Seite 2: Overclocking, VRM-Wärmebild-Analyse und Leistungsaufnahme

Overclocking

Den VRM-Bereich des MSI MPG Z690 CARBON EK X kennen wir bereits vom MPG Z690 CARBON WIFI, das absolut identisch ist. Mit 20 effektiven CPU-Spulen und den zahlreichen Onboard- und BIOS-Features eignet sich das MSI MPG Z690 CARBON EK X gut zum Übertakten.

Auf dem MSI MPG Z690 CARBON EK X ist eine Veränderung des Grundtakts von 9,91 MHz bis 538,36 MHz in 0,19/0,20-MHz-Schritten möglich. Bei der CPU-Spannung stehen dem Anwender der Override-, Adaptive- der Offset-Modus und die Kombination zur Auswahl. Im Override- und Adaptive-Modus lässt sich die Spannung von 0,600 V bis 1,720 V in 0,005-V-Intervallen verändern. Der Offset-Modus hingegen erlaubt die Veränderung der CPU-Spannung von -0,600 V bis +0,600 V in ebenfalls 0,005-V-Schritten. Die Arbeitsspeicher-Taktraten reichen von 1.200 MHz bis 10.133 MHz. Alle weiteren Overclocking-Funktionen können der folgenden Tabelle entnommen werden.

Die Overclocking-Funktionen des MSI MPG Z690 CARBON EK X in der Übersicht
Base Clock Rate 9,91 MHz bis 538,36 MHz in 0,19/0,20-MHz-Schritten
CPU-Spannung 0,600 Volt bis 1,720 Volt 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 0,800 V bis 1,435 V in 0,005-V-Schritten (Fixed-Modus, VDD/VDDQ)
1,500 V bis 2,135 V in 0,005-V-Schritten (Fixed-Modus, VPP)
CPU-AUX-Spannung 1,400 V bis 2,300 V in 0,010-V-Schritten (Fixed-Modus)
SA-Spannung 0,600 Volt bis 1,520 Volt in 0,005-V-Schritten (Override- und Adaptive-Modus)
-0,990 V bis +0,990 V in 0,005-V-Schritten (Offset-Modus)
CPU-1,8V-Spannung 1,400 V bis 2,300 V in 0,010-V-Schritten (Fixed-Modus)
PCH-Core-Spannung 0,120 V bis 1,400 V in 0,010-V-Schritten (Fixed-Modus)
PCIe-Takt - nicht möglich -
Weitere Spannungen CPU GT, CPU E-Core L2, CPU VDDQ, CPU VDD2, CPU 1,05V, CPU PLL SFR, GT PLL SFR, Ring PLL SFR, SA PLL SFR, E-Core L2 PLL SFR, MC PLL SFR
Speicher-Optionen
Taktraten CPU-abhängig
Command Rate einstellbar
Timings 69 Parameter
XMP/D.O.C.P. wird unterstützt (D.O.C.P.)
Weitere Funktionen
Weitere Besonderheiten

UEFI-BIOS
Settings speicherbar in Profilen
Energiesparoptionen: Standard-Stromspar-Modi wie Intel EIST
erweiterte Lüfterregelung für CPU-FAN und sechs optionale FANs,
CPU-LLC, acht Stufen

Die Overclocking-Ergebnisse vom MSI MPG Z690 CARBON EK X sind mit dem vom MPG Z690 CARBON WIFI (Hardwareluxx-Test) nicht vergleichbar, da wir nicht nur einen anderen Core i9-12900K verwenden, sondern auch den DDR5-RAM tauschen mussten. Für die erzielten 5,2 GHz mit den Performance-Kernen war im BIOS eine VCore von 1,290 V nötig. Um die 4,2 GHz der Effizienz-Kerne stabil halten zu können, brauchte der Core i9-12900K mit dem MSI MPG Z690 CARBON EK X 1,225 V. Die Load-Line-Calibration wurde jeweils automatisch so eingestellt, dass die Spannung unter Last nicht absackt.

CPU-OC: links mit den P- und rechts mit den E-Kernen
RAM-OC: unten links mit XMP; unten rechts mit manuellen Werten

Beim RAM-Overclocking mussten wir auch mit dem EK X die VDIMM auf 1,25 V erhöhen, damit das System starten konnte. Davon abgesehen wurde das Profil ohne Probleme umgesetzt, dies mit gerade einmal DDR5-5200 jedoch auch nicht verwunderlich. Mit manuellen Werten konnten wir das RAM-Kit ordentlich übertakten und bis auf DDR5-5866 bringen. Hierfür mussten wir die drei ersten Latenzen um zwei Stufen anheben.

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.

Wärmebild vom VRM-Bereich beim MSI MPG Z690 CARBON EK X

Der Monoblock-Wasserkühler zeigt unter Last seine Wirkung. An den wärmsten Stellen wurden durch unsere Wärmebildkamera gerade einmal Werte unterhalb von 40 °C gemessen, was natürlich absolut hervorragend ist. Doch wir haben uns in diesem Fall auch die ausgelesenen Tempteraturen von HWINFO64 angeschaut. Hierzu wurden uns nach fünf Minuten Prime95-Last (inkl. AVX) höchstens 45,5 °C gemeldet, was ebenfalls in einem extrem guten Bereich liegt. Bei den acht Performance-Kernen waren es stets über 80 °C, ein Kern hatte fast die 90 °C-Marke geknackt.

Der Wasserkühler nimmt sich auch der obersten M.2-SSD an, sodass wir auch deren Temperatur beobachtet hatten. Im Idle waren es angenehme 30 °C, unter Belastung mit CrystalDiskMark erwärmte sich die PCIe-4.0-x4-SSD auf bis zu 32 °C. War zum Testzeitpunkt auch die CPU unter Volllast, wurde der Festspeicher lediglich bis zu 37 °C warm. Insgesamt ist auch dies ein hervorragendes Ergebnis. Beim Vorgängermodell, dem MSI MPG Z590 CARBON EK X (Hardwareluxx-Test), hatten wir beim integrierten Flow-Indicator die deutlich hörbaren Rattergeräusche kritisiert. Dies war nun glücklicherweise nicht der Fall und abgesehen von den drei Radiatorlüftern und der Pumpe ergaben sich keine weiteren Störgeräusche.

Leistungsaufnahme

Mit diesem Testsystem haben wir das MSI MPG Z690 CARBON EK X unter die Lupe genommen:

  • Intel Core i9-12900K
  • EKWB EK Quantum Kinetic (Pumpe und AGB), EKWB EK Coolstream Classic PE 360 (Radiator), 3x EKWB EK Vardar X3M D-RGB (120-mm-Lüfter)
  • 2x 16 GB DDR5-5200 (G.Skill RipJaws S5, F5-5200U4040A16GX2-RS5W) - @ 4.800 MHz, CL40-40-40-72 2T, bei 1,1 V
  • ASUS ROG Strix GeForce RTX 2060 OC
  • Seasonic Prime Platinum 1.200 W Netzteil
  • OCZ ARC 100 SSD 240 GB

Für Bandbreiten/Transferratentests kommen weitere Komponenten zum Einsatz.

Software:

  • Windows 11 Pro, Version 21H2 (Build 22000)
  • Intel INF 10.1.18836.8283
  • GeForce 496.49

Bei weiteren Treibern verwenden wir jeweils die aktuellste Version.

Gemessen haben wir im Windows-Idle-Betrieb ohne Last, mit Cinebench 23 unter 2D-Volllast und mit Prime95 (Version 29.8 Build 6, Small-FFTs, Vollauslastung). Die jeweiligen Leistungs-Werte entsprechen dem System-Gesamtverbrauch.

Für den ersten Test sind die Default Settings aktiv, sodass der Großteil der Onboardkomponenten bereits aktiviert ist. Die Grafikausgabe erfolgt über die GeForce RTX 2060. Wie bereits weiter oben geschrieben, sind alle Stromspar-Features eingeschaltet, was mit den Werten einer manuellen Konfiguration anscheinend gut umgesetzt wurde.

Leistungsaufnahme (normal)

Idle

Leistung in Watt
Weniger ist besser

Beim Stromverbrauch unter Last muss beachtet werden, dass die MSI-Mainboards mit Intel-Sockeln drei Profile bereitstellen: Boxed-Kühler mit max. 241 W, Tower-Kühler mit bis zu 288 W und Wasserkühlung, das dann die Power-Limits generell aufhebt und theoretisch bis zu 4.096 W erlaubt. Somit haben wir die Leistungsaufnahme einmal mit den von Intel vorgesehenen Power-Limits und einmal ohne Limits festgehalten.

Wer sich nun wundert, warum mit dem MPG Z690 CARBON EK X die Leistungsaufnahme im Leerlauf exorbitant erhöht ist: Dies liegt an unserer verwendeten Custom-Wasserkühlung beziehungsweise deren Pumpe, die mit 12 V betrieben wurde. Gemessen wurden sowohl mit und als auch ohne Power-Limits 77,1 W.

Cinebench R23 (normal)

Leistungsaufnahme xCPU

Leistung in Watt
Weniger ist besser

Mit Verbrauchswerten von 356,5 und 345,1 W liegen beide Profile nicht all zu weit auseinander, es ist aber dennoch eine Differenz von etwas über 11 W. Die mit dem MPG Z690 CARBON WIFI gemessenen 333,2 Watt sind analog zu den 356,5 Watt ohne Power-Limits zu vergleichen, denn mit dem MPG Z690 CARBON WIFI haben wir irrtümlicherweise ohne Limits getestet.

Leistungsaufnahme Prime95 (normal)

inkl. AVX/AVX2

Leistung in Watt
Weniger ist besser

Der größte Unterschied ist dann unter Einsatz von Prime95 inklusive AVX und AVX2 feststellbar. Auch in diesem Fall sind die 399 W, die das MPG Z690 CARBON WIFI mit dem Restsystem verbraucht hat, mit den 410,4 W zu vergleichen, was schon sehr hoch ausfallen. Im Vergleich dazu waren es "nur" 351,3 W wenn das Mainboard die von Intel festgelegten Limitierungen einhält.

CPU-Spannungen Prime95 (normal)

inkl. AVX/AVX2

Spannungen in Volt
Weniger ist besser

Auch bei der VCore konnten wir einen Unterschied zwischen gesetzten und ohne Power-Limits festhalten. Ohne Begrenzungen sind es zwar lediglich 0,014 V Unterschied, doch die sorgen auch für eine erhöhte Leistungsaufnahme.

Es liegt demnach in der Hand der Anwender, ob die Power-Limits eingehalten werden sollen oder nicht. Dabei sollte in jedem Fall auf die eingesetzte Kühlung geachtet werden. Denn mit den theoretischen 4.096 W zeigen jeder Luftkühler und auch viele AIOs die weiße Flagge. Je nach Umfang der Custom-Wasserkühlung - wobei gerade der verwendete Radiator eine Rolle spielt - kann eine deutlich gesteigerte Hitzeentwicklung in Schach gehalten werden, wobei auch in diesem Fall ab einem Punkt das Ende der Fahnenstange erreicht ist.