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向世界纪录冲刺MC评测室极限超频实战

2012-11-27《微型计算机》测评室《微型计算机》2012年11月下

这不仅仅是一篇普通的评测,这不是你看得已经产生审美疲劳,那些平平淡淡、循规蹈矩的产品评测,这更是一场让人惊心动魄的刺激之旅,在这篇文章里,你将能体会到接近世界之巅的不凡魅力;这不仅仅是一篇普通的文章,或许你曾有过成为世界冠军的梦想,但由于种种原因无法实现,无需遗憾,如果有志在超频领域大展拳脚,本文就将成为你实现梦想的敲门砖,我们将联手著名超频选手Hicookie为你提供详细的极限超频方法。下面,就请跟随《微型计算机》评测室,一起来体验这次令人震撼的极限超频之旅。

LN2功能开关,可快速在16倍频与处理器设置倍频间切换,对于极限超频非常重要。高支持32GB DDR3 2400的四根DDR3内存插槽。采用豪华的32+3+2供电系统,为大幅极限超频创造了条件。由两根镀镍热管连接、覆盖供电、PLX芯片、PCH芯片三部分的大型一体式散热器。集成拥有48条通道、五端口的PLX PEX8747 PCI-E 3.0控制器,令这款Z77主板也可组建四路SLI/CrossFireX(x8+x8+x8+x8)。如果只使用单块显卡,则可选用这根黑色插槽,该插槽与CPU PCI-E控制器

LN2功能开关,可快速在16倍频与处理器设置倍频间切换,对于极限超频非常重要。高支持32GB DDR3 2400的四根DDR3内存插槽。采用豪华的32+3+2供电系统,为大幅极限超频创造了条件。由两根镀镍热管连接、覆盖供电、PLX芯片、PCH芯片三部分的大型一体式散热器。集成拥有48条通道、五端口的PLX PEX8747 PCI-E 3.0控制器,令这款Z77主板也可组建四路SLI/CrossFireX(x8+x8+x8+x8)。如果只使用单块显卡,则可选用这根黑色插槽,该插槽与CPU PCI-E控制器
LN2功能开关,可快速在16倍频与处理器设置倍频间切换,对于极限超频非常重要。高支持32GB DDR3 2400的四根DDR3内存插槽。采用豪华的32+3+2供电系统,为大幅极限超频创造了条件。由两根镀镍热管连接、覆盖供电、PLX芯片、PCH芯片三部分的大型一体式散热器。集成拥有48条通道、五端口的PLX PEX8747 PCI-E 3.0控制器,令这款Z77主板也可组建四路SLI/CrossFireX(x8+x8+x8+x8)。如果只使用单块显卡,则可选用这根黑色插槽,该插槽与CPU PCI-E控制器直连,延迟更低,能提供更好的单卡性能。整块主板全部使用顶级的三洋SEPC低ESR固态电容。众多的第三方芯片、豪华的供电系统,令技嘉首次在这款主板上采用拥有两倍铜、防潮技术的10层PCB设计。

技嘉GA-Z77X-UP7主板产品规格

板型 E-ATX
供电系统 32+3+2相
内存插槽 DDR3×4(高32GB DDR3 2400)
显卡插槽 PCI-E 3.0/2.0 x16×5(3根可提供完整带宽,2根提供x8带宽)
扩展插槽 PCI-E 2.0 x1×2
音频芯片 瑞昱ALC 898 7.1+2声道
网络芯片 英特尔WG82579V千兆网卡Atheros AR8161-B千兆网卡
I/O接口 USB 2.0+USB 3.0+LAN+PS/2+HDMI+模拟 7.1声道音频输出+
S/PDIF光纤+DP+DVI-D
特色功能 附送GC-WB300D WiFi/蓝牙4.0无线网卡

相信经常阅读本刊的读者非常清楚,《微型计算机》评测室是国内少有,具备极限超频能力的专业机构,已经实现过7.093GHz、7.44GHz等多个超高频率。而此次《微型计算机》评测室则将借助更加精良的设备、更加优化的系统软件,以及专业人士的加盟,力求在频率与性能测试成绩上均创造接近世界纪录的超频成绩。想知道我们是如何进行本次超频测试的吗?想知道极限超频的秘诀是什么吗?后的超频结果是否能如愿以偿?那么接下来的内容就不容错过了。

工欲善其事必先利其器

要想在极限超频中获得频率与性能测试上的双丰收,可并不是一件容易的事,第一个重要的工作就是找到合适的处理器。原因很简单,由于架构设计、生产工艺的不同,一些CPU天生就是创造频率纪录的高手,突破8GHz对于它们来说就是小菜一碟,但在比拼性能时,却无法让人满意;一些CPU天生就是高分制造者,凭借众多的核心,它们可以轻松改写wPrime的世界纪录,但频率却难以超过6GHz。幸运性能比拼中均能取得较好成绩,它就是采用3D晶体管、22nm生产工艺、Ivy Bridge架构设计的英特尔第三代智能酷睿处理器。因此在本次测试中,我们将使用这类处理器中的顶级产品——Core i7 3770K进行超频。

由于处理器在极限超频中,会大幅提高电压与工作频率,带来功耗上的急剧提升,因此要想顺利超频,并取得优秀的超频成绩,除了好使用700W以上的大功率电源外,还必须采用能够在处理器高功率状态下稳定运行的高端主板。所以,采用32+3+2相(处理器供电+VCCIO供电+核芯显卡供电)供电设计、标称大可支持2000W级CPU的技嘉GA-Z77X-UP7主板成为我们的选择。这是一款专为极限超频选手与游戏玩家设计的高端产品,尽管目前PWM芯片高只能管理12相供电电路,但技嘉工程师通过巧妙的设计,令它的供电能力较其他主板有了质的提升。

揭开一体式散热器,你会发现主板供电部分的设计非常复杂。37颗电感以及20颗IR IR3550M PowIRStage MOSFET呈L形,整齐地排列在主板正面。而在与供电部分对应的主板背面,则另外布置了17颗IR3550M MOSFET。相信硬件知识丰富的《微型计算机》读者早已了解,IR3550M MOSFET是一种与DrMOS类似的产品,集成了上下桥MOSFET与驱动芯片,可支持大60A的电流输出。因此一颗电感加一颗IR3550M MOSFET就能组成完整的一相供电电路,这也就意味着主板上的确配备了37相供电电路。但让人迷惑的是,主板供电电路的数字PWM芯片IR3563A却只有多管理8相供电的能力,那么它是如何掌控这只庞大的“军队”呢?

秘诀就在于布置在主板正反两面的8个“小家伙”——IR3599相位倍增器。这颗芯片的作用在于,它可以接入一路PWM信号,然后将该信号拆分为4路,并同时传送给与其搭配的四路供电电路,这样PWM芯片透过8颗IR3599就可以对8×4即32相核心供电电路进行控制。使用相位倍增器带来的影响是,信号拆分后,PWM开关频率只有原始频率的1/4,如果频率过低,供电电路会产生较大的纹波电压、纹波电流,增加超频难度。因此工程师为IR3563A设定了高达1200KHz的工作频率,这样即便经过拆分后,每相供电电路的工作频率仍可达到300KHz,与普通主板的工作频率相当。而更为科学的是,这一工作频率显然是经过工程师精心考虑过的。根据IR官方资料显示,IR3550M MOSFET在PWM频率为300KHz的条件下,更易达到佳转换效率,因此对于不进行超频的高端玩家来说,采用这一主板也能享受到更高的能耗比。

至于VCCIO与核芯显卡供电部分,主板则采用3+2相IR3570A PWM芯片进行管理。这样从理论上来看,如果32颗IR3550M MOSFET火力全开,那么这块主板的供电电路多就可以通过高达60A×32=1920A的电流。而根据工程师的测量显示,即便在1.9V电压下,将Core i7 3770K超频到6.6GHz,处理器所需总电流也只有160A左右。因此至少从硬件配置上来说,这款主板对极限超频所需要的高功耗,设计了超大的冗余度,做好了充分准备。

其他超频杀手锏

著名超频达人,来自我国台湾省的Hicookie(中文名:柯智化),曾创造Core i7 3930K、Core i7 990X等多项主频纪录,以及A105800K 3DMark Vantage世界纪录。在本次测试中,他将与《微型计算机》评测室联手进行超频。
著名超频达人,来自我国台湾省的Hicookie(中文名:柯智化),曾创造Core i7 3930K、Core i7 990X等多项主频纪录,以及A105800K 3DMark Vantage世界纪录。在本次测试中,他将与《微型计算机》评测室联手进行超频。

由美国著名超频玩家Kingpin设计、制造的Dragon F1 Gemini 2.0液氮炮。此次我们选用了它的蜂窝孔型全铜底座,可快速降温到低-184℃,适合对没有Cold Bug或者Cold Bug发生温度点十分低的CPU超频。c
由美国著名超频玩家Kingpin设计、制造的Dragon F1 Gemini 2.0液氮炮。此次我们选用了它的蜂窝孔型全铜底座,可快速降温到低-184℃,适合对没有Cold Bug或者Cold Bug发生温度点十分低的CPU超频。

被国外媒体誉为专为极限玩家设计的美国GELID GC-EXTREME硅脂,其导热系数高达8.5W/mK,并具备低温不冻结的特点,非常适合用于极限超频。
被国外媒体誉为专为极限玩家设计的美国GELID GC-EXTREME硅脂,其导热系数高达8.5W/mK,并具备低温不冻结的特点,非常适合用于极限超频。

通过80 PLUS GOLD认证的银欣金游侠Strider-Gold 1000W电源,其+12V单路输出功率与电流分别可达996W、83A,为极限超频提供充分保障。
通过80 PLUS GOLD认证的银欣金游侠Strider-Gold 1000W电源,其+12V单路输出功率与电流分别可达996W、83A,为极限超频提供充分保障。

超频平台
处理器 Core i7 3770K 
主板 技嘉GA-Z77X-UP7
显卡 Radeon HD 6450
内存 G.SKILL RIPJAWS-Z DDR3 2666 4GB×2
硬盘 OCZ Vertex4 256GB
电源 银欣金游侠Strider-Gold 1000W
操作系统 Windows XP

超频成功的关键——进行细致的防水处理

由于液氮炮在盛入液氮后,靠近“大炮”的主板周边温度会变得很低,出现结露现象,空气中的水蒸气将变为露珠,从而导致主板表面出现冷凝水。如果没有较好的防水措施,那么这就会令主板出现短路直至烧毁的严重故障,因此进行极限超频前的第一步就是进行细致的防水处理。

Step 1 涂抹凡士林

常用于医学、润肤的凡士林天生具备绝缘与防水的特性,因此第一步就是购买一瓶白凡士林,拆下主板散热器,将凡士林均匀地涂抹在整块主板PCB以及MOSFET、电感和电容等元器件上,如图1所示。超频完毕后,可以使用电吹风对凡士林进行加热融化,大概吹上5分钟基本就清理掉大部分凡士林,然后再用纸巾抹干净即可。

Step 2 在关键位置敷设大量高品质防水纸巾

这一步的目的是,在凡士林的基础上对主板加上双重防水保护。这里我们推荐大家选用用于擦拭机油、机械的工业擦拭纸。它们具备很好的吸水性、韧性,以及一定的抗水性,不易出现水渗透的现象。如实在买不到亦可选用较厚的厨房纸巾,好不要使用渗水性太强的普通卫生纸做防水。

首先我们将对为关键的处理器插槽背面进行防水工作,在安装液氮炮散热器底板前,在底板上插入一块由多层纸巾构成的正方形防水“屏障”,同时叠加一块相似体积大小,具有防水、保温功能的黑色保温棉以对处理器插槽背面做第三层保护,如图2所示,后再将散热器底板以及支架安装在主板上。接下来我们就需要对主板进行填充纸巾的工作。首先将每张纸巾揉搓、对折做成条状,塞到PCI-E插槽之间,以及I/O接口与供电部分,第一根内存插槽与液氮炮支架之间的空隙即可。而对于整体形状比较方正的部分,如主板存储部分,则同样铺设了一块正方形的防水“屏障”。为保险起见,我们还在主板PCI-E插槽背面粘贴了保温棉,降低显卡出现故障的概率。

下面,我们就将进行主板正面防水工作复杂的两个部分:1.在电感、电容、内存插槽之间塞满纸巾,由于这些元器件之间的缝隙太小,因此要求玩家必须颇具耐心地将纸巾撕成各种小条或块状,填满空隙。特别是内存插槽之间,它的缝隙实在太小,不能用手将纸条按进去,我们通过使用刀片与小号平口螺丝刀对纸条进行“按摩”后,解决了这一难题。2.对处器插槽正面进行防水处理。我们同样为它剪出了一个正方形“屏障”,不过必须注意控制大小,以免遮挡显卡或内存插槽。同时与背面不同的是,由于需要使用处理器插槽,因此在“屏障”插上支架之前,需要剪出一个与插槽大小相当的空间(可在安装支架前,就量好该空隙的大致位置与大小,并用笔画出),如图3。后,同样叠加一块相似体积大小的保温棉进行第三层防水保护即可,当然它同样需要剪出一块供插槽使用的空间。

经过以上工作,我们就完成了整块主板的防水工作,如图4所示。

Step 3 安装液氮炮

这部分的技术难度并不大,首先在全铜底座上用透明胶粘贴温度探头,以便超频时,通过测温仪可随时了解液氮炮的温度。然后用吸水保温棉为它“量身订做”一个保温防潮套,套在液氮炮上。接下来采用9点法均匀涂抹硅脂,就可将液氮炮安装在处理器上。后就是简单的支架、扣具安装工作。此外,考虑到超频时,液氮炮炮身附近的温度极低,因此为避免出现结露后,水珠下滴的可能,我们还在炮身上再套上了一层工业擦拭纸用来吸水,如本文第一页的题图所示。

Step 4 安装吹风风扇

使用液氮的一个问题是,在超频过程中液氮会吸收热量由液态变为气态,并四散出来,这势必会降低周围空气的温度,出现结露。因此我们特别在主板周边安装了三个12cm风扇,这样在进行超频时,它们可以快速地将蒸发出来的氮气吹走,减小结露程度。

需要重点进行的防水作业

图1,购买一瓶白凡士林,拆下主板散热器,将凡士林均匀地涂抹在整块主板PCB以及MOSFET、电感和电容等元器件上。
图1,购买一瓶白凡士林,拆下主板散热器,将凡士林均匀地涂抹在整块主板PCB以及MOSFET、电感和电容等元器件上。

图2,在散热底板上,插入一块由多层纸巾构成的正方形防水“屏障”,同时叠装一块黑色保温棉以对处理器插槽背面做第三层保护。
图2,在散热底板上,插入一块由多层纸巾构成的正方形防水“屏障”,同时叠装一块黑色保温棉以对处理器插槽背面做第三层保护。

图3,在擦拭纸上,剪出供处理器插槽使用的空间,对处理器插槽正面进行多层保护。
图3,在擦拭纸上,剪出供处理器插槽使用的空间,对处理器插槽正面进行多层保护。

图4,对主板上各个元器件的空隙都要用擦拭纸完全填充,只有充分保护的主板,才能长时间超频。
图4,对主板上各个元器件的空隙都要用擦拭纸完全填充,只有充分保护的主板,才能长时间超频。

突破7GHz 主频超频测试

在本次主频测试中,我们获得了非常不错的成绩,超频频率高达到111.19MHz×63=7004.74MHz,并通过了CPU-Z认证。在本文截稿时,该成绩在全球超频比赛网站HWBOT的四核处理器排行榜中总排名第17位。在Core i7 3770K处理器中,排名第二。接下来,就请看看我们是如何实现这一奇迹的。

Step 1:安装精简版Windows XP操作系统。这是因为越简单、系统启动程序越少的操作系统更易提升超频稳定性与成绩。

Step 2:由于Ivy Bridge处理器没有Cold Bug问题,因此超频前,我们将先倒入数杯液氮,对处理器进行降温,待液氮炮温度下降到低的-184℃再进行操作。

Step 3:在BIOS里开启只使用一颗处理器核心的功能, 显然,让一颗核心达到高频率比让所有核心都达到高频率要容易很多,开启该功能后,将更有机会让处理器实现高频率的突破。

Step 4:进入操作系统, 安装技嘉Z77主板专用的TweakLancher软件,准备进行超频。这是一款非常强大的工具,可对多种电压,以及处理器外频、倍频、内存小参进行调节。对于IvyBridge处理器来说,玩家只要重点提高处理器核心电压(温度达到低点后,高可设置在1.98V附近),并对VTT、IMC电压进行小幅加压0.1V~0.2V左右即可。频率方面,需要注意的是,尽管K版处理器可以任意调节倍频,但Core i7 3770K可以承受的大倍频只有63x左右,因此如想达到更高的频率,还需要提升外频。当然,鉴于英特尔将时钟发生器集成在处理器内部,因此处理器的可调外频并不高,110MHz左右就是它的极限。

Step 5:配合技嘉GA-Z77X-UP7主板特有的LN2功能,一边加入液氮,一边通过TweakLancher软件不断进行超频尝试。

就这样,在经过反复不断地尝试后,终我们在1.98V下获得了这一惊人成绩。需要提醒的是,Ivy Bridge仍存在Cold Boot Bug,易在超频失败后出现,只有当温度回升到-85℃后,这一故障才能排除。

寻找频率与性能佳结合点 超频性能测试

我们首先进行了Super Pi与PiFast测试,由于这两个软件在运行中都只会调用一个核心,因此测试方法与主频测试类似。但由于测试时发热量的增加,系统根本无法保证处理器在高超频频率下稳定运行这两个软件,因此必须下调处理器外频与倍频。同时,为提高成绩,测试中,我们还对内存小参进行了优化。

同样,经过多次尝试,处理器在110.4MHz×62=6843.93MHz时可稳定运行Super Pi一百万位,在下调到6794.98MHz后可稳定运行PiFast,并取得了良好的测试成绩。其中Super Pi一百万位的运行时间缩短至5.297秒,在HWBOT全球排行榜中排行第38位,而PiFast的计算时间只有10.55秒,排行第30位。wPrime测试方面,由于它是一个会调动所有核心、使用超线程技术的科学运算软件。因此,它的运行将直接导致处理器发热量剧增,所以进行这一测试时的有效方法是大幅下调处理器频率。终,我们发现在108.9MHz×59=6425.04MHz下,处理器可以3.577s的时间,完成wPrime 32M测试,排名全球第21位。

经验、装备缺一不可

不难发现,极限超频实际上就像玩《暗黑破坏神Ⅲ》一样,经验与装备都很重要。一方面,技嘉GA-Z77X-UP7主板强大的供电系统,方便的超频软件,以及对极限超频大有帮助的LN2功能提高了成功概率。为此本刊也特别针对这款主板的优异表现,为其颁发《微型计算机》编辑选择奖;一方面,你必须了解如何进行防水工作,处理器遭遇Cold Boot Bug的重启温度,以及处理器外频与倍频的佳搭配,才能少走弯路,节约时间获得好成绩。所幸的是,本文已经对IvyBridge超频进行了详细介绍,认真读完后,或许你的DIY经验值已经飙升。那么,就请行动起来,与我们一起,在超频世界中绽放光彩。

编辑选择奖

GA-Z77X-UP7对于超频玩家来说,它是一个得力助手。MC评测室第一次参与HWBOT排名,就取得了很好的成绩;对于游戏玩家而言,四路并联系统的实现,令Ivy Bridge的游戏性能有了质的飞跃。

极限超频成绩展示

 主频超频成绩在HWBOT排行榜中总排名第17位,在Core i7 3770K中排名第二。
主频超频成绩在HWBOT排行榜中总排名第17位,在Core i7 3770K中排名第二。

凭借3.577s的时间,我们的wPrime 32M测试成绩在全球排名第21位。
凭借3.577s的时间,我们的wPrime 32M测试成绩在全球排名第21位。

PiFast的计算时间只有10.55秒,排行全球第30位。
PiFast的计算时间只有10.55秒,排行全球第30位。

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用户评论

共有评论(1)

  • 2012.12.12 18:42
    1楼

    搞这么多防水什么的 为什么不考虑抽真空的负压环境

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