Kann das ein Preistip sein? Alder Lake Non-K-OC ausprobiert

Veröffentlicht am: von

bclk-oc-adlIm Rahmen des Tests der Mittelklasse-Modelle ist Roman der8auer Hartung aufgefallen, dass es scheinbar eine spezielle BIOS-Option bei ASUS gibt, die ein Basistakt-Overclocking auf den Non-K-Modellen ermöglicht, ohne dabei jedoch das restliche System mit diesem höheren Basistakt zu belasten. Bisher war bekannt, dass dies nur auf einigen Z690-Mainboards von ASUS möglich ist, was angesichts der Preise für diese Mainboards zusammen mit einem günstigen Non-K-Prozessor noch nicht sonderlich sinnvoll ist. Inzwischen wissen wir, auch auf einem ROG Strix B660-F Gaming WIFI und ROG Strix B660-G Gaming WIFI ist ein Basistakt-Overclocking möglich. 

Heute wollen wir uns anschauen, was mit einem Core i5-12400 so möglich wäre, wenn man diese Option nutzt. Dazu verwenden wir das ROG Maximus Z690 Hero mit Z690-Chipsatz. Für einen Leistungstest ist dies valide, sobald uns eines der B660-Mainboards erreicht, werden wir aber auch hier schauen, ob wir auf vergleichbare Ergebnisse kommen. Aber nun grundsätzlich zum Thema:

Einen offenen Multiplikator bieten bei Intel nur die K-Prozessoren. Drei Modelle, einmal mit 6P+4E-Kernen (Core i5-12600K), einmal mit 8P+4E-Kernen (Core i7-12700K) und einmal mit 8P+8E Kernen (Core i9-12900K), sind verfügbar – die KF-Modelle verzichten auf die integrierte Grafikeinheit. Ein Overclocking über den offenen Multiplikator ist allerdings nur auf Mainboards mit Z690-Chipsatz möglich. Die weiteren Modelle der Alder-Lake-Prozessoren besitzen nur einen nach unten hin offenen Multiplikator.

ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
» zur Galerie

Die H670- und B660-Chipsätze erlauben kein Prozessor-Overclocking – auch nicht mit einem K-Modell. Ein Speicher-OC, sprich, der Betrieb bei DDR4-4000 oder DDR5-5200, ist aber auch hier möglich – je nachdem was das Speicherkit im Zusammenspiel mit dem integrierten Speichercontroller des Prozessors (IMC) so hergibt.

An dieser Stelle ein Verweis auf die bisher getesteten Alder-Lake-Prozessoren:

Einen Core i3-12100 haben wir bereits im Labor, die Tests dazu stehen aber noch aus. Eines noch vorweg:

Intel schreibt in den Garantiebedingungen für Boxed Prozessoren mit dreijähriger beschränkter Garantie:

"Durch eine Änderung der Taktfrequenz oder Betriebsspannung können beliebige Produktgarantien erlöschen und die Stabilität, Leistung und Lebensdauer des Prozessors und anderer Komponenten reduziert werden. Erkundigen Sie sich bei den System- und Komponentenherstellern nach Einzelheiten."

Dies trifft natürlich auch für die hier beschriebene Methode des Basistakt-Overlockings zu.

Was ist ein Basistakt-OC?

Jedes System benötigt mindestens einen zentralen Taktgeber. Über diesen werden alle weiteren Taktraten vorgegeben. Um von einem Basistakt von 100 MHz auf einen CPU-Takt von 5.000 MHz zu kommen, benötigt man entsprechende Multiplikatoren. 100 MHz x 50 ergeben 5.000 MHz. Bei den Alder-Lake-Prozessoren gibt es gleich mehrere Multiplikatoren, um die verschiedenen Takt-Domänen ansprechen zu können. Da wären der Multiplikator für die Performance- und Efficiency-Kerne, aber auch für den Ring-Bus und Cache.

Frequenzen wie die für den Takt der integrierten Grafikeinheit oder den Speicher sind ebenfalls vom Basis-Takt abhängig, hier kommen allerdings feste Teiler zum Einsatz, die dann beispielsweise aus einem Basistakt von 100 MHz einen Speichertakt von 2.400 MHz (DDR5-4800) machen. Auch der PCI-Express-Takt ist üblicherweise vom Basistakt abhängig.

Mit den Alder-Lake-Prozessoren hat Intel die gesamte Architektur der Takt-Domänen etwas flexibler gestaltet. Die Prozessoren verfügen über einen eigenen internen Taktgeber und somit sind auch die Spielchen der Mainboardhersteller, den Basistakt anstatt mit 100 MHz auf 100,2 MHz arbeiten zu lassen, um somit in den Benchmarks über der Konkurrenz zu liegen, weitestgehend hinfällig.

ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
» zur Galerie

Bei den K-Prozessoren ist es am einfachsten, den Multiplikator zu ändern, um auf einen höheren Takt der Kerne zu kommen. Diese Möglichkeit besteht bei den Non-K-Prozessoren nicht. Also, so könnte man denken, warum drehen wir dann nicht einfach am Basistakt. Grundsätzlich ist dies eine Möglichkeit, allerdings ändert sich bei einer Erhöhung des Basistaktes auch der Takt fast aller Taktdomänen auf dem Mainboard. Dies führt wiederum dazu, dass beispielsweise der PCI-Express-Takt in Regionen kommt, in denen ein stabiler Betrieb nicht mehr möglich ist. Da die K-Prozessoren über einen internen Taktgeber verfügen, kann ein Overclocking des Basis-Taktes dennoch funktionieren. Für die Non-K-Modelle scheint aber ein externer Taktgeber notwendig zu sein, der dann die Taktdomainen weiterhin mit einem "Standardtakt" versorgt.

Wie funktioniert das Basistakt-OC?

Um das Basistakt-Overclocking durchführen zu können, sollte sich auf dem verwendeten Mainboard ein BIOS mit der Version 0811 befinden. 

ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
» zur Galerie

Befindet sich dann eine Non-K-CPU im Sockel, findet ich im Menüpunkt "Extreme Tweaker" und "Tweaker's Paradise" ein Eintrag namens "Unlock BCLK OC". Dies aktiviert die eigentliche Funktion des Basistakt-Overclockings. 

ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
» zur Galerie
ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
» zur Galerie

Nun können wir uns an das eigentliche Overclocking machen. Zunächst einmal haben wir ein XMP-Profil des verwendeten Arbeitsspeichers gewählt. Zudem habe wir die Power-Limits aufgehoben, denn ohne die automatischen Optimierungen würde ein PL1 von 65 W und ein PL2 von 117 W angesetzt. Für ein Overclocking wollen wir aber etwas mehr Spielraum.

Den Basistakt haben wir in einem ersten Schritt auf 120 MHz gesetzt. Mit diesem Takt würde das System normalerweise schon gar nicht mehr booten wollen. Wenn wir den Basistakt ändern, ändern sich auch immer wieder die Taktraten, die über den Speicherteiler für den Arbeitsspeicher gesetzt werden. Sind DDR5-5200 das Ziel, sollte man nach Änderungen am Basistakt auch immer wieder den Takt entsprechend anpassen. Der Multiplikator des Non-K-Prozessors kann nur nach unten hin angepasst werden. Im Falle des Core i5-12400 liegt er bei x40. Da wir ein Overclocking machen wollen, belassen wir ihn bei x40.

Um den Prozessor so betreiben zu können, müssen wir ihm auch etwas mehr Spannung geben. Für einen guten Luftkühler wäre es möglich, für die "CPU Core Voltage Override" im manuellen Modus bis 1,35 V zu gehen. Die "CPU Input Voltage" haben wir auf 1,9 V angehoben. Die Multiplikatoren für den Cache sollte man so wählen, dass ein Takt von 4,2 bis 4,4 GHz erreicht wird.

Mit den Spannungen und dem Multiplikator kann man nun herumspielen, um die für den eigenen Prozessor idealen Einstellungen zu finden. Diese sahen bei uns wie folgt aus:

» zur Galerie

Welche Mainboards beherrschen ein Basistakt-OC?

Theoretisch ist es möglich, auf fast jedem Mainboard den Basistakt zu erhöhen. Die Frage ist nur immer, bis in welchen Bereich dies möglich ist und welche Einschränkungen es gibt.

Zwar gibt es auch von anderen Herstellern High-End-Mainboards mit externem Taktgeber für ein Basistakt-Overclocking, für die Non-K-Prozessoren konkret in eine OC-Funktion umgesetzt, hat dies bislang aber nur ASUS.

"Unlock BCLK OC" im BIOS möglich
ASUS  Funktion
ASUS ROG Strix B660-F Gaming WIFI
ASUS ROG Strix B660-G Gaming WIFI
ASUS ROG Strix Z690-E Gaming WIFI unbekannt
ASUS ROG Strix Z690-F Gaming WIFI unbekannt
ASUS ROG Strix Z690-I Gaming WIFI
ASUS ROG Maximus Z690 Hero
ASUS ROG Maximus Z690 Formula unbekannt
ASUS ROG Maximus Z690 Extreme unbekannt
ASUS ROG Maximus Z690 Extreme Glacial unbekannt
ASUS ROG Maximus Z690 Apex

Heute schauen wir uns das Basistakt-Overclocking auf dem ROG Maximus Z690 Hero an. In den kommenden Tagen werden wir noch ein ROG Strix B660-G Gaming WIFI erhalten und dies auf Basis dieses Mainboards noch einmal unter die Lupe nehmen. der8auer hat die beiden B660-Mainboards bereits ausprobieren können und kann bestätigen, dass das Basistakt-Overclocking auch hier funktioniert. Die Methodik ist hier aber leicht anders – mehr dazu dann, wenn wir das Board erhalten haben.


Cinebench R11

Single Threaded

Cinebench Punkte
Mehr ist besser

Cinebench R11

Multi Threaded

Cinebench Punkte
Mehr ist besser

Cinebench R15

Single Threaded

Cinebench Punkte
Mehr ist besser

Cinebench R15

Multi Threaded

Cinebench Punkte
Mehr ist besser

Cinebench R20

Single Threaded

Cinebench-Punkte
Mehr ist besser

Cinebench R20

Multi Threaded

Cinebench-Punkte
Mehr ist besser

Cinebench R23

Single Threaded

Cinebench-Punkte
Mehr ist besser

Cinebench R23

Multi Threaded

Cinebench-Punkte
Mehr ist besser


AIDA64

Lesedurchsatz

MB/s
Mehr ist besser

AIDA64

Schreibdurchsatz

MB/s
Mehr ist besser

AIDA64

Kopierdurchsatz

MB/s
Mehr ist besser

AIDA64

Speicherverzögerung

in ns
Weniger ist besser


Y-Chruncher

1T (500M)

Sekunden
Weniger ist besser

Y-Chruncher

nT (500M)

Sekunden
Weniger ist besser

DigiCortex

Small 64 Bit

x real-time avg
Mehr ist besser


Blender

bmw27

Sekunden
Weniger ist besser

Blender

classroom

Sekunden
Weniger ist besser

V-Ray

Rendering

in Punkte
mehr ist besser

Corona

Benchmark

Sekunden
Weniger ist besser


Handbrake

SuperHQ 1080p30

Sekunden
Weniger ist besser

VeraCrypt

AES

GB/s
Mehr ist besser

7-Zip

Komprimierung

MIPS
Mehr ist besser

7-Zip

Dekomprimierung

MIPS
Mehr ist besser

7-Zip

Gesamt

MIPS
Mehr ist besser


3DMark

Time Spy Extreme CPU

Futuremark Punkte
Mehr ist besser


Leistungsaufnahme

Idle (Package)

in Watt
Weniger ist besser

Durch unser manuelles Overclocking sorgen wir natürlich auch dafür, dass die Stromsparmechanismen nicht mehr korrekt greifen können. Insofern verwundert uns der recht hohe Idle-Verbrauch auch nicht wirklich. Hier sind eventuell noch Möglichkeiten vorhanden, den Idle-Verbrauch zu reduzieren, aber das sollte nicht unser Fokus für diesen Artikel sein.

Leistungsaufnahme

Last (Package)

in Watt
Weniger ist besser

Bei 1,29 V und einem Takt von 5,2 GHz verbraucht der übertaktete Core i5-1200 knapp über 130 W – fast 60 W mehr als dieser Prozessor es Out-of-the-Box tut. Die höheren Spannungen und das Overclocking insgesamt zeigen sich natürlich am deutlichsten in dieser Form. Aber es kommt natürlich auch darauf an, wie groß das Leistungsplus ausfällt.

Temperatur

Last

Grad Celsius
Weniger ist besser

Gekühlt haben wir den Core i5-12400 beim Basistakt-Overclocking mittels eines Noctua NH-U12A. Dieser schaffte es aber noch den Prozessor unterhalb der Schwelle einer thermischen Drosselung zu halten. Mit 97 °C unter Dauerlast aber nur sehr knapp.

Cinebench R23

Multi-Threaded-Leistung pro Watt

Punkte/Watt
Mehr ist besser

Durch den höheren Verbrauch kommt der übertaktete Core i5-12400 auf eine Multi-Threaded-Leistung pro Watt, welche auf Niveau eines Core i9-12900K liegt.


DOOM Eternal

1.280 x 720 Pixel (Hoch)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

DOOM Eternal

1.920 x 1.080 Pixel (Hoch)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser


F1 2021

1.280 x 720 Pixel (Mittel)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

F1 2021

1.920 x 1.080 Pixel (Mittel)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser


The Shadow of Tomb Raider

1.280 x 720 Pixel (Mittel)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

The Shadow of Tomb Raider

1.920 x 1.080 Pixel (Mittel)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser


A Total War Saga: Troy

1.280 x 720 Pixel (Mittel)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

A Total War Saga: Troy

1.920 x 1.080 Pixel (Mittel)

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser


Natürlich haben wir die Core i5-12400 bei 5,2 GHz auch mit einem AVX-512-Workload getestet, denn auch wenn dies höchstwahrscheinlich irgendwann nicht mehr möglich sein sollte, mit der aktuellen BIOS-Version lässt es sich noch aktivieren.

Y-Chruncher 1T

AVX-512-Beschleunigung

in s
Weniger ist besser

Y-Chruncher nT

AVX-512-Beschleunigung

in s
Weniger ist besser

Der Eindruck aus den bisherigen Benchmarks wird einmal mehr bestätigt. Sechs Performance-Kerne bei einem Takt von 5,2 GHz liefern eine beachtliche Leistung – auch unter Verwendung von AVX-512.

Leistungsaufnahme (CPU-Package)

AVX-512-Beschleunigung

in W
Weniger ist besser

Dabei bleibt die Leistungsaufnahme noch im Rahmen. Nur 142,7 W sind weit dem entfernt, was ein Core i9-12900K verbraucht und deutlich weniger als dies bei Rocket Lake der Fall war.


Da der Core i5-12400 bei diesem Takt in Spielen eine ordentliche Leistung abliefert, wollen wir uns aber auch den Verbrauch dazu anschauen.

Leistungsaufnahme - Battlefield 2042

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - Cyberpunk 2077

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - DOOM: Eternal

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - F1 2021

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - Marvel's Guardians of the Galaxy

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - Shadow of the Tomb Raider

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Leistungsaufnahme - A Total War Saga: TROY

CPU-Package (1.920 x 1.080 Pixel, Hoch)

in W
Weniger ist besser

Natürlich kommt der übertaktete Core i5-12400 in Spielen auf einen höheren Verbrauch. Aber man bewegt sich ihm noch immer zwischen den Standard-Einstellungen und den K-Prozessoren. Angst vor einem übermäßigen Verbrauch muss man aber nicht haben.


Zunächst einmal wollen wir kurz die Ergebnisse einordnen: Ein Core i5-12400 bei 5,2 GHz ist eine schlagkräftige Waffe – dies zeigen die Ergebnisse eigentlich durch die Bank weg.

Ab Werk erreicht dieser Prozessor einen Single-Core-Takt von 4,4 GHz, sind alle Kerne aktiv sind es 4 GHz. Da wir diese sechs Kerne nun auf 5,2 GHz festgenagelt haben, profitieren wir in der Leistung sowohl im Single-Threaded- wie auch Multi-Threaded-Bereich enorm. Im Single-Threaded-Bereich können wir sogar davon sprechen, dass der Core i5-12400 bei 5,2 GHz einer der schnellsten Prozessoren ist. Im Mutli-Threaded-Bereich muss man eben sehen, ob man hier nur Sechskern-Prozessoren für den Vergleich heranzieht, die der Core i5-12400 dann allesamt in die Tasche steckt oder ob - wie bei den K-Modellen - auch noch vier oder acht Efficiency-Kerne hinzukommen, die natürlich auch ihren Beitrag leisten. Aber ein Leistungsplus von etwa 30 % ist keinesfalls zu verachten.

Bei den Spielen werden die 5,2 GHz der sechs Kerne des Core i5-12400 dann zu einem wirklich schlagenden Argument. Der Core i9-12900K bekommt echte Konkurrenz, denn auch er kann seine Kerne bei 5,2 GHz arbeiten lassen. Das Basistakt-Overclocking kitzelt aus dem Core i5-12400 das heraus, was sich Intel bei den High-End-Modellen für die Performance-Kerne zu Nutze macht.

Bei einer Spannung von 1,3 V muss aber auch ein Sechskern-Prozessor zunächst einmal gekühlt werden können. Unser Core i5-12400 nutzt ein H0-Stepping, der entsprechende Die misst nur 163 mm², während die K-Prozessoren das C0-Stepping mit 215 mm² verwenden. Bei einer Leistungsaufnahme von 130 W muss diese auf einer kleineren Fläche an den Heatspreader abgegeben werden. Unser Noctua-Luftkühler hatte mit 5,2 GHz bei 1,29 V schon so seine Probleme. Mit einer guten AiO oder gar einer Custom-Wasserkühlung wäre der Betrieb sicherlich etwas einfacher.

ASUS Alder Lake Non-K-Overclocking
» zur Galerie

Das große "Aber" kommt bei den Mainboards, die ein BCLK-OC für Non-K-Prozessoren ermöglichen. Diese sind nach unserem Kenntnisstand die folgenden Modelle:

Ein Z690 Apex oder ein Z690 Hero sind im Zusammenspiel mit einem Non-K-Prozessor sicherlich eine nette Spielerei, aber nichts, was sich der Otto-Normalverbraucher zulegen würde. Der Anschaffungspreis von 600+ Euro macht dies in der Praxis unwirtschaftlich. Allenfalls Rekordjäger dürften dann ihren Spaß haben, um mit den kleinen Dual- und Quad-Core-Prozessoren auf Rekordjagd zu gehen.

Mit den beiden B660-Boards bietet ASUS die Möglichkeit des BCLK-OC für Non-K-Prozessoren aber auch für den etwas günstigeren Bereich. Preislich geht es nicht so weit runter, wie sich das so mancher gewünscht hat. Hinzu kommt, dass es sich hier um Mainboards für DDR5 handelt, der noch immer deutlich teurer als DDR4 ist. Für viele Anwender lohnt es sich also eher ein günstiges B660-Mainboard mit DDR4 zu nehmen und auf diesem dann einen schnelleren Prozessor einzusetzen, statt zu einem relativ teuren B660-Mainboard mit günstigem Prozessor zu greifen.

Gegenüberstellung der Systeme

Günstig mit K-Prozessor Non-K-Prozessor mit BCLK-OC
Prozessor Intel Core i5-12600K
300 Euro Intel Core i5-12400210 Euro
Mainboard ASUS Prime B660-Plus D4
160 Euro
ASUS TUF Gaming B660M-Plus WIFI190 Euro ASUS ROG Strix B660-G Gaming WIFI 210 Euro
DDR G.Skill RipJaws V 32 GB
DDR4-4000, CL18-22-22-42
145 Euro
Corsair Vengeance 32 GB
DDR5-5200, CL40-40-40-77
340 Euro Corsair Vengeance 32 GB
DDR5-5200, CL40-40-40-77
340 Euro
Gesamtpreis (DDR4)605 Euro
Gesamtpreis (DDR5)830 Euro Gesamtpreis (DDR5)760 Euro

Wie die Tabelle zeigt: Preislich macht die Kombination aus Non-K-Prozessor und Basistak-Overclocking natürlich keinen Sinn. Schuld daran ist hauptsächlich der teure DDR5 sowie die Tatsache, dass die B660-Mainboards dafür nicht wirklich günstig sind. Der Reiz eines günstigen Alder-Lake-Prozessors im Overclocking liegt aber auch in der Tatsache, dass hier noch signifikante Takt- und Leistungssteigerungen möglich sind. Bei den K-Prozessoren ist dies nur noch in sehr beschränktem Umfang der Fall, da diese schon ab Werk bis nahe an ihr Limit getrimmt werden. Der Spieltrieb ist beim Non-K-Overclocking also zusätzlich geweckt.

Große Auswirkungen auf den Markt erwarten wir uns nicht. Derzeit ist nur von ASUS bekannt, dass man das Non-K-Overclocking in dieser Form umgesetzt hat. Zwar verfügen auch andere Mainboards über einen externen Taktgeber, damit scheint es aber nicht getan zu sein. Ein Gigabyte Z690 Tachyon hat diesen ebenso wie ein ASRock Z690 Aqua. Auch bei MSI gibt es Kandidaten, aber es fehlt hier offenbar an der konkreten Umsetzung in Form einer BIOS-Funktion.

Dennoch aber wollen wir ASUS an dieser Stelle loben, eine solche Umsetzung in Angriff genommen zu haben. Es bringt uns gedanklich in Zeiten zurück, in denen ein Pentium III mit 700 MHz per Bustakt-OC auf 933 MHz gebracht werden konnte. Auch damals wurde der Bustakt einfach von 100 auf 133 MHz angehoben und zusammen mit schnellem MDT SD-RAM für 150 MHz sowie einem Abit-Mainboard mit i815-Chipsatz waren sogar 1.050 MHz möglich – ach die guten alten Zeiten.