piste Base de l'overclocking INTEL Core " HASWELL" 4670K / 4770K/ 4690K / 4790K

starjojotrek

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Base de l'overclocking INTEL Core i7 " HASWELL " 4xx0 K

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Un an après le succès du premier CPU gravé en 22nm " Ivy-Bridge ", INTEL récidive avec la 4ème génération de CPU.
Toujours gravés en 22nm, les CPU HASWELL sont sortis officiellement le 4 Juin 2013 drainant avec eux le nouveau chipset Z87.


Die map d'un Core i7 4770K, le plus puissant actuellement

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Cette nouvelle famille de processeurs se décline en dual-core et quad-core , avec et sans l'hyper-threading .
Elle reprend les actuelles appellations Core i7 , soit Core i3/i5/i7 , en y ajoutant la mention 4xxx pour se différencier de ses ainées .


Sans rentrer dans des détails trop techniques, ces CPU proposent une solution graphique intégrée sur le die, le HD4600. Beaucoup plus puissant que "l'ancien" HD4000 proposé sur Ivy-Bridge

Cette nouvelle génération de CPU s'est accompagnée d'un nouveau socket, le 1150, référence au nombre de pins sur celui-ci et d'un nouveau chipset, le Z87.



Principe de fonctionnement du chipset Z87
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On remarque la prise en charge de 6 ports SATA III et 6 ports USB 3.0 en natif !
Les ports PCIe en 3.0 sont également de la partie. La mémoire sera gérée sur 2 canaux.



Mais ce qui nous intéresse le plus ici, c'est la partie overclocking !
Tout d'abord, regardons comment cette nouvelle architecture gère les tensions.

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Le gros changement pour les clockeurs et les fabricants de carte mère, c'est le processeur qui va gérer lui-même 5 tensions !

On commence par la tension principale du CPU : VccIN.

C'est la tension de base allouée au CPU, autrement appelée " input voltage " en fonction des fabricants.

CPU Core voltage, inutile de présenter cette tension que tout le monde connait, c'est la tension destinée aux cores du CPU.

La tension Ring, ou " uncore ". C'est la tension du cache ratio, ajustable sur HASWELL, nous y reviendrons.

La tension pGfx, c'est la tension accordée à la partie graphique du CPU, à désactiver si vous possédez une carte graphique.

Les tensions IOA et IOD. Ce sont les CPU IO Analogique et Digital principalement axés sur la RAM, nous en reparlerons plus loin.

La tension SA ou " systeme agent voltage " va gérer différentes choses (contrôleur mémoire, DMI, PCI-E, unité d'affichage).

Nous terminerons par la seconde tension qui entre dans le CPU, le Vddq. C'est la tension de la mémoire vive.


Voici quelques recommandations au sujet des tensions, je pense que les températures vous arrêteront bien avant les max voltages...

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Assez de théorie pour aujourd'hui, direction un bios GIGABYTE pour regarder les réglages de base.

-1 Réglage de la mémoire vive

-2 Overclocking CPU

Réglages de la mémoire vive



Il faut commencer par paramétrer votre mémoire vive ( fréquence, timings, tension )

La fréquence, ici je passe en 16.00 pour obtenir 1600MHz :

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Les timings, à mettre sur les CHANNELS A et B :

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Avec HASWELL, la mémoire se gère via 4 tensions :

DRAM : C'est la tension accordée à la RAM, souvent 1.5v ou 1.65v

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Ensuite viennent les tensions SA, I/OA et I/OD. Pour ces 3 dernières, il suffit de mettre le mode XMP pour voir comment elles se comportent. Repasser en mode MANUEL et fixez ces tensions au même valeur que le mode XMP.


Sur le screen si dessous, c'est de la RAM entrée de gamme @ 1600MHz CAS 9 donc inutile d'augmenter les tensions SA, I/OA et I/OD même avec 4 barrettes.

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Effectuez quelques tests pour vous assurer que la RAM est stable et ne posera aucun problème pour la suite de l'oc.

Si la RAM est bien câlée, nous pouvons passer au CPU :)




Dans un premier temps, je vous propose de mettre le CPU @ 3.9GHz soit sa fréquence max TURBO.

Pour cela, nous allons fixer différentes tensions et ratios.

Attention chaque CPU ne réagit pas de la même manière, les réglages si dessous sont à titre d'exemple. Votre CPU réclamera peut-être plus ou moins de tension pour fonctionner correctement.


Je commence par désactiver la puce HD graphique intégrée au processeur puisque qu'elle ne me sera d'aucune utilité :

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Ensuite, il faut commencer à fixer les tensions

Attention, je connais déjà ce processeur et les tensions sont resserrées, je vous conseille les réglages suivants pour commencer :

VRIN : 1.70v La tension d'entrée principale du CPU
Vcore : 1.10v
Vring : 1.10v La tensions de l'Uncore ratio

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Pour aider la tension VRIN, je vous conseille d'augmenter son LoadLine Calibration :

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Il faut fixer les PCH :

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A présent, nous allons fixer les ratios :

CPU clock ratio, il détermine la fréquence du processeur, ici nous souhaitons obtenir 3.9GHz donc nous le fixons à 39 ( ratio CPU x BCLK = fréquence CPU soit 39 x 100 = 3900MHz = 3.9GHz )

Perso je désactive le TURBO BOOST, l'EIST et toutes les économies d'énergies pendant la recherche d'oc.

Uncore ratio ou autrement appelé cache ratio se fixe à 35 quelle que soit la fréquence CPU, l'Uncore ratio restera à 35. ( sauf peut-être sous LN² )

Les options de PLL sont laissées en AUTO puisqu'elles sont très bien gérées ainsi.

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Maintenant il ne reste plus qu'à effectuer quelques tests pour contrôler la stabilité et bien sûr la température en pleine charge puisque HASWELL a tendance à chauffer.

Pour la suite de votre overclocking, voici les tensions et ratio à changer :

VRIN : à augmenter progressivement avec le ratio CPU ( 1.75v pour 4.8GHz chez moi )
Vcore : à augmenter avec le ratio CPU
CPU clock ratio : pour augmenter la fréquence CPU

Une fois votre fréquence H24 trouvée, n'hésitez pas à resserrer les tensions pour gagner en température.


Pour toute aide complémentaire, veuillez ouvrir un topic dans la section overclocking du forum ici.

HAVE FUN :sourire116-287e:
 
TUTORIEL OVERCLOCKING Haswell DEVIL'S CANYON 4690K / 4790K


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L'overclocking comporte des risques, ni OC-PC, ni moi-même ne pourrons être tenus pour responsables en cas de dégradation de votre matériel.



Commençons d'abord par parler brièvement des différences avec les processeurs Haswell premier du nom.

Intel a rajouté des condensateurs additionnels au dos de ses Devil's Canyon afin de toujours mieux filtrer les courants dans le but d'améliorer l'overclocking. De plus, le fondeur a changé de pâte thermique pour (tenter) d'amoindrir les températures.
Côté fréquence, ça devient sympa puisque le plus puissant des Devil Canyon (le 4790K) peut se vanter d'avoir une fréquence de base @ 4.0GHz contre 3.5GHz pour les 4770K.
La fréquence TURBO suit le même raisonnement avec un boost maximum @ 4.4GHz contre 3.9GHz pour les désormais anciens 4770K. Intel a donc augmenté les fréquences de fonctionnement de 500MHz.


Ce tutoriel sera réalisé sur une carte mère GIGABYTE Z97X-SOC. Voici une petite liste des concordances pour les tensions :

Gigabyte - Asus - MSI - EVGA

Vcore : CPU Vcore - CPU CORE VOLTAGE - CPU CORE VOLTAGE -CPU VOLTAGE TARGET
Vccin : CPU VRIN External Override- EVENTUL CPU INPUT VOLTAGE - VCCIN VOLTAGE - CPU VIN
Vccring : CPU RING Voltage - CPU CACH VOLTAGE -CPU RING Voltage - CPU RING TARGET
Vram : DRAM Voltage - DRAM VOLTAGE - DRAM Voltage -DIMM VOLTAGE
SA : CPU System Agent Voltage - CPU System Agent Voltage - CPU SA VOLTAGE - VSA offset mode
I/O Analogique ( I/O A ) : CPU I/O Analog Voltage - CPU I/O Analog Voltage - CPU IO ANALOG VOLTAGE - I/O A offset mode
I/O Digital ( I/O D ) :CPU I/O Digital Voltage - CPU I/O Digital Voltage -CPU IO DIGITAL VOLTAGE I/O D offset mode

Ce tutoriel est composé de trois parties :

I Réglages de base
II Overclocking modéré avec les tensions par défaut
III Overclocking

Sans vouloir choquer personne, ce tuto se passera d'OCCT pour les tests de stabilité. En effet, je juge celui-ci aussi violent qu'inutile. Nous lui préfèrerons deux petits runs : CinébenchR15 et wPrime1024. Libre à vous de choisir vos tests de stabilité... En sachant qu'aucun d'eux ne pourra vous prémunir contre un magnifique BSOD.
Si votre configuration vient d'être montée, je vous conseille de lancer quelques runs sans toucher le bios, donc aucun réglage ni même la ram. C'est juste pour confirmer que la configuration fonctionne et par la même occasion on regarde les températures.

Tout les screens ont été réalisé avec un gros watercooling maison à base de rad 480 épais, ce qui explique en partie les températures obtenu, ne soyez pas surpris d'obtenir des températures plus hautes.


Donc on démarre full stock (paramètre d'usine pour toutes les pièces de la machine) avec cinébenchR15 :


Comme je le disais, notre configuration est entièrement par défaut, les économies d'énergies sont actives et la ram est reconnue @ 1333MHz en CAS9
Le 4790K a bien suivi ses spécifications puisque la fréquences est montée @ 4.4GHz pour un Vcore de 1.176v ( non visible sur le screen ).
Pour les températures, cela reste correct avec le core le plus chaud à 56°C. Le delta entre le core le plus chaud et celui le plus froid est " normal ", on retrouve cela sur Haswell premier du nom.

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On confirme avec wPrime1024 dans la foulée.
Ça chauffe légèrement plus mais pas de soucis.

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Très bien, la config ronronne, on va pouvoir triturer le bios. La première chose à faire est de paramétrer les barrettes mémoires afin de les faire fonctionner à leur juste valeur. Pour cela rien de plus simple, il suffit de regarder sur l'une des barrettes pour connaitre ses 3 spécificités qui sont : Fréquence - Timing - Tension


Ici nous sommes en présence de barrette fonctionnant @ 1600MHz en CAS 6-8-6-24 1T pour 1.60v

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Direction le bios pour entrer ces valeurs.


Je commence par régler l'option " System Memory Multiplier " qui déterminera la fréquence.

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Ensuite on se dirige vers l'onglet des timings pour entrer : 6-8-6-24 1T

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Et on termine avec la tension allouée aux barrettes avec l'option " DRAM Voltage ".
Je laisse volontairement l'option " DRAM Termination " par défaut, pour les plus pointilleux d'entre vous cette tension devrait être moitié moins que la tension dédiée aux barrettes.
Donc avec ces barrettes, on aurait pu la fixer à 0.800v. Pas forcément utile surtout si la fréquence et les timings sont aux valeurs usine.

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Trois autres tensions interfèrent directement avec la mémoire : Le SA et les I/O A & D. Encore une fois, compte tenue de la faible fréquence mais également de la faible quantité de mémoire ( 2 x 2Go ), il n'est absolument pas utile de toucher à ces tensions.
Pour les configurations équipées de quatre barrettes ou ayant des fréquence élevées 2800MHz+, oui effectivement ces tensions aident au bon fonctionnement.
On a fait fonctionner 2 x 8Go @ 2800MHz CAS11 avec seulement 0.95v au SA, soit + 0.100v. Les I/O A & D étaient restés par défaut à 1.00v, soit +0.000v.


Je passe rapidement sur les PCH puisqu'ils resteront fixés à leur valeur par défaut.

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Bref les barrettes sont ready ?!? OK !! On pense à sauvegarder le profil et pourquoi pas le nommer : stock.1600 ( le CPU est à stock et la ram @ 1600MHz ), c'est un moyen très simple d'identifier ses profils du premier coup d'oeil ;) .

De retour sous windows, il faut vérifier que nos barrettes tiennent leurs spécificités et refaire nos 2 runs de tests. Au passage j'en ai profité pour désactiver les économies d'énergie ( nous y reviendrons plus bas ) afin de vous montrer la fréquence et le Vcore au boost maximum. Nous terminerons cette série par le juge de ram : SuperPi32M.


CinébenchR15 grappille quelques points grâce à la mémoire bien réglée.

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Mais wPrime devient un poil plus long, ceci s'explique par le fait que le run est lancé dès l'arrivée sous windows, donc certains processus se sont lancés pendant le calcul.

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Pas de soucis pour les bonnes vieilles barrettes de G.skill Pi qui terminent bien le SuperPi32M

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A présent, notre machine est opérationnelle et bien configurée, du moins à ses valeurs prévues par le constructeur... Mais notre but n'est pas ici, n'est-ce pas ?
Il est grand temps de jouer avec les tensions et la fréquence de notre CPU !!
 
On va passer aux choses sérieuses avec l'overclcoking de notre CPU :cool-186b:

Pour rappel :

Gigabyte - Asus - MSI - EVGA

Vcore : CPU Vcore - CPU CORE VOLTAGE - CPU CORE VOLTAGE -CPU VOLTAGE TARGET
Vccin : CPU VRIN External Override- EVENTUL CPU INPUT VOLTAGE - VCCIN VOLTAGE - CPU VIN
Vccring : CPU RING Voltage - CPU CACH VOLTAGE -CPU RING Voltage - CPU RING TARGET
Vram : DRAM Voltage - DRAM VOLTAGE - DRAM Voltage -DIMM VOLTAGE
SA : CPU System Agent Voltage - CPU System Agent Voltage - CPU SA VOLTAGE - VSA offset mode
I/O Analogique ( I/O A ) : CPU I/O Analog Voltage - CPU I/O Analog Voltage - CPU IO ANALOG VOLTAGE - I/O A offset mode
I/O Digital ( I/O D ) :CPU I/O Digital Voltage - CPU I/O Digital Voltage -CPU IO DIGITAL VOLTAGE I/O D offset mode

Dans le post ci-dessus, nous avons vu que notre 4790K de test montait @ 4.4GHz pour un Vcore de 1.176v
Nous savons tous que cette tension est exagérée, il y a fort à parier que notre CPU tiendrait la même fréquence avec un Vcore beaucoup moins haut, peut-être 1.14v voir même moins. Intel et ses complices fabriquant de carte mère augmentent les tensions pour garantir une compatibilité et surtout une stabilité à toute épreuve.
Mais prenons le problème autrement puisque ici nous recherchons un overclocking du CPU, c'est à dire augmenter sa fréquence.

Je vous propose de laisser le Vcore à sa valeur usine ( dans notre cas 1.176v ) et voir jusqu'où notre 4790K pourrait monter. Nous profiterons du retour dans le bios pour " fixer " différentes tensions et régler quelles ques options.
Aller go !

Perso je commence toujours par désactiver les économies d'énergies, elles sont pas forcément gênante mais je préfère éliminer un facteur de risque. Et rien ne nous empêchera de les remettre une fois l'oc terminé.

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Une fois cela fait, on se dirige vers les tensions avec tout d'abords le CPU VRIN External Override ou VCCin, c'est la tension d'entrée principale du CPU. Les phases d'alimentations dédiées au CPU servent à lisser cette tension et uniquement cette tension.
Par défaut, elle était à 1.80v pour Haswell premier du nom sur chipset Z87. Devil Canyon et son chipset Z97 la baisse à 1.70v.
La bonne valeur de cette tension se situe dans un delta autour de +0.40v à +0.50v du Vcore.
Pour revenir à notre cas, pour un Vcore de 1.176v nous devrions appliquer une tension VCCin comprise entre 1.57v et 1.67v, nous la fixerons à 1.60v

Attention, ASUS et ses cartes mères ROG propose deux options pour cette même tension :
Initial CPU Input Voltage : C'est le VCCin qui sera appliqué pendant le démarrage de la config
Eventual CPU Input Voltage : C'est le VCCin qui sera appliqué pendant le fonctionnement normal


On passe maintenant au Vcore que nous fixerons à 1.175v, ce qui donnera 1.176v arrivé sous windows.

On continue avec le CPU Ring Voltage, c'est la tension du cache ratio autrefois appelée NorthBridge. Par défaut à 1.20v avec Devil Canyon puisque par défaut sa fréquence suit celle du CPU, donc le cache ratio monte @ 4.4GHz. Perso je trouve cette tension encore une fois exagérée donc je la baisse à 1.15v qui sera amplement suffisant pour le moment. Pour éviter une inconnue, je vous conseille de fixer cette tension à 1.20v pour le moment histoire de pas risquer un BSOD à cause de cette tension.

On termine ici avec nos trois dédiées à la ram, le SA et les I/O A & D. Nous l'avons vu plus haut, inutile de toucher à ces tensions mais je préfère les fixer à +0.00v afin d'éviter une fluctuation qui serait malvenue et surtout source de chaleur inutile.


Rien de mieux qu'un screen pour revoir tout ça :

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Un dernier point au sujet de la tension CPU VRIN External Override, cette dernière à tendance à chuter en pleine charge donc pour éviter cela il suffit de régler son LoadLine Calibration ( LLC )


En mode TURBO, ça chute nettement moins voir plus du tout.

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Passons maintenant aux réglages des fréquences, avec le Vcore d'origine il ne faut pas espérer taper 5.0GHz ;)
Nous conseillons de monter par palier de 100MHz jusqu'au premier BSOD. Nous avons testé notre 4790K en coulisse pour déterminer sa meilleur fréquence avec son Vcore stock.
Après quelques runs, l'i7 est monté tranquillement @ 4.6GHz avec ses 1.176v de Vcore.

Voici comment changer la fréquence CPU et fixer la fréquence uncore ( ou ring ratio )


Il suffit de passer le CPU Clock Ratio à 46
On notera également les options " Host/PCIe Clock frequency " et " Processor Base Clock " fixés à leur valeur par défaut.

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Pour la suite, il y a deux écoles, ceux qui laisse le TURBO activé en mettant tout les cores à la fréquence souhaitée ou ceux qui le désactive.
Perso je fais partie de la première école.
Sur ce screen on notera aussi l'option " K OC " qui ne fait pas référence au forum mais au CPU de modèle K comme notre 4790K.
Plus bas, nous avons fixé l'option " No of CPU Core Enabled " et " Hyper Threading technology ', par défaut ces deux options sont actives mais autant les fixer.

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Il ne reste plus que la fréquence uncore ( ou ring ratio ) qui pour rappel va de paire avec la tension CPU Ring Voltage.
Sa fréquence doit se trouver inférieure entre 200MHz et 300MHz à celle du CPU, avec son minimum @ 4.4GHz bien sur.
Donc pour 4.6GHz sur le CPU, nous pouvons laisser la fréquence uncore @ 4.4GHz
Il est possible de contrôler cette fréquence via CPU-Z onglet " Memory ", c'est l'option NB Frequency.

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Nous sommes prêt pour les premiers tests @ 4.6GHz, n'oubliez pas de sauvegarder ce profil, chez moi il s'appelle 46.1600 ;)

Retour sous windows pour relancer nos deux runs tout en gardant un oeil sur les températures.



Et ça passe sans sourciller pour CinébenchR15 avec des températures plutôt sympa !

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wPrime vient confirmer la bonne tenue du CPU.

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Nous sommes arrivé à la fréquence maximum sans augmenter les tensions, 200MHz de gagner pour atteindre une fréquence de 4.6GHz ce qui est plutôt pas mal.
Bien sur le CPU a encore de la réserve, mais pour l'exploiter il nous faut retourner dans le bios
 
Pour rappel :

Gigabyte - Asus - MSI - EVGA

Vcore : CPU Vcore - CPU CORE VOLTAGE - CPU CORE VOLTAGE -CPU VOLTAGE TARGET
Vccin : CPU VRIN External Override- EVENTUL CPU INPUT VOLTAGE - VCCIN VOLTAGE - CPU VIN
Vccring : CPU RING Voltage - CPU CACH VOLTAGE -CPU RING Voltage - CPU RING TARGET
Vram : DRAM Voltage - DRAM VOLTAGE - DRAM Voltage -DIMM VOLTAGE
SA : CPU System Agent Voltage - CPU System Agent Voltage - CPU SA VOLTAGE - VSA offset mode
I/O Analogique ( I/O A ) : CPU I/O Analog Voltage - CPU I/O Analog Voltage - CPU IO ANALOG VOLTAGE - I/O A offset mode
I/O Digital ( I/O D ) :CPU I/O Digital Voltage - CPU I/O Digital Voltage -CPU IO DIGITAL VOLTAGE I/O D offset mode


Vous serez certainement nombreux à demander jusqu'où peuvent monter les tensions.

Pour rester safe, je dirais de pas dépasser 1.35v de Vcore en air / water, bien souvent les températures vous arrêteront avant puisqu'il est conseillé de pas dépasser 80°C en stress tests.

Bon fun à tous et surtout n'hésitez à ouvrir un topic d'aide pour vos overclocking
Topic réalisé par mcnico
 
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