Seite 4: BIOS, Overclocking und VRM-Wärmebild-Analyse

BIOS

Schon im Vorfeld zeichnete sich bereits ab, dass die neuen Z590-Mainboards mit den Rocket-Lake-S-Prozessoren in einigen Fällen noch nicht optimal laufen. Und so war es auch bei uns, weshalb wir für den gesamten Test des MSI MPG Z590 CARBON EK X zwei BIOS-Versionen eingesetzt haben. Während die Version 7D06v137 (Beta-Version) für die Performance-Benchmarks zum Einsatz kam, mussten wir für den Overclocking-Test auf die BIOS-Version 7D06v12 zurückgreifen. Die Gründe dazu liefern wir später im Overclocking-Bereich. Das BIOS ließ sich wie immer sehr komfortabel mit dem M-Flash-Tool aktualisieren.

Generell hat MSI bereits folgende BIOS-Updates für das MPG Z590 CARBON EK X bereitgestellt:

  • Adjust BIOS setting (7D06v11)
  • Update microcode (7D06v12)
  • Update GOP driver (7D06v12)
  • Modify BIOS setting (7D06v12)
  • CPU microcode update (7D06v137)
  • Support Intel ABT (Adaptive Boost Technology) for Core i9-11900K/Core i9-11900KF CPU (7D06v137)

Bei der UEFI-Oberfläche orientiert sich MSI am bekannten Bild. Natürlich setzt der Hersteller hauptsächlich auf die Farben Rot und Schwarz. Unterschieden wird dabei weiterhin zwischen dem EZ- und Advanced-Modus. Auf dieser Übersichtsseite (EZ-Mode) erhält der Anwender Informationen über die CPU, den installierten Arbeitsspeicher, die angeschlossenen Storage-Geräte und über die Lüfter. Zusätzlich existieren Shortcuts zum M-Flash-Feature, zur Favorites- und Hardware-Monitor-Seite und zusätzlich Buttons, um die RGB-LED-Beleuchtung, die Debug-LED und die CPU-Fan-Warnung zu aktivieren beziehungsweise zu deaktivieren. Anders gestaltet wurde der Game-Boost-Bereich, für den MSI nun sowohl eine CPU- und XMP-Schaltfläche für die Aktivierung und Deaktivierung vorgesehen hat. Die breite Leiste oberhalb vom EZ-Mode wird auch im Advanced-Mode angezeigt, zu dem wir nun kommen.

Bei der Advanced-Oberfläche wird das neue MPG-Logo genutzt. Ganz oben auf der rechten Seite werden zu jedem Zeitpunkt das installierte Prozessormodell, dessen Taktfrequenz und die Arbeitsspeicher-Kapazität inkl. Takt angezeigt. Unter der Uhrzeit und dem Datum kann die aktuell vorliegende BIOS-Version abgelesen werden. Darunter lassen sich ganz bequem die Boot-Prioritäten per Drag & Drop-Verfahren festlegen. Auf der linken Seite erhält der Anwender einen ersten Überblick über die CPU- und Mainboard-Temperatur.

Der erste Punkt der insgesamt sechs "Settings" stellt neben dem "System Status" die "Advanced"-Einstellungen bereit. Letzteres ist bereits grundlegend bekannt. Dort lassen sich alle Board-bezogenen Einstellungen finden, die die Onboard-Komponenten betreffen. Die Punkte "Boot", "Security" und "Save & Exit" sind dabei selbsterklärend. Das Hauptaugenmerk des Boards ist zweifelsohne das Overclocking. Die extrem umfangreichen OC-Funktionen sind im Menüpunkt "OC" zu finden. MSI lässt für den Overclocking-Enthusiasten kaum Wünsche offen. Dazu aber gleich mehr. Das integrierte M-Flash-Feature hat auch beim heutigen Testkandidaten einen eigenen Menüpunkt erhalten. Entweder lässt sich das aktuelle BIOS auf einen Datenträger speichern oder andersherum von einem Datenträger aus aktualisieren. Genauso ist es den Overclocking-Profilen ergangen. Insgesamt können sechs verschiedene OC-Konfigurationen hinterlegt werden. MSI hat auch dieses Mal an eine Import- und Export-Funktion gedacht.

Der vorletzte Punkt ist der "Hardware Monitor", der wichtige ausgelesene Daten aufzeigt wie eben die Temperaturen, Spannungen und Lüfterdrehgeschwindigkeiten. Zusammen mit dem CPU-FAN-Header können in der Summe fünf Lüfter gesteuert werden. Jeder Lüfter kann in vier Stufen einer automatischen oder manuellen Lüfterkurve angepasst werden. Der letzte Menüpunkt umfasst den "Beta Runner", der den Board-Explorer ersetzt und erste Test-Funktionen bereitstellt. Generell ist es auch möglich, die meistgenutzten Funktionen auf insgesamt fünf Favoritenseiten abzuspeichern. Mittels eines Rechtsklicks auf die jeweilige Funktion wird ein kleines Kontextmenü geöffnet, in dem der Anwender anschließend diese Funktion auf eine der fünf Seiten ablegen kann.

Auch dieses Mal konnte das UEFI von MSI auf ganzer Linie überzeugen. Sämtliche ausgewählte Einstellungen wurden problemlos und korrekt umgesetzt. Der Anwender hat dabei die Auswahl, ob er sich per Maus und/oder mit der Tastatur durch die Menüs bewegt.

Overclocking

Auf dem MSI MPG Z590 CARBON EK X erhält der Anwender eine gute CPU-Spannungsversorgung mit der 16+1+1-Konfiguration. Für die VCore selbst zeigen sich 16 Spulen verantwortlich und im BIOS sind zahlreiche Einstellungen verfügbar.

MSI erlaubt beim MPG Z590 CARBON EK X eine Veränderung des BCLK von 97,50 MHz bis 538,25 MHz. Die Intervalle betragen auch hier feine 0,01/0,02 MHz. In Sachen CPU-Spannung hat der Anwender jede Menge Optionen. So stehen ihm die Modi Override, Offset, Adaptive und auch Adaptive + Offset zur Verfügung. Im Override- und Adaptive-Modus lässt sich die Spannung von 0,600 V bis 1,720 V in 0,005-V-Schritten einstellen. Im Offset-Modus fällt der Spielraum mit -0,600 V bis +0,600 V absolut ausreichend aus. Weiterhin dabei, der Advanced Offset Mode: Mit den festen Multiplikatoren 8, 25, 35, 43, 46, 48, 50 und 51 kann der Anwender unterschiedliche Offset-Werte hinterlegen, negativ oder positiv.

Bei den RAM-Teilern reicht es von DDR4-800 bis DDR4-8266, wobei ein Betrieb mit einer derart hohen Taktfrequenz sehr unwahrscheinlich ist.

Die Overclocking-Funktionen des MSI MPG Z590 CARBON EK X in der Übersicht
Base Clock Rate 97,50 MHz bis 538,25 MHz in 0,01/0,02-MHz-Schritten
CPU-Spannung 0,600 V bis 1,720 V in 0,005-V-Schritten (Override- und Adaptive-Modus)
-0,600 V bis +0,600 V in 0,005-V-Schritten (Offset-Modus)
DRAM-Spannung 0,850 V bis 2,200 V in 0,010-V-Schritten (Fixed-Modus)
CPU-SA-Spannung 0,850 V bis 1,850 V in 0,005-V-Schritten (Fixed-Modus)
CPU-IO-Spannung 0,850 V bis 1,750 V in 0,010-V-Schritten (Fixed-Modus)
CPU-PLL-Spannung - nicht möglich -
PCH-Core-Spannung - nicht möglich -
PCIe-Takt - nicht möglich -
Weitere Spannungen CPU PLL OC, CPU PLL SFR, Ring PLL SFR, SA PLL SFR, MC PLL SFR,
CPU ST, CPU STG, DRAM VTT, DRAM VPP
Speicher-Optionen
Taktraten CPU-abhängig
Command Rate einstellbar
Timings 59 Parameter
XMP wird unterstützt
Weitere Funktionen
Weitere Besonderheiten UEFI-BIOS
Settings speicherbar in Profilen
Energiesparoptionen: Standard-Stromspar-Modi wie C1E, CSTATE (C6/C7), EIST
Turbo-Modus (All Cores, By number of active cores),
erweiterte Lüfterregelung für CPU-Fan und vier optionale Fans, LLC Level 1-8

Mit der BIOS-Version 7D06v137 hatten wir das Problem, dass der Core i7-11700K bei gewähltem 50er Multiplikator unter Volllast auf den Default-All-Core-Turbo auf 4,6 GHz zurückfiel, was wir mit der BIOS-Version 7D06v12 so nicht beobachten konnten. Diesen Umstand haben wir bereits an MSI weitergeleitet, sodass dieses Problem intern untersucht werden kann. Aus diesem Grund sind wir beim Overclocking-Test bei der BIOS-Version 7D06v12 verblieben. Mit dieser Version wird das MSI MPG Z590 CARBON EK X als MPG Z590 GAMING CARBON WIFI erkannt, was allerdings nur ein Darstellungsfehler ist. Beide Modelle sind bis auf die CPU- und VRM-Kühlung absolut identisch.

Den Core i7-11700K konnten wir stabil nicht mit mehr als 5 GHz betreiben und dafür wollte die CPU in Verbindung mit dem MSI MPG Z590 CARBON EK X zudem beachtliche 1,350 V. Scheinbar haben wir ein CPU-Sample mit geringem Overclocking-Potential erhalten, doch dies wird sich in weiteren Z590-Mainboard-Tests zeigen müssen.

Das XMP der Patriot Viper Steel (DDR4-4133) wurde anstandslos in die Tat umgesetzt, was wir auch so nicht anders erwartet hatten. Allerdings arbeitete der Arbeitsspeicher bei einer derart hohen Taktfrequenz im weniger gewünschten Gear-2-Modus (1/2:1). Im manuellen Modus sind wir bis auf effektiv 4.266 MHz mit CL18-18-18-38 gekommen. Oberhalb von 4.266 MHz verweigerte das MSI MPG Z590 CARBON EK X den Bootvorgang, trotz erhöhter SA- und IO-Spannungen. Die VDIMM betrug bereits hohe 1,45 V.

Ausprobiert haben wir jedoch auch den maximalen Speichertakt mit dem Gear-1-Modus (1:1), allerdings reichte es hier nur bis DDR4-3600.

VRM-Wärmebild-Analyse

Um die Hitzeentwicklung des VRM-Bereichs besser beurteilen zu können, haben wir für diesen Test die Flir One Pro (Android USB-C) eingesetzt, die für unser Einsatzgebiet absolut ausreichend ist und Temperaturen von -20°C bis +400°C mit einer Genauigkeit von ±3°C oder ±5%, je nach Umgebungstemperatur, erfassen kann. Die Wärmebild-Auflösung beträgt 160 x 120 Pixel und das erstellte Bild löst mit 1.440 x 1.080 Pixel auf.

Der Prozessor wird unter Berücksichtigung der BIOS-Default-Settings mit Prime95 inkl. AVX unter Volllast gesetzt. Nach fünf Minuten Laufzeit erstellen wir das Wärmebild.

Bei einer Umgebungstemperatur von etwa 20°C sind bei der Analyse als Hotspot sehr angenehme 50,6°C herausgekommen, was absolut im grünen Bereich liegt. Da im Falle des MSI MPG Z590 CARBON EK X eine Custom-Wasserkühlung zum Einsatz kommt, sind diese niedrigen Temperaturen jedoch auch nicht verwunderlich.