Multi-chip Intel Core i9-11900K Overclocking Review: สี่บอร์ด, Cryo Cooling

ย้อนกลับไปในเดือนมีนาคม Intel ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์เดสก์ท็อปรุ่นที่ 11 ที่มีชื่อรหัสว่า Rocket Lake ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ ชิปเดสก์ท็อปรุ่นเรือธงคือ Core i9-11900K ซึ่งมีแปดคอร์ สิบหกเธรด และราคาขายปัจจุบันที่ 545 ดอลลาร์ที่ Amazon นอกเหนือจากข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ชัดเจนซึ่งมาพร้อมกับรุ่นเรือธงรวมถึงความถี่เทอร์โบที่สูงขึ้นแล้ว Intel ยังได้นำเทคโนโลยีล่าสุดจำนวนมากมาสู่ Rocket Lake รวมถึง Thermal Velocity Boost (TVB) และ Adaptive Boost (ABT) – แนวคิดที่จะนำเสนอ ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เมื่อแกะกล่อง ในบทความนี้ เราใช้โปรเซสเซอร์ Intel Core i9-11900K สำหรับขายปลีกสี่ตัวและมาเธอร์บอร์ด Z590 ระดับพรีเมียมสี่ตัว รวมถึง ASRock Z590 Taichi, ASUS ROG Maximus XIII Hero, GIGABYTE Z590 Aorus Master และ MSI MEG Z590 Ace และทำการโอเวอร์คล็อก การโอเวอร์คล็อกคุ้มกับ Core i9-11900K ของ Intel หรือไม่ ลองหา

Core i9-11900K: โปรเซสเซอร์เดสก์ท็อปเรือธงของ Intel

ก่อนเปิดตัวในเดือนมีนาคม มีการพูดคุยกันมากมายเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่เป็นไปได้ของ Rocket Lake ในอีกด้านหนึ่ง ดูเหมือนว่าการออกแบบใหม่ 14nm รีเฟรชเช่น Skylake แม้ว่าสิ่งนี้จะค่อนข้างจริง แต่ความจริงก็คือมันให้ความก้าวหน้าที่เพิ่มขึ้นในแง่ของรูปแบบการวิจัยและการออกแบบของ Intel; Rocket Lake ได้รับการปรับปรุงใหม่ในการออกแบบ 10nm ให้เป็น 14nm ด้วยเหตุผลหลายประการ รวมถึงความถี่คอร์ของ CPU (สูงกว่าใน 14nm) ต้นทุน (14nm ถูกกว่าในการผลิต) และหน้าต่างระบายความร้อนสูงสุด จุดสุดท้ายเป็นอีกประเด็นหนึ่งที่ Rocket Lake อบอุ่น สาเหตุหนึ่งนอกเหนือจากการปรับแต่งและปรับปรุงความถี่เทอร์โบและเทคโนโลยีการโอเวอร์คล็อกอัตโนมัติภายใน คือการที่ Intel เปลี่ยนไปใช้ PCIe 4.0 ซึ่งมาจาก CPU โดยตรง ตามที่เราค้นพบ ในการทบทวน Core i7-11700K เริ่มต้นของเรา (และตรวจสอบบน รุ่น Core i9 และ Core i5) หากคุณทำลายชิปนี้ด้วยปริมาณงาน AVX-512 ที่แข็งแกร่ง คุณสามารถดึงพลังงานมาใกล้ 300 วัตต์ อย่างไรก็ตาม การวิ่งในแต่ละวันเพียงครึ่งหนึ่งซึ่งเทียบเท่ากับหลักสูตรนี้อย่างง่ายดาย

แม้ว่าจะมีตัวเลือกมากมายสำหรับเดสก์ท็อปรุ่นที่ 11 ของ Intel รวมถึงโปรเซสเซอร์ Core i5, Core i7 และ Core i9 ต่างๆ แต่รุ่นเรือธงในปัจจุบันคือ Core i9-11900K Intel Core i9-11900K มี 8 คอร์และ 16 เธรด ในแง่ของข้อกำหนดและความถี่ในการใช้งาน Core i9-11900K มีความถี่พื้นฐานที่ 3.5 GHz ในขณะที่มี 'เทอร์โบ' ซึ่งอยู่ที่ 5.3 GHz ในปัจจุบัน การตีความ Turbo ของ Intel ค่อนข้างซับซ้อนและต้องการการย่อยในรูปแบบที่แตกต่างจากที่เคยคิดไว้

Intel Thermal Velocity Boost (TVB) กับเทคโนโลยี Adaptive Boost (ABT)

ตามที่ปรากฏ Core i9-11900K ของ Intel มีการโอเวอร์คล็อกอัตโนมัติห้าระดับ ซึ่งรวมถึงความถี่พื้นฐานที่การตั้งค่าเริ่มต้น Turbo Boost 2.0 (TB2), Turbo Boost Max 3.0 (TBM3), Thermal Velocity Boost (TVB) และเทคโนโลยี Adaptive Boost (ABT) ด้านล่างนี้คือภาพรวมของความหมายของแต่ละส่วน:

ในวันเปิดตัวของเรา การตรวจสอบโปรเซสเซอร์ Core i9-11900K, Core i7-11700K และ Core i5-11600K ของ Intelเราได้วิเคราะห์ตัวแปรเทอร์โบทั้งหมด มุ่งเน้นไปที่ Core i9-11900K ซึ่งเราจะทำการโอเวอร์คล็อกและทดสอบในบทความนี้ เราจะเห็นด้านล่างว่า Thermal Velocity boost ช่วยให้สองคอร์ทำงานที่ 5.3 GHz ได้ ในทางตรงกันข้าม คอร์ที่เหลือจะผันผวนระหว่าง 5.1 GHz และ 4.8 GHz กับสิ่งที่ Intel เรียกว่า Adaptive Boost Technology (ABT)

เมื่อดูความถี่ Turbo Boost 2.0 บน Core i9-11900K ทุกคอร์จะทำงานที่ 4.7 GHz เมื่อโหลดคอร์ทั้งหมด หากมีงบประมาณด้านพลังงานและความร้อนพร้อมใช้งาน จะพยายาม 4.8 GHz จากนั้น 4.9 GHz และอื่นๆ นี่คือสิ่งที่เราชอบเรียกว่า 'floating turbo' เนื่องจากได้รับอิทธิพลจากงบประมาณด้านความร้อนและพลังงาน ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้ที่มีตัวระบายความร้อน CPU ที่ก้าวร้าวมากกว่ามักจะเห็นประสิทธิภาพที่สูงกว่าผู้ที่ใช้การระบายความร้อนของ CPU ในระดับปานกลาง เช่น อากาศที่มีขนาดเล็กกว่า คูลเลอร์ นี่เป็นวิธีการและการใช้งานที่คล้ายคลึงกันมากกับเทคโนโลยี Precision Boost 2 ของ AMD ซึ่งเปิดตัวในเดือนเมษายน 2018 พร้อม Zen+

หาก Turbo ของ Intel ดีมาก ทำไมต้องโอเวอร์คล็อกด้วยตนเอง?

ย้อนกลับไปใน 'วันเก่าที่ดี' ที่การโอเวอร์คล็อกโปรเซสเซอร์อาจทำให้ความถี่คอร์ดีขึ้น 30-50% ความจริงในวันนี้ก็คือทั้ง Intel และ AMD ต่างเข้าใจวิธีการใช้ประโยชน์สูงสุดจากซิลิคอนจากโรงงานโดยตรง ซึ่งรวมถึงผู้จำหน่ายมาเธอร์บอร์ดที่ทำการปรับเปลี่ยนในการใช้งาน Multi-Core Enhancement (MCE) ของตัวเองด้วย ทำให้ไม่คุ้มกับชุดคุณสมบัติมาตรฐานมากนัก สิ่งนี้ทำให้การโอเวอร์คล็อกด้วยตนเองเป็นปริศนามากกว่าที่เคยเป็นมา โดยมีกำไรน้อยกว่ารุ่นก่อนๆ

นำเทคโนโลยี turbo boost ทั้งหมดออกจากสมการและมุ่งเน้นไปที่ความถี่พื้นฐานแทน การโอเวอร์คล็อก 5.1 GHz all-cores บน Core i9-11900K บนความถี่พื้นฐาน 3.5 GHz นั้นเท่ากับประมาณ 45% ซึ่งอาจน่าประทับใจถ้า ABT ไม่ได้เกี่ยวข้อง หากใช้ Turbo Boost 2.0 (TB2) ที่ 4.7 GHz all-cores การโอเวอร์คล็อก 5.1 GHz เดียวกันบน all-core จะอยู่ที่ประมาณ 8-9% ซึ่งถือว่าน้อยมากเมื่อเปรียบเทียบ สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับผู้ใช้มือใหม่ที่ตั้งใจจะใช้งานโปรเซสเซอร์โดยไม่ต้องทำการปรับเปลี่ยนใดๆ ยังคงมีพื้นที่ว่างเพียงเล็กน้อยในโครงการขนาดใหญ่สำหรับผู้ที่ชื่นชอบอย่างแท้จริงในหมู่พวกเราเนื่องจากการนำไปใช้งานเหล่านี้

ผลักดันขีดจำกัดของซิลิคอน

เช่นเดียวกับวิธีที่ผู้คน 'ปรับแต่ง' เครื่องยนต์ของรถยนต์เพื่อให้ได้กำลังและประสิทธิภาพสูงสุด ผู้คนจำนวนมากในอุตสาหกรรมนี้ใช้ทักษะและความสามารถของตนเพื่อผลักดันฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ให้ถึงขีดสุด มักจะผูกติดอยู่กับผู้ผลิตมาเธอร์บอร์ดสำหรับนักโอเวอร์คล็อกที่มีทักษะมากที่สุด ผู้คนเช่น HiCookie (GIGABYTE) และ Kingp!n (EVGA) จะแข่งขันกันในระดับสูงบนเวทีโลกในงานโอเวอร์คล็อกตลอดทั้งปีเพื่อสร้างสถิติโลก และใน หลายกรณี, สิทธิในการคุยโวสำหรับความเกี่ยวข้องของตน

โอเวอร์คล็อกด้วยไนโตรเจนเหลว (LN2) ระหว่าง การแช่แข็งครั้งใหญ่ในสหราชอาณาจักร เหตุการณ์โอเวอร์คล็อกในปี 2016
(ฉันเป็นเจ้าภาพ!)

แม้ว่าการโอเวอร์คล็อกที่ดีจะสามารถทำได้โดยใช้วิธีการระบายความร้อนโดยรอบ เช่น การระบายความร้อนด้วยน้ำ การระบายความร้อนด้วยอากาศ และการใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบลูปปิด ข้อจำกัดในที่นี้ไม่เคยทำให้อุณหภูมิห้องเย็นลงได้ การโอเวอร์คล็อกโดยการเพิ่มแรงดันไฟและความถี่จะทำให้เกิดความร้อน และคุณต้องการบางสิ่งเพื่อขจัดความร้อน และบางครั้งอุณหภูมิแวดล้อมก็ไม่สามารถทำได้ แม้แต่ในเทือกเขาสวีเดน (หรือเชฟฟิลด์) สถิติการโอเวอร์คล็อกที่ใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อใช้วิธีการที่รุนแรงมากขึ้น เช่น การระบายความร้อนภายใต้สภาพแวดล้อม ซึ่งเป็นที่นิยมมากที่สุด ได้แก่ Liquid Nitrogen (LN2) และ dry ice (DICE) ซึ่งค่อนข้างชิลล์ แต่ยังรวมถึง Single-Stage และ Multi-Stage Phase เปลี่ยนเปลี่ยนคูลเลอร์ซึ่งใช้อุปกรณ์ทำความเย็นเพื่อให้ซิลิกอนเย็น

Cooler Master Masterliquid ML360 Sub-Zero: เทคโนโลยีการทำความเย็นด้วยความเย็นเพื่อมวลชน

ขณะที่เรากำลังโอเวอร์คล็อกโดยใช้แพลตฟอร์มการวิ่งที่อบอุ่น เรารู้สึกว่าสมควรที่จะได้รับการอัพเกรดระบบระบายความร้อนที่วางจำหน่ายแล้วสำหรับผู้ใช้ทุกคนในปัจจุบัน เครื่องทำความเย็นที่เราเลือกคือเครื่องทำความเย็นรุ่น Masterliquid ML360 Sub-Zero ของ Cooler Master ซึ่งใช้เทคโนโลยี Thermoelectric Unit (TEC) เพื่อช่วยให้อุณหภูมิต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สิ่งนี้ใช้ 'Intel's Cryo Cooling Technology' ซึ่งระบุว่าเป็นการระบายความร้อนแบบ sub-ambient ที่ชาญฉลาดพร้อมความเสี่ยงจากการควบแน่นที่มีการจัดการแบบไดนามิก โดยจะปรับตามอุณหภูมิเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้และปกป้องฮาร์ดแวร์ Intel และ Cooler Master ได้สร้างสิ่งนี้ร่วมกันเพื่อผลักดันโปรเซสเซอร์เช่น Rocket Lake ให้ไกลยิ่งขึ้นสำหรับผู้ใช้ปลายทาง

Cooler Master ML360 Sub-Zero พร้อมเทคโนโลยี Intel Cryo Cooling

Cooler Master ML360 Sub-Zero มีหม้อน้ำอลูมิเนียมขนาด 360 มม. และบนพื้นผิวดูเหมือน AIO ทั่วไปอื่นๆ ซอสพิเศษมาในรูปแบบของ TEC แบบบูรณาการ ซึ่งใช้ไฟฟ้าเพื่อสร้างจานที่มีความเย็นด้านหนึ่ง (บน CPU) และอุ่นด้านหนึ่ง ด้านอุ่นติดอยู่กับตัวระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบวงปิด ในการทำให้ CPU 200W เย็นลง หมายความว่าคุณต้องการการระบายความร้อน 200W จาก TEC และจะต้องได้รับพลังงานด้วย เป็นผลให้ ML360 Sub-Zero ต้องใช้สายเคเบิล PCIe 8 พิน ดังนั้นสิ่งหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงก็คือการดึงพลังงานเพิ่มเติมจากตัวทำความเย็น เราวัดพลังงานเพิ่มเติมสูงสุด 200 W จากตัวทำความเย็นเพียงอย่างเดียวในการทดสอบของเรา ดังนั้นหากใครกำลังมองหาที่จะซื้อตัวระบายความร้อนนี้สำหรับการติดตั้ง Rocket Lake ให้ปล่อยพื้นที่ว่างในส่วนหัวของพลังงานเพิ่มเติม 200 W จากพาวเวอร์ซัพพลาย

การระบายความร้อนด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกหรือตามชื่อ TEC เป็นโซลูชันที่ใช้แรงดันไฟฟ้าเพื่อสร้างความร้อนผ่านเพลต TEC ที่ทำจากวัสดุนำไฟฟ้าและเคลือบด้วยชั้นเซรามิก จานหนึ่งอุ่นในขณะที่อีกจานเย็น เทคโนโลยีของ Intel มีการใช้พลังงานที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาซึ่งควบคุมโดยทั้งเฟิร์มแวร์และซอฟต์แวร์ และรวมถึงเซ็นเซอร์ความชื้นที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับและบรรเทาการควบแน่น

มีอะไรในบทความนี้

ในอีกไม่กี่หน้า เราตั้งใจจะโอเวอร์คล็อกโปรเซสเซอร์ Intel Core i9-11900K สี่ตัวบนเมนบอร์ดสี่ตัวที่มีความสามารถ OC ที่แตกต่างกัน: ASRock Z590 Taichi (430 ดอลลาร์), ASUS ROG Maximus XIII Hero (472 ดอลลาร์), GIGABYTE Z590 Aorus Master (360 ดอลลาร์) ) และ MSI MEG Z590 Ace ($500) โปรเซสเซอร์ทั้งสี่ของเราเป็นโมเดลการขายปลีก

โปรเซสเซอร์ Intel Core i9-11900K สี่ตัวพร้อมที่จะรวมและโอเวอร์คล็อก

บทความนี้ไม่เพียงแต่ออกแบบมาเพื่อแสดงความแปรปรวนระหว่างโปรเซสเซอร์ Core i9-11900K ที่ต่างกันเท่านั้น แต่ยังช่วยให้เราแสดงให้เห็นว่าโปรเซสเซอร์แต่ละตัวไม่เหมือนกัน เราจะแสดงผลจากโปรเซสเซอร์ Core i9-11900K ทั้งสี่ตัวที่ประสิทธิภาพสูงสุด และแสดงความแปรปรวนในซิลิคอนจากทั้งด้านกำลังและประสิทธิภาพ ซึ่งรวมถึงการทดสอบโปรเซสเซอร์แต่ละตัวบนเมนบอร์ด Z590 สี่ตัวที่แตกต่างกันเพื่อแสดงให้เห็นว่าตัวใดมีศักยภาพที่ดีกว่าในการผลักดันโปรเซสเซอร์แต่ละตัวให้มีศักยภาพสูงสุด

เตียงทดสอบ & เซ็ตอัพ​

สำหรับการทดสอบของเรา เรามีมาเธอร์บอร์ด Z590 สี่ตัว (หนึ่งตัวจาก ASRock, ASUS, GIGABYTE และ MSI) และโปรเซสเซอร์ Intel Core i9-11900K สี่ตัว โปรเซสเซอร์สามตัวมาจากชุดซิลิคอนชุดเดียวกัน ในขณะที่ตัวประมวลผลที่สี่มาจากชุดที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง เราใช้ม้านั่งทดสอบมาเธอร์บอร์ดทั่วไป ซึ่งรวมถึงแชสซี Corsair Crystal 680 X แต่ด้วย Coolermaster Masterliquid ML360 Sub-Zero ซึ่งใช้เทคโนโลยีการระบายความร้อนด้วย Cryo ของ Intel

เราวางแผนที่จะใช้ของเรา หน่วยความจำ Corsair Vengeance LPX DDR4-5000 ชุดเครื่องมือสำหรับบทความนี้ แต่เราพบปัญหาด้านความเสถียรทันทีตั้งแต่เริ่มต้น เนื่องจากไม่มีบอร์ดใดที่ผ่านการทดสอบสำหรับชุดอุปกรณ์ดังกล่าว แต่เราเลือกใช้ชุด G.Skill TridentZ DDR2-8 CL4 ขนาด 3600 x 16 GB ซึ่งเป็นจุดที่น่าสนใจสำหรับทั้งแพลตฟอร์ม Intel และ AMD เกี่ยวกับราคาและประสิทธิภาพร่วมกัน

G.Skill TridentZ DDR4-3600 CL16 2 x 8 GB memory kit ที่เราใช้ในการทดสอบ

ในหน้าถัดไป เราจะมาดูอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับเมนบอร์ดทั้งสี่ตัวและส่วนที่เกี่ยวข้องภายในเฟิร์มแวร์ และนำไปทดสอบกับ i9-11900K สี่ตัวต่อเมนบอร์ด

สารบัญ

1. บทนำสู่การโอเวอร์คล็อกด้วย Rocket Lake
2. ASRock Z590 Taichi: บทสรุปสั้นๆ
3. ASUS ROG Maximus XIII Hero: บทสรุปอย่างรวดเร็ว
4. GIGABYTE Z590 Aorus Master: บทสรุปฉบับย่อ
5. MSI MEG Z590 Ace: บทสรุปอย่างรวดเร็ว
6. โอเวอร์คล็อก i9-11900K ของเรา Binning สำหรับ Core Frequency
7. ผลการโอเวอร์คล็อก Core i9-11900K
8. ผลการโอเวอร์คล็อก Core i9-11900K ต่อ
9. การโอเวอร์คล็อกด้วย Rocket Lake: The Conclusion

บทความต้นฉบับ