Wer sich heute einen neuen Spielerechner für 600 bis 700 Euro zulegt, der bekommt eigentlich genug Rechenleistung zur Seite gestellt, um aktuelle, aber auch kommende Spielekracher halbwegs ruckelfrei genießen oder die alltägliche Office-Arbeit problemlos erledigen zu können. Trotzdem geben sich zahlreiche Leser mit der gebotenen Leistung nicht zufrieden und erhöhen mittels Overclocking weiter die Geschwindigkeit ihres Rechners. Doch an welchen Stellschrauben sollte man drehen und welche Leistungsgewinne winken einem entgegen? Wie wirkt sich die Übertaktung auf die Leistungsaufnahme aus? Das und vieles mehr wollen wir in den kommenden Tagen in unserer OCWEEK15 herausfinden. In diesem Artikel widmen wir uns zunächst dem Herzstück eines jeden Rechners und zeigen auf, wie man einen aktuellen AMD- oder Intel-Prozessor bestmöglich an seine Leistungsgrenzen zwingt. Wir quälen einen Intel Core i7-5960X, Core i7-4790K und einen AMD FX-8370e.
Wirft man einen Blick in unser Forum, so stellt man fest, dass zahlreiche Leser ihren Spiele-Rechner übertakten und damit dessen Leistung erhöhen. In zahlreichen Threads stehen unsere Community-Mitglieder Neulingen nicht nur mit Rat und Tat zur Seite, liefern ausführliche Antworten, sondern führen auch umfangreiche Listen mit den bisher erreichten OC-Ergebnissen. So kann man sich recht schnell ein Bild davon machen, was mit der gewünschten Hardware durchschnittlich möglich ist. Wir starten in dieser Woche eine kleine Themenwoche, in der wir uns voll und ganz dem Thema Overclocking widmen. Wir klären auf, an welchen Stellschrauben man drehen sollte, wie sich die Übertaktung auf die Leistungsaufnahme auswirkt und welche Leistungsgewinne tatsächlich zu erwarten sind. Wir starten mit dem Herzstück eines jeden Computers in die Overclocking-Woche: Dem Prozessor.
In diesem Artikel haben wir uns drei aktuelle Plattformen von AMD und Intel herausgesucht, die weit verbreitet sind. Die meisten unserer Leser dürften derzeit auf Intels Z97-Plattform setzen. Passend hierzu haben wir uns ein schickes Overclocking-Board gekrallt und dieses mit dem aktuellen "Devils Canyon"-Flaggschiff, welches zudem speziell für Overclocker von Intel entworfen wurde, ausgerüstet. Die High-End-Plattform X99 erfreut sich trotz der hohen Anschaffungskosten ebenfalls großer Beliebtheit, weshalb wir unseren Intel Core i7-5960X erneut auf das ASUS Rampage Extreme V geschnallt haben. Aber auch AMD-Fans kommen auf ihre Kosten, denn auch die AM3+-Plattform wird von uns stellvertretend durch den AMD FX-8370e nicht vernachlässigt.
Wir haben den Intel Core i7-5960X, Core i7-4790K und den AMD FX-8370e in diesem Artikel kräftig übertaktet und prüfen, welche Overclocking-Ergebnisse zu erwarten sind.
Um die Stabilität unserer drei Systeme zu überprüfen, greifen wir auf Prime95 zurück. Welche Version man davon allerdings einsetzen sollte, darüber streiten sich ambitionierte Overclocker schon lange. Während Version 27.9 auf die AVX2-Befehlssatzerweiterung zurückgreift und Windows-7-Nutzer damit das Service Pack 1 installiert haben müssen, implementierten die Entwickler ab Version 28.5 zusätzliche FMA3-Instruktionen. In der Praxis benötigt man bei der neueren Version eine deutlich höhere Kernspannung auf dem Prozessor; Verbrauch und Last sind teils deutlich höher, weshalb sich die Frage stellt, ob Version 27.9 oder 28.x realitätsnäher sind, vor allem da die wenigsten Anwendungen und insbesondere Spiele auf die neuen Befehlssatzerweiterungen zurückgreifen und von ihnen profitieren. Das kann sich in der Zukunft aber noch ändern.
In unserer Community herrscht ebenfalls eine gespaltene Meinung zu diesem Thema. Es ist einfach nur Geschmackssache. Allerdings ist davon auszugehen, dass zurzeit noch kein imminenter Bedarf besteht, die Chips FMA3 stable zu testen. Generell hat Prime95, im Gegensatz zu vielen anderen Stresstest-Tools, den großen Vorteil, dass man gezielt alle wichtigen Spannungen und Nebenspannungen ausloten kann.
Für unsere Tests entschieden wir uns für die ältere Version, da wir persönlich damit die meiste Erfahrung haben.
Prime-Runs:
Mit Prime95 lassen sich die benötigten Spannungen für alle Parameter gut ausloten. Während sich der Custom-Run mit 1344K sehr gut zum Ausloten der Kernspannung des Prozessors eignet, lässt sich mit 800K prüfen, wie stabil der Arbeitsspeicher mit den derzeit anliegenden Speichertimings und Frequenzen arbeitet.
Folgende Custom-Runs eignen sich zum Ausloten bestimmter Spannungen (Erfahrungswerte!):
- 1344K = Vcore
- 448K = Vring/Input
- 512-576K = Cache/Uncore
- 672-720K = VTT
- 768K = Agent/IMC
- 800K = Vdimm/Timings
- 864K = Mix aller Komponenten
Wer einen vollständigen "Full-Custom-Run" machen möchte, der benötigt ganze 21 Stunden an Zeit. Dieser erfordert oft jedoch noch einiges an Feintuning. Ein kompletter Custom-Run durchläuft folgende Test-Reihenfolge: 448k, 8k, 512k, 12k, 576k, 18k, 672k, 21k, 768k, 25k, 864k, 32k, 960k, 36k, 1120k, 48k, 1200k, 60k, 1344k, 72k, 1536k, 84k, 1728k, 100k, 1920k, 120k, 2240k, 140k, 2400k, 160k, 2688k, 192k, 2880k, 224k, 3200k, 256k, 3456k, 288k, 3840k, 336k, 400k, 480k, 10k, 560k, 16k, 640k, 20k, 720k, 24k, 800k, 28k, 896k, 35k, 1024k, 40k, 1152k, 50k, 1280k, 64k, 1440k, 80k, 1600k, 96k, 1792k, 112k, 2048k, 128k, 2304k, 144k, 2560k, 168k, 2800k, 200k, 3072k, 240k, 3360k, 280k, 3584k, 320k, 4000k, 384k, 4096k… und wieder von vorne
Bluescreens und deren Deutung:
Wer mit Prime95 testet, bekommt unter Umständen viele verschiedene Bluescreens von Windows oder Fehler in Prime95 zu Gesicht. Hier lässt sich mit etwas Spürsinn und Intuition abwägen, an welchen Reglern man für seinen nächsten Prime-Run drehen sollte. Eine 100-prozentig gültige Aussage gibt es allerdings nicht. Allgemein aber gilt: Ein Bluescreen ist besser als ein Worker in Prime95, der seine Arbeit einfach einstellt, während alle anderen Kerne fleißig weiter rechnen. Ist dies der Fall, dreht man einfach einen Spannungsregler zurück bzw. etwas heraus, in der Hoffnung beim nächsten Mal einen Bluescreen zu erhalten und somit mehr über die Ursache des Absturzes zu erfahren.
Anhand der Fehlercodes lässt sich oft feststellen, an welcher Spannung es liegt. Stürzt Windows 7 beispielsweise mit einem 0x124-Bluescreen ab, sollte für den nächsten Prime-Run die Kernspannung des Prozessors erhöht werden. Ist es jedoch ein 101er-Fehlercode liegt es mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit an einer zu geringen Input-Spannung. Ein 50er-Fehlercode weist dagegen eher auf eine zu geringe RAM- bzw. Cache-Spannung hin.
Bei folgenden Fehlercodes kann entsprechend reagiert werden (Erfahrungswerte!):
- 0x124 = VCore
- 0x101 = Input (~ 90 Prozent) oder VCore (~ 10 Prozent)
- 0x1E = VCore 0x3B = VCore
- 0x50 = RAM/Cache
- 0x9C = Cache oder System Agent
- 0X109 = Cache/VDimm
- 0x0A = VTT/Sys Agent
Weitere Bluescreen- und Absturz-Tipps
- Die häufigsten Bluescreens werden die 0x124-BSODs unter Windows 7 bzw. WHEA-Uncorrectable-Errors unter Windows 8 werden, die in der Regel auf eine zu geringe Kernspannung des Prozessors hindeuten. Dann aber dürften die restlichen Nebenspannungen und gerade die Input-Spannung grob passen.
- Neustarts ohne Bluescreen und Fehlermeldung liegen fast zu 100 Prozent an der Input-Voltage, in den meisten Fällen ist diese dann zu niedrig – bei manchen CPUs kann es aber auch bei zu geringer VCore zu Reboots kommen - das ist aber eher selten der Fall.
- Bei 101er-BSODs (Watchdog bei Windows 8) stimmt die Input-Voltage oft nicht, bzw. es liegt am Verhältnis der Input-Voltage und des Vdroops (LLC-Level).
- 101er-BSODs können aber auch oft bedeuten, dass eine zu hohe Cache-Voltage anliegt, oder im Fall von Freezes, dass das Verhältnis zur VCore und den anderen Spannungen noch nicht passt.
- Sehr schnelle Aussteiger mehrerer Kerne mit Rounding-Errors sind fast immer auf die SysAgent-Spannung zurückzuführen. Allerdings sollte man auch bedenken, dass die VTT dort noch mit hineinspielt. Ein später Ausstieg im Custom-Run, auch mit Rounding-Errors, bedeutet fast immer zu wenig Vcore. Einzelne mit Rounding-Error ausgestiegene Kerne können eine zu geringe VDimm-Spannung bedeuten. Das lässt sich nur herausfinden, wenn man bereits eine stabile Basis geschaffen hat und den RAM somit isoliert testen kann.
- Falls der Prime95-Prozess abstürzt oder sich einfach schließt, dann liegt dies oft an der Input- und/oder an der System-Agent-Spannung in Verbindung mit der VTT (oft zu hoch).
- Besonders schwierig ist es, mit einem hohen Cache- und RAM-Takt die richtigen Nebenspannungen und die passende Input-Spannung zu finden, wenn die Cache-Voltage noch nicht passt - und umgekehrt.
Es handelt sich bei den verschiedenen BSODs nur um Tendenzen, deren Deutung nicht immer eindeutig oder gar allgemeingültig ist. Es kann sein, dass das Setting, die bei einem niedrigen Takt noch funktionierte, bei einem höheren Takt wieder ganz anders aussieht. Intel hat mit "Haswell" zwar das Übertakten in einem gewissen Rahmen deutlich vereinfacht, die Feinarbeit und das Deuten der richtigen Symptome wird durch die neue Architektur und die neuen Nebenspannungen aber teilweise deutlich erschwert (wie z.B. durch die „Random“-Bluescreens durch den FIVR).
Ein Prozessor wie der Intel Core i7-5960X, Core i7-4790K oder der AMD FX-8370e kann sinnvoll auf zwei verschiedenen Wegen übertaktet werden: Entweder man hält sich an Erfahrungswerte, oder aber man lotet alle Spannungen und Geschwindigkeiten mühselig per Hand aus. Bei ersterer Vorgehensweise kommt man zwar schnell an sein Ziel, lernt aber seinen Prozessor niemals richtig kennen und verschenkt vielleicht ein bisschen Leistung bzw. könnte eigentlich etwas an Leistungsaufnahme und Abwärme einsparen.
Maximales OC-Ergebnis
Wer das Maximum aus seinem Prozessor herausholen möchte, der braucht sich eigentlich nur an die eingangs erwähnten Richtwerte in unserem Forum zu halten. Wer beispielsweise 4,2 GHz für seinen Intel Core i7-5960X haben möchte, wirft einen Blick in den entsprechenden Thread unseres Forums und stellt Spannung und Taktrate entsprechend ein. Passende Threads gibt es natürlich auch für Intels "Devils Canyon"- und AMDs "Vishera"-Prozessoren. Anschließend braucht man nur noch die Stabilität in Prime95 zu testen. Läuft der Prozessor mit den gewünschten Taktraten fehlerfrei, kann man die Spannung eine Stufe herabsetzen, bis das Testprogramm seinen Dienst verweigert oder aber Windows mit einem Bluescreen abstürzt.
Alternativ stellt man die Spannung auf den gewünschten Maximal-Wert und versucht, die höchstmöglichen Taktraten zu erreichen. In beiden Fällen muss lediglich der Multiplikator des Prozessors erhöht werden. So kann man bequem in 100-MHz-Schritten übertakten.
Die Suche nach dem Sweet-Spot
Viel spannender ist aber die Suche nach dem Sweet-Spot, also der Punkt, an dem Spannung und Taktfrequenz in einem angemessenen Verhältnis stehen. Hier wird die maximale Leistung bei bestmöglicher Leistungsaufnahme gesucht. Die Suche nach dem besten Verhältnis aus Leistungsaufnahme und Leistungsplus kann allerdings sehr langwierig und zeitraubend sein. Für unsere Tests entschieden wir uns für diese Variante.
Hierfür haben wir uns bei allen drei Test-Prozessoren für verschiedene Taktstufen entschieden. Den Intel Core i7-5960X wollten wir auf 4,0; 4,2 und 4,4 GHz übertakten, den Intel Core i7-4790K auf 4,3; 4,5 und 4,7 GHz und den AMD FX-8370e auf 3,7; 4,0; 4,2 und 4,4 GHz. In der Regel entsprechen unsere Taktstufen zwei Multiplikator-Schritten, denn übertakten lassen sich alle drei Modelle bequem über den Multiplikator - er ist bei allen drei Test-CPUs auch nach oben hin geöffnet. Nach jeder Takt-Erhöhung lässt man für etwa 30 Minuten Prime95 einen Custom-Run mit 1344K durchlaufen. Funktioniert alles wunderbar, erhöht man die Taktrate des Prozessors um die nächste gewünschte Taktstufe. Stürzt das System mit einem Bluescreen ab, muss die entsprechende Spannung erhöht werden. In den meisten Fällen dürfte dies die Kernspannung der CPU betreffen, in höheren Taktregionen gerne die Input- bzw. NB-Spannung. Läuft Prime95 mit den geänderten Spannungs-Einstellungen wieder fehlerfrei durch, kann man die nächste Takterhöhung angehen.
In der Regel benötigt ein Prozessor mit steigender Taktrate eine höhere Spannung. Dringt die Takt-Frequenz in höhere Bereiche vor, muss viel deutlicher an der Spannungs-Schraube gedreht werden. Beispiel: Um die 4,2 GHz auf der Test-CPU fehlerfrei betreiben zu können, muss eine Kernspannung von 1,15 Volt angelegt werden. Dies entspricht im Falle des Intel Core i7-5960X einer Takterhöhung um 700 MHz und einer Spannungserhöhung um etwa 0,15 Volt gegenüber den Werkseinstellungen. Will man nun weitere 100 MHz hinzugeben, kann es sein, dass die CPU für den vergleichsweise kleinen Taktsprung eine deutlich höhere Spannung benötigt, beispielsweise 1,27 Volt. Gegenüber der Standard-Einstellung sind das 0,27 Volt mehr und noch einmal satte 0,12 Volt mehr als noch bei 4,2 GHz.
Da ein längerer Prime-Durchlauf häufiger zu Fehlern und Bluescreens führt, sollte man, sobald man ein stabiles Setting gefunden hat, einen längeren Prime-Run durchführen. In der Regel wird dann eine etwas höhere Vcore fällig. Als guter Richtwert sind für einen Dauertest etwa 20 Millivolt mehr notwendig. Für den Alltagsbetrieb sollte ein Custom-Run mindestens drei Stunden durchlaufen - je länger, desto besser.
Übertakten über die BCLK bzw. den HT-Takt
Auch wenn sich all unsere Test-Prozessoren dank des freien Multiplikators bequem darüber übertakten lassen, gibt es noch eine weitere Stellschraube, um dem Prozessor noch mehr Leistung zu entlocken: Die BCLK bzw. der HT-Takt - Baseclock/HT mal Multiplikator ergibt den später anliegenden Takt auf der CPU. Hat man beispielsweise das 125er-Strap (125 MHz) ausgewählt und lässt seine Intel-CPU mit Multiplikator 32x arbeiten, erreicht man runde 4.000 MHz. Bei AMD liegt der HT-Takt standardmäßig bei 200 MHz. Um die AMD-CPU auf einen Takt von 3.300 MHz zu bekommen, muss man den Multiplikator folglich auf 16,5 setzen. Wer damit dann den HT-Takt um 10 MHz noch oben setzt, übertaktet seine "Vishera"-CPU um 165 MHz.
Damit einher geht dann allerdings auch eine Übertaktung des Arbeitsspeichers. Wer das nicht will, sollte entsprechende Multiplikatoren für die Speichergeschwindigkeit setzen. Wird die Baseclock bzw. der HT-Takt angepasst, muss eventuell auch die Spannung des Chipsatzes bzw. die HT-Spannung erhöht werden.
Große Leistungsunterschiede zwischen einem 4,0 GHz schnellen "Haswell-E"-Prozessor, der ausschließlich über den Multiplikator übertaktet wurde, und einem gleich schnellen Modell, welches durch Erhöhung der Baseclock auf 4.000 MHz beschleunigt wurde, gibt es nicht. Zu beachten ist allerdings, dass bei der Übertaktung über die Baseclock auch der Arbeitsspeicher leicht übertaktet wurde - die minimal höheren Ergebnisse dürften damit eher darauf zurückzuführen sein.
Cinebench R15
x264 HD Benchmark
32 Bit - Test 1
Cinebench R11.5
Futuremark 3DMark
Cloud Gate
TruCrypt 7.1a
50 MB
Für unseren Overclocking-Guide zum Intel Core i7-5960X haben wir unser CPU-Testsystem ein wenig umgebaut und den Luftkühler gegen einen leistungsstarken Wasserkühler, das X99-Board gegen ein Overclocking-Monster und das Netzteil gegen einen leistungsstärkeren Stromspender eingetauscht. Das Betriebssystem und die nötige Software wurden auf einer flotten SSD von OCZ abgelegt.
- Prozessor: Intel Core i7-5960X
- Mainboard: ASUS Rampage V Extreme
- Grafikkarte: Gigabyte Radeon HD 7970 GHz-Edition
- Speicher: Corsair Vengeance LPX DDR4-2800 (4x 4 GB)
- Kühlung: Cooler Master Nepton 280L
- HDD: OCZ Vector 150, 240 GB
- Netzteil: Seasonic Platinum Series 660W
- Betriebssystem: Windows 8.1
Für unseren X99-Testaufbau setzen wir auf richtig teure Hardware, einzig die Grafikkarte ist etwas älterer, spielt für unser Vorhaben allerdings nur eine untergeordnete Rolle.
Wir setzen auf das aktuelle "Haswell-E"-Flaggschiff, den Intel Core i7-5960X, welchen wir auf einem ASUS Rampage V Extreme verbauten, einem der besten Overclocking-Mainboards für die High-End-Plattform von Intel. Alleine das Mainboard wechselt derzeit noch für knapp 400 Euro seinen Besitzer, die CPU hingegen für 1.025 Euro.
Beim Arbeitsspeicher verlangt die X99-Plattform nach neuen DDR4-Modulen. Diese sind derzeit noch sehr teuer. Wir setzen hier auf die Vengeance-LPX-Reihe von Corsair. Theoretisch können die vier Speicherriegel mit Taktraten von bis zu 2.800 MHz betrieben werden.
Auf die Kühlung kommt es beim Übertakten an. Wer hier spart, kann seinen Prozessor schnell überhitzen lassen oder muss mit dem Overclocking aufgrund hoher Temperaturen schon viel früher aufhören. Wir kühlen unsere drei Prozessoren mithilfe einer All-In-One-Wasserkühlung von Cooler Master, der Nepton 280L.
Das Betriebssystem und all unsere späteren Benchmarks haben wir auf einer OCZ Vector 150 mit einer Kapazität von 240 GB abgelegt.
Die Grafikkarte spielt beim Übertakten des Prozessors nur eine untergeordnete Rolle. Wir setzen deswegen auf eine ältere Gigabyte Radeon HD 7970 GHz-Edition, die bereits ab Werk leicht übertaktet wurde. Wie man auch die Grafikkarte an ihre Leistungsgrenze zwingt, das werden wir in den kommenden Tagen ebenfalls noch ausführlich aufzeigen.
Mit Strom versorgt werden all unsere Systeme von einem Seasonic-Netzteil der Platinum-Reihe mit einer Ausgangsleistung von 660 Watt. Dieses reicht selbst, um unseren Intel Core i7-5960X zu übertakten. Dank modularem Kabelmanagement hängen auch nur die wirklich benötigten Kabel am Aufbau.
Zur Unterstützung der Prozessor-Kühlung, aber auch zur Kühlung der hitzigen Spannungswandler rund um den Prozessor-Sockel, verbauen wir noch einen 120-mm-Lüfter von be quiet!.
Wer seinen "Haswell-E"-Prozessor übertakten möchte, der wird von allerhand Parametern im UEFI/BIOS erschlagen. Einen kleinen Überblick geben wir auf dieser Seite.
Die einzelnen Spannungen von "Haswell-E"
Bei "Haswell-E" gibt es eine Vielzahl von Spannungen. Doch nicht alle sind für ein stabiles Overclocking notwendig und so können macnhe getrost ignoriert werden. Bei bestimmten Fehlern während den Stabilitätstests ist es aber gut zu wissen, an welchem Regler man als nächstes drehen sollte. Wir stellen die sieben wichtigsten Spannungen anhand dieses Blockdiagramms vor:
- Vccin
Die Eingangsspannung für den Integrated-Voltage-Regulator (iVR). Er wandelt aus der hier anliegenden Spannung die anderen Parameter (VCore, VRing, etc.) ab.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,8 Volt | 2,2 bis 2,4 Volt |
- Vcore
Die Kernspannung des Prozessors - ist je nach VID/Güte des Prozessors von CPU zu CPU unterschiedlich. Die meisten Overclocker achten nur darauf.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| etwa 1,1 Volt | 1,375 Volt |
- VRing
Die Spannung für den RingBus/Cache und den Uncore-Bereich.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,05 Volt | 1,12 bis 1,25 Volt |
- VIO
VTT/VCCIO-D-Spannung. Sollte 50mV höher als VCCIO-A sein.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,15 Volt | 1,20 Volt |
- VSA
Die Spannung für den IMC, Erhöhung kann der Stabilität zuträglich sein, muss in der Regel aber nicht angefasst werden.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 0,9 Volt | 1,15 bis 1,2 Volt |
- PCH
Die Spannung für den Chipsatz. Muss beim bloßen Anheben des Multiplikators nicht angepasst werden.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,05 Volt | 1,25 Volt |
- VDDQ
Die Spannung für den Arbeitsspeicher. Sie ist abhängig von den jeweils verwendeten Speichermodulen.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,2 Volt | 1,35 Volt |
Bei "Haswell-E" gibt es damit nur noch zwei, von außen einstellbare Spannungen: Die Eingangsspannung (VCCIN), an die alle anderen Spannungen angebunden sind, sowie die RAM-Spannung (VDDQ).
Ring Ratio: Interface-Verbindung („CPU Cache“) zu jedem Kanal innerhalb der "Haswell-E"-CPU. Sollte nie höher als der Multiplikator sein. Wer ein Mainboard mit ASUS-OC-Sockel hat, erreicht in der Regel höhere Ergebnisse von 4.000 bis 4.500 MHz, ohne diesen sind meist 3.600 bis 3.700 MHz drin.
VRing sollte für die eigenen Overclocking-Versuche ebenfalls angehoben werden, um die Stabilität zu verbessern. Sie ist in höheren Bereichen aber schwer synchron mit dem CPU Takt zu halten. Im Idealfall soll VRing ein bis vier Stufen unter dem Core-Takt liegen. Ein hoher Ring-Takt wirkt sich insbesondere positiv auf die Speicherbandbreite und speicherabhängige Benchmarks bzw. Programme aus, weniger aber auf praxisnahe Testszenarien und/oder Spiele. Wer nicht jedes Quäntchen Leistung benötigt, lässt den Multiplikator hier einfach auf "Auto" stehen und überlässt die Einstellungen dem Mainboard.
System Agent, CPU I/O Voltage (VTT) sind für den IMC zuständig, müssen insgesamt nur dann erhöht werden, wenn der Takt des Arbeitsspeicher sehr hoch angesetzt wurde. In der Regel müssen die Parameter hier exakt ausgelotet werden und zu den RAM-Kits passen, denn hier kann zu viel Spannung auch kontraproduktiv und der Stabilität abträglich sein.
Fully Integrated Voltage Regulator (IVR)
Eine Neuerung bei "Haswell-E": Der IVR bzw. FIVR (Fully Integrated Voltage Regulator). Er übernimmt das Wandeln der benötigten Spannungen aus der Eingangsspannung – was ehemals eine Funktion des Mainboards war. Oft empfiehlt es sich, wenn Änderungen an den Settings (gerade bzgl. der Input-Spannung) vorgenommen worden sind, den PC einmal komplett herunterzufahren und auszuschalten, um sicherzustellen, dass die Änderungen einwandfrei und korrekt übernommen werden und sgg. „Random Bluescreens“ zu vermeiden. Dies ist eine der Eigenarten der "Haswell(-E)"-CPUs.
Unser Foren-Nutzer "Wernersen" schreibt dazu in seinem "Haswell-1150-OC-Guide passend::
„Eine Eigenart dieser Plattform ist, dass man fast bei jeder Veränderung im Bios, gerade an der Eingangsspannung und Cache-Voltage, einen obligatorischen Blue-Screen in Prime95 kassiert. Diese Sensibilität liegt sicher daran, dass die Steuerung der Spannungsversorgung in die Chips gewandert ist. Hiervon darf man sich nicht gleich verwirren lassen und nicht sofort eine Einstellung ändern, sondern einfach erneut starten und mit gleicher Einstellung noch mal versuchen.
Dieser Blaue kommt dann recht schnell innerhalb der ersten Minuten, trotzdem die Veränderung schon richtig gewesen sein kann und führt deshalb oft zu Verwirrung.
Am besten man schaltet den PC nach jeder Änderung einmal aus. Kostet zwar etwas Zeit, spart aber langfristig echt Nerven, da man sich so die ganzen "random" iVR Bluescreens sparen kann."
Der FIVR reagiert oft besonders sensibel auf Veränderungen an der Eingangsspannung und VRing. Dort sollten beide Spannungen passen, um Stabilität zu gewährleisten (unabhängig von der VCore).
VID/Standardspannung:
Die VID (Voltage IDentification) ist bei "Haswell" und "Haswell-E" leider nicht mehr so aussagekräftig in Hinblick auf das potentiell zu erwartende OC-Ergebnis, wie das noch früher oft der Fall war. Dennoch verspricht die Betrachtung der Standardspannung (Non-Turbo und Multiplikator sowie VCore auf Auto) eine gewisse bedingt zuverlässige Prognose auf evtl. zu erreichende OC-Ergebnisse.
Eine niedrige VID/Standardspannung verspricht oft bessere OC Ergebnisse, aber auch höhere Temperaturen und einen höheren Verbrauch, wohingegen CPUs mit höherer VID und einer höheren Standardspannung kühler bleiben und eine geringere Leistungsaufnahme besitzen.
LLC/Loadline Calibration:
Sie verhindert den Vdroop (Abfallen der Spannung unter Last), wirkt bei "Haswell-E" aber nur noch auf die Input-Voltage und somit nicht mehr auf die VCore aus.
Sind die Nebenspannungen und Spannungen mindestens 30 Minuten ohne Fehler durch den 1344K-Preset von Prime95 gelaufen, so hat man schon einmal einen guten Anhaltspunkt, wie viel Spannung das eigene Modell tatsächlich benötigt. Wer jedoch auf Nummer sicher gehen möchte, der sollte einen längeren Durchlauf in Prime95 vollziehen. Als Richtwert für einen stabilen Alltagsbetrieb werden etwa drei Stunden angesetzt. Je länger die CPU in Prime95 durchhält, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es im Alltagsbetrieb zu Abstürzen kommt.
In der Regel müssen für längere Prime95-Durchläufe allerdings auch höhere Spannungen angesetzt werden. Meist betrifft das aber nur die Kernspannung des Prozessors. Von 30 auf 180 Minuten Dauertest muss man meist etwa 20 Millivolt mehr auf den Prozessor anlegen, damit der Durchlauf fehlerfrei durchläuft. Wir haben für alle Prime-Tests die üblichen drei Stunden angesetzt. Gerade das kostet Zeit, vor allem weil Prime95 gerne auch erst einmal nach zwei Stunden seinen Dienst verweigert und mit einem Bluescreen quittiert. Hier ist Geduld angesagt.
UEFI-Einstellungen
Für unsere Tests setzen wir auf eine ASUS Rampage V Extreme, das auch von ambitionierten Overclockern gerne verwendet wird. Mit einem Preis von knapp 400 Euro ist es zwar nicht unbedingt ein Schnäppchen, dafür aber lässt sich nahezu alles einstellen, was das Overclocker-Herz begehrt. Hier kann man nicht nur die einzelnen Spannungen einstellen, den Multiplikator und die Baseclock erhöhen, sondern die Settings auch bequem in Profilen abspeichern, um sie später schnell wieder parat zu haben. Mithilfe von Multiplikatoren kann der Speichertakt beliebig angepasst werden, um ihn unabhängig von der Baseclock laufen zu lassen.
In unserem UEFI des ASUS Rampage V Extreme sieht das wie folgt aus - am Beispiel von 4,3 GHz:
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Intel Core i7-5960X @ 4,0 GHz
Den 30-minütigen Prime95-Test durchlief unser Intel Core i7-5960X mit einer Spannung von 1,159 Volt. Das hat auch gereicht, um die CPU mit einer Geschwindigkeit von 4,0 GHz drei Stunden stabil in Prime95 zu halten. Alle Nebenspannungen konnten auf dem ab Werk eingestellten Niveau belassen werden:
- VCore: 1,159 Volt
- Input-Spannung: 1,800 Volt
- System-Agent: 0,825 Volt
- Cache-Voltage: 1,150 Volt
Intel Core i7-5960X @ 4,2 GHz
Gleiches gilt für die 4,2 GHz. Hier mussten wir die VCore des Prozessors auf 1,242 Volt anheben. Für den 30-minütigen Run genügten noch 1,222 Volt. Damit wurden 20 Millivolt mehr notwendig. Die Spannungen haben wir wie folgt eingestellt:
- VCore: 1,242 Volt
- Input-Spannung: 1,840 Volt
- System-Agent: 0,825 Volt
- Cache-Voltage: 1,150 Volt
Intel Core i7-5960X @ 4,4 GHz
Die 4.400 MHz haben wir allerdings nicht mehr stabil zum Laufen bekommen. Hier war lediglich ein 30-minütiger Prime95-Run möglich. Die CPU wurde am Ende instabil und auch die Temperaturen wurden problematisch. Mehr als 1,4 Volt wollten wir für den Alltags-Betrieb bzw. einen 24/7-Betrieb nicht geben. Für 4.400 MHz mussten 1,389 Volt auf der CPU anliegen. Die Nebenspannungen mussten ebenfalls teils deutlich erhöht werden und bewegen sich damit ebenfalls im grenzwertigen Bereich für den Alltagsbetrieb:
- VCore: 1,389 Volt
- Input-Spannung: 1,960 Volt
- System-Agent: 0,825 Volt
- Cache-Voltage: 1,150 Volt
Die Prime95-Screens wollen wir unseren Leser natürlich nicht vorenthalten:
Als Vertreter der Z97-Plattform setzen wir auf das aktuelle "Devils Canyon"-Flaggschiff von Intel. Dank eines verbesserten Thermal-Material-Designs und einer überarbeiteten Spannungs- und Strom-Versorgung soll der Intel Core i7-4790K deutlich höhere Overclocking-Ergebnisse erreichen als beispielsweise noch ein Intel Core i7-4770K. Zugleich sollen die Temperaturen niedriger ausfallen. Damit ist das Modell bestens für unser Vorhaben geeignet.
- Prozessor: Intel Core i7-4790K
- Mainboard: ASUS Z97-Deluxe
- Grafikkarte: Gigabyte Radeon HD 7970 GHz-Editon
- Speicher: G.Skill Ripjaws X, DDR3-2133 CL11 (2x 4 GB)
- Kühlung: Cooler Master Nepton 280L
- HDD: OCZ Vector 150, 240 GB
- Netzteil: Seasonic Platinum Series 660W
- Betriebssystem: Windows 8.1
Beim Z97-Aufbau setzen wir das aktuelle Flaggschiff für den Sockel LGA1150.
Folglich kommt ein Intel Core i7-4790K zum Einsatz, der bereits ab Werk mit einem Basis- und Boost-Takt von 4,0 bzw. 4,4 GHz arbeitet und eigentlich ohnehin schon zu den schnellsten Spieler-CPUs zählt. Ihm zur Seite gestellt wird ein ASUS-Mainboard. Wir greifen auf das ASUS Z97-Deluxe zurück.
Der Z97- und 990FX-Chipsatz verlangen noch nach DDR3-Speicher. Wir entscheiden uns hier für die neuen G.Skill-Module der Ripjaws-X-Reihe. Sie arbeiten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2.133 MHz, bringen es auf Zugriffszeiten von CL11-11-11-30 und arbeiten bei einer Spannung von 1,5 bis 1,6 Volt.
Auf die Kühlung kommt es beim Übertakten an. Wer hier spart, kann seinen Prozessor schnell überhitzen lassen oder muss mit dem Overclocking aufgrund hoher Temperaturen schon viel früher aufhören. Wir kühlen unsere Prozessoren mithilfe einer All-In-One-Wasserkühlung von Cooler Master, der Nepton 280L.
Das Betriebssystem und all unsere späteren Benchmarks haben wir auf einer OCZ Vector 150 mit einer Kapazität von 240 GB abgelegt.
Die Grafikkarte spielt beim Übertakten des Prozessors nur eine untergeordnete Rolle. Wir setzen deswegen abermals auf eine Gigabyte Radeon HD 7970 GHz-Edition, die bereits ab Werk leicht übertaktet wurde. Wie man allerdings auch die Grafikkarte an ihre Leistungsgrenze zwingt, das werden wir in den kommenden Tagen ebenfalls noch ausführlich aufzeigen.
Mit Strom versorgt werden all unsere Systeme von einem Seasonic-Netzteil der Platinum-Reihe mit einer Ausgangsleistung von 660 Watt. Dies reicht selbst, um unseren Intel Core i7-5960X zu übertakten. Dank modularem Kabelmanagement hängen auch nur die wirklich benötigten Kabel am Aufbau.
Zur Unterstützung der Prozessor-Kühlung, aber auch zur Kühlung der hitzigen Spannungswandler rund um den Prozessor-Sockel, verbauen wir noch einen 120-mm-Lüfter von be quiet!.
Wer seinen "Haswell"-Prozessor übertakten möchte, der wird ebenfalls von allerhand Parametern im UEFI/BIOS erschlagen. Einen kleinen Überblick geben wir auf dieser Seite.
Die einzelnen Spannungen von "Haswell"
Bei "Haswell" gibt es eine Vielzahl von Spannungen, die sich zu großen Teilen nur bedingt von "Haswell-E" unterscheiden. Doch nicht alle sind für ein stabiles Overclocking notwendig und können teils getrost ignoriert werden. Bei bestimmten Fehlern während den Stabilitätstests ist es aber gut zu wissen, an welchem Regler man als nächstes drehen sollte. Wir stellen die sechs wichtigsten Spannungen anhand dieses Blockdiagramms vor:
- Vccin
Die Eingangsspannung für den Integrated-Voltage-Regulator (iVR). Er wandelt aus der hier anliegenden Spannung die anderen Parameter (VCore, VRing, etc.) ab.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,8 Volt | 2,2 bis 2,4 Volt |
- Vcore
Die Kernspannung des Prozessors - ist je nach VID/Güte des Prozessors von CPU zu CPU unterschiedlich. Die meisten Overclocker achten nur darauf.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| etwa 1,1 Volt | 1,45 Volt |
- VRing
Die Spannung für den RingBus/Cache und den Uncore-Bereich.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,05 Volt | 1,12 bis 1,25 Volt |
- VSA
Die Spannung für den IMC, Erhöhung kann der Stabilität zuträglich sein, muss in der Regel aber nicht angefasst werden.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 0,9 Volt | 1,15 bis 1,2 Volt |
- PCH
Die Spannung für den Chipsatz. Muss beim bloßen Anheben des Multiplikators nicht angepasst werden.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,05 Volt | 1,25 Volt |
- VDDQ
Die Spannung für den Arbeitsspeicher. Sie ist abhängig von den jeweils verwendeten Speichermodulen.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,5 - 1,65 Volt | 1,75 Volt |
Bei "Haswell" hat man damit nur noch zwei, von außen einstellbare Spannungen: Die Eingangsspannung (VCCIN), an die alle anderen Spannungen angebunden sind, sowie die RAM-Spannung (VDDQ).
Ring Ratio: Interface-Verbindung („CPU Cache“) zu jedem Kanal innerhalb der "Haswell"-CPU. Sollte nie höher als der Multiplikator sein.
VRing sollte für die eigenen Overclocking-Versuche ebenfalls angehoben werden, um die Stabilität zu verbessern. Sie ist in höheren Bereichen aber schwer synchron mit dem CPU Takt zu halten. Im Idealfall soll VRing ein bis vier Stufen unter dem Core-Takt liegen. Ein hoher Ring-Takt wirkt sich insbesondere positiv auf die Speicherbandbreite und speicherabhängige Benchmarks bzw. Programme aus, weniger aber auf praxisnahe Testszenarien und/oder Spiele. Wer nicht jedes Quäntchen Leistung benötigt, lässt den Multiplikator hier einfach auf "Auto" stehen und überlässt die Einstellungen dem Mainboard.
System Agent, CPU I/O Voltage (VTT) sind für den IMC zuständig, müssen insgesamt nur dann erhöht werden, wenn der Takt des Arbeitsspeicher sehr hoch angesetzt wurde. In der Regel müssen die Parameter hier exakt ausgelotet werden und zu den RAM-Kits passen, denn hier kann zu viel Spannung auch kontraproduktiv und der Stabilität abträglich sein.
Fully Integrated Voltage Regulator (IVR)
Eine Neuerung gibt es auch bei "Haswell": Der IVR bzw. FIVR (Fully Integrated Voltage Regulator). Er übernimmt das Wandeln der benötigten Spannungen aus der Eingangsspannung – was ehemals eine Funktion des Mainboards war. Oft empfiehlt es sich, wenn Änderungen an den Settings (gerade bzgl. der Input-Spannung) vorgenommen worden sind, den PC einmal komplett herunterzufahren und auszuschalten, um sicherzustellen, dass die Änderungen einwandfrei und korrekt übernommen werden und um „Random Bluescreens“ zu vermeiden. Dies ist eine der Eigenarten der "Haswell"-CPUs.
VID/Standardspannung:
Die VID (Voltage IDentification) ist bei "Haswell" und "Haswell-E" leider nicht mehr so aussagekräftig in Hinblick auf das potentiell zu erwartende OC-Ergebnis, wie das noch früher oft der Fall war. Dennoch verspricht die Betrachtung der Standardspannung (Non-Turbo und Multiplikator sowie VCore auf Auto) eine gewisse bedingt zuverlässige Prognose auf evtl. zu erreichende OC-Ergebnisse.
Eine niedrige VID/Standardspannung verspricht oft bessere OC-Ergebnisse, aber auch höhere Temperaturen und einen höheren Verbrauch, wohingegen CPUs mit höherer VID und einer höheren Standardspannung kühler bleiben und eine geringere Leistungsaufnahme besitzen.
LLC/Loadline Calibration:
Sie verhindert den Vdroop (Abfallen der Spannung unter Last), wirkt bei "Haswell" aber nur noch auf die Input-Voltage und somit nicht mehr auf die VCore aus.
Sind die Nebenspannungen und Spannungen mindestens 30 Minuten ohne Fehler durch den 1344K-Preset von Prime95 gelaufen, so hat man schon einmal einen guten Anhaltspunkt, wie viel Spannung das eigene Modell tatsächlich benötigt. Wer jedoch auf Nummer sicher gehen möchte, der sollte einen längeren Durchlauf in Prime95 vollziehen. Als Richtwert für einen stabilen Alltagsbetrieb werden etwa drei Stunden angesetzt. Je länger die CPU in Prime95 durchhält, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es im Alltagsbetrieb zu Abstürzen kommt.
In der Regel müssen für längere Prime95-Durchläufe allerdings auch höhere Spannungen angesetzt werden. Meist betrifft das aber nur die Kernspannung des Prozessors. Von 30 auf 180 Minuten Dauertest muss man meist etwa 20 Millivolt mehr auf den Prozessor anlegen, damit der Durchlauf fehlerfrei durchläuft. Wir haben für alle Prime-Tests die üblichen drei Stunden angesetzt. Gerade das kostet Zeit, vor allem weil Prime95 gerne auch erst einmal nach zwei Stunden seinen Dienst verweigert und mit einem Bluescreen quittiert. Hier ist Geduld angesagt.
UEFI-Einstellungen
Für unsere Tests setzen wir auf ein ASUS Z97-Deluxe, das auch von ambitionierten Overclockern gerne verwendet wird. Mit einem Preis von knapp 345 Euro ist aber auch dieses Modell nicht unbedingt ein Schnäppchen, dafür lässt sich nahezu alles einstellen, was das Overclocker-Herz begehrt. Hier kann man nicht nur die einzelnen Spannungen einstellen, den Multiplikator und die Baseclock erhöhen, sondern auch die Settings bequem in Profilen abspeichern, um sie später schnell wieder parat zu haben. Mithilfe von Multiplikatoren kann der Speichertakt beliebig angepasst werden, um ihn unabhängig von der Baseclock laufen zu lassen:
In unserem UEFI des ASUS Z97-Deluxe sieht das wie folg aus - am Beispiel von 4,7 GHz:
{jphoto image=70302}
Intel Core i7-4790K @ 4,3 GHz
Um unseren Intel Core i7-4790K mit einer Geschwindigkeit von 4,3 GHz auf allen vier Rechenkernen für drei Stunden durch den Prime95-Test zu schicken, genügte fast die Standard-Spannung. Im BIOS/UEFI stellten wir diese auf 1,062 Volt ein, der Prime 1344k Run lief sogar schon mit nur 1,04V. Die Input-Spannung, aber auch den System-Agent konnten wir sogar etwas undervolten. Einzig die Cache-Voltage beließen wir auf den Standard-Einstellungen:
- VCore: 1,062 Volt
- Input-Spannung: 1,776 Volt
- System-Agent: 0,792 Volt
- Cache-Voltage: 1,166 Volt
Intel Core i7-4790K @ 4,5 GHz
Für unsere nächste Taktstufe mussten wir dann allerdings gleich drei Spannungen nach oben schrauben. Um unseren Intel Core i7-4790K mit 4,5 GHz durch den Stabilitätstest zu bringen, erhöhten wir dessen VCore auf 1,130 Volt. Die Input-Spannung und die Spannung für den System-Agent setzten wir im Vergleich zum Run mit 4,3 GHz auf die Standard-Vorgaben von Intel und stellten diese auf 1,8 bzw. 0,8 Volt ein. An der Cache-Voltage rüttelten wir abermals nicht:
- VCore: 1,130 Volt
- Input-Spannung: 1,800 Volt
- System-Agent: 0,800 Volt
- Cache-Voltage: 1,166 Volt
Intel Core i7-4790K @ 4,7 GHz
Die 4,7 GHz waren vermutlich aufgrund der hohen Temperaturen unter Last nur sehr schwer zu erreichen. Potential hat unsere Test-CPU auf jeden Fall noch, dann allerdings nur im geköpften Zustand und vielleicht auch nur unter extremen Kühlmethoden, beispielsweise unter Flüssigstickstoff. Für unsere Stabilitätstests mussten wir die Kernspannung des "Devils Canyon" auf 1,220 Volt im BIOS/UEFI festsetzen. Gleichzeitig erhöhten wir die Input-Spannung auf 1,9 Volt und änderten den LLC Level. Die Spannungen für Cache und System-Agent blieben erneut unberührt:
- VCore: 1,220 Volt
- Input-Spannung: 1,900 Volt
- System-Agent: 0,800 Volt
- Cache-Voltage: 1,166 Volt
Die Prime95-Screens wollen wir unseren Lesern natürlich nicht vorenthalten:
Bei unserer AMD-Plattform setzen wir einen AMD FX-8370e, welchen man erst vor wenigen Wochen der breiten Öffentlichkeit präsentierte. Ihn setzen wir auf ein ASRock 990FX Killer, spendieren ihm flotten G.SKill-Speicher mit 2.133 MHz und kühlen ihn ebenfalls mithilfe einer Nepton-280L-Wasserkühlung von Cooler Master. Das Betriebssystem und die nötige Software wurden auf einer flotten SSD von OCZ abgelegt.
- Prozessor: AMD FX-8370e
- Mainboard: ASRock 990FX Killer
- Grafikkarte: Gigabyte Radeon HD 7970 GHz-Edition
- Speicher: G.Skill Rijpaws X DDR3-2133 CL11 (2x 4 GB)
- Kühlung: Cooler Master Nepton 280L
- HDD: OCZ Vector 150, 240 GB
- Netzteil: Seasonic Platinum Series 660W
- Betriebssystem: Windows 8.1
Bei AMDs aktueller AM3+-Plattform setzen wir aufgrund der hohen TDP-Klasse der aktuellen Flaggschiff-Prozessoren lieber auf eine sparsamere 95-Watt-CPU. Wir haben uns hier für den jüngst vorgestellten AMD FX-8370e entschieden, der im Vergleich zum normalen FX-8370 seinen Boost-Takt nicht ganz so lange hält und mit einem deutlich geringeren Basis-Takt arbeitet.
Ihn haben wir auf ein ASRock 990FX Killer gesetzt. Leider ist die Auswahl an echten Overclocking-Boards für die AMD-Plattform nicht ganz so üppig wie die bei Intel.
Der Z97- und 990FX-Chipsatz verlangen noch nach DDR3-Speicher. Wir entscheiden uns hier für die neuen G.Skill-Module der Ripjaws-X-Reihe. Sie arbeiten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 2.133 MHz, bringen es auf Zugriffszeiten von CL11-11-11-30 und arbeiten bei einer Spannung von 1,5 bis 1,6 Volt.
Auf die Kühlung kommt es beim Übertakten an. Wer hier spart, kann seinen Prozessor schnell überhitzen lassen oder muss mit dem Overclocking aufgrund hoher Temperaturen schon viel früher aufhören. Wir kühlen unsere drei Prozessoren mithilfe einer All-In-One-Wasserkühlung von Cooler Master, der Nepton 280L.
Das Betriebssystem und all unsere späteren Benchmarks haben wir auf einer OCZ Vector 150 mit einer Kapazität von 240 GB abgelegt.
Die Grafikkarte spielt beim Übertakten des Prozessors nur eine untergeordnete Rolle. Wir setzen deswegen erneut auf eine Gigabyte Radeon HD 7970 GHz-Edition, die bereits ab Werk leicht übertaktet wurde. Wie man allerdings auch die Grafikkarte an ihre Leistungsgrenze zwingt, das werden wir in den kommenden Tagen ebenfalls noch ausführlich aufzeigen.
Mit Strom versorgt werden all unsere Systeme von einem Seasonic-Netzteil der Platinum-Reihe mit einer Ausgangsleistung von 660 Watt. Dies reicht selbst, um unseren Intel Core i7-5960X zu übertakten. Dank modularem Kabelmanagement hängen auch nur die wirklich benötigten Kabel am Aufbau.
Zur Unterstützung der Prozessor-Kühlung, aber auch zur Kühlung der hitzigen Spannungswandler rund um den Prozessor-Sockel, verbauen wir noch einen 120-mm-Lüfter von be quiet!.
Wer seinen "Vishera"-Prozessor übertakten möchte, der kann im BIOS/UEFI ebenfalls so einiges einstellen. Im Vergleich zu Intel halten sich die für das Overclocking notwendigen Parameter aber in Grenzen. Einen kleinen Überblick geben wir auf dieser Seite.
Die einzelnen Spannungen von "Vishera"
- CPU-Voltage
Die Kernspannung des Prozessors - ist je nach VID/Güte des Prozessors von CPU zu CPU unterschiedlich. Die meisten Overclocker achten nur darauf.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| etwa 1,12 Volt | 1,50 Volt |
- CPU-NB-Voltage
CPU-Northbridge (nicht zu verwechseln mit der Northbridge des Chipsatzes); Teil der CPU, der seine eigene Taktdomäne und Spannungsebene hat. Die CPU-NB-Frequenz bestimmt den Speicher-Controller und die L3-Cache-Geschwindigkeit. Die CPU-NB hat bemerkenswerten Einfluss auf die Gesamtleistung des Systems. Bei hohen CPU-Taktraten kann ein Erhöhen der CPU-NB-Spannung für eine bessere Stabilität sorgen.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,10 Volt | 1,2 bis 1,25 Volt |
- CPU-Voltage-Offset
Die meisten Mainboards ermöglichen über das Voltage-Offset eine weitere Spannungsanpassung, die über den CPU-VID-Spannungsbereich hinausgeht. Die Offset-Spannung wird auf den VID-Wert zugegeben und kann sich auf das Overclocking negativ, aber auch positiv auswirken. Der tatsächliche Spannungspegel berechnet sich wie folgt: CPU-Voltage + Offset. Beispiel: VID 1,350 Volt + 0,100V Offset = 1,45 Volt tatsächliche Spannung.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| +0 mV | abhängig von CPU |
- NB Voltage
Die Spannung für den Chipsatz. Muss beim bloßen Anheben des Multiplikators nicht angepasst werden.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,1 Volt | 1,3 Volt |
- HT Voltage
Wer seinen AMD-Prozessor gleichzeitig über den HT-Link übertakten möchte, der muss gegebenenfalls auch dessen Spannung nach oben schrauben.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,2 Volt | 1,35 Volt |
- VDDQ
Die Spannung für den Arbeitsspeicher. Sie ist abhängig von den jeweils verwendeten Speichermodulen.
| Standard | Maximal |
|---|---|
| 1,5 - 1,65 Volt | 1,75 Volt |
LLC/Loadline Calibration:
Sie verhindert den Vdroop (Abfallen der Spannung unter Last). Leider gibt es diese Einstellung nur bei sehr wenigen AMD-Mainboards.
Sind die Nebenspannungen und Spannungen mindestens 30 Minuten ohne Fehler durch den 1344K-Preset von Prime95 gelaufen, so hat man schon einmal einen guten Anhaltspunkt, wie viel Spannung das eigene Modell tatsächlich benötigt. Wer jedoch auf Nummer sicher gehen möchte, der sollte einen längeren Durchlauf in Prime95 vollziehen. Als Richtwert für einen stabilen Alltagsbetrieb werden etwa drei Stunden angesetzt. Je länger die CPU in Prime95 durchhält, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es im Alltagsbetrieb zu Abstürzen kommt.
In der Regel müssen für längere Prime95-Durchläufe allerdings auch höhere Spannungen angesetzt werden. Meist betrifft das aber nur die Kernspannung des Prozessors. Von 30 auf 180 Minuten Dauertest muss man meist etwa 20 Millivolt mehr auf den Prozessor anlegen, damit der Durchlauf fehlerfrei durchläuft. Wir haben für alle Prime-Tests die üblichen drei Stunden angesetzt. Gerade das kostet Zeit, vor allem weil Prime95 gerne auch erst einmal nach zwei Stunden seinen Dienst verweigert und mit einem Bluescreen quittiert. Hier ist Geduld angesagt.
UEFI-Einstellungen
Für unsere Tests setzen wir auf ein ASRock 990FX Killer. Leider ist die Auswahl unter den Overclocking-Boards für AMDs aktuelle AM3+-Plattform nicht ganz so groß wie bei Intel. Dafür lässt sich auch hier alles notwendige einstellen. Hier kann man nicht nur die einzelnen Spannungen einstellen, den Multiplikator oder den HT-Takt erhöhen, sondern auch die Speicherteiler setzen und alle Einstellungen bequem in drei verschiedenen Profilen abspeichern, um diese später wieder schnell parat zu haben.
In unserem UEFI des ASRock 990FX Killer sieht das wie folgt aus - am Beispiel von 4,0 GHz:
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AMD FX8370e @ 3,7 GHz
Den dreistündigen Prime95-Test durchlief unser AMD FX-8370e mit einer Spannung von 1,1875 Volt. Da sich bei unserem Mainboard die Load-Line-Calibration nicht einstellen lässt, schwankt die Spannung unter Volllast extrem. In der Regel liegen laut CPUz 1,120 Volt Kernspannung an. Die anderen Spannungen konnten wir für 3,7 GHz unangetastet lassen:
- VCore: 1,1875 Volt
- CPU-NB-Voltage: 1,1875 Volt
- CPU-Voltage-Offset: +0 mV
- NB-Voltage: 1,10 Volt
- HT-Voltage: 1,20 Volt
AMD FX-8370e @ 4,0 GHz
Für die runden 4.000 MHz auf allen vier Kernen, mussten wir die Kernspannung bei unserem AMD FX-8370e etwas erhöhen. Wir stellten die Spannung im UEFI/BIOS auf 1,25 Volt, unter Last lagen meist nur knapp 1,192 Volt an. An den restlichen Spannungen mussten wir abermals keine Änderungen vornehmen:
- VCore: 1,2500 Volt
- CPU-NB-Voltage: 1,1875 Volt
- CPU-Voltage-Offset: +0 mV
- NB-Voltage: 1,10 Volt
- HT-Voltage: 1,20 Volt
AMD FX-8370e @ 4,2 GHz
Für die 4,2 GHz mussten wir die Spannung schon deutlicher erhöhen. Um unsere Test-CPU drei Stunden lang ohne einen Prime95-Fehler durch den Stabilitätstest zu bringen, mussten wir die VCore auf 1,300 Volt ansetzen. In der Praxis lagen damit laut CPUz knapp 1,25 Volt auf der CPU an. Auch das Offset musste um 50 mV erhöht werden. Die Spannung für NB und den HT-Link aber konnten auf weiterhin auf dem Standard-Level belassen:
- VCore: 1,300 Volt
- CPU-NB-Voltage: 1,1875 Volt
- CPU-Voltage-Offset: +50mV
- NB-Voltage: 1,10 Volt
- HT-Voltage: 1,20 Volt
AMD FX-837e @ 4,4 GHz
Mehr als 4,4 GHz waren bei unserem AMD FX-8370e aufgrund der hohen Temperaturen nicht zu holen, da die CPU gerne einmal das Throtteln auf einzelnen Kernen anfing. Für unseren dreistündigen Stabilitätstest mussten wir uns folglich mit 4.400 MHz auf allen acht Rechenkernen zufriedengeben. Hier stellten wir im BIOS/UEFI 1,3625 Volt ein, was laut CPUz in knapp 1,296 Volt resultierte:
- VCore: 1,3625 Volt
- CPU-NB-Voltage: 1,1875 Volt
- CPU-Voltage-Offset: +50 mV
- NB-Voltage: 1,10 Volt
- HT-Voltage: 1,20 Volt
Die Prime95-Screens wollen wir unseren Lesern natürlich nicht vorenthalten:
3DMark und 3DMark 11
Auch die neueste Generation des 3DMark wollen wir mit in den Benchmark-Parcours aufnehmen. Beim 3DMark 11 handelt es sich um den ersten vollständigen DirectX-11-Benchmark aus dem Hause Futuremark. Aus diesem Grund macht er auch ausgiebig Gebrauch von Tessellation, Depth of Field, Volumetric Lighting und Direct Compute. Obligatorisch ist natürlich auch die Unterstützung für Multi-Core-Prozessoren mit mehr als vier Kernen. Der Download ist in unserer Download-Area möglich.
Zum kostenlosen Download von Futuremarks 3DMark 11 gelangt man über diesen Link.
Futuremark 3DMark
Futuremark 3DMark
Cloud Gate
Futuremark 3DMark
Cloud Gate
Futuremark 3DMark
Cloud Gate
Futuremark 3DMark 11
Futuremark 3DMark 11
Performance
Futuremark 3DMark 11
Performance
Futuremark 3DMark 11
Performance
Futuremark PCMark 7
Futuremark PCMark 7
Futuremark PCMark 7
Futuremark PCMark 7
Futuremark PCMark 8
Futuremark PCMark 8
Futuremark PCMark 8
Futuremark PCMark 8
Cinebench R11.5
Cinebench R11.5
Cinebench R11.5
Cinebench R11.5
Cinebench R15
Cinebench R15
Cinebench R15
Cinebench R15
TrueCrypt 7.1a
TruCrypt 7.1a
50 MB
TruCrypt 7.1a
50 MB
TruCrypt 7.1a
50 MB
WinRar
WinRar
Komprimierung
WinRar
Komprimierung
WinRar
Komprimierung
x264 Benchmark - Test 1
x264 HD Benchmark
32 Bit - Test 1
x264 HD Benchmark
32 Bit - Test 1
x264 HD Benchmark
32 Bit - Test 1
x264 Benchmark - Test 2
x264 HD Benchmark
32 Bit - Test 2
x264 HD Benchmark
32 Bit - Test 2
x264 HD Benchmark
32 Bit - Test 2
Wer seinen Prozessor übertaktet und gleichzeitig an der Spannungsschraube dreht, erhöht auch die Leistungsaufnahme des Gesamtsystems. Während der Unterschied im Leerlauf dank intelligenter Stromspar-Techniken kaum ins Gewicht fällt, steigt der Stromhunger unter Last schon deutlicher an. In den ersten Übertaktungsstufen erhöht sich die Leistungsaufnahme unter Volllast aufgrund der nur bedingt höheren Kernspannung des Prozessors noch in einem erträglichen Maß. In höheren Taktregionen steigt die Leistungsaufnahme aller drei Test-Systeme allerdings deutlicher an. Hier frisst die maximale Übertaktung je nach Prozessor zwischen 80 und satten 150 Watt mehr.
Leistungsaufnahme - Idle
Leistungsaufnahme
Gesamtsystem
Leistungsaufnahme
Gesamtsystem
Leistungsaufnahme
Gesamtsystem
Leistungsaufnahme - Last
Leistungsaufnahme
Gesamtsystem
Leistungsaufnahme
Gesamtsystem
Leistungsaufnahme
Gesamtsystem
Wer seinen Prozessor übertaktet, der muss viel Geduld und Zeit mit bringen - vor allem dann, wenn man wie wir nach dem Sweet-Spot-Verfahren übertaktet und damit ein vernünftiges Verhältnis aus Leistungsaufnahme und Taktzuwachs finden möchte. Das Ausloten von Kernspannung und Nebenspannungen kostet sehr viel Zeit - egal, ob bei einer Intel-Plattform oder aber bei einem AMD-System. Unser Artikel dürften allerdings nicht nur Anfängern helfen, sondern auch für Profi-Overclocker ein gutes Nachschlagewerk sein, denn mit unseren Tipps zu Prime95 und den möglichen Bluescreens und Abstürzen unter Windows lässt sich die nächste Stellschraube schnell herausfinden und anpassen. Das spart durchaus ein bisschen Zeit und Nerven.
Wer sich allerdings vorsichtig herantastet und zunächst mit 30 Minuten Runs zufriedengibt, findet relativ schnell die nötigen Settings für seinen Prozessor und kann im Nachgang mit einer etwas höheren Kernspannung längere Prime95-Durchläufe starten. Mindestens drei Stunden sollte das Stress-Tool fehlerfrei für den Alltagsbetrieb durchlaufen. Je länger man den Stabilitätstest aber laufen lässt, desto aussagekräftiger ist er. Ein voller Durchlauf kostet je nach Rechengeschwindigkeit des Prozessors etwa 21 Stunden Zeit.
Wichtig ist allerdings nicht nur ein schickes Overclocking-Motherboard, bei dem sich alle wichtigen Parameter einstellen lassen, sondern auch eine starke Kühlung. Aufgrund der hohen Temperaturen unter Volllast konnten wir alle drei Prozessoren nicht noch weiter beschleunigen. Vor allem unser Intel Core i7-4790K hat noch einiges Potential in sich. Da sich allerdings die Wärme unter dem Heatspreader zu stauen scheint, würden wir diesen im nächsten Schritt abnehmen und gegebenenfalls mit extremeren Kühlmethoden anrücken. Die 5,0 GHz auf allen vier Rechenkernen dürften dann problemlos fallen. AMDs "Vishera"-CPUs sind hingegen wahre Hitzköpfe und deswegen ohne eine gute Kühlung nur sehr schwer zu übertakten. Bei Taktraten von 4.500 MHz fing unser AMD FX-8370e bereits nach wenigen Minuten an, zu throtteln - einzelne Kerne wurden im Takt reduziert.
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Mittels Overclocking des Prozessors aber lässt sich ein deutlicher Leistungsanstieg feststellen. Das betrifft vor allem CPU-lastige Benchmarks wie Cinebench oder den x264-HD-Benchmark, aber auch Futuremarks 3DMark profitiert von einer hohen CPU-Geschwindigkeit. Kein Wunder, weshalb unsere Leser sich mit den Werksfrequenzen ihrer Hardware nicht zufriedengeben und selbst Hand anlegen.
Einen Negativ-Punkt aber hat die Übertaktung des Prozessors: Stößt man in hohe Taktregionen vor, muss man meist die Spannung deutlicher erhöhen, was sich natürlich in der Leistungsaufnahme und der Abwärme wiederspiegelt. Je nach Prozessor zieht der Gaming-Rechner bis zu 150 Watt mehr aus der Steckdose. Hier gilt es wie eingangs schon erwähnt abzuwägen.
Das Risiko eines Hardware-Defekts lässt sich beim vorsichtigen Herantasten zwar minimieren, besteht allerdings weiterhin. Wer übertaktet, der hat später keinen Anspruch auf Garantie.