勇超5.6 GHz Sandy Bridge平台超频研究
DIY研究所
得益于最新的32nm制程工艺,Sandy Bridge(以下简称SNB)处理器具有功耗小、运行频率高的特点。对比LGA 1156/1366接口的上一代酷睿i系列处理器,在相同工作电压下SNB的发热量更小,而超频幅度更大,在默认电压下却可以轻松达到4.2GHz~4.4GHz,加压到1.4V时很多甚至能够达到5GHz,这些特性都决定了SNB从诞生之日起就是新一代的超频王。
超频王的“封印”
虽然Sandy Bridge处理器具备了巨大的超频潜力,但是Intel却对其做了划分与限制。Intel把ClockGen时钟发生器整合到CPU内部,并将PCI-E、SATA、PCI等各条总线的频率与CPU的内部时钟发生器绑定在一起,频率设定为100MHz。当提升CPU外频时,PCI-E、SATA等总线的频率也同步上升,这样就会导致系统出现各种不稳定,从而达到限制CPU外频提升的目的。因此,LGA 1155平台的Z68、P67、H67、H61等芯片组的最高外频只能稳定在105MHz~108MHz。如果通过提升CPU外频的方法来对SNB处理器进行超频的话,超频幅度就会被严格限制在10%以内。这样的限制也成为了SNB身上可恶的“封印”。
在CPU外频被严格限制的同时,Intel针对超频玩家推出了开放倍频的“K”系列处理器,如i5 2500K、i7 2600K等。超频玩家可以通过调节倍频轻松地对SNB处理器进行超频,从而避免受到芯片组外频限制的困扰。如果想要享受SNB的超强超频体验,玩家们就必须购买“K”系列处理器。
搭配内存有讲究
在LGA 1155/1156/1366平台上,Intel一直沿用相同的内存分频方式,内存的实际运行频率=内存分频系数×266.66MHz×CPU实际外频÷CPU默认外频。在超频LGA 1156/1366平台时,我们可以通过提升CPU外频来对内存进行超频,但在SNB平台上CPU外频提升幅度已经被限制在10%以内,此时如果想要大幅度提升内存频率,只能通过提高内存分频系数来实现。在LGA 1156平台上,i5处理器的最大内存分频系数只能达到5,而i7处理器则可以达到6。在LGA 1155平台上,无论是i5还是i7处理器,最大的内存分频系数均能够达到8。我们可以使用CPU-Z来查看当前的内存分频系数设置情况。
不难看出,SNB平台的内存分频更加灵活,即使不对CPU外频进行超频,最高也能支持2133MHz规格的DDR3内存。对比LGA 1156平台,SNB平台虽然能够支持更高规格的DDR3内存,但对内存颗粒的要求更加苛刻。下面博士结合自己的使用经验就SNB平台上的内存颗粒选择做一个档次划分。
搭配SNB平台我们首选第一档的A3G-A、A3G-U和Hyper颗粒。A3G-A、A3G-U在P67、Z68主板上稳定运行在2133MHz一般不成问题,体质较好的内存时序可以调为1T、7-10-7-27,体质较弱的可以调为7-10-8-27或者8-10-8-27。该颗粒的特点是对电压不敏感、tRCD参数较高,一般在高频下的工作电压为1.65V~1.7V,即使再往上增加电压,也无法提升超频幅度。

Hyper颗粒的特点是低电压、低时序、对电压敏感、电压耐受性好。在SNB平台上,一般的Hyper颗粒在1.5V~1.55V时就能够稳定运行在1866MHz频率下,而且时序极低,体质好的可以1T、7-7-7-18,差一点的也能够7-8-7-24。不过如果想超频到2133MHz就有一定的难度,一般需加压到1.75V以上。

设定关键电压值
CPU IO电压与SA电压设置是SNB平台上新出现的电压选项,一些玩家对它们的作用不甚了解。这两个电压值的共同点都是与内存超频有关。从理论上讲,CPU中集成的内存控制器的电压值由SA电压所控制,在设置较高的内存分频系数时,往往需要增加内存控制器的工作电压以让内存运行得更加稳定。但在实际操作中,博士发现在超频力晶A3G-A、A3G-U颗粒内存时,增加SA工作电压作用并不明显,而适当增加CPU IO电压到1.224V之后,内存可以在2133MHz上运行得更加稳定。而针对尔必达Hyper颗粒则刚好相反,增加CPU IO电压效果不佳,把SA电压增加到1V之后内存高频低时序下工作更加稳定。CPU IO电压还与CPU本身的极限超频有关,当CPU频率接近或者超过5GHz之后,适当提高CPU IO电压可以让CPU运行更加稳定。而在CPU与内存同时追求高频时,例如CPU达到5.6GHz,内存达到2133MHz时,往往需要把CPU IO电压增加到1.2V以上。

超频未动,散热先行
SNB处理器虽然具备优秀的超频潜力,但要追求5.5GHz以上的极限频率,也需要增加工作电压到1.6V左右才行,此时的发热量不容小觑,需要搭配极其强劲的散热器才能避免CPU烧毁。由于目前D2步进的SNB处理器存在某些Coolbug,在极低温度下容易出现错误,所以使用干冰或者液氮散热并不适合SNB平台。因此博士选择了酷冷至尊 V10 制冷片散热器这款采用了半导体制冷片加6热管的超大散热器,确保把高电压下SNB处理器的热量及时带走。
不过一款强劲的CPU风冷散热器,只是能够及时把CPU的热量带到散热端的鳍片上,通过与周围空气的热交换把热量传递给空气,只有把这些热空气及时带走,才能确保下一步热交换的顺利进行。因此在风冷状态下,单纯有强劲的CPU散热器还不能够解决问题,机箱整体的风道也很关键,因此,除了选好CPU散热器之外,还应该选择一个风道设计优秀的机箱。
SNB平台超频实战
CPU:Intel i7 2600K 3.4GHz
散热器:酷冷至尊 V10 制冷片散热器
主板:微星 P67A-GD53 B3
内存:金士顿骇客神条1800
电源:航嘉 X7 900
超频其实并不是什么很高深的技巧,总的说来可以基本概括为三个操作要点:1.改进散热;2.调节电压;3.提高频率。本博士用i7 2600K处理器+P67主板,倍频开放到60×,针对开放倍频的K系处理器我们尽量不提升CPU外频,以避免系统不稳定和损坏硬件。
进入微星 P67A-GD53主板的BIOS中,我们首先把系统的各个节能选项全部关闭。进入Green Power菜单,把这里的EuP 2013、CPU供电相控制、C1E支持、Intel C-State等四项全部选择为“禁止”。

与之前很多平台不同的是,SNB平台引入了“最大功率限制保护”的机制,通过在BIOS中对CPU的最大功率进行一定数值的限定。我们进入“超频”项目的“CPU特征”菜单中,把“长期功率限制”的数值直接修改为200(瓦),把“短期功率限制”修改为220(瓦)。如果你增加电压和超频的幅度比较大,还可以适当增加这两项的数值,以避免由于最大功率的限制而导致在超频操作中系统自动降频。

接下来我们就可以放心增加电压并提升CPU频率了。进入“超频”菜单中,把“CPU核心电压”直接设置为1.6V,在顶级风冷散热器的镇压下,这个电压值还是相对比较安全并且能够激发SNB处理器的超频潜力。“Internal PLL Overvoltage”设置为“允许”,“EIST”和“加速模式”都设置为“禁止”。“CPU I/O电压”可以先设置为1.25V,“System Agent Voltage”可以暂时设置为“Auto”。

在内存比率这个选项上,有的主板是以内存分频系数来表示的,如5、6、7、8等;有些是以CPU外频的倍数来表示,如13.33、16、18.67、21.33等;有些则是直接以内存频率的数值来表示,如1600、1866、2133等。针对大多数DDR3内存,我们可以先把内存设置为1866的运行频率,内存电压推荐为1.65V,因为这个电压值比较适合大多数的内存颗粒。“DDR_VREF”则一般设置为内存电压值的一半。
完成上述设置之后,博士直接把CPU倍频选择为52倍频起跳,测试稳定后逐级提升,一直到56倍频在进入系统时蓝屏。这时返回BIOS菜单中,继续增加CPU核心电压和CPU IO 电压,最终在CPU核心1.65V和CPU IO电压1.34V的情况下把i7 2600K成功超频至5.6GHz。

疯狂博士>>
Sandy Bridge处理器确实是新一代的超频王,由于K系列CPU开放了倍频,因此大大降低了主板在超频中的重要性。大家在选购时可以重点把预算投入到CPU和内存中,减少主板在整个平台中所占的资金比例。根据博士的经验,没有修改BIOS中的最大功率限制数值是很多朋友超频SNB平台失败的最主要原因。其实只要了解了SNB平台的各个新特性,我们完全能够驾轻就熟掌控新一代超频王。