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激战A10-5800K FM2平台超频经验谈

2013-04-01林以诺《微型计算机》2013年3月下

虽然AMD在高端处理器领域已经无法与Intel抗衡,但在中低端市场,AMD APU却凭借着出色的性价比赢得很多用户的青睐。2012年第四季度,第二代桌面版APU的急先锋Trinity核心A10-5800K正式上市,搭配A85主板组成的FM2平台为中低端DIY玩家提供一个高性价比的攒机新选择。近日,国内玩家Enoch在风冷条件下顺利把A10-5800K超频至5.16GHz,一举打破风冷世界纪录。本期,我们将邀请Enoch以他的冠军平台为例子,和大家分享一下FM2平台的超频经验。

一、Trinity APU的新特性

与第一代Llano APU一样,Trinity也使用了32nm制程工艺,但与上一代APU相比,无论CPU还是GPU架构都发生了明显的变化。其中CPU从原来的K10架构升级到全新的打桩机Piledriver微架构,GPU则从VLIW5升级到VLIW4(Radeon HD 7000D系列)。由于架构的改变,Trinty APU接口也升级为FM2,并且无法兼容上一代APU的FM1接。不过,AMD官方宣布A75和A55主板改用FM2接口之后,将能够继续支持Trinity APU。下面,我们就来详细了解一下Trinity  APU各个组件在功能方面的改进和超频方面的新特性。

CPU能耐高压

与之前的推土机核心CPU一样,Trinity APU中也存在不锁倍频的K系列型号,可以直接提高倍频来提升主频,非K系列则需要通过提高外频来进行超频。在实际测试中笔者发现,Trinity APU中的CPU与推土机、打桩机CPU一样,具有默认工作电压高、发热大、耐高压、超频幅度有限的几个特点。例如A10-580 0K的默认电压就达到1.4V,关闭Turbo Core超频至4.5GHz稳定工作,需要1.5V以上的电压,超频至4.8GHz时的电压达到了1.65V。这里不得不佩服Trinity APU的耐高压特性,换成Intel的SNB、IVB核心CPU,风冷下加压1.65V几乎不可想象。而打桩机架构的超频潜力几乎已经被AMD压榨得所剩无几,高频Trinity APU的CPU超频幅度非常有限。因此,对普通玩家而言,购买低主频的APU可玩性和性价比会更高。

GPU频率与CPU外频挂钩

Trinity APU的GPU部分采用了较先进的VLIW4体系(也就是HD 6900系列显卡的架构),因此3D性能可以与目前的低端独立显卡相媲美。Trinity APU的GPU频率与独立显卡一样支持节能变频,在低负载时能够自动降低工作频率与电压,以减少功耗与发热。另外,GPU中还集成了Display Port 1.2、HDMI 1.4B与DVI输出接口,能够支持三屏Eyefinity。新一代的UVD技术也让Trinity APU的视频播放质量进一步提升,支持包括:视频防抖、视频色彩增强、极速编码、Quick Stream等在内的多项新增高清媒体加速功能。

由于CPU外频与整合的GPU频率是挂钩的,在CPU外频提高后,集成显卡频率也会提升,过高会引起系统花屏。因此,非K系列Trinity APU的用户如果想大幅度提高CPU外频(110MHz以上),建议外接独立显卡使用。而且FM2平台的主板上没有集成显存,必须调用系统内存作为显存使用。因此内存频率对集显性能的影响也很大,建议尽量搭配2133MHz以上的内存。集成显卡频率与CPU外频挂钩,CPU外频又与内存频率存在一定的比例关系因此如何合理调节三者之间的频率关系是提升系统整体3D性能的关键。

Turbo Core 3.0自动超频技术

Trinity APU支持Turbo Core 3.0自动超频功能,大的改进在于能够对CPU、GPU进行协同调度。根据各种应用环境下对CPU、GPU的不同侧重,在CPU核心数量、CPU主频频率、GPU频率之间进行负载调整,以便在不同应用环境下都能有佳性能表现。这样的新特性也带来一个问题,就是在Turbo Core 3.0开启时,CPU加GPU的总功耗不能超过APU的TDP。简单一点来说,如果你大幅度提升CPU主频的话,就会制约GPU的超频幅度;而大幅度超频GPU频率也会反过来影响CPU部分的超频。因此超频时建议在BIOS中关闭Turbo Core功能。


图1:CPU-NB Ratio选项就是内存控制器的倍频选项,默认为18×。

图2:内存频率直接被标注出来了,换算为倍频就是8×、10.66×、13.33×、16×、18.66×、21.33×、24×。
图2:内存频率直接被标注出来了,换算为倍频就是8×、10.66×、13.33×、16×、18.66×、21.33×、24×。

图3:A85主板关键的电压选项:CPU Voltage、CPU-NB Voltage、DRAM Voltage。
图3:A85主板关键的电压选项:CPU Voltage、CPU-NB Voltage、DRAM Voltage。

内存控制器的新特性

Trinity APU中同样整合了内存控制器,而新一代内存控制器(称为CPU NB)的频率与之前AMD平台上的HT总线频率对系统性能的影响是非常相似的。CPU-NB频率=CPU外频×CPU-N B倍频,默认倍频为18×,即CPU-NB默认频率=1800MHz。在A85主板上CPU-NB倍频的调节范围为8×~31×(图1)。

Trinity APU支持双通道DDR3 1866内存(部分A85主板已经能够支持DDR32133甚至2400),内存频率=CPU外频×内存倍频,倍频分别为8×、10.66×、13.33×、16×、18.66×、21.33×、24×(图2)。Trinity APU与上一代Llano APU相比,其内存控制器对内存要求比较高,超频兼容性较差,即常说的“挑内存”。针对这个特点,FM2平台所搭配的超频内存也有一定的要求,后面会有详述。

内存控制器CPU-NB频率与内存频率共同影响着整个系统的内存读写性能。因此在超频内存的同时,不要忘记同步提升CPU-NB频率才能带来应有的性能提升。另外提醒大家关注的是,CPU-NB的电压同样也是集显GPU的电压,因此内存控制器在整个FM2平台的超频中,充当了非常重要的角色。

二、各部分硬件电压设置介绍

对系统进行超频前,首先要了解各部分硬件的电压调节选项(图3)。A85主板BIOS中关键的电压选项有:CPUVoltage(CPU电压)、CPU-NB Voltage(内存控制器、GPU电压)、DRAMVoltage(内存电压)。

前面已经介绍过,Trinity APU具有默认电压高、耐高压的特点。A10-5800K的CPU默认电压值已经达到1.4V,要超频至5GHz以上,电压值一般需要加到1.7V左右,笔者建议风冷超频的CPU安全电压值不要超过1.7V。内存控制器(CPU-NBVoltage)的电压设定在整个FM2平台的超频中起着举足轻重的作用,前面已经提到过CPU-NB的电压同时也是集显GPU的电压,会直接影响到GPU核心、内存频率、内存控制器频率三者的超频幅度。在默认电压1.2V下,CPU-NB频率一般可以超到2200MHz~2400MHz,GPU频率可以超到1000MHz左右。提升CPU-NB Voltage电压值对主板的要求比较高,而且因为内存控制器与GPU核心都整合在APU内部,提升该电压也会在很大程度上增加A PU整体发热量。很多A85主板烧坏的原因都是CPU-NB Voltage电压过高,笔者推荐的安全值在1.45V以内。

与上述两个电压值相比,内存电压的变动范围就比较大了。根据不同内存颗粒及其体质而定,内存电压值范围为1.35V~1.9V不等。Trinity APU与上一代Llano APU相比,其内存控制器对内存要求比较高,超频兼容性较差。某些颗粒的内存即使加到1.9V也无法获得很好的超频幅度。这里笔者建议合理、有效的内存电压范围在1.65V~1.8V。

三、选择超频平台配件

在超频平台中,CPU与主板都毫无疑问是绝对的主角,但还有两个不容忽视的配角也对超频成败起着至关重要的作用——CPU散热器和内存。这两个配件的选购要求也是由Trinity APU的新特性所决定的。

CPU散热器的选购

前面已经提到过,Trinity APU具有默认工作电压高、发热大、耐高压、“挑内存”等的几个特点。因此在CPU散热器的选购方面,推荐选择顶级的双塔散热器。以A10-5800K为例,要超频至5GH z以上,一般都需要1.65V~1.7V的电压,这么高的电压下普通散热器根本无法解决其巨大的发热问题。笔者建议在FM2超频平台上,CPU散热器一定要选择6~8热管的双塔风冷散热器,或者配备巨大外置散热排的液冷散热器,才能解决高电压下巨大的发热问题,以保证超频过程安全、顺利。

风冷散热器的吸热底座也很重要,下面的两种底座设计能够有效提高吸热效能。一是打磨精细的“镜面”散热器底座,能够更好的与CPU铜盖紧密接触而提高“吸热”能力,动手能力强的玩家也可以自己打磨。二是采用均温板(均热板)的吸热底座散热器。均温板(均热板)的工作原理与热管相同,我们可以比较简单的理解均温板与热管的差异:热管的热传导是线状的,均温板的热传导是面状的。因此均温板比热管的吸热效率更高、更均匀,及时“吸走”CPU热量并快速、均匀的把热量分配到各个热管上,提高散热效率。

图4:光滑如镜面的吸热底座。
图4:光滑如镜面的吸热底座。

图5:使用均温板(均热板)的吸热底座。
图5:使用均温板(均热板)的吸热底座。


图6:支持XMP功能的内存能提高超频成功率。


图7:硬件系统配置

图8:图中是高度为4.8cm的内存,正好可以和阿萨辛散热器完美共存。
图8:图中是高度为4.8cm的内存,正好可以和阿萨辛散热器完美共存。

图9:关闭节能选项
图9:关闭节能选项

图10:关闭Turbo Core 3.0
图10:关闭Turbo Core 3.0
图11:打开防掉压功能,把OCP过流保护改成增强模式。
图11:打开防掉压功能,把OCP过流保护改成增强模式。

内存的选购

前面已经提到过Trinity APU存在“挑内存”的问题,因此内存的选购也非常关键。很多A85主板上已经提供了D DR3 2133/2400的内存分频选项,能够在默认CPU外频下支持DDR 32133/2400内存。但是在实际使用中能够超频至2133M Hz、2400MHz的内存却比较少。很多在SNB、IVB平台上能够轻松上2400MHz的尔必达、镁光、力晶颗粒内存,在A85平台上连1866MHz都达不到。Trinity APU支持好的是海力士HY颗粒的内存,体质好的HY颗粒DDR 3内存可以在该平台上超频至2400 MHz~2600MHz以上。其次是采用三星颗粒的内存,也可以超频至2133MHz~2400MHz。Trinity APU对内存时序小参数的要求比较苛刻,并不是随意放宽时序小参数就能提高超频幅度。因此,还应该重点考虑带有X MP的高频内存条。打开XMP选项(图6)后,系统会自动导入时序小参数,提高超频成功率。

买内存还要注意散热片

由于在FM2平台上优先考虑双塔风冷散热器与高端内存,那么CPU散热器与内存散热片之间的兼容性问题也就变得比较突出。高端内存条常常带有散热片,在一些主板上经常会与双塔散热器巨大的散热鳍片发生位置上的冲突。笔者建议内存散热器的高度一般不要超过5cm,否则就容易和散热器冲突。


图12:MSI Control Center软件调节选项。

图13:MSI CLICK BIOS II软件可以直接在Windows下设置BIOS。

图13:MSI CLICK BIOS II软件可以直接在Windows下设置BIOS。

激战A10-5800K FM2平台超频经验谈
激战A10-5800K FM2平台超频经验谈

四、A10-5800K超频实战

接下来,我们以Enoch近刷新风冷世界纪录的A10-5800K处理器搭配MSIFM2-A85XA-G65主板为示范平台,与大家一起来进行超频实战。

在很多A85主板上,旧版本的BIOS只能支持DDR31866内存,因此超频前首先要更新主板BIOS。从网上下载该主板1.6beta2版本BIOS文件进行更新,该BIOS提供了更好的内存支持。超频前先把BIOS中的AMD Cool‘n’Quiet、SVMMode、CoreC6State等节能选项全部设置为Disable(图9),以避免节能功能对超频的影响。接着把“AMD Turbo Core Technology”设置为“Disable”以关闭Turbo Core 3.0(图10),避免CPU功率+GPU功率不能大于APU TDP的限制。很多A85主板都提供了过流保护功能,我们进入Digital Power菜单中打开防掉压功能,并且把OCP过流保护改成增强模式(图11)。上述步骤是为了大程度发掘平台的超频潜力做准备。

测试CPU体质

首先,进入OCsetting超频设置菜单中。笔者建议直接把CPU电压增加至1.65V,然后从45×倍频开始测试CPU稳定性。测试软件建议使用AIDA 64 Extreme Edition,每次测试10分钟,如果稳定就继续往上增加倍频。如果不稳定就根据CPU的高温度而定,温度高于75℃就选择降低一个倍频,温度低于75℃就继续往上增加电压。笔者的CPU终在1.65V下的稳定频率为4.8GHz,增加至1.7V之后无法稳定在4.9GHz,因此把4.8GHz定格为风冷条件下的终稳定频率。

MSIFM2-A85XA-G65主板配合MSI Control Center软件,可以在Windows下直接调节各部分硬件的电压与CPU的外频、倍频。在进行频率微调时使用Control Center软件更加方便快捷。对于一些在Control Center中无法进行调节的选项,我们可以使用CLICKBIOS II软件。该软件能够在Windows下提供BIOS设置界面,可以修改BIOS参数后重新启动即可让设置生效,让超频更加简便快捷。

测试内存体质

测试内存体质前首先要增加内存控制器CPU-NB电压,这里建议直接加压到1.35V。笔者的威刚XPG 2400内存为三星颗粒,在IVB平台上1.65V可以轻松超频至2666MHz 1T 11-12-12-31,但在FM2平台上超频性能明显要降低不止一个档次。建议使用三星颗粒内存的玩家直接加压到1.65V试试2133MHz,时序为1T 10-12-12-28,如果能稳定就缩紧时序1T 9-11-11-28。接着加压1.7V超频2400MHz,如果不稳定的话就调整为2T,并逐步放宽时序,直到稳定。如果还无法稳定,再继续增加电压。笔者的内存终稳定在2400MHz时的时序为2T 12-14-14-31,电压1.75V。HY颗粒的内存在FM2平台上超频性能比较强,可以直接试试1.65V 2400MHz 2T,稳定的话再调整为1T。其他尔必达、力晶、镁光颗粒内存在FM2平台上超频性能较差,建议加压1.65V后从1866MHz逐步提升、调试。

在这里有一点需要提醒大家,在FM2平台上调整内存小参比较复杂,并不是放宽时序参数就一定能获得更高的频率,有时会适得其反导致无法开机。因此带XMP功能的内存在FM2平台上超频会有优势。打开XMP之后系统会自动导入高频SPD中的时序小参数,我们一般只需调整Command Rate、tCL、tRCD、tRP、tRAS等几个大参数即可,后面的小参数不要随意去修改。

测试超频频率

前文介绍过,CPU-NB电压既是内存控制器的电压,又是GPU的电压。过度提升该电压很容易导致主板烧毁,因此建议不超过1.45V。测试GPU体质时其他频率都保持默认值,CPU-NB加压1.35V,然后直接调整GPU倍频进行GPU单独超频。接着使用Furmark软件进行稳定性测试,并且用GPU-Z监测GPU核心温度(使用AIDA64监测GPU核心温度会有比较大的误差)。以稳定运行测试10分钟,并且GPU温度不超过75℃为宜。GPU的倍频比较独特,超频1169MHz之后会直接跳到1267MHz,跨度接近100MHz。这个频率下很多APU已经无法承受。因此在提升GPU倍频超频1169MHz之后,建议改为提升CPU外频来进一步拉升GPU频率。风冷条件下,把A10-5800K的集显超频到1.2GHz是一个比较合理的频率。这里需要注意的是,当CPU-NB频率超过2400MHz之后,平台性能提升不明显,并且CPU-NB频率过高还会影响GPU的超频幅度。因此建议CPU-NB频率不超过2400MHz,在GPU超频不理想的情况下还可以适当降低CPU-NB倍频。

终确定超频方案

由于内存频率、GPU频率、CPU-NB频率均与CPU外频挂钩,牵一发而动全身,无法同时让每个部分的频率都运行在各自的高稳定频率下。因此如何合理调节数者之间的频率关系,是提升系统整体3D性能的关键。终笔者调试出了三个稳定的超频方案,并且通过3Dmark11来检测超频后的理论3D性能。

我们通过图14对三个超频方案的各个选项参数设置进行比较:方案一虽然能够保证CPU主频、CPU-NB与内存频率都达到高,但GPU频率低,而且2400MHz下的内存时序不甚理想,因此3Dmark11的得分反而低。方案二与方案三的各部分电压值基本相同,方案三的CPU主频、CPU-NB频率虽然较低,但GPU与内存频率均高于方案二。在功耗与发热量大致相同的情况下,3Dmark11的综合得分优于方案二。终把方案三确定为风冷条件下该平台的佳游戏超频方案。

总结

对比默认频率下的3DMark11得分P1397,示范平台在进行合理的超频设置后游戏性能提升达到了53.758%,已经超越了当前部分低端独显平台。AMD虽然在CPU性能上已经落后于Intel,但在引入APU理念之后充分发挥集显的游戏性能,扬长避短突出自己在图形处理器领域的优势,给中低端用户带来更多高性价比的攒机选择。正在使用或者打算购买FM2平台的用户,可以参考本文中介绍的硬件选购与设置技巧,进一步发掘出爱机的超频潜力。

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