Workshop Skylake overklokken

Voltages en temperaturen

We vinden verschillende voltages in en rond de CPU, die we alle even kort de revue laten passeren. De V_core is het belangrijkste; dit voltage voedt de CPU-cores en de L3-cache. Juist deze V_core zal omhoog moeten wanneer je de CPU fors gaat overklokken. Van deze V_core wordt door de CPU automatisch een voltage voor de Ringbus, V_ring, afgeleid. V_GT, ook wel V_GPU of V_AXG genoemd, is het voltage voor de in de processor geïntegreerde GPU. Deze is vooral van belang wanneer je deze IGP wilt overklokken, en minder als je het puur om de CPU-prestaties te doen is. Bij V_SA staat SA voor System Agent, het gedeelte van de processor waar zich onder meer de PCI-Express- en geheugencontrollers bevinden. Het verhogen van de V_SA is van belang wanneer je je geheugen op zeer hoge klokfrequenties wilt draaien.

Met V_core, V_GT en V_SA hebben we de voltages die daadwerkelijk binnen de CPU gebruikt worden gehad. Er zijn echter nog twee andere belangrijke voltages. V_DDQ, ook wel V_DRAM genoemd, is het voltage waarop de geheugenmodules werken. DDR4 werkt standaard op 1,2V of 1,35V, maar wie de hoogst mogelijke klokfrequenties wil zal ook dit moeten verhogen. Ten slotte is er V_IO oftewel V_CCIO, een voltage dat gebruikt wordt voor de signalering op de pinnen van de CPU. Ook dit voltage heeft een effect op geheugen overklokken, maar niet op de CPU-klokfrequenties. Wat je verder ook nog tegenkomt, maar geen directe relatie heeft tot de processor, is V_PCH: het voltage voor de chipset.

V_SA, V_DDQ en V_IO hebben standaard een vaste waarde, bijvoorbeeld 1,2V voor V_DDQ. De belangrijke V_core en V_GT voltages zijn echter niet vast en worden via een samenwerking tussen CPU en moederbord dynamisch bepaald, afhankelijk van de klokfrequentie, met een systeem dat SVID heet. Je ziet dit in de figuur onderaan op deze pagina.

De V_core schaalt standaard maximaal door tot 1,52V maar werkt afhankelijk van de specifieke CPU die je hebt op standaard voltage rond de 1,25V. Wanneer je gaat overklokken en de klokfrequentie verhoogt, stijgt de V_core gewoon mee. In theorie zou je dus nooit een voltageaanpassing hoeven doen. De praktijk is weerbarstiger; zeker wanneer je meer dan een paar honderd megahertz omhoog wilt, stijgt het voltage standaard niet snel genoeg mee, of het is afhankelijk van het moederbord een te lage maximumwaarde. Dat betekent dus dat je zélf het voltage moet aanpassen.

Dat kan op twee manieren; de meeste BIOS’en bieden beide modi. Allereerst kan je een offset bovenop het door SVID bepaalde voltage plaatsen, bijvoorbeeld altijd + 100 mV (zie linksonder in figuur 4). Dat is een simpele “set and forget” methode met één belangrijk nadeel: in potentie kan het voltage hier doorstijgen tot waardes die niet gezond zijn voor je CPU of in elk geval hoger zijn dan strikt noodzakelijk, wat weer een negatief gevolg heeft op het overklokpotentieel. Zelf een vast voltage instellen (rechtsonder in de figuur) is voor overklokkers die echt de max willen opzoeken een slimmere en veiligere methode, maar heeft wel als nadeel dat de CPU ook onbelast en teruggeklokt meer stroom verbruikt.

De verschillende manieren waarop het voltage bij Skylake CPU’s aangepast kan worden.

Temperaturen

Voordat we aan de slag gaan met het stappenplan eerst nog wat over temperaturen. Die beperken voor een groot gedeelte de maximaal haalbare klokfrequentie. Vergeet niet: stroomverbruik en daarmee temperatuur stijgen lineair met klokfrequentie en exponentieel met voltage! Investeren in betere koeling zorgt dus voor een beter overklokpotentieel.

De Haswell CPU’s hebben een Tj-waarde van 100 °C, wat betekent dat de CPU’s zich vanaf deze temperatuur uit zelfbescherming zullen terugklokken. Tijdens je overklokpogingen zouden wij aanraden om een wat hogere veiligheidsmarge aan te houden. Zo’n 85 à 90 °C aanhouden als maximumtemperatuur is een goed idee.