше выставить на 1.3x.

 7. Далее перейдем в дополнительные настройки Конфигурация ЦПУправление питанием ЦП. Технология Enchanced Intel Speedstep — это усовершенствованный вариант технологии энергосбережения. При малой нагрузке или простое процессор автоматически уменьшает частоты и напряжение питания, снижая, таким образом, свое энергопотребление. Как только нагрузка возрастает, частота и напряжение автоматически поднимаются до своих нормальных значений. В отличие от старой версии заявлена поддержка промежуточных рабочих частот и напряжений, что позволяет более точно соблюдать баланс между производительностью и энергопотреблением процессора. На время бенчмарков и когда нужно получить максимальную производительность — эту опцию лучше отключить (Disabled). В обычном каждодневном использовании лучше оставить на Auto или Enabled.

Режим Turbo — Enabled

Cpu C states — режимы пониженного энергопотребления процессора. Выключаем, если хотим выжать максимум производительности.

Ограничение Package C State можно оставить без ограничения. Таким образом наш процессор сам будет сбрасывать напряжения и частоты в простое, а в загрузке почти моментально выходить на полную мощность.

Пришло время провести тестирование наших испытуемых процессоров: мы используем тесты от Futermark для эмуляции игровой нагрузки с обсчетом физики и LinX_0.65 с поддержкой AVX.

Сначала рассмотрим результаты по умолчанию.

Биос сброшен на стандартные значения, опции понижения энергопотребления включены, Turbo Boost включен. Такие результаты вы получите автоматически, сразу из коробки. Эти значения совпадают для всех протестированных нами процессоров.

3Dmark2006

3Dmark2011

3Dmark2013

Теперь разгоним процессоры практически не трогая напряжения.

При 4,3 Ггц, напряжение Vcore повышаются максимально до 1.3. Все экземпляры оказались работоспособными и стабильными на этих настройках.

3Dmark2006

3Dmark2011

3Dmark2013

Теперь рассмотрим лучший экземпляр.

Стабильная работа на 4,6 ГГц с настройками указанными выше, в описании настроек для разгона. Другие процессоры потребовали выставить значительно высокое напряжение, для стабильной работы на данной частоте.

3Dmark2006

3Dmark2011

3Dmark2013 Ice Storm

3Dmark2013 Cloud Gate

3Dmark2013 Fire Strike

На этом закончим:

LGA 2011 по прежнему отлично подходит требовательному пользователю, а разгон позволяет получить производительность, выходящую за рамки системных требований сегодня. Учитывая замечательный разгонный потенциал 4930K, никаких объективных причин думать о замене платформы, пока мы не увидим действительно качественную и не чрезмерно дорогую DDR4 память.

За предоставленные процессоры благодарю магазин XCOM-SHOP!