Guide: MSI Z170 BIOS Walkthrough - Overclocking (OC)
Overclocking
Κάπως έτσι φτάνουμε στο πιο ενδιαφέρον κομμάτι των μητρικών με το Z170 chipset. Το συγκεκριμένο μενού διαθέτει πληθώρα επιλογών για τον υπερχρονισμό του επεξεργαστή και των μνημών του υπολογιστή.
Αρχικά η MSI περιορίζει τις επιλογές με την επιλογή OC Explore Mode η οποία μπορεί να είναι Normal ή Expert. Τονίζουμε ότι εμείς θα χρησιμοποιήσουμε την expert που μας εμφανίζει όλες τις επιλογές με τις οποίες θα ασχοληθούμε και στο overclocking guide για παρόμοιες μητρικές. Οι γκριζαρισμένες επιλογές στο CPU Ratio υποδηλώνουν πως έχουμε ενεργό το Game Boost στη μητρική μας. Για να μιλήσουμε για κάθε επιλογή ξεχωριστά θα πρέπει να απενεργοποιήσουμε το χαρακτηριστικό πατώντας το στρογγυλό κουμπί επάνω αριστερά. Οι high end μητρικές όπως η XPOWER Gaming Titanium Edition διαθέτει και άλλη μια επιλογή για Extreme LN2 Setup και η οποία βελτιστοποιεί το BIOS για χρήση σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες με extreme ψύξη όπως μονοβάθμιο, cascade, ξηρό πάγο, υγρό άζωτο/ήλιο.
CPU Setting
Στο CPU Setting βλέπουμε τις πρώτες και βασικότερες επιλογές που σχετίζονται με τον επεξεργαστή μας. Εδώ μπορούμε να ρυθμίσουμε πως θα εφαρμόσουμε τον πολλαπλασιαστή σε ένα ξεκλείδωτο μοντέλο. Το All Core δηλώνει πως θα εφαρμόσει τον πολλαπλασιαστή σε όλους τους πυρήνες του επεξεργαστή μας και όχι σε κάποιους από αυτούς όπως η επόμενη επιλογή Per Core που προσθέτει μια φόρμα δίπλα από κάθε πυρήνα του CPU μας. Το CPU Ratio μας δείχνει τον πολλαπλασιαστή του επεξεργαστή που σε συνάρτηση με το BCLK μας επιστρέφουν την εσωτερική συχνότητα λειτουργίας του CPU η οποία θα εμφανίζεται στο Adjusted CPU Frequency. Εάν θέλουμε το CPU να ανεβοκατεβάζει τη συχνότητα λειτουργίας κατά τη χρήση του υπολογιστή τότε ρυθμίζουμε την επιλογή CPU Ratio Mode στο Dynamic ενώ με το Fixed παραμένει σταθερή στη τιμή που ορίσαμε στο CPU Ratio.
Το Ring Ratio είναι ο πολλαπλασιαστής του Uncore, που περιλαμβάνει τον ελεγκτή των μνημών, των PCIe, μερικών ακόμα ελεγκτών εισόδου/εξόδου και ονομάζεται και system agent. Η συχνότητα αυτή συνήθως δε φέρνει σημαντικά αυξημένες επιδόσεις και ο υπολογισμός της γίνεται όπως ακριβώς και του CPU Ratio, πολλαπλασιάζοντάς τη με το BCLK. Η τιμή Ring του καλό είναι να μη ξεπερνά αυτή του CPU Ratio αν και η μητρικές το ρίχνουν αυτόματα στα επίπεδα του δεύτερου όταν αντιληφθούν πως είναι υψηλότερο. Η τιμή θα πρέπει να βρίσκεται πάντοτε κοντά στα επίπεδα του CPU Ratio και χαμηλότερα από αυτό για να διατηρηθεί η σταθερή λειτουργία του συστήματος.
Στο Misc Settings υπάρχουν επιλογές για το EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology) που αυξομειώνει τη συχνότητα και τη τάση του CPU ανάλογα με τον φόρτο εργασίας όπως επίσης για το Intel Turbo Boost που ρυθμίζει τη μέγιστη συχνότητα που θα λειτουργούν επιλεγμένοι πυρήνες του CPU ανάλογα με το affinity του προγράμματος. Συνήθως το χαρακτηριστικό απενεργοποιείται αυτόματα όταν υπερχρονίζουμε τον επεξεργαστή μας και έχουμε Fixed Ratio στο CPU. Το Enhanced Turbo αποτελεί μια πιο aggressive τεχνολογία για την αυξομείωση της συχνότητας του επεξεργαστή σε όλους όμως τους πυρήνες.
CPU BCLK Setting
Στο CPU BCLK Setting υπάρχουν επιλογές σχετικές με τη συχνότητα Base Clock του επεξεργαστή. Στους Haswell προτείνεται η αύξηση μόνο για bench ενώ στους Skylake μπορούμε να το αυξήσουμε άφοβα σε λογικά πλαίσια για να υπερχρονίσουμε ορισμένα κλειδωμένα μοντέλα Skylake όπως τον Core i3-6320 που έχουν κλειδωμένο πολλαπλασιαστή (CPU Ratio). Το Apply Mode ρυθμίζει το πως θα εφαρμόζονται οι αλλαγές στο BCLK. Το Next Boot εφαρμόζει τις αλλαγές που έχουμε κάνει στο BCLK στο επόμενο Boot. Το Immediate εφαρμόζει σε πραγματικό χρόνο τις αλλαγές μέσα στο BIOS, το During Boot κατά τη διάρκεια της εκκίνησης του υπολογιστή και τέλος το Auto που αφήνουμε στην ουσία τη μητρική να «πάρει» την απόφαση.
DRAM Setting
Περνάμε στο υποσύστημα της μνήμης μέσα από το υπομενού DRAM Setting και στην επιλογή Reference clock όπου διαλέγουμε μεταξύ δύο επιλογών 100MHz, 133MHz (και auto) και με βάση αυτά και τη παρακάτω φόρμουλα έχουμε τη συχνότητα λειτουργίας των μνημών μας. Memory ratio * CPU BCLK * reference clock. Το memory ratio είναι ο λόγος μεταξύ BCLK και DRAM όπως βλέπουμε μέσω του CPU-Z. Το BCLK είναι η εξωτερική συχνότητα λειτουργίας του επεξεργαστή μας και το reference clock, η συχνότητα των RAM (strap) που έχουμε δηλώσει πιο πάνω. Έχει παρατηρηθεί ότι τα strap των 100 και 133MHz έχουν διαφορά στις επιδόσεις ανάλογα με το memory ratio που χρησιμοποιείται.
Η επιλογή DRAM Frequency ανάλογα με τη μητρική των δοκιμών μας θα έχει όλες τις συχνότητες για τη ρύθμιση των DRAM. Μέσα σε παρένθεση θα έχει και τη παραπάνω φόρμουλα για να καταλάβετε ακριβώς πως βγαίνει το αποτέλεσμα στο Adjusted DRAM Frequency.
Το Memory Try It! μας προτείνει ορισμένα preset ανάλογα με τον τύπο της μνήμης που έχουμε εγκατεστημένη. Προτείνεται για όσους δε θέλουν να ασχοληθούν με το να ψάξουν μόνοι τους τις μνήμες όμως αξίζει να αναφέρουμε πως ίσως να συναντήσετε διάφορα προβλήματα με ορισμένα IC. Δίνονται επιλογές για τις τρεις γνωστές εταιρείες, Micron, Hynix, Samsung ενώ σε κάθε επιλογή εμφανίζονται επιπλέον επιλογές.
Το DRAM Timing Mode μας επιτρέπει να θέσουμε διαφορετικά timings σε κάθε κανάλι της μνήμης. Η επιλογή Link τα συνδέει μεταξύ τους ενώ η Unlink μας παρουσιάζει δύο ξεχωριστά κανάλια.
Στο Advanced Timing Configuration έχουμε στη διάθεσή μας τα timings των μνημών. Αρχικά υπάρχουν τα τέσσερα (ή τρία στα Skylake) πρωτεύοντα timings, CL, tRCD, tRP, tRAS, tRFC, και μετά συνεχίζουμε με τα δεύτερα και τρίτα που διαφέρουν από κιτ σε κιτ. Με τον όρο timing αναφερόμαστε στις λειτουργίες που γίνονται στο εσωτερικό των RAM μας και στην ουσία ελέγχουν το πόσο η μνήμη θα «καθυστερήσει» μέχρι να πραγματοποιηθεί. Η μνήμη μπορεί να παρομοιαστεί με ένα πίνακα που περιέχει γραμμές και στήλες. Σε κάθε θεωρητικό «κουτάκι» βρίσκονται τα δεδομένα που όπως είπαμε και στη θεωρία μας, έχουν τη μορφή bit, δηλαδή ηλεκτρικού ρεύματος. Κάθε ένα από αυτά τα κουτάκια έχουν μια συγκεκριμένη διεύθυνση στην οποία έχει πρόσβαση το σύστημα. Η διεύθυνση αποτελείται το πολύ από 64 bit καθώς αυτό το εύρος έχουν όλοι οι τωρινοί επεξεργαστές. Κατά τη διαδικασία εκτέλεσης μιας εντολής όπως για την ανάγνωση ή την εγγραφή δεδομένων, ενεργοποιείται πρώτα η γραμμή (row) και αμέσως μετά η στήλη (column). Μια γρήγορη μνήμη διακρίνεται από το πόσο χαμηλά (ή «σφικτά») timings έχει εκτός από τη συχνότητα λειτουργίας της, άρα πόσο γρήγορα μπορεί να μεταβεί από τη μια διεύθυνση στην άλλη. Εκτός από αυτά τα στοιχεία, υπάρχουν κι άλλα timings που ελέγχουν διάφορα άλλα σημεία των μνημών. Ας δούμε τι ακριβώς κάνουν τα κύρια timings μιας μνήμης:
CAS Latency – Ονομάζεται και CL και αναφέρεται στους κύκλους ρολογιού που απαιτούνται από τη στιγμή που δίνεται η εντολή από τον ελεγκτή των μνημών για την εύρεση ενός δεδομένου από μια συγκεκριμένη διεύθυνση της μνήμης, μέχρι την επιστροφή της σε αυτόν. Το latency μετριέται σε nanoseconds και μειώνεται όσο αυξάνουμε τη συχνότητα λειτουργίας.
tRCD (Row Address to Column Address) – Η καθυστέρηση από τη RAS στη CAS. Ο χρόνος που χρειάζεται από την ενεργοποίηση της γραμμής (RAS) και της στήλης (CAS) στην οποία έχουν αποθηκευτεί τα δεδομένα στη μνήμη. Φανταστείτε τη μνήμη σαν ένα φύλλο excel στο οποίο τα «δεδομένα» μας βρίσκονται σε κάποια από τα κελιά. Το tRCD είναι ο χρόνος που απαιτείται για το «άνοιγμα» μιας γραμμής και την ανάγνωση των δεδομένων σε αυτή και είναι η διαδικασία που συμβαίνει ανάμεσα από την εντολή ενεργοποίησης (CAS) μέχρι την ανάγνωση ή την εγγραφή της εντολής.
tRP (Row Precharge) – Η «προφόρτιση» του RAS. Ο χρόνος που απαιτείται από την απενεργοποίηση της πρόσβασης σε μια γραμμή δεδομένων μέχρι την έναρξη της πρόσβασης σε κάποια άλλη που τροφοδοτείται με την έναρξη της επόμενης εντολής που μπορεί να είναι είτε για την εγγραφή είτε για την ανάγνωση.
tRAS (Row Address Strobe) – Η καθυστέρηση από την ενεργοποίηση έως τη προ-φόρτισή της μνήμης. Είναι ο χρόνος που θα περιμένει η μνήμη μέχρι την έναρξη της επόμενης πρόσβασης σε αυτή.
CMD – Το Command Rate, που είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να ενεργοποιηθεί ένα από τα memory chips επάνω στο stick. Οι επιλογές είναι δύο, 1T = 1 clock cycle και 2T = 2 clock cycles.
Τάσεις
Οι διαθέσιμες τάσεις στους Skylake μας βοηθούν να επιτύχουμε μια συγκεκριμένη συχνότητα λειτουργίας. Σε αντίθεση με τους Haswell, εδώ δεν έχουμε την τάση input ή VRIN και το μόνο που μας ενδιαφέρει είναι η επιλογή Core Voltage για μικρά overclocks από 4,5 μέχρι 5GHz. Το Core/GT Voltage mode καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο θα δίνεται η τάση στον επεξεργαστή και την ενσωματωμένη κάρτα γραφικών του. Οι επιλογές είναι: Adaptive, Override, Offset, Adaptive + Offset ή Override + Offset. Το manual mode έχει μεταμφιεστεί σε Override ενώ το Adaptive θα δίνει τη τιμή που θα του υποδείξουμε μόνο σε υψηλό φόρτο εργασίας και θα πέφτει εφόσον έχουμε ενεργοποιημένα τα SpeedStep και τις λοιπές τεχνολογίες για την εξοικονόμηση ενέργειας εντός των Windows. Το adaptive λειτουργεί με τη βοήθεια του SVID, ενός voltage regulator που βρίσκουμε στο εσωτερικό των Skylake και ουσιαστικά προτείνεται έναντι του Offset ή του manual. Περισσότερα θα αναλύσουμε στο Overclocking Guide της εν λόγω μητρικής.
Αριστερά από κάθε επιλογή βλέπουμε και τη παρούσα τιμή που δίνεται στο εκάστοτε υποσύστημα από τη μητρική.
Το SA Voltage καθορίζει τη τάση που δίνεται στο system agent ή αλλιώς στο uncore του επεξεργαστή. Στο uncore βρίσκεται και ο ελεγκτής της μνήμης (IMC) οπότε είναι χρήσιμη επιλογή όταν bench-άρουμε και τις μνήμες του συστήματός μας ενώ στις MSI σημειώνει πως η αύξησή του ενδέχεται να βοηθάει και στην αύξηση του BCLK. Στο SA βρίσκονται και οι ελεγκτές DMI/PCIe. Σημειώνεται ότι για το overclocking των RAM συνιστάται η αύξηση πρώτα της επόμενης επιλογής και προτού στραφούμε στο SA Voltage.
Το CPU IO Voltage καθορίζει τη τάση στο I/O κομμάτι του CPU μας όπως οι μνήμες και ο ελεγκτής PCIe. Η default τιμή του είναι 950mv (0.950V). Και πάλι η συγκεκριμένη τάση βοηθά στις μνήμες μας και στο BCLK και συνιστάται να αυξήσουμε αυτή πρώτα για να σταθεροποιήσουμε τις μνήμες μας.
Τα PLL OC Voltage βοηθάει πολλές φορές στην αύξηση του BCLK όμως κανένα PLL Voltage δε χρειάζεται όταν παίζουμε σε αέρα/νερό, όμως με extreme ψύξη ενδέχεται να βοηθήσουν στην αύξηση του BCLK και της συχνότητας του επεξεργαστή.
Τα CPU ST/CPU ST V6 voltages ονομάζονται αλλιώς PLL Termination/CPU Standby αντίστοιχα και βοηθάνε κυρίως με τις θερμοκρασίες του επεξεργαστή όμως μόνο όταν βρισκόμαστε σε συνθήκες υγρού αζώτου. Οι τάσεις των PLL του CPU βοηθούν και στη «μετατόπιση» του coldbug ή του πιο «δύσκολου» coldboot, κάτι που ενδιαφέρει και πάλι όσους θέλουν να ασχοληθούν ή ασχολούνται με extreme ψύξη.
Το DRAM Voltage είναι η βασική τάση των μνημών μας. Η Intel προτείνει έως 1,26V για τις DDR4 μνήμες και 1,5V για τις DDR3L, όμως πολλά κιτάκια δεν έχουν πρόβλημα ακόμα και στα 1.55V ή και 1,7, 1,8V, τα τελευταία όχι για καθημερινή χρήση. Το PCH Voltage κυμαίνεται από 1 έως 1,2V και δε χρειάζεται αλλαγή σε χαμηλά overclocks.
Other Setting
Στις λοιπές ρυθμίσεις για τη τάση και όχι μόνο, έχουμε μερικές σελίδες που μας δείχνουν κυρίως πληροφορίες για το σύστημα που έχουμε στη κατοχή μας. Το CPU Memory Changed Detect μας ενημερώνει ότι έχουμε αλλάξει τις μνήμες με κάποιες άλλες. Στο CPU Specifications και το MEMORY-Z βρίσκουμε πληροφορίες ενώ το τελευταίο μενού διαθέτει πλήθος επιλογών για τις λειτουργίες του επεξεργαστή. Από εκεί μπορούμε να κλείσουμε το HyperThreading, τους διαθέσιμους πυρήνες, το CPUID που περιορίζει τις πληροφορίες για τον επεξεργαστή για παλιότερα OS.
Execute Disable Bit – Επιλογή σχετική με την προστασία από κακόβουλο λογισμικό κατά την εκκίνηση.
Intel Virtualization Tech – Χαρακτηριστικό χρήσιμο για όσους χρησιμοποιούν εικονικά λειτουργικά συστήματα.
Intel VT-D – (Virtualization for Directed I/O) Τεχνολογία που μπορεί να μοιραστεί φυσικές συσκευές με κάποιο εικονικό μηχάνημα (OS μέσα σε OS). Εάν δεν τρέχετε Virtual Machines συχνά, η επιλογή δεν είναι απαραίτητη.
Hardware Prefetcher – Λειτουργία που αποθηκεύει δεδομένα και εντολές στη L2 Cache του επεξεργαστή για βελτιστοποιημένες επιδόσεις του CPU. Προτείνεται η ενεργοποίησή της
Adjacent Cache Line Prefetch – Ένας software μηχανισμός που φορτώνει δεδομένα στις cache χρησιμοποιώντας τις εντολές prefetch.
CPU AES Instructions – Ενεργοποιεί την υποστήριξη των εντολών AES για ταχύτερη κρυπτογράφηση δεδομένων. Εάν ασχολείστε με κρυπτογραφημένα δεδομένα καλό είναι να έχετε ενεργοποιημένη την επιλογή.
Intel Adaptive Thermal Monitor – Ελέγχει την παρακολούθηση των θερμοκρασιών και χαμηλώνει τους χρονισμούς όταν διαπιστώσει υψηλές τιμές αυτόματα.
Intel C-State – Τεχνολογίες εξοικονόμησης ενέργειας. Καλό είναι να απενεργοποιούνται για υψηλές επιδόσεις, ενώ πολλές φορές επιτυγχάνουν υψηλότερες επιδόσεις σε κάποιον SSD.
Long Duration Power Limit (W) – Το όριο στο TDP για το Turbo Boost. Max 4096 Watt, επιλογή που προτείνεται για καλή αερόψυξη+.
Long Duration Maintained (s) – Ο χρόνος που θα παραμένει στο limit σε δευτερόλεπτα.
Κατά το overclocking ίσως χρειαστεί η αύξηση κάποιας τιμής, για παράδειγμα τα Short και Long Duration μπορούν να έχουν όριο στα 4096 (W) και CPU Current Limit (ένταση του ρεύματος προς τον CPU σε κατάσταση Turbo Boost) στα 256 Ampere για βέλτιστες επιδόσεις και σταθερό OC. ΠΡΟΣΟΧΗ καθώς θα πρέπει να έχετε μια καλή αερόψυκτρα ή υδρόψυξη για να διατηρήσετε τις θερμοκρασίες σε ανεκτά επίπεδα.
FCLK Frequency – Είναι μια συχνότητα που συνδέει το CPU με τον ελεγκτή PCIe καθώς και το Ring , System Agent και αναφέρεται κυρίως στα δεδομένα που αποστέλλονται από τον επεξεργαστή στις κάρτες. Η επιλογή προστέθηκε λίγες εβδομάδες μετά στα BIOS των κατασκευαστών και δίνει τρεις επιλογές. 400MHz, 800MHz και 1GHz. Αρκετοί έχουν παρατηρήσει μικρή αύξηση της τάξης του 1 – 7% σε gaming με αποκλειστική κάρτα γραφικών γιʼ αυτό φροντίζουμε να είναι στο 1GHz για βέλτιστες επιδόσεις. Η συγκεκριμένη συχνότητα επηρεάζει το BCLK οπότε ενδέχεται να χρειάζεται λίγο περισσότερο «ψάξιμο» εάν συναντήσετε προβλήματα όπως κρασαρίσματα σε εφαρμογές 3D. Η συχνότητα είναι συνδεδεμένη με το BCLK του επεξεργαστή (συνήθως 100MHz) και στην ουσία τα preset είναι πολλαπλασιαστές του. Ενδέχεται να το δείτε σαν x4, x8 και x10 σε ορισμένες μητρικές.
intel, msi, bios, walkthrough, z170
