Overclocks em Bloomfield (Core i7)/Consumo/Teste de CPU em games, entre outros

nicolasm

know-it-all Member
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Ultimamente tenho visto muitas dúvidas e erros sobre alguns assuntos. Gostaria através deste de clarear um pouco mais as coisas e ajudar no que for possível.

Começando pelo Bloomfield (Core i7), é um processador poderoso e que devido as atuais possibilidades de mudar frequencias internas (Northbridge, por exemplo) torna interessante e ao mesmo tempo um pouco mais complicado de escolher a configuração adequada em overclock dependendo de sua utilização. Aqui venho mostrar alguns benchmarks em diversas configurações, e também o consumo em várias frequencias e situações, para que cada um posso analisar e talvez refinar seu overclock do dia a dia.

Sobre memórias, um erro de muitos é comprar memórias caras de 2000mhz achando que vai ser simplesmente espetar elas e pronto. Acontece um problema: rodar a 2000mhz. No fim a maioria acaba rodando a 1600mhz com latências menores, pois é mais fácil e viável. Neste caso poderiam ter economizado e comprado memórias de 1600MHz logo. Para memórias em frequencia alta precisa ajustar uma tensão, VTT.

QPI/DRAM = VTT

VTT padrão 1.1v

VTT máximo segundo o datasheet da Intel = 1.35v

Uncore(NB) = Frequencia do controlador de memória e cache L3.

A dificuldade em rodar as memórias em 2000mhz não está nas memórias em si, mas sim no IMC (Integrated Memory Controller). Ou seja, para rodar as memórias a 2000mhz você precisa deixar a frequência do Uncore 4000mhz (o Uncore mínimo é duas vezes a frequencia da RAM). 4000mhz no Uncore é uma frequência considerável, e praticamente nenhuma CPU consegue atingir usando as tensões especificadas pela Intel (VTT/1.35v).

Entretanto existe uma tolerância de .5v entre VTT e Vdimm que se for respeitada não causa danos a CPU.

Posso dizer que já usei o XMP da Kingston, que seta 1.7VTT, por cerca de 5 meses e não houve eletromigração perceptível na CPU.

Normalmente 1.5+ Volts são necessários.

Vamos ver como fica isso na prática:

Core i7 920
EVGA Classified 4-way E762
3x2GB Kingston HyperX KHX2000C9D3T1K3/6GX
Sapphire HD4850
C3Tech PSH750V

Stock (tudo em "auto" na BIOS):

ScreenShot 1:
22lzc5.jpg


3.2G (configuração refinada, com Uncore alto)

ScreenShot 2:
ofztwh.jpg


4.2G (1600MHz RAM/3200MHz Uncore)

ScreenShot 3:
9ks0av.jpg


4.2G (2000MHz RAM/4000MHz Uncore)

Screenshot 4:
2ni74f4.jpg


A configuração da screenshot 3 é na verdade a minha diária. Tenho tido preferência na relação performance/consumo/silêncio. Basicamente 1Volt para o core. Reparem como uma configuração refinada me trás taxas de transferencia de memória melhores do que 4.2G 1600MHz/RAM 3200MHz/Uncore e infinitamente superior a stock. E gasto muito menos mensalmente na minha conta de energia elétrica.

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O 3DMark é uma boa ferramenta também para avaliar o desempenho da CPU, e tira bom proveito de todos os threads - provando que é possível com programação adequada. Sendo assim nossos games também poderiam aproveitar-se disso.

Abaixo diversas screens desde stock a 4.2G, para que cada um possa tirar suas conclusões do que é melhor para si.

Stock

SS1
nnmxbp.jpg


3.2G HT ON

SS2
10hlyeu.jpg


3.2G HT OFF

SS3
2lnjzw3.jpg


4.2G HT ON / 1600 RAM / 3200 Uncore

SS4
x1njx2.jpg


4.2G HT ON / 2000 RAM / 4000 Uncore

SS5
zocnpk.jpg


4.2G HT OFF / 2000 RAM / 4000 Uncore

SS6
bgog1d.jpg


Em todos casos o Hyper-Threading foi bem utilizado. Nesse caso percebe-se pouca diferença ao usar 1600MHz RAM/3200MHz Uncore ou 2000MHz RAM/4000MHz Uncore.

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Como testar apropriadamente a CPU em jogos.

Um grande engano, tanto por boa parte de reviews "especializados", como da maioria dos reviews feitos por usuários, é testar a o desempenho da CPU em jogos utilizando resoluções altas e filtros. Isso induz ao erro.

Quando queremos ver o desempenho da CPU propriamente dita, devemos tirar o máximo da carga da VGA (placa de vídeo) e colocar na CPU. Como fazer isso? Rodar o benchmark em baixa resolução para fazer a CPU assumir maior parte do processamento, e não a GPU (VGA). Uma boa resolução para testar o poder da CPU em jogos é 1024x768.

Nas seguintes imagens, veremos com clareza:

Core i7 @ 3.2G / HT ON / 1024x768

Screenshot 1 - CPU Usage:
9bj9g0.jpg


Screenshot 2 - Result:
308wggk.jpg


Agora em FullHD, Settings no máximo, MSAA 8X:

Screenshot 3 - CPU Usage:
hvp4sx.jpg


Screenshot 4 - Result:
o5vm9i.jpg


Vejam como a carga da CPU com resolução FullHD (Screenshot 3) está ao redor dos 4%, em 1024x768 (Screenshot 1) está pelos 12%. Parecem números pequenos, mas é 3 vezes mais, ainda considerando que o Windows calcula a porcentagem junto com o Hyper-Threading. Três vezes mais!

Para reforçar ainda mais que os testes de CPU em jogos devem ser feitos em baixa resolução, criei um cenário onde isso ficará bem evidente, com 2 núcleos:

Core i7 @ 3.2G / 2 core / 1024x768

Screenshot 5 - CPU Usage:
nwbjm0.jpg


Screenshot 6 - Result:
23m3oly.jpg


FullHD, Settings no máximo, MSAA 8X:

Screenshot 7 - CPU Usage:
5mk21k.jpg


Screenshot 8 - Result:
i26bgi.jpg


Ora, quem diria que dois núcleos a apenas 3.2G se sairiam bem? Notem novamente, em FullHD (Screenshot 7) temos 21% de carga na CPU, e em 1024x768 (Screenshot 5) temos 60% de carga. Três vezes mais?

Aqui percebemos a força da arquitetura Nehalem. Carga dividida pelos 4 cores tornando-se ínfima. Mesmo com apenas 2 cores a 3.2G o processador desempenha muito bem. Percebam que o HT não é usado, mesmo em uma engine que suporta Multi-Threading, a MT Framework, também utilizada em Lost Planet, entre outros títulos.
 
Última edição:
Hyper-Threading em jogos

Até agora vê-se que alguns jogos beneficiam-se de multi-core. Mas serão totalmente aptos a multi-thread? Para facilitar o entendimento, pensemos em núcleos "reais" e "virtuais", esse é o conceito do HyperThreading da Intel.

A cada núcleo "real", um "virtual" é criado, possibilitando o uso de mais threads, e aproveitando o máximo o que cada núcleo real tem a oferecer em aplicações multi-thread.
Continuando na engine MT Framework, vamos analisar o proveito de núcleos virtuais e reais.


Core i7 @ 3.2G / 2 cores - HT ON / 1024x768

Screenshot 1 - CPU Usage:
mcss5i.jpg


Screenshot 2 - Result:
wgt1x.jpg


Core i7 @ 3.2G / 4 cores - HT OFF / 1024x768

Screenshot 1 - CPU Usage:
2079abl.jpg


Screenshot 2 - Result:
29cunte.jpg


Fica clara a vantagem de núcleos reais.

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Cinebench, ferramenta que utiliza muito bem o Hyper-Threading.

4.2G HT ON
2d1nrif.jpg


4.2G HT OFF
2yljvhk.jpg


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Uma vez entendido como realizar benchmarks de CPU para games, fica bem claro como fazer para saber o potencial do seu processador em overclock. Deixe-o CPU bound, usando resoluções baixas e sem filtros. Se pegar um C2Q, um Phenom II X4, um Core i7, e rodar benchmarks em FullHD, verá que a performance é muito parecida. Mas isso é induzir-se ao erro, visto que é totalmente GPU bound, ou seja, depende basicamente da sua placa de video e não da CPU. Analisando dessa forma, um Core i7 será igual a um Phenom II, o que não é verdade, já que a arquitetura do Core i7 é mais avançada do que a do Phenom II.

Processadores e fabricantes a parte, o ponto aqui é que quando você quer testar a CPU, apenas ela, deixando de lado a VGA, deve saber como proceder - já explicado. Do contrário CPUs totalmente diferentes parecerão similares.

Vamos ver alguns cenários de overclock e quanto é o ganho real da CPU, em 800x600, forçando bem.

3.2G
vhx8a0.jpg


4.2G
107qbg4.jpg


Aqui sim pode-se ver o ganho de FPS pela CPU, apenas ela.

*Gostaria de me estender mais nessa parte mas não vou poder. Talvez posteriormente coloque algo a mais.

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Consumo

Acredito que, nem todos podem se dar conta de como o overclock afeta no consumo de energia elétrica. Quem paga contas, sempre gosta de dar uma reduzida no valor delas. O vcore foi mantido nas medições para ser apurada apenas pela mudança da frequencia do processador, dos nucles ativos, e do HT. Se mudasse as tensões não poderia comparar dessa maneira. Vcore/VTT afetam bastante o consumo e obviamente escalam conforme o overclock e variam conforme cada processador.

Medições na tomada:

4.2G HT ON
idle: 215Watts
load: 440Watts

4.2G HT OFF
idle: 217Watts
load: 398Watts

4.2G HT ON 2 core
idle: 203Watts
load: 283Watts

4.2G HT OFF 2 core
idle: 203Watts
load: 269Watts

4G HT ON
idle: 215Watts
load: 395Watts

4G HT OFF
idle: 217Watts
load: 360Watts

4G HT ON 2 core
idle: 203Watts
load: 274Watts

4G HT OFF 2 core
idle: 203Watts
load: 264Watts

3.8G HT ON
idle: 215Watts
load: 386Watts

3.8G HT OFF
idle: 217Watts
load: 350Watts

3.8G HT ON 2 core
idle: 202Watts
load: 278Watts

3.8G HT OFF 2 core
idle: 203Watts
load: 265Watts

3.6G HT ON
idle: 215Watts
load: 377Watts

3.6G HT OFF
idle: 217Watts
load: 343Watts

3.6G HT ON 2 core
idle: 203Watts
load: 274Watts

3.6G HT OFF 2 core
idle: 202Watts
load: 261Watts

3.4G HT ON
idle: 214Watts
load: 367Watts

3.4G HT OFF
idle: 215Watts
load: 335Watts

3.4G HT ON 2 core
idle: 201Watts
load: 269Watts

3.4G HT OFF 2 core
idle: 202Watts
load: 257Watts

3.2G HT ON
idle: 213Watts
load: 357Watts

3.2G HT OFF
idle: 213Watts
load: 326Watts

3.2G HT ON 2 core
idle: 201Watts
load: 265Watts

3.2G HT OFF 2 core
idle: 201Watts
load: 253Watts

3.2G "tuned" (meu uso)
idle: 195Watts
load: 281Watts

stock
idle: 165Watts
load: 280Watts

O acrescimo de 1G pode dar um aumento de ~100Watts em load, excluindo variáveis. Mudando o overclock apenas do processador pode mudar bastante a conta de energia elétrica para menos ou para mais. Como tenho mais de um PC, isso se acumula e dá uma boa economia (ou gasto).


Acrescentando um gráfico o usuário fodaman de outro forum fez para facilitar a visualização de alguns dados que obtive nesses testes. Pessoalmente achei bem util ;)

nicolasm1.png
 
Última edição:
muito show esse tutorial seu, me da uma dica, eu tenho um core i5 750 e gostaria de elevar minha memoria ( Corsair CM3X2G1600C9 DDR3-1600 ) que hoje esta 1600mhz para 1800mhz ou ate mesmo 2000mhz, mas eu nao consigo vendo seu tutorial vc explicou um lance de uncore, o que seria esse uncore exatamente e onde eu configuro esse valor, vc disse que tem que esta sempre o dobro da memoria, eu gostaria de fazer o teste aqui, poderia me explica onde modifico isso? minha mobo é a da assinatura, valeu. Outra pergunta eu posso almenta a voltagem da memorio acima de 1.65v nesse processador com segurança?
 
Última edição:
O que seria o uncore na bios da placamae?? la nao encontro nem o nome uncore .. seria aqueles IOH???
 
Vc poderia me dizer qual a relação entre o vtt e vcore? Reparei que quando eu coloco um valor um pouco mais alto no vtt eu consigo baixar um pouco o vcore.
 
Exelente teste! Parabéns aê!

Obrigado ;)

muito show esse tutorial seu, me da uma dica, eu tenho um core i5 750 e gostaria de elevar minha memoria ( Corsair CM3X2G1600C9 DDR3-1600 ) que hoje esta 1600mhz para 1800mhz ou ate mesmo 2000mhz, mas eu nao consigo vendo seu tutorial vc explicou um lance de uncore, o que seria esse uncore exatamente e onde eu configuro esse valor, vc disse que tem que esta sempre o dobro da memoria, eu gostaria de fazer o teste aqui, poderia me explica onde modifico isso? minha mobo é a da assinatura, valeu. Outra pergunta eu posso almenta a voltagem da memorio acima de 1.65v nesse processador com segurança?

max, nos Lynnfield (seu caso) o Uncore é fixo e derivado do base clock (bclk) e não atrelado a frequencia da memória. A memória é aconselhavel deixar a 1.65v e ver o máximo que você consegue com essa tensão, seja apertando as latências ou aumentando a frequencia.

Tudo você acha na BIOS da placa mãe.

Muito Bom !

Bastante esclarecedor.

Obrigado!

O que seria o uncore na bios da placamae?? la nao encontro nem o nome uncore .. seria aqueles IOH???

Raphael, na Rampage o nome usado pelo o que eu lembre é UCLK Frequency(Uncore Clock) na BIOS. Procura lá que vai ter ;)
O IOH é o antigo Northbridge dos s775 mas agora a principal função é a transferência de dados entre VGA e CPU. Não tem mais a ver com a memória como antes, agora fica tudo na CPU. Ou seja, vc pode usar uma tensão mínima no IOH sem afetar o overclock das memórias ou do uncore.
 
Vc poderia me dizer qual a relação entre o vtt e vcore? Reparei que quando eu coloco um valor um pouco mais alto no vtt eu consigo baixar um pouco o vcore.

Danilo, como são duas tensões relacionadas diretamente ao processador como um todo, é normal que o VTT afete o VCC e vice-versa. Teoricamente "não deveria" pois o VTT é mais relacionado a parte do Uncore/IMC mas na prática não acontece isso, como você notou.

O contrário também acontece, quem não quer utilizar muito VTT (1.35v valor máximo estipulado pela Intel) e quiser rodar as memórias a 2000mhz/4000mhz uncore, pode compensar com um aumento considerável do VCC que vai chegar uma hora que vai estabilizar.

Teoricamente, novamente, o processador é mais suscetível a eletromigração pelo VTT do que pelo VCC (vcore). Ou seja, seria melhor utilizar VTT baixo e aumentar o vcore.
 
Danilo, como são duas tensões relacionadas diretamente ao processador como um todo, é normal que o VTT afete o VCC e vice-versa. Teoricamente "não deveria" pois o VTT é mais relacionado a parte do Uncore/IMC mas na prática não acontece isso, como você notou.

O contrário também acontece, quem não quer utilizar muito VTT (1.35v valor máximo estipulado pela Intel) e quiser rodar as memórias a 2000mhz/4000mhz uncore, pode compensar com um aumento considerável do VCC que vai chegar uma hora que vai estabilizar.

Teoricamente, novamente, o processador é mais suscetível a eletromigração pelo VTT do que pelo VCC (vcore). Ou seja, seria melhor utilizar VTT baixo e aumentar o vcore.

Certo, mas nesse caso se eu desse preferência ao vcore as temperaturas subiriam certo? O mesmo se aplica ao vtt se eu aumentar as voltagens aumenta as temperaturas no mesmo nível do vcore.

No meu caso estou usando o vtt em 1340v bios (real 1328v) e vocre bios + 0,080 bios (real 1280v) pra eu estabilizar meu over dando prioridade ao vcore eu teria que praticamente inverter os valores do vtt / vcore.

Ha já ia me esquecendo parabéns pelo tópico cara, deve ter levado várias horas para faze-lo.
 
Nicolas, esse seu tópico ficou show de bola, você está de parabéns.
 
Certo, mas nesse caso se eu desse preferência ao vcore as temperaturas subiriam certo? O mesmo se aplica ao vtt se eu aumentar as voltagens aumenta as temperaturas no mesmo nível do vcore.

No meu caso estou usando o vtt em 1340v bios (real 1328v) e vocre bios + 0,080 bios (real 1280v) pra eu estabilizar meu over dando prioridade ao vcore eu teria que praticamente inverter os valores do vtt / vcore.

Ha já ia me esquecendo parabéns pelo tópico cara, deve ter levado várias horas para faze-lo.

Na verdade levou dias hehehe... fui fazendo em partes pois não tenho tenho integral para escrever algo assim. Até pq preciso elaborar, depois testar, retestar, escrever... mas foi gratificante. Gosto disso.

Voltando...o VTT não aumenta tanto a dissipação como o vcore. E sim, se escolher aumentar bastante o vcore e diminuir o VTT, a CPU vai esquentar bastante. Não sei qual o nivel do seu overclock, mas as tensões estão totalmente seguras.

Nicolas, esse seu tópico ficou show de bola, você está de parabéns.

Valeu tibanu :)
 
parabens cara !
eu aqui em casa também abaixei a conta d luz fazendo alguns ajustes...

também queria ter esse medidor ae...


ps.........quando eu vejo esse mult 21 ae funcionando eu tenho q rir kkkkkkk
 
Muito bem detalhado, vai tirar muita dúvida da galera.

Parabéns.
 
Parabéns meu amigo,muito esclarecedor o tópico,poxa deve ter dado maior trabalho os testes...rsrs...abração..
 
Amigo nicolas, uso 4ghz com 1.33 vcore e 1.30 VTT(QPI/DRAM)... compensa deixar o VTT em 1.33 ou 1.34 pra abaixar esse vcore sem risco pra uso diario? se sim, em quanto o vcore vc acha q posso abaixar deixando o VTT em 1.34???
 
Excelente explicação!!! até salvei essa aula no meu Pc....:)

Vlw
 
Parabens, muito bom.

Será que compensa sair do meu i5 750 para um i7 860, iria usar com HT on?
 
parabens cara !
eu aqui em casa também abaixei a conta d luz fazendo alguns ajustes...

também queria ter esse medidor ae...


ps.........quando eu vejo esse mult 21 ae funcionando eu tenho q rir kkkkkkk

Ebay po... procura o medidor lá :p

Essa do multi aí até eu tenho que rir, aconteceu só aquela vez, depois nunca mais.

Muito bem detalhado, vai tirar muita dúvida da galera.

Parabéns.

Obrigado, espero ter tirado ;)

Parabéns meu amigo,muito esclarecedor o tópico,poxa deve ter dado maior trabalho os testes...rsrs...abração..

Grande Rafael! Deu trabalho mas foi "parcelado". Valeu :D

Amigo nicolas, uso 4ghz com 1.33 vcore e 1.30 VTT(QPI/DRAM)... compensa deixar o VTT em 1.33 ou 1.34 pra abaixar esse vcore sem risco pra uso diario? se sim, em quanto o vcore vc acha q posso abaixar deixando o VTT em 1.34???

Na minha opinião não vale a pena. Pra saber quanto de vcore você *talvez* possa baixar, só vc mesmo testando, pois cada CPU reage de forma diferente a distribuição de tensões, e não é porque o vizinho conseguiu que aí vai dar o mesmo resultado. Talvez seja muito melhor, igual, ou muito pior.

Eu acredito que se você quiser mexer aí no seu over, o que vale a pena é aumentar a frequencia do Uncore, e dependendo, aumentar o VTT (caso precise, para manter estabilidade, devido ao aumento do uncore) até 1.35v se você não quiser passar da margem de segurança estipulada pela Intel. Isso sim trará algum ganho real.

:)

Excelente explicação!!! até salvei essa aula no meu Pc....:)

Vlw

Não é pra tanto :p

Obrigado.

Parabens, muito bom.

Será que compensa sair do meu i5 750 para um i7 860, iria usar com HT on?

O HyperThreading é utilizado sim no i7 860, a questão é se *você* vai usa-lo ou não. Essa resposta você pode encontrar nesse tópico e avaliando todo o contexto nele expresso. ;)

Qualquer coisa é só perguntar.

Legal Nicolas...

Será de muita utilidade esse tópico.

Abraços

Valeu Guerreiro! Espero que seja mesmo e consiga ser entendido por todos. Tinha muito material, algumas coisas filtrei, outras ainda queria fazer mas tive que cancelar, e resultou nesse tópico :p

Abraço! :)
 
Última edição:
Boa Nicolas....
Ajuda bastante pra galera entender alguns lances sobre o VTT/Vc e a grande importância do Uncore na performance (agora com ajuste assíncrono por meio de divisores...e não só um valor atrelado à frequência das memo/fsbs)...
Principalmente em processadores de multi baixo (920), no qual a tensão do IOH necessariamente tem que ser maior para um bom OC (e o divisor leva o Uncore mínimo a um nível mais elevado...quem ler com atenção (atenção mesmo), perceberá que certos sjustes de voltagens são realmente necessários e que esse "problema" (rsrsrs...do cara comprar uma memo 2K e trabalhar a 1600) são facilmente contornáveis....
Manda bronca nos testes ;)

Abraxxxxxxxx
 
Boa Nicolas....
Ajuda bastante pra galera entender alguns lances sobre o VTT/Vc e a grande importância do Uncore na performance (agora com ajuste assíncrono por meio de divisores...e não só um valor atrelado à frequência das memo/fsbs)...
Principalmente em processadores de multi baixo (920), no qual a tensão do IOH necessariamente tem que ser maior para um bom OC (e o divisor leva o Uncore mínimo a um nível mais elevado...quem ler com atenção (atenção mesmo), perceberá que certos sjustes de voltagens são realmente necessários e que esse "problema" (rsrsrs...do cara comprar uma memo 2K e trabalhar a 1600) são facilmente contornáveis....
Manda bronca nos testes ;)

Abraxxxxxxxx

O amigo nicolas disse que o IOH deveria ser o minimo possivel, voce citou que pro caso do 920 (meu caso), tem que ser maior... e agora? :S
Tou usando 20x200 aqui, com memoria em1600 e uncore em 3200, nao sei se ta estavel, pq apesar do cpu nao da BSOD em testes de prime95 nem benchs, vejo meu resultado nos benchs menores que outras pessoas tb usando o i7 em 4ghz, feito no cpu do 3DMark vantage...

Minhas tensoes estao assim, o que eh aconselhavel pra mim?
 
Ele falou o correto;;;;
Sempre o bom overclock é aquele que usa a menor voltagem possível;;;
Acontece que vc subiu o BCLK de 133 pra 200...consequentemente necessitará mais voltagem no IOH...
Diferente de, por exemplo manter seus 4000 Mhz com 30 X 133 mesmo BCLK...
Abraxxxxxxxx
 
Ele falou o correto;;;;
Sempre o bom overclock é aquele que usa a menor voltagem possível;;;
Acontece que vc subiu o BCLK de 133 pra 200...consequentemente necessitará mais voltagem no IOH...
Diferente de, por exemplo manter seus 4000 Mhz com 30 X 133 mesmo BCLK...
Abraxxxxxxxx

e qual seria uma boa voltagem do IOH pra eu botar?? e somente aumentar o IOH pode melhorar o desempenho? ou posso diminuir vcore com o aumento dos IOH?
 

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