Почему тактовая частота процессора скачет в простое и нагрузке

Почему тактовая частота процессора скачет в простое и нагрузке

Многие владельцы компьютеров с современными процессорами замечают, что тактовая частота их процессора изменяется со временем. Иногда частота скачет до максимального значения, характерного для данной модели (например, до 3000 МГц), а иногда опускается до 1500 или даже 800 МГц.

Наблюдая за подобными скачками, пользователи задаются вопросом, почему это происходит и как зафиксировать тактовую частоту на максимальном значении.

Скачки тактовой частоты процессора в простое

Если вы наблюдаете скачки тактовой частоты процессора во время простоя компьютера, то это вполне нормальное явление. Это работает механизм энергосбережения. В отсутствие нагрузки система понижает множитель процессора, что приводит к снижению тактовой частоты процессора. Обычно тактовая частота снижается до 1500 или 800 МГц, после чего компьютер работает на такой частоте до тех пор, пока на процессор не появится заметная нагрузка. С появлением нагрузки тактовая частота обратно прыгает до своих штатных значений.

Внизу показаны скриншоты из программы CPU-Z. Там видно, как частота процессора Intel Core i5 2310 скачет между значениями 1600 МГц и 3100 МГц.

Также в программе CPU-Z можно наблюдать как меняется множитель процессора.

Снижение тактовой частоты позволяет снизить потребление энергии процессором, что в свою очередь заметно снижает общее потребление энергии компьютером, ведь процессор является одним из самых прожорливых компонентов современного компьютера.

Кроме непосредственно экономии электроэнергии, такое поведение системы позволяет снизить температуру процессора, что в свою очередь позволяет снизить обороты вентиляторов и уменьшить уровень шума, который производится компьютером.

Как зафиксировать тактовую частоту процессора

При желании, пользователь может зафиксировать тактовую частоту процессора на максимальном значении. Для этого нужно отредактировать схему электропитания, которая используется в данный момент.

Это можно сделать через « Панель управления ». Чтобы открыть « Панель управления » нажмите комбинацию клавиш Win-R и выполните команду « control »

Дальше нужно открыть раздел « Оборудование и звук — Электропитание ».

И кликнуть по ссылке « Настройка схемы электропитания », которая находится напротив активной схемы.

После этого откроются настройки схемы электропитания. Здесь нужно кликнуть по ссылке « Изменить дополнительные параметры питания ».

Таким образом вы попадете в дополнительные настройки схемы электропитания. Здесь нужно открыть раздел « Управление питанием процессора » и в поле « Минимальное состояние процессора » указать значение в 100 процентов.

После применения настроек процессор начнет работать на своей максимальной тактовой частоте.

Скачки тактовой частоты процессора под нагрузкой

Под нагрузкой тактовая частота также может меняться. В этом случае, это результат работы технологии Turbo Boost. Данная технология предназначена для автоматического разгона процессора до частот выше штатных. Активность такого авто-разгона зависит от нагрузки на процессор. При однопоточной нагрузке Turbo Boost тактовые частоты поднимаются заметно выше, чем при многопоточной, это может приводить к небольшим скачкам тактовой частоты процессора. Например, для процессора Core i5-2500 под нагрузкой Turbo Boost может изменять тактовую частоту в пределах от 3700 МГц (при нагрузке на одно ядро), до 3400 МГц (при нагрузке на все 4 ядра).

Если же вы наблюдаете значительные скачки частоты процессора под нагрузкой, например, скачки на 1000 МГц или больше, то это может быть признаком неисправности компьютера. В этом случае стоит проверить температуру процессора. При перегреве процессора может начаться так называемый «троттлинг». Это снижение тактовой частоты с целью снижения температуры процессора.

Нужно отметить, что троттлинг процессора может появляться не только в результате перегрева самого процессора, но и при перегреве его цепей питания. Такое может случится, например, при разгоне процессора на бюджетной материнской плате.

• Температура процессора
• Нормальная температура процессора
• Как подобрать процессор к материнской плате
• Как узнать разрядность операционной системы Windows 7
• Как нанести термопасту на процессор

Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.

Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.

А для такой операции хватит того, что у куллера только на 30 Ватт отвод TDP больше, чем TDP процессора? У меня i5 2300 и я незнаю, стоит ли делать такое?

Если вы об установке значения 100%, как на скриншотах в статье, то можете спокойно ставить. На температуру это особо не повлияет.

У меня выставлено на максимуме в управлением энергопотребления, однако в простое процессор все равно пляшет от 800 до 3100 мегагерц… Что это значит?

Та же фигня, именно после обновления винды

до какой версии винды обновляли? просто у меня проблема была в 1803, обновил до 1903 — вроде норм.. хотя и на 1803 время от времени то появлялась, то исчезала проблема

нужно в минимальном состоянии проца поставить 100%, а ты поставил только в максимальной.

Всё правильно написано. Windows 7 pro. Спасибо автору статьи

Прогонял тест процессора на OCCT, процессор грелся до 70 градусов на частоте 3.6ghz. Проходит 7 минут со старта теста и процессор сбрасывает частотут ровно на половину, в чем может быть дело? В ПЕРЕГРЕВЕ?

Перегрев это маловероятно, 70 не является критической температурой, более того, для стресс-тестирования 70 градусов это даже нормально.

Возможно сброс частот происходит из-за перегрева цепей питания процессора. Можете сказать какая у вас маетринская плата и процессор?

Подскажите в чем может причина в частотных скачках в режиме простоя у i5 9600k на метеринке от asus prime z370-aii. Приобрёл недавно обнаружил моргание экрана, открыл диспетчер задач и увидел, как с частоты 1,6ггерц подскакивает до 4,30 и обратно с одинаковой периодичностью времени. Температура 26-36

Вообще, скачки частоты — это норма. Появляется какая-то нагрузка и в ответ повышается частота.

Нужно отследить, что создает эту периодическую нагрузку и, если потребуется, принять меры. Если при нагрузке моргает экран, то возможно какие-то проблемы с драйвером видеокарты, возможно он подвисает. Попробуйте начать с полного удаления драйверов видеокарты (через программу DDU) и установки последней версии с сайта производителя.

i5 2310 у меня такой процессор. Скачки и правда есть, но это нормально. При турбобусте не значительные скачки. Но и процессор у меня почему то не греется за час стесстеста или игры выше 47-50 градусов. Понять не могу в чем причина))))))

Если игры у Вас при этом не виснут и не фризят, то не могу понять, что Вы хотите от процессора? Вам очень нужно, чтобы он грелся? Поставьте стоковый кулер — и будет Вам счастье ввиде нагрева до троттлинга.

Здравствуйте, у меня такая картина: в программе AIDA график загрузки процессора напоминает искажённый меандр с периодом примерно 1.5 сек. и амплитудой примерно 50%. в относительном простое (работа в блокноте). При запуске стресс-теста амплитуда сократилась примерно в трое и «подошва» эпюр поднялась примерно до 45%, однако период остался тем же. Как понять, какой процесс вызывает подобное явление? Ранее этого не наблюдалось — AIDA у меня стартует вместе с ОС, мониторинг постоянный. Вопрос: можно ли к комментарию прикрепить скриншот, и если да, то как?

Нужно найти, что загружает процессор. Начните с изучения Диспетчера задач, смотрите, что создает нагрузку. Установите какой-нибудь платный антивирус и Malwarebytes, просканируйте компьютер.

вопрос такой: включаю я значит пк, и слышу шум вентилятора от процессора нестандартно шумный, пытаюсь понять проблему, смотрю в Аиду 64, а там температура процессора под 90, при том, остальные ядра в норме.. как это понимать?

Проверьте температуру разными программами. Например, хорошо работает HWmonitor. Если реально 90 градусов, то это перегрев и нужно искать причину.

У меня такой вопрос помогите разобраться, если включаю туурбобуст, то частота становиться максимальной вне зависимости от нагрузки. Т.Е. частота 4200, а загрузка на 10-15 процентов, тоже самое если его выключаю частота на уровне 3 Ггц, а загрузка на 20-30 процентов. Как сделать так, что бы частота менялась в зависимости от нужд приложений?

Не очень понял, как вы включаете и выключаете TurboBoost, вероятно, через BIOS. Но, судя по тому, что вы описали, у вас в настройках электропитания минимальная частота процессора выставлена на 100%. Поэтому он бустится всегда на максимум. Поставьте 0%, чтобы позволить снижать частоту процессора в зависимости от нагрузки.

Почему тактовая частота процессора скачет в простое и нагрузке

Если вы наблюдаете скачки тактовой частоты процессора во время простоя компьютера, то это вполне нормальное явление. Это работает механизм энергосбережения. В отсутствие нагрузки система понижает множитель процессора, что приводит к снижению тактовой частоты процессора. Обычно тактовая частота снижается до 1500 или 800 МГц, после чего компьютер работает на такой частоте до тех пор, пока на процессор не появится заметная нагрузка. С появлением нагрузки тактовая частота обратно прыгает до своих штатных значений.

Внизу показаны скриншоты из программы CPU-Z. Там видно, как частота процессора Intel Core i5 2310 скачет между значениями 1600 МГц и 3100 МГц.

Также в программе CPU-Z можно наблюдать как меняется множитель процессора.

Снижение тактовой частоты позволяет снизить потребление энергии процессором, что в свою очередь заметно снижает общее потребление энергии компьютером, ведь процессор является одним из самых прожорливых компонентов современного компьютера.

Кроме непосредственно экономии электроэнергии, такое поведение системы позволяет снизить температуру процессора, что в свою очередь позволяет снизить обороты вентиляторов и уменьшить уровень шума, который производится компьютером.

При желании, пользователь может зафиксировать тактовую частоту процессора на максимальном значении. Для этого нужно отредактировать используемую в операционной системе схему электропитания. Например, в Windows для этого нужно зайти в «Панель управленияОборудование и звукЭлектропитание» и кликнуть по ссылке «Настройка схемы электропитания», которая находится напротив активной схемы.

После этого нужно кликнуть по ссылке «Изменить дополнительные параметры питания».

Таким образом вы попадете в дополнительные настройки схемы электропитания. Здесь нужно открыть раздел «Управление питанием процессора» и в поле «Минимальное состояние процессора» указать значение в 100 процентов.

После применения настроек процессор начнет работать на своей максимальной тактовой частоте.

Как разгонять процессоры AMD Ryzen с материнской платы

Вы сможете найти больше возможностей для разгона на материнской плате UEFI — именно этот способ рекомендую более опытным читателям, которые хотели бы «выжать» больше мегагерц из своего AMD.

В качестве примера я использовал материнку ASUS ROG Crosshair VIII Hero (WI-FI). Методика будет аналогичной и для плат от других производителей. Единственное, расположение меню и названия отдельных функций могут немного отличаться, хотя сам процесс. в общем, будет выглядеть одинаково.

Заходим в расширенный режим — все необходимые опции можно найти на вкладке Extreme Tweaker.

Начнём с изменения множителя процессора — его можно установить для всех ядер (CPU Core Ratio) или отдельно для отдельных блоков CCX (CPU Core Ratio (Per CCX)). Вначале рекомендую увеличить значение на 1x или 2x — если всё стабильно, поднять ещё на 1x и, таким образом, до достижения максимально доступного значения.

Следующим шагом является повышение напряжения ядра процессора — более высокое значение стабилизирует тактовую частоту, но приведёт к росту энергопотребления и повышению температуры. Ручной режим устанавливает фиксированное значение, когда в смешённом — значение, на которое, должно быть, увеличено напряжение, выставляется по умолчанию.

Начинаем с 1,25 В и, если необходимо, увеличиваем на 0,025 В (в домашних условиях не рекомендую превышать 1,4 В).

В некоторых случаях для стабилизации процесса синхронизации может потребоваться увеличение напряжения SOC (процессора). Лучше всего начинать с 1,00 В, хотя в домашних условиях я не рекомендую превышать 1,20 В.

Калибровка линии нагрузки также способна помочь стабилизировать синхронизацию — помогает уменьшить падение напряжения, но приводит к росту энергопотребления, повышению температуры процессора и силовым нагрузкам. Для разгона в домашних условиях не рекомендую превышать средний уровень (например, на платах ASUS он отмечен как уровень 3). Слишком высокое значение приведёт к значительному росту температуры.

Наконец сохраняем настройки и переходим к проверке стабильности процессора.

Скачки тактовой частоты процессора под нагрузкой

Под нагрузкой тактовая частота также может меняться. В этом случае, это результат работы технологии Turbo Boost. Данная технология предназначена для автоматического разгона процессора до частот выше штатных. Активность такого авто-разгона зависит от нагрузки на процессор. При однопоточной нагрузке Turbo Boost тактовые частоты поднимаются заметно выше, чем при многопоточной, это может приводить к небольшим скачкам тактовой частоты процессора. Например, для процессора Core i5-2500 под нагрузкой Turbo Boost может изменять тактовую частоту в пределах от 3700 МГц (при нагрузке на одно ядро), до 3400 МГц (при нагрузке на все 4 ядра).

Если же вы наблюдаете значительные скачки частоты процессора под нагрузкой, например, скачки на 1000 МГц или больше, то это может быть признаком неисправности компьютера. В этом случае стоит проверить температуру процессора. При перегреве процессора может начаться так называемый «троттлинг». Это снижение тактовой частоты с целью снижения температуры процессора.

Нужно отметить, что троттлинг процессора может появляться не только в результате перегрева самого процессора, но и при перегреве его цепей питания. Такое может случится, например, при разгоне процессора на бюджетной материнской плате.

Под термином «разгон» большинство пользователей подразумевает именно увеличение рабочих характеристик центрального процессора. В современных моделях материнских плат эту процедуру можно проводить в том числе из-под операционной системы, однако самым надёжным и универсальным методом является настройка через BIOS. Именно о нём мы сегодня и хотим поговорить.

Как разогнать процессор AMD самому?

AMD позволяет нам разгонять практически все процессоры Ryzen, Ryzen Threadripper и Athlon, за исключением старых моделей — Athlon 2X0GE, которые не могут быть официально разогнаны. Стоит добавить, что разгон процессора AMD возможен как на топовых материнских платах серии X (stTRX4/X570/X470/X399/X370), так и на более дешёвых сериях B (B350/B450/B550). Функция недоступна на бюджетных моделях A320.

В качестве примера я использовал Ryzen 5 3600, один из самых популярных чипсетов поколения Matisse (Zen 2). Он предлагает нам 6 ядер и 12 потоков — в стандартной комплектации, которые работают с тактовой частотой 3,6 ГГц, а в режиме Boost могут разгоняться до 4,2 ГГц. Для других процессоров Ryzen процесс будет выглядеть очень похоже.

Программа для разгона процессора AMD (Ryzen Master)

Стандартно начинаем с проверки производительности процессора. Вы можете использовать, например, тест Cinebench R20 или требовательную игру.

Как разогнать процессор AMD? Для менее опытных пользователей рекомендую делать это с помощью приложения Ryzen Master — фирменная утилита для разгона процессора AMD, которая предлагает все необходимые функции, и в то же время имеет понятный интерфейс.

Начнём с переключения на профиль настроек (Profil 1). В верхней части окна выбираем опцию ручного разгона (Manual), которая даёт возможности индивидуальной настройки отдельных значений.

Давайте начнём с изменения частоты процессора — вы можете установить её для каждого ядра отдельно или синхронизировать весь блок CCD (отдельная базовая система) и процессор, установив то же значение для большей группы ядер.

Начните с изменения тактовой частоты от 100 до 200 МГц выше стандартных значений. Если всё стабильно, можно увеличить ещё на 100 МГц (и, таким образом, получить максимально доступное значение).

Более высокие тактовые частоты могут потребовать увеличения пикового напряжения ядра. Для моделей Ryzen/Ryzen Threadripper 1000/2000/3000 мы начинаем с 1,25 В и увеличиваем при необходимости на 0,025 В (желательно не превышать 1,4 В). Высокое напряжение стабилизирует высокую тактовую частоту, но приводит к большему энергопотреблению и повышению температур.

Всё, что вам остаётся сделать, это сохранить настройки — нажмите на «Применить» в нижней части окна. Опция Applu & Test позволит сохранить настройки и предварительно проверить их стабильность. Тем не менее я рекомендую выполнить дополнительный тест на стабильность.

Зачем ограничивать частоту процессора?

Вот смотрите — сейчас у меня жара. Нереальная. 15 этаж, в квартире не знаю сколько, градусника нет, но думаю куда больше за 30+ … процессор греется, из-за того что на нем стоит большой кулер — отлично рассеивает тепло, температура 45. Опасность в том что это тепло хавает блок питания — он греется теперь уже прилично. Сейчас разбираться в этом, химичить с охлаждением, отводом тепла — нет желания, ибо сам сижу под вентилятором — без него сума сойду..

Было решение — снизить частоту процессора, пусть не самый лучший вариант, но все таки..

Да, лучший способ снизить частоту — выставить меньший множитель в биосе, не спорю — реально работающий способ и надежный. Но я очень не хотел трогать настройки процессора, поэтому решил попробовать сделать это программно.

Насколько корректно работает уменьшение частоты?

Уже третий день проц работает на пониженной частоте, в диспетчере видно что загрузка выше определенного процента — не поднимается, так как частота ограничена.

Если быть точнее — то ограничивается не частота, а производительность. Однако в диспетчере можно увидеть — если например вы уменьшили производительность на 50%, то частота проца не будет поднимать больше чем на 50%. То есть по сути настройка позволяет регулировать частоту.

Главное — частота снижена и подымается, температура стала меньше. Все работает стабильно!

Зачем пользователю уменьшать частоту ЦП?

В любом случае не помешает разобраться в теме понижения частоты. Для игр обычно нет разницы, какая частота процессора 3.8 или 4.4 ГГц (это касается только моего ЦП). Микроархитектура Bulldozer имеет много ограничений.

• В ноутбуках для увеличения работы времени от аккумулятора автоматически включается режим экономии энергии. Как он работает? Да всё просто. Непосредственно путём понижения рабочих частот. Можно принудительно включить максимальную производительность.
• Снижение максимальной частоты приводит к уменьшению тепловыделения как процессором, так и материнской платой. Это значит, что более дешёвый кулер сможет охладить AMD FX. В ноутбуках можно также уменьшить частоту, чтобы избавиться от перегрева и троттлинга.
• Непосредственно снижение частоты процессора (особенно такого горячего) приводит к уменьшению шума. Это касается только режима максимальной нагрузки. Например, в GTA 5 процессор FX-9370 раскрывает потенциал даже с видеокартой GTX 1080 (но кулер шумит).

Почему процессор работает на пониженной частоте? Такое встречается очень часто в ноутбуках. Используется технология автоматического понижения частоты для уменьшения энергопотребления и увеличения работы устройства от батареи. Без подключения зарядного устройства активируется режим экономии энергии.

Даже современные процессоры в режиме простоя понижают рабочие частоты. Всё то же самое. Нормальное энергопотребление процессоров прежде всего. Сложно утверждать, но процессор Intel Core i9 10900K это фиаско. Тестирования показывают нереальные показатели энергопотребления и тепловыделения.

Где может пригодиться управление частотой?

Снижение частоты: инструкция

Собственно перейдем к инструкции, которая подходит как для Windows 10, так и для Windows 7. Для семерки тоже подходит.

План действий. Открываем панель управления — универсальный рецепт (просто в десятке не всегда ее просто открыть):

1. Зажимаем Win + R, появится окошко Выполнить.
2. Пишем команду control, нажимаем ОК (еще можно использовать control panel).
3. Откроется окно Панель управления.

Теперь находим значок Электропитание (обычно он в самом низу, зелененький):

Запускаем его. Далее шаги следующие:

1. Нажимаем настройка отключения дисплея либо настройка перехода в спящий режим.
2. Далее — нажимаем Изменить дополнительные параметры питания.

Наша цель — открыть маленькое окошко с названием Электропитание, в котором будет туча настроек. Спускаемся в самый низ — выбираем управление питанием процессора:

Важно понимать, что эта настройка ВОЗМОЖНО зависит от настроек биоса. Там должно быть включена технология скидывания частоты в простое. Обычно — включена.

Теперь о главном:

1. Минимальное состояние процессора — здесь вы в процентах указываете, насколько процессор имеет право понижать производительность в простое.
2. Максимальное состояние процессора — наоборот, какой потолок производительности у процессора при выполнении работы.

100% — максимум.

0% — минимум.

1. Минимальное состояние — означает, что когда процессор не работает, смысл ему дальше функционировать на всю мощность? Пусть тогда отдыхает. Вот насколько сильно можно отдыхать — вы указываете в процентах. Пример — процессор имеет частоту 4 ГГц. Вы в минимальном состоянии указали 25% — четвертая часть. Результат — в простое процессор скидывает частоту до 1 ГГц.
2. Максимальное состояние — насколько сильно вы разрешаете процессору напрягаться. Может быть пусть попридержит коней, куда так гонит? Пример — у вас процессор 4 ГГц. В макс состоянии вы указали 75%. Проц будет максимально работать на 75%. Результат — частота проца не будет подыматься выше 3 ГГц.

Как проверить стабильность разогнанного процессора?

Осталось проверить, стабильны ли заданные значения. Для этой цели лучше всего использовать приложение Prime95 (загрузка процессора) и HWiNFO (считывание температуры).

Запускаем программу HWiNFO и заходим в меню с показаниями сенсоров (Sensors) — здесь нас интересует температура процессора (CPU (Tctl/Tdie)) и секция питания (VRM). В Prime95 выбираем режим Small FFT, который начнёт сильно загружать процессор и проверять его стабильность.

Сценарии настроек

Я хочу чтобы процессор работал только на минимальной частоте:

Я хочу чтобы процессор работал постоянно на максимальной частоте:

Процессор работает максимум на половине частоты:

Если у вас проц 3 ГГц, то при таких настройках будет работать макс на 1.5 ГГц. Чтобы проц не скидывал частоту в простое, а всегда работал на 1.5 — в минимальное состояние процессора установите также 50%.

Кстати для применения настроек можно нажимать не ОКЕЙ, а ПРИМЕНИТЬ. Тем самым окошко будет дальше висеть — можно продолжать работать и тестировать изменения. И если что — пошаманить настройками, они ведь всегда под рукой

Разгон на «постоянку» в современных процессорах

В текущий момент процессоры поступают в продажу по сути уже практически с максимальным разгоном, если говорить про обычный подход к разгону, когда задача — выставить максимальную частоту и подобрать к ней рабочее напряжение.

На Intel так можно получить лишь сущие копейки производительности, а на AMD так и вовсе результат в разгоне в играх может быть ниже, чем в стоке.

Причина тут проста — для того чтобы зафиксировать максимальную частоту — нужно добиться стабильной работы на этой частоте, в том числе и в тяжёлых задачах. Которые по сути мало кому нужны и подобные нагрузки у обычных пользователей длятся считанные секунды, но этого хватает, чтобы система зависала при нестбильном разгоне.

В общем — самый обычный метод разгона работать уже практически перестал и по сути — устарел. Применим он только для оверклокинга не для повседневной работы, а для, так скажем, спортивного разгона.

Мой чиллер на модулях Пельтье

Когда есть желание получить какие-то высокие частоты с целью просто получить их ради любопытства или чувств соревновательности.

Но это не значит, что увеличить производительность купленного железа вовсе нельзя.

И в этой статье я расскажу о том методе, который ещё хоть как-то работает для повседневной работы компьютера.

Что требуется для повседневного разгона?

Задачи, в общем-то максимально простая — сделать так, чтобы было тихо, процессор не жрал энергию как не в себя и при этом был быстрее, чем сток.

Настройка вентиляторов и выбор будущей максимальной температуры

И первый шаг на встречу к этому результату я предлагаю довольно неожиданный. Сразу изначально поставить для себя предельную цель по максимальному теплу и шуму от процессора, которые вы считаете приемлемыми.

Настройка скорости вентиляторов

В качестве примера посмотрим на то что можно получить с i9 9900k на тонкой башне на 4 тепловые трубки и 120 мм вентилятором.

У меня на башне стоит очень тихий вентилятор от арктик, и даже без корпуса шум для меня приемлем при скорости его вращения примерно в полторы тысячи оборотов.

Теперь надо понять сколько тепла от процессора в таком режиме сможет отвести кулер. Для этого надо выбрать для себя какую-то грузилку процессора. Это может быть Prime95, LinX, Linpack, OCCT или тест стабильности в AIDA64. Главное — просто нагружать процессор.

Далее используя intel Extreme Tuning Utility или райзен мастер надо постепенно увеличивать поверлимит процессору, разрешая ему потреблять всё больше и больше энергии при сформированном управлении вентилятором и дойти до такого потребления, при котором вы считаете, что температура ещё приемлемая.

Мой выбор для i9 9900k — это температура по ядрам — 80 градусов.

Получил я эту температуру на TDP 145 Ватт.

В общем — на этом были получены важные критерии будущего разгона. У меня будет процессор с TDP в 145 Ватт с уже известными мне температурами и шумом.

Оптимизация питания процессора

Осталось только сделать так чтобы процессор использовал эти дополнительные ватты не бездумно, переводя непойми что в тепло, а становился быстрее, чем он был.

Как я уже сказал вначале — установка наивысшей частоты и фиксация напряжения — тут не поможет. Я не смогу поставить даже 4,7 ГГц, так как с AVX с таким охлаждением процессор просто будут уходить в троттлинг из-за перегрева.

А в стоке в играх отдельные ядра хоть иногда, но прыгают до 4,9 ГГц, в таком случае я от разгона до 4,7 ГГц только потеряю производительность. Ну и по превью вы наверное уже видели, что в итоге после всех манипуляций будет получена частота 5,2 ГГц.

И получена она будет за счёт штатных возможностей авторазгона процессора. Кроме того в работе останутся все штатные функции энергосбережения. То есть процессор в простое будет потреблять 5-10 Ватт.

Для начала я расскажу и покажу как дела обстоят с Intel, а потом расскажу, чем отличается логика работы в AMD, к сожалению показать не смогу, так как у меня нет последних линеек райзенов.

Логика работы процессора при выборе частоты

Частоту процессор динамически выбирает исходя из текущей потребности в производительности, доступного лимита энергопотребления и ограничений по току.

То есть заявленные базовые частоты — это некие мифические частоты, которые вы никогда не увидите ни на intel ни на AMD.

С заявленными максимальными частота дела обстоят не лучше.

У меня было на YouTube канале видео про то как процессоры выбирают частоты и что такое турбо буст.

И тут надо вообще остановиться на том, что же производители указывают в частотах и TDP.

На счёт этих параметров частенько разгораются жаркие споры. Некоторые утверждают, что TDP указывается для процессора, работающего на базовой заявленной частоте. Другие настаивают, что TDP — это то выделение, которые процессор производит на максимальных заявленных турбо частотах.

Естественно и те и другие не правы.

В текущий момент частоты зависят от конкретной задачи. Если задача простая, с промежутками, допустим для синхронизации результатов между потоками процессора или с простоями в ожидании данных. То есть в играх, например, то процессор часто простаивает. Соответственно и энергопотребление у него ниже, в таком случае в рамках ограниченного энергопотребления он может позволить себе работу на более высокой частоте, повышая частоты до тех пор пока не упрётся в лимит. Это позволяет в подобной нагрузке компенсировать простои. То есть плохая оптимизация софта становиться не столь критичной за счёт роста частоты процессора. Однако, если задача вдруг перестала быть такой простой с точки зрения энергопотребления. Ложиться на все потоки процессора ровно и постоянно — тут уже чтобы не выходить за пределы TDP процессору приходиться снижать частоты.

А бывают нагрузки задействующие предельно транзисторные возможности процессора. Допустим нагружалки процессора. В таких условиях процессору приходится снижать частоту ещё сильнее.

Тут то и кроется главная проблема классического разгона с локом частоты и напряжения. Надо подстраивать систему именно под самые высокие нагрузки, при том, что пользоваться вы будите потом этим всем в самых простых нагрузках, то есть в играх.

Разрешаем процессору, самому выбирать для себя частоты

В общем я веду к тому, что современные проблемы требуют современных решений. И если раньше для разгона надо было отключать все оптимизации, чтобы повысить стабильность работы только на самой высокой частоте, то теперь надо делать всё наоборот, то есть оставлять все оптимизации, просто расширяя компетенции этих оптимизаций на большие диапазоны частот.

И разгон сводиться именно к тому, чтобы дать процессору новый, бОльший лимит по потреблению, снять заводские лимиты по формуле турбобуста на intel и научить материнскую плату работе с вашим экземпляром процессора, чтобы плата подавала оптимальные напряжения на всех диапазонах частот работы процессора.

И напомню, что важную часть этой работы мы уже сделали. А именно определили, что хотим чтобы процессор потреблял не 95 Ватт, а до 145. На самом деле даже не трогая частотную формулу турбобуста — процессор уже в тяжёлой нагрузке будет производительнее. То есть если раньше ему в сложной задаче приходилось, скидывать частоты, условно, до 4 ГГц чтобы уместить в 95 Ватт, то теперь штатными алгоритмами процессор умещаясь в 145 Ватт будет, условно, сбрасывать частоты до 4,4 ГГц.

Ну и на самом деле и на intel и на AMD производители материнских плат и так выставляют лимиты по мощности выше заводских для процессоров.

То есть на самом деле — установка 145 Ватт тут скорее является альтернативе заводским 200 Ваттам для используемой материнской платы.

Но учитывая то, что плата всё равно не знает какие напряжение ей надо подавать — 200 Ватт эти не дают толком никакого прироста. А лишь греют комнату и процессор.

Далее переходим ко второй важной части при разгоне. Начинаем учить материнскую плату подавать правильный вольтаж. Это очень важно, так как вольтах очень сильно влияет на потребление. Зависимость эта примерно квадратичная.

То есть условно при 1 Вольте у нас энергопотребление — 1 единица, а на 1,1 Вольта — уже потребление примерно 1,2 единицы, а на напряжении 1,4 Вольта потребление уже около 2-х единиц энергии. При этом частота влечёт примерно к линейному увеличению потребления. То есть разгон с 5 до 5,5 ГГц, если бы он был возможен без роста напряжения, приводил бы к росту потребления на 10%.

На деле рассказать плате о том, что она ставит неправильное напряжение довольно просто, и делается это в пару кликов, но я бы хотел чтобы вы не бездумно это делали, а с пониманием происходящего.

Поэтому для начала расскажу очень важную вещь.

VID и Vcore (напряжение на ядра) — это разные вещи!

Дело в том, что в классическом разгоне, с выставлением напряжения в ручном режиме — некоторые считают, что не отключая функцию SpeedStep и SpeedShift у процессора (это те технологии которые скрываются за автоматической подстройкой частот к нагрузке и переводу процессора и его обвязки в более энергоэффективные режимы в простое) — они остаются с процессором, который при снижении частот для оптимизации питания снижает и напряжение на ядра.

Думают так люди по очень простой причине — потому что в программах мониторинга зачастую вместо более важного параметра — напряжения на ядра (Vcore) — указывается такой параметр как VID. И этот параметр при снижении частоты в мануальном режиме задания напряжения на ядра — тоже снижается до тех значений, которые нужны были бы для питания процессора на сниженных частотах.

Собственно, что и логично, потому что значение VID — как раз и описывает то напряжение, которое было бы правильным с точки зрения процессора для его питания.

Но, когда вы задаёте напряжение в ручном режиме вы сами говорите плате, мол: «VID, конечно, штука классная, но ты не него не смотри. Подавай то напряжение, что я задал в мануальном режиме».

То есть вы оставляете оптимизации и процессор постоянно сообщает, что ему нужно одно напряжение, а вы даже для сниженных частот подаёте ему такое, которое нужно было бы для работы на высокой частоте. А как я ранее уже сказал — сама по себе частота не так сильно влияет на энергопотребление процессора. Иными словами — в рамках ограниченного TDP процессору с залоченным напряжением (выставленном в ручном режиме) нужно намного сильнее сбрасывать частоту работы в сложных задачах, чем если бы напряжение было дозволено снижать. Поэтому для повседневного разгона не в коем случае не надо переводить управление напряжение в ручной режим.

Корректировка напряжения Offset.

Благо есть ещё такой режим, который называется offset.

Суть этого режима в смещении вольт частотных таблиц питания.

Я задал процессору нагрузку и при помощи интеловской утилиты я изменял частоту ядер, замеряя VID и напряжения питания процессора для разных частот (вам это при разгоне делать не надо, я просто показываю что изменится).

На основе полученных данных я составил для вас график.

Нажмите для увеличения

По горизонтали тут множитель процессора, то есть частота, а по вертикали — напряжение. По этому графику видно, что VID и реальные напряжения на ядра отличаются. Сделано это не просто так. Дело в том, что материнская плата компенсирует потенциальные просадки по питанию во время серьёзной нагрузки на процессор.

И это один из методов коррекции напряжения для процессора. Классический offset предполагает, что вы указываете материнской плате, что ей надо либо сдвинуть эту характеристику выше,

либо то, что ей надо сдвинуть её ниже.

Но кроме того — вы можете за счёт LLC позволять при высокой нагрузке проседать напряжению по естественным причинам, ну то есть увеличивается нагрузка и напряжение естественно просаживается.

Либо вы можете задать настройки так, чтобы материнская плата держала напряжение на нужном уровне или даже задирала его в период высокой нагрузки. Собственно так вы можете обойтись без корректировки offset, допустим позволяя напряжению просаживаться в высокой нагрузке из-за чего естественным образом будет снижаться и энергопотребление, а значит в рамках ограниченного TDP процессор сможет выставлять более высокие частоты.

Но тут есть важный нюанс. В процессе изменения нагрузки очень резко скачет напряжение на ядра из-за чего возникает нестабильность работы.

В целом — в рамках стоковых частот — использовать LLC как аналог offset можно, но когда вы выходите на высокие частоты — броски дают нестабильность.

И для наглядности я сделал для вас сравнения напряжений в нагрузке для автоматической настройки в плате ASUS Maximus Gene XI, на значении LLC4 и на значении LLC8.

Нажмите для увеличения. График напряжения и VID процессора с LLC4 и LLC8

Тут кстати, так же можно увидеть, что плата способна сохранять устойчивую работу на частоте 5,1 ГГц без вмешательств в управление питанием, то есть я просто разрешил брать 5,1 ГГц, и процессор взял их. Но на 5,2 Плата уже ставить не рабочее напряжение для процессора.

Ну и для LLC8 видно, что результаты прерываются на частоте 4,9 ГГц потому что начался троттлинг из-за перегрева процессора выше 100 градусов.

Скорее всего значение авто у платы — это LLC3 или 2.

Но вернёмся к тому что нам надо подкрутить график зависимости напряжения от частоты так, чтобы он был оптимален для моего экземпляра процессора а не использовался некий общий, созданный с запасом.

Опять же — то что проделал я — делать вам при разгоне на надо, я просто показываю саму суть.

Для этого я провёл классический разгон, то есть лочил напряжения и частоту, выявляя наименьшие рабочие напряжения для своего процессора на разных частотах.

Начиная с напряжения на ядра 1,15 Вольта. Это напряжение позволяет процессору взять частоту 4,9 ГГц.

В штатных режимах работы напряжение на 4,9 Ггц было 1,26 Вольта.

То есть по дефолту набрасывалось на целую десятую часть вольта больше, чем нужно.

5 ГГц мой процессор без нагрузки с AVX берет на напряжении 1,23 Вольта. 5,1 ГГц на 1,27 Вольта, а 5,2 ГГц на напряжении 1,38 Вольта. 5,3 ГГц мой процессор к сожалению не берёт даже на полутора вольтах. И это мы говорим не про перегрев или ещё что-то.

В общем — получается вот такой график.

Можно мысленно продлить практический график в сторону низких частот.

Если судить по 4,9 ГГц то может показаться, что к стоковым напряжениям можно снять офсетом целых 0,09 Вольта, то есть почти одну десятую вольта, но если это сделать, то на низких частотах процессор будет недостаточно стабилен, так что так много снизить не удалось.

Как на практике вводить offset корректировку?

Опять же — на практике не надо делать никаких замеров частоты и реальных напряжений, строить графики и т.д. Это я просто показал вам для наглядности предпосылки к офсету.

На практике всё просто — вы вводите значение на понижение напряжение офсетом (это действие в простонародье называется андервольтингом процессора).

Благодаря этому процессор начинает меньше потреблять энергии, а значит может меньше сбрасывать частоты в нагрузке, опять же в купе с расширением TDP это помогает повысить реальные частоты. И к слову — всё проделанное сейчас работает и на процессорах intel без индекса k, так что немного вы можете разогнать и свой процессор без индекса k (кроме моих эксперимериментов для графиков).

И надо снижать напряжение до тех пор пока система стабильна. опять же используя различные грузилки производительности на свой вкус, а когда система начнёт зависать или уходить в синий экран — значит вы уже задали перебор снижения напряжения и стоит остановиться на значении, чуть ниже — самого устойчивого из полученных. То есть если на -0,08 Вольта система стабильна, а на -0,09 она не стабильна, то стоит для постоянной работы выставить -0,07 чтобы наверняка.

У меня же это получилось -0,05 для дальнейших тестов.

И выходит не слишком много. На рабочих для процессора частотах — это ещё сколько-то даёт эффект, но в диапазоне частот, которые будут уже разгоном — это снижение напряжения — капля в море.

Повышение частоты выше заводских лимитов

И тут мы переходим к повышению частоты. Если не трогать никакие опции оптимизации питания, а просто задать высокую частоту для ядер в биосе или из под винды, то это работает как продление функции турбо буст на большую частоту. То есть я поставив 5,2 ГГц могу получить эти 5,2 ГГц, но когда процессор потребляет слишком много — частота снижается. так же и в простое частота падает для экономии энергии.

Ну и на 5,2 ГГц — плата сама не смогла выставить напряжение, то есть заложенные таблицы напряжений для этого процессора не позволили в моём экземпляре попасть в нужное напряжение. Да и если бы попали, то были бы не самыми оптимальными.

В добавок ещё и офсет вмешивается в работу, усложняя задачу для платы.

Adaptive mode

Тут в силу вступает вторая часть ручной корректировки напряжений, потому что intel об этой проблеме уже давно подумали. Называется это дело — управление напряжением в адаптивном режиме (Adaptive mode).

Суть в том, что на штатном участке частот напряжения подаются штатные для процессора,

а на заштатном участке вы сами задаёте максимальное напряжение для выставленной частоты.

То есть в моём случае это 5,2 ГГц.

Я с небольшим запасом для стабильности поставил 1,41 Вольта,

напомню это напряжение я определил уже чуть ранее, когда делал графики (вам же надо провести классический разгон, но нагружать систему не на все ядра, чтобы не уходить в лимит по температуре, многие утилиты для тестов стабильности позволяют выбрать число потоков для загрузки, а Windows желая оптимизировать задачу сама периодически разрасывает эту нагрузку на разные ядра). И того — у платы есть кусок графика штатных напряжений для штатных частот и одна точка для нештатного напряжения повышенной частоты.

И дальше — имея эти куски данных плата соединяет их до единого графика досчитывая для себя все промежуточные напряжения для всего диапазона нештатных частот.

Adaptiv mode + offset mode

Естественно не забыты остались и коррекции офсетом. Так что помимо максимального напряжения для максимальной частоты — можно указать ещё и смещение напряжения офсетом. Причём смещение частоты ещё распространяется и на заданное максимальное напряжение.

Тут материнская плата заботливо пересчитывает заданное напряжение с учётом офсета, чтобы пользователи сами не считали в уме циферки.

Итого мы получаем вместо некой штатной вольт частотной зависимости — зависимость конкретно для вашего экземпляра процессора.

Естественно на самом деле система охлаждения не справилась бы с этим процессором на 5,2 ГГц без лимита мощности в 145 Ватт. Более того я не делал даже снижение частот на AVX. не стал я делать его, потому что в высокой нагрузке 145 Ватт это даже с учётом снижения напряжений всё равно не больше 4,7 ГГц на все ядра, а там — полученного напряжения и так достаточно.

Не забывайте про разгон кеша L3 на Intel

Кроме того не надо ещё забывать про разгон кеша L3 и кольцевой шины процессора.

На это есть отдельный множитель. Надо выставлять значения на 200-300 МГц ниже максимальной частоты. Я выставил 5 ГГц. Но выставил только максимальное значение, не трогая ограничения по минимальной частоте. Сделал я это потому что процессор частоты у нас будет сбрасывать, и в таком случае ему нужно сбрасывать и частоту кольца и кеша. делать процессор это всё будет автоматически, но если не разрешить ему увеличивать частоту, то он будет держать её на штатных частотах — 4,3 ГГц для i9 9900k.

Единственная ожидающая меня неприятность заключалась в том, что почему-то при активации адаптив мода перестала работать LLC. То есть в нагрузке напряжения начали дико просаживаться. Так что в итоге пришлось сильно задрать напряжения. В целом не до критических значений, учитывая, что на высоких токах напряжения будут ниже. Просто это усложняет контроль. И если бы у меня лимит был бы не 145, а, допустим, 200 Ватт, то падения напряжений были бы уже очень большими.

Тесты и прирост от разгона

Остаётся теперь замерить — что дали все эти изменения на практике в бенчмарках и играх.

Сенбенч R15. В разгоне естественно не хватает 145 Ватт TDP и процессор начинает сбрасывать частоты, но естественно, не так сильно как в стоке.

Прирост чуть более 8%.

Результат без разгона Результат после разгона

Сенбенч 20. Более тяжёлая нагрузка. Естественно и тут 145 Ватт не хватает чтобы не сбрасывать частоты.

Результат без разгона Результат после разгона

Но прирост уже составил примерно 12%.

В целом — прирост с одной стороны — для текущих реалиев процессоров разогнанных до предела с завода — не плохой, особенно помня, что осталась тишина и умеренные температуры процессора. Но для прибавки производительности на 12% пришлось прибавить почти 50% к энергопотреблению. В общем — неспроста заводские частоты у этого процессора такие, какие они есть, а не больше или меньше.

Win-rar. Этот тест ещё очень сильно любит разгон кеша.

Без разгона

С разгоном

Собственно прирост в без малого в 6% — это вероятнее всего в большей степени заслуга именно разгона кеш памяти.

Тесты в играх

Начнём с CPU тестов 3D Mark TS.

Без разгона С разгоном

В обычном CPU тесте прирост около 10% и тут уже процессор в разгоне может похвастаться высокими частотами.

В экстрим тесте прирост от разгона процессора составил уже 11%.

Без разгона С разгоном

Если говорить про реальные игры, то надо понимать, что это i9 9900k, и в целом — сложно представить что владельцы этих систем сидят на FullHD и специально занижают настройки сглаживания что-бы на RTX 3090 увидеть разницу в производительности.

Мне же с RTX 2070 совсем сложно добиться упора системы в процессор, при котором и будет видна разница производительности. Естественно при упоре игры в видеокарту — разница будет 0%.

В играх я оставлял максимальные настройки, но без сглаживания и в пониженном разрешении до 720p и при наличие в играх опций по снижению разрешения рендеринга — я снижал разрешение рендеринга, чтобы увеличить нагрузку на процессор.

А так же старался использовать игры, которые хоть как-то умеют работать с большим количеством потоков процессора.

Но даже так — результаты разгона минимальны.

В Division 2 — примерно 2% прироста.

(сравнения частот для игр не показываю, есть в видео версии статьи, с разгоном 5,2 ГГц с периодическими сбросами до 4,9 ГГц, без разгона — 4,7 ГГц)

Общее число кадров в бенчмарке

Shadow of the Tomb Raider — около 4% прироста.

Общее число кадров в бенчмарке

Far Cry 5 — так же около 4% прироста.

Общее число кадров в бенчмарке

WWZ прирост составил около 5%.

Общее число кадров в бенчмарке

В общем — результат есть, но именно для этого процессора и в играх — этот результат никому не нужен.

Так же стоит отметить, что из-за неполной загрузки ядер, что для 16 поточного процессора в играх норма — процессор иногда стремился снижать частоты работы с 5200 до 4900 МГц. И это обратная сторона сохранения всех оптимизаций процессора.

Но в целом — никаких проблем со стабильность или температурами не было. В стоке с теми же настройками кулера процессор греется градусов до 70. В разгоне временами температуры прыгают до 80.

Выводы

Безусловно — в сравнении со стоком, если очень долго просидеть на стоке — разница видна. Не в играх, конечно, а скорее в скорости загрузки приложений типа браузера. Это некие эфемерные доли секунды, но на повседневных задачах они ощущаются.

И, безусловно — подобный разгон нужен скорее для решений под разгон в младших линейках, для i9 — дело это несколько бессмысленное по крайней мере в текущее время, может быть через лет 7, когда процессор уже будет устаревшим — тогда может быть будет смысл добывать эти крупицы.

Чем отличается написанное выше для Ryzen?

Теперь немного про различия работы с разгоном на AMD. В целом — различия заключаются в том, что у AMD нет режима адаптивного разгона просто в силу того, что заявленные заводские частоты — это и есть максимальные для разгона частоты, и то, если повезёт. То есть если сравнивать с intel, то этой части частот

«Этой» — это та, что выделена красным

в принципе не существует и в рамках разгона на райзенах вы останетесь в тех пределах, где хорошо работают штатные механизмы задания напряжений. И доступна только задание offset напряжения. Ну или иными словами нужно сделать андервольт процессора и расширить для него лимиты по току и мощности и он сам разгонится.

А как же память?

Но, что касается разгона — процессор это только пол дела. Я не слова не говорил про оперативную память в тесте. А память тут стоит примерно такая которая стоит как самый дешёвый вариант, но уже с каким-никаким XMP профилем на 3000 МГц.

Следующей статье будет продолжением этой, где эти посредственные планки сменяться на нечто более интересное.

У меня есть новый комплект памяти, который тоже очень ждет чтобы его разогнали. И мы посмотрим что важнее, пыжиться с частотами и выжимать последние капли из процессора, или гнать память. Посмотрим память на родном XMP профиле на 4400 МГц, а также в лучшей конфигурации памяти, что мне удасться получить в ручном разгоне.

Видео на YouTube канале «Этот компьютер»

Источник https://comp-security.net/%D1%87%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B0-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80%D0%B0-%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%87%D0%B5%D1%82/

Источник https://lifegamehub.ru/ustrojstva/kak-zafiksirovat-chastotu-processora.html

Источник https://pc-01.tech/overklock_postoyanka/