Přetaktování Intel Core i7 920 – výkon vs. spotřeba

Má smysl jít za maximálním výkonem?

O procesorech Intel je známo, že bez problémů dosahují velmi vysokých frekvencí, problémy jim nečiní ani takty na hranici 4 GHz s kvalitním aktivním chlazením vzduchem. Nicméně takovýchto hodnot dosáhneme po větším či menším zásahu do nastavení napájení procesoru. V závislosti na něm se nám patřičně zvedne spotřeba elektrické energie.

 

Zatímco první pokusy o přetaktování koncem devadesátých let byly možné výhradně na základních deskách k tomu určených, dnes i ty nejlevnější modely umožňují základní funkce k přetaktování. Pokud nepatříte mezi taktovací šílence, nemusíte si připlácet za žádné výrobky s desítkami položek v BIOSu určených pouze pro overclocking. V opačném případě můžete zainvestovat o pár tisíc víc za našlápnuté tuningové desky s podporou extrémních hodnot základní frekvence čipsetu a pamětí se zdokonaleným napájením procesoru. Takové základní desky jsou určeny výhradně pro fanatiky, kteří jdou až na hranice maxima svého počítače, běžný uživatel by se jen ztratil v množství nastavení, jež výrobek nabízí.

 

 

Přetaktovat počítač může úplně každý!

Dnes již všechny komponenty, ať už jde o čipset, procesor nebo paměti, grafické karty nevyjímaje, disponují dostatečně velkou frekvenční rezervou, a proto mohou bezpečně stabilně a dlouhodobě pracovat na výrazně vyšších taktech. Snadno a rychle můžete přetaktovat procesor pomocí přednastavených profilů, které najdeme již už většiny základních desek střední třídy. Takovýmto krokem nijak neohrozíte stabilitu systému vlivem nadměrného přehřívání nebo nevhodně nastaveného napětí, obvykle lze dosáhnout i dvacetiprocentního navýšení původní frekvence.

Hardware

Počítač s procesorem Core i7 nemůže být považován za mainstream, ale byl zvolen z několika důvodů. Ačkoliv je ve většině úloh výkonově srovnatelný s Core 2 Quad, najdou se i aplikace, ve kterých je výkon jednoznačně vyšší. Dalším důvodem je jeho nízká spotřeba. I když v klidovém stavu má o něco málo vyšší spotřebu než jiný systém s Core 2 Quad, v zátěži je na tom lépe a právě v zátěži můžeme posoudit vliv přetaktování.

 

Jako základní deska byl zvolen model P6T od společnosti Asus s čipsetem Intel Express X58. Sice nejde o top produkt pro Socket B, ale bez problémů se na něm dá dosáhnout 4 GHz s procesorem Core i7 975, proto byl použit i v tomto testu, abychom zaručili, že deska nebude nijak omezovat Core i7 920, který se dá pořídit za výrazně přijatelnější cenu.

 

Paměť je tvořena třemi 2GB moduly Dominator TR3X6G1600C8D od společnosti Corsair v zapojení triple channel s frekvencí 1,6 GHz. Přestože jsou předurčeny pro vyšší frekvenci než je oficiální takt, který procesory Core i7 podporují, v testu se vychází z frekvence 1066 MHz pro klasické modely a 1333 MHz jako v případě Core i7 Extreme. Poměr základní frekvence ku pamětem byl nastaven na 2:8, čímž bylo dosaženo taktu 1066 MHz, s přetaktováním až na 4 GHz byl tento poměr upraven na 2:6.

Možnosti přetaktování

V tabulce níže vidíte nastavení, s nímž byly provedeny testy. Všechna napětí, která zde vidíte, bylo nutné zvednout až na zmíněné hodnoty, aby bylo dosaženo co nejvyšší stability počítače. Na 4 GHz už je třeba jít až na 1,5 V, což u 45nm procesorů můžeme považovat za velmi vysokou hodnotu. S vyšším napětím dochází k ještě většímu zahřívání a je třeba použít vodní chlazení.

 

 

Turbo Mode

Turbo módem jsou vybaveny všechny Core i7 procesory. Ten umožňuje přetaktování jednoho jádra v závislosti na vytížení u jednovláknových operací o jeden až dva kroky multiplikátorem, prakticky o 133 nebo 266 MHz s výchozím taktem základní sběrnice. K tomuto bylo v testu přistoupeno do přetaktování na úroveň 3,3 GHz, zvýšení násobiče se zde projevilo nárůstem frekvence o 166 MHz.

Overspeed Protection

Na 4 GHz jsme si mohli všimnout aktivace technologie společnosti Intel, která zamezuje nadměrnému přehřívání procesoru jeho zpomalením. Tuto funkci nelze v aktuální verzi BIOSu základní desky vyřadit z činnosti. V případě zapnutí Overspeed protection můžeme pozorovat zpomalení systému, kdy jeho výkon odpovídal nastavení procesoru na 3,8 GHz, čemuž nasvědčovala i jeho spotřeba, která po chvíli činnosti klesla z 417 W na hodnotu 370. V programu CPU-Z jsme se o této skutečnosti mohli přesvědčit.

 

Ochranu procesoru je možno odvrátit užitím velmi výkonného chladiče na takto vysoké frekvenci, v lepším případě nasazením vodního chlazení, ale vzhledem k faktu, že článek je zaměřen na rozumné přetaktování, vyloučíme takovou možnost z důvodu výrazně vyšších pořizovacích nákladů.

Z 2,66 na 4,00 GHz

Na přiložených screenech z aplikace CPU-Z můžete vidět, jak se postupně dosahovalo konečného taktu. V posledním si můžete všimnout, že úsporná technologie Intel SpeedStep funguje i na 4 GHz, násobič je snížen na 12, čímž je dosaženo efektivní frekvence 2,4 GHz s taktem základní systémové sběrnice 200 MHz. Turbo mód na frekvenci vyšší než 3,33 GHz už ale nefunguje vzhledem k vysokému napětí a taktu.

 

 

Testovací sestava

Základní deska: Asus P6T (Intel X58, BIOS 0403)

Procesor: Intel Core i7 920 (2,66 GHz, 4x 256 KB L2, 8 MB L3, revize C0)

Paměť: Corsair TR3X6G1600C8D (3x 2 GB, 1,6 GHz, provozováno na 1,0 – 1,2 GHz s časováním 8-8-8-24)

Grafická karta: Zotac GeForce GTX 260 (216 SP, 896 MB)

Pevný disk: Western Digital VelociRaptor (300 GB, 16 MB cache)

BD RW: LG GGW-H20L

Zdroj: FSP Everest (1 KW)

 

Operační systém: Microsoft Windows Vista Enterprise x64 SP1

Intel Chipset Drivers: 9.0.0.1012

Intel Matrix Storage Drivers: 8.7.0.1007

Nvidia GeForce Drivers: 182.08

Testy

Hry

 

Ve hře Crysis spočívá hlavní zátěž na grafické kartě, přetaktovaný procesor zde nepřináší žádný razantní nárůst výkonu, mezi defaultním a maximálním stavem zaznamenáme rozdíl pouhých 8 snímků za sekundu, což při takto nízkém frameratu nemá na plynulost žádný vliv.

Engine hry Unreal Tournament 3 je optimalizován na výkon procesoru, tak si zde všimneme postupného růstu FPS spolu s rostoucí frekvencí testovaného procesoru. Aktivní Turbo mód taky přináší pár snímků za sekundu k dobru.

Podobného nárůstu výkonu jako v Unreal Tournament 3 nabídne Core i7 920 i u hry World in Conflict. Jediným patrným rozdílem může být fakt, že technologie Turbo Mode zde nepřináší žádný nárůst v množství snímků za sekundu.

 

PCMark / 3DMark

V PCMarku Vantage roste výkon úměrně s frekvencí, na šobrtnutí narazíme až u frekvence 4 GHz, kdy dochází k aktivaci technologie Overspeed Protection a procesor se zpomalí. Výkon v takovém případě zhruba oodpovídá taktu 3,6 GHz.

V části Memories Suite PCMarku Vantage roste výkon víceméně lineárně až na 3 GHz s Turbo módem a 3,3 GHz bez něj, kdy je výkon srovnatelný. Na 4 GHz nedošlo k zapnutí Overspeed Protection a tak je výkon ještě o něco vyšší než u frekvence 3,8 GHz.

Náročný CPU test, který je součástí 3DMarku Vantage, se opět nese v duchu téměř lineární dráhy, kde rostoucí frekvenci doprovází výkon stejnou měrou. Vzhledem k náročnosti a velkému zahřívání zde opět dochází k zapojení Overspeed Protection na 4 GHz. Na GPU test a celkové skóre má přetaktovaný procesor minimální vliv a tak zde grafy neuvádíme.

 

Aplikace

Již mnohokrát opakovaná situace, výkon s frekvencí lineárně roste, od 4 GHz s vysokou teplotou výrazně klesá a výsledek je stejný jako na 3,3 GHz s Turbo módem. Tak vysoký takt zde již ztrácí své opodstatnění.

Lehce shodovitý je test v Photoshopu, kdy procesor s nižší frekvencí a aktivním Turbo módem se vyrovná výše taktovanému bez Turba. K Overspeed Protection zde nedochází a tudíž i na 4 GHz má procesor další čtyři sekundy k dobru.

Ve WinRaru se vám výkon dostatečně zvedne již po zvednutí taktu o 333 MHz na rovné 3 GHz, kdy se potřebná doba sníží o deset sekund. K dalším deseti sekundám je nutné přetaktovat procesor už o celý další 1 GHz.

Ve WinZIPU je rozdíl o dost úměrnější s rostoucí frekvencí, na konečných 4 GHz se dočkáte časového náskoku přes osmdesát sekund.  Nedochází ke spuštění Overspeed Protection a Turbo Mode v této aplikaci pozitivně ovlivňuje její výkon.

Šachový benchmark Fritz jako již dříve lineárně využívá výkonu procesoru s vyšším taktem, ale už na 3,8 GHz si můžeme všimnout minimálního přínosu oproti 3,66 GHz. 4 GHz hranice už nám výkon opět degraduje n úroveň 3,3 GHz s Turbo módem.

 

Audio

V iTunes si lze přetaktováním z 2,7 na 4 GHz práci zkrátit o zhruba dvacet sekund, u všech testovaných frekvencí se dočkáme drobného zrychlení.

Ke grafu není co dodat, opakuje se situace jako v případě iTunes.

V aplikaci Lame procesor těží z rostoucí frekvence, technologie Turbo Mode tady nemá výrazný vlivna výkon. V Lame si frekvenčním rozdílem urychlíte činnost o více než 30 sekund.

 

Video

Při práci s videem je vyšší frekvence procesoru znát v každém ohledu, proto i na 4 GHz získáte téměř desetisekundový benefit nad 3,8 GHz. I drobné přilepšení s aktivovaným Turbem se zde projeví v náskoku až čtrnácti sekund.

V programu Mainconcept Reference se zase po čase setkáváme s Overspeed Protection. Víc jak 3,8  GHz nemá smysl a zbytečně si jen snížíte výkon, v tomhle případě srovnatelný s taktem necelých 3,7 GHz.

Mírně prohnutou křivku dostaneme po spojení sekund potřebných pro práci v programu Premiere Pro CS3. S rostoucí frekvencí se pomalu snižuje rozdíl ve výkonu a mezi 3,66 a 4 GHz činí rozdíl pouhé dvě sekundy.

 

 

Spotřeba

Spotřeba v minimální a maximální zátěži

Spotřeba celého systému v klidu byla měřena s aktivní technologií Intel SpeedStep, jež snížením násobiče zmenší pracovní frekvenci procesoru v době, kdy není potřeba. Takt Core i7 920 se tedy pohybuje v rozmezí 1,6 až 2,4 GHz v závislosti na frekvenci základní systémové sběrnice od 133 do 200 MHz. Nejnižší naměřená spotřeba se nedostane přes 110 W, u maximálního přetaktování jde o stále přijatelných 148 W.

 

 

Je zajímavé sledovat, jak se do 3,33 GHz spotřeba v klidovém stavu zvýší nanejvýš o 7 procent, zatímco frekvence byla zvednuta o 25 procent. Od 3,66 do 3,8 se spotřeba v klidu již zvyšuje víc a na konečných 4 GHz je rozdíl úplně největší.

 

 

V zátěži s pomocí programu Prime95 se nárůst spotřeby projeví už na 3 GHz s Turbo módem a do 3,7 GHz se nijak drasticky nezvyšuje, až nad 3,8 GHz dochází k extrémnímu nárůstu spotřeby elektrické energie. Rostoucí spotřeby můžete snadno porovnat v tabulce níže.

 

 

Spotřeba během testu PCMark Vantage

Zatímco do 3,8 GHz se nárůst spotřeby projevuje vzrůstem spotřeby o ještě přijatelných 25 procent, již o 200 MHz výše vyskočí o 50 procent. Porovnáme-li 36procentní nárůst spotřeby s nárůstem výkonu o 23 procent, nastavení na 4 GHz zcela ztrácí smysl. Přesné údaje najdete v grafu a tabulce.

 

 

 

Závěr

Zajímalo nás, jak daleko je vhodné zajít s přetaktováním moderního procesoru Core i7 než se projeví dvě hlavní nevýhody overclockingu – vysoká teplota a spotřeba.

 

Masivní přetaktování až na hranici 4 GHz ztrácí naprosto význam pro toho, komu záleží na teplotě a spotřebě energie. Během testování v PCMarku se ukázalo, že systém vykazuje o padesát procent větší spotřebu ve srovnání s taktem 2,66 GHz. 95procentní nárůst může některým přetaktovávacím maniakům stále připadat v pořádku, zatímco ke zvýšení o 36 procent v klidu bude tolerantní širší skupina uživatelů.

 

V případě Core i7 920 se jeví jako ideální frekvence 3,66 GHz, tedy o 1 GHz více ve srovnání s taktem, na kterém ho zákazním zakoupí. S tímto nastavením procesor dosáhl razantního nárůstu výkonu při zachování stále velmi přijatelné spotřeby nejen v klidu, ale i v maximální zátěži. Také frekvence 3,33 GHz má pro mnoho průměrných uživatelů svůj význam, protože k jejímu dosažení stačí pozměnit frekvenci základní systémové sběrnice ze 133 na 166 MHz. Navíc můžete nadále využívat technologie Turbo Mode, která umožní některému z jader zvýšit násobič až o dva kroky v maximální zátěži.