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超頻的確能夠讓CPU性能獲得大幅提昇,而且是『免費』的性能提昇,但有多少人注意到『免費』二字的背後您需要很多隱形的付出——超頻主板價值不菲、高性能散熱器也不便宜、多交了多少電費還不知道、還得忍受不低的噪音。這些都值得玩家們深思:超頻真的劃算麼?怎麼超頻纔最具性價比?
我們收到了不少讀者發來的郵件,前面幾期精彩測試,均來源於網友們的熱心提問,並取得了不錯的效果。本期測試,根據網友們的問題匯總,筆者發現大家對CPU超頻的概念還是模糊的,而且優化(超頻)使用CPU存在誤區,本期針對此問題進行詳細測試,給讀者呈現出CPU的最佳使用模式,以期能對大家在使用電腦中有所幫助。
CPU在電腦中的地位盡人皆知,若購機成本有限,配件的搭配可以用整合顯卡代替獨立顯卡,硬盤可以選擇小容量產品節省成本,惟獨CPU上不能節省,在合理搭配的前提下應優先選擇更好的CPU,這樣整機的性能不會差太多。雖然近年來CPU的性能突飛猛進,但在玩家看來,CPU的性能仍不夠用。而在成本有限得到前提下,超頻成為了免費提高CPU性能的最佳捷徑!
『超頻主要就是超CPU,CPU強運行什麼程序都提速』這個道理是大家超頻的主要動力。的確,CPU的頻率提昇能夠有效加快系統的運行速度。比如當年高清影片嶄露頭角時,沒有顯卡視頻解碼的協助下,大家看片都是通過CPU硬抗的,而當時默認狀態下CPU並不能夠流暢播放高清,而通過超頻後,即便是Athlon64X2也能流暢播放1080P高清影片。
遺憾的是,超頻這項技術活,入門容易精通難。一般來講,多數人超頻僅是簡單的加壓,提高頻率。大家都知道高頻性能好,但是成本(功耗散熱噪音)上真的劃算嗎?究竟CPU的最佳使用狀態是什麼樣呢?我們在超頻的同時更應該注意什麼呢?這就是本文所研究的內容,筆者通過對調節四核CPU的頻率和電壓,得出相應狀態下的溫度和功耗,通過翔實的數據圖告訴大家CPU的最佳使用狀態,即最佳電壓點!
●測試平臺的選擇:
為了測試CPU電壓和頻率對功耗的影響,平臺通過調節CPU設置,其餘配件設置均保持不變,檢測CPU的電壓和頻率間的功耗關系。CPU方面,選用了Intel上代王者CORE2ExtremeQX9770,為什麼選用QX9770呢?首先,因為筆者手中的QX9770體質較好,在普通散熱環境下頻率調節空間較大。其次,不采用AMDCPU的原因是,AMDCPU的電壓波動很大,且配套主板不像Intel平臺那樣完美,即便是高端主板對AMDCPU的電壓控制也不能保證,這樣就不能保證測試的客觀性。
采用超強散熱裝置輔助測試
主板方面,選擇了技嘉的EP45-Extreme,此款主板中CPU的各項電壓均能manual設置,且CPU核心電壓能以0.0125V的電壓步進,可以很好地把控CPU核心電壓,進而反映出核心電壓的變化對功耗的影響。
需要說明的是,測試過程中CPU電壓以BIOS設定值為准,比軟件實際檢測到的略高,因為CPU在使用中電壓會有波動。無論使用什麼主板,都會出現這種問題,所以,為盡量減小這裡產生的誤差,筆者選擇了技嘉EP45-Extreme。
功耗方面。由於測試所得的功耗值為整機(不含顯示器)的整體功耗,所以盡量降低平臺中其它配件的功耗影響尤為重要,因此選擇8400GS的主要原因就是低功耗,無風扇設計更能將風扇波動帶來的功耗變化降至為零。
●測試平臺方法介紹:
此次測試不同於以往,筆者要測試QX9770在不同電壓頻率下的功耗表現。具體分為三組測試:1電壓不變,降頻/超頻,測一組成績,並繪制成曲線圖。2頻率不變,降壓/加壓,測一組成績,繪制成曲線圖。3通過調節電壓,找出各電壓下能夠穩定的最高頻率,測一組成績,繪制成曲線圖。
測試所用軟件為著名拷機軟件Prime95,這款軟件堪pc穩定性的夢魘。無論系統性能多麼強勁,都可以將CPU佔用率壓至100%,此時系統負擔極大。通過15分鍾Preme95的檢測即可認為系統穩定。這裡筆者主要測試超頻後CPU的穩定性,所以Prime95模式選為SmallFFTS(純考驗CPU的負載能力)進行拷機測試,進而得出功耗表現。
小貼士:硅晶片功耗計算公式:功耗=C(寄生電容)xF(頻率)xV2(工作電壓平方)
首先,根據用戶們的使用習慣,筆者試驗下電壓不變,頻率變化以及電壓變化,頻率不變導致的溫度差異。下圖就通過不同頻率運行時的溫度進行詳細分析!
●不同頻率下溫度情況:
圖:頻率與溫度的線性關系
可以看出,待機狀態下,頻率的變化對CPU的溫度影響不大,即便是3.6GHz比2.4GHz多1.2GHz的懸殊頻率差異下,溫度僅高出4度,整體呈線性關系。待機狀態如此,在CPU滿載情況下,會有所有改變嗎?通過數據查看,最懸殊頻率下溫度差異為9度。
通過比較兩條曲線的弧度,我們能清楚看出兩條曲線大體呈現平行關系,也就是說,無論在待機還是滿載情況下。CPU的溫度與頻率的變化成正比線性關系。且CPU頻率的提昇對溫度的的影響不大。
●不同電壓下溫度情況:
既然CPU頻率的變化對溫度的影響不大,另一影響溫度的因素——電壓會產生多大影響呢?根據電子元器件的通用原理,電壓越高電子器件產生的溫度也越高。從測試成績上看,完全符合這項電子原理,1.4v狀態下,溫度比1.15v高出22度之多。整體感受是電壓的提昇,對溫度是加速提昇的。
綜合來看,兩種模式下的曲線弧度,如果說頻率的變化對溫度的影響是緩慢爬昇,電壓對溫度的影響就是變加速上昇了。從弧度也能一窺究竟,相比頻率的變化,電壓的變化對溫度的影響更甚。
接下來,筆者試驗下電壓不變,頻率變化以及電壓變化,頻率不變導致的功耗差異。下面就通過不同頻率運行時的功耗進行詳細分析!
●不同頻率下功耗情況:
與頻率對溫度影響的曲線圖相似,整體曲線呈平滑爬昇趨勢,最高值與最低值相差不大。在1.2GHz的頻率差距下,待機/滿載功耗僅增加了12/29W,從用戶們使用成本上來說,若平臺散熱能力能夠保證,建議大家超頻使用。提昇1.2GHz的代價僅是最多29W的電費。相信但凡是正常人都會對心動。
●不同電壓下功耗情況:
從圖中可以看出,電壓對功耗影響巨大,即便在3.2GHz固定頻率下,1.4V下比電壓比恆定在1.2875V3.6GHz功耗還高出22W。且整體曲線呈快速上昇趨勢,電壓對功耗的影響巨大。結合用戶的實際使用情況,一些通路廠商出品所謂的超頻主板通常會偷加電壓來達到穩定的目的,但用戶付出的是什麼呢?那就是電費成本。
綜合來看,功耗的線性變化和穩定的線性變化曲線相似,弧度基本一致,分析這樣的結果不難驗證功耗和溫度是同比上昇關系。頻率、電壓、功耗、溫度,四者間的關系也不難鋝順。硅晶片功耗計算公式:功耗=C(寄生電容)xF(頻率)xV2(工作電壓平方)的原理同樣適用於溫度。
上面的4組溫度功耗對比,實際上是通過相對理論的設置來表現電壓與頻率對功耗與溫度的影響幅度。而用戶的實際使用過程中,勢必不會那樣機械般地設置來使用電腦。
大家常說的超頻,現在已經走入了一個誤區,不少普通玩家甚至偽專業人士都會潛意識地認為超頻就是加壓提高頻率,認為但凡是超頻就是加高壓。實際上這是錯誤的,對真正的超頻玩家而言,尋找最佳電壓點是永恆的主題。那麼何為最佳電壓點呢?通俗點說就是能夠達到當前頻率的最低電壓值。
●最佳電壓點與溫度:
藉此,根據手中的QX9770體質,筆者通過實踐證明的最佳電壓點,來告訴用戶如何最大限度地,在最經濟的前提下最大性能地使用電腦。
從圖上所示,各個電壓點的最高穩定頻率,通過和QX9770基准狀態下比較,Intel對CPU的冗餘量是很足的,默認狀態為1.2875V,而3.2GHz的穩定狀態,1.2V即可滿足需要。在各組最佳電壓點中,1.3V3.6GHz的組合無疑是性價比最高的。
●最佳電壓點與功耗:
溫度表現尚此,那麼功耗方面呢?還是把默認狀態的QX9770做為參照物,默認狀態下待機/滿載92/169W,在最佳電壓點前顯得能耗比十分不足。而各個最佳電壓點的比較,1.3V3.6GHz的組合再次榮登能耗比榜首。其中不難看出,一味的盲目加電壓是不可取的,Intel官方的默認電壓通常具有冗餘量,用戶不超頻,完全可以將其降頻。
●從CPU封裝看穩定性:
根據CPU的規格劃分,除了緩存大小有優劣外,實際上也有電壓的優劣之分,大家應該知道超便攜電腦的價格非常貴,其中CPU的價格比重站得很高,裡面采用的CPU就是Intel特挑的超低電壓CPU。在穩定的前提下,電壓越低,對系統周邊的負載越低,反映到功耗和溫度上更低。對以硅晶體為材質的CPU而言,Intel並不能保證每顆CPU的標准都一致,通俗來講就是不能保證每顆CPU在同一頻率下的電壓值一定,勢必有高有低,若個體之間差異較大,就會采用默認頻率不同的封裝(同一系列的高低型號,如大家常見的E7200、E7300),若個體差異較小,就會默認封裝為一種規格,而為了保證每顆出廠的CPU穩定,就會在同一規格下,規定出一個適用所有CPU的電壓值,一般這個值Intel都會告知主板廠商,這樣在主板識別出CPU後就會加載Intel規定的電壓值,保證每顆CPU都穩定。
●一般用戶如何使用PC:
CPU的封裝情況,造就了CPU的最佳電壓點,Intel規定的電壓值,勢必要保證每顆CPU都穩定,相信只要您人品不是很差,就不會買到必須規定電壓纔能穩定的CPU,往往我們的CPU都可以降低電壓來使用。對一般用戶來說,CPU保證穩定就好,這話不假,筆者的測試也都是基於穩定的前提下進行的。所以,即使是不超頻,通過降壓也能得到默認狀態下的性能表現,而此時無論是溫度還是功耗都有所下降。對一般用戶來說,這就是一筆長期劃算的投資。
●性能級用戶如何使用PC:
對追求性能的用戶而言,默認頻率下的性能總是不夠用的,榨取更多的CPU性能是他們的訴求。而最佳電壓點的道理同樣適用於此,看過筆者的測試,相信讀者會對1.4v3.8GHz的性能投來羡慕的眼觀,但從能耗比上講,此狀態遠不如1.3V3.6GHz來的劃算,200MHz的提昇代價是將近40W的功耗,除了追求極限的玩家會采用這樣的設置,想必絕大多數人更傾向於1.3V3.6GHz的設置(比默認狀態功耗提昇不多,但性能提昇明顯)。在此,筆者的建議就是用戶量力而行,追求最大程度的能耗比,而不是性能。
●每個用戶都需最佳電壓點:
市面上的CPU種類繁多,也有個體差異的情況,所以本文無法一一回答出最佳電壓點究竟是多少?但相信本文的思路能夠給讀者啟發,讓更多人更好地使用自己的愛機!
硅晶片功耗計算公式:功耗=C(寄生電容)xF(頻率)xV2(工作電壓平方)
無論是您使用什麼CPU,什麼主板,都有最佳電壓點,不論您超頻與否,都需要最佳電壓點。不論是出於節能,還是出於性能目的,最佳電壓點同樣適用!