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2014年9月28日 (日)

Z97-proのBIOS設定例 その1

4790k昔の自分に火がつきました
   

ちょっと真面目にいじくってみます
   

  

  
  
  

ちょっと今回はマニアックに・・・ 

10年以上遠ざかっていたパソコン作り。久しぶりに手を染めました。まぁカスタムで組むのだから自分の気に入ったパーツでこさえたいもの。せっせとリサーチしながらパーツを集めて先日なんとか出来上がり。初期不良のマザーボードも返品交換してもらって現在絶好調であります。

環境が出来上がってくるとやっぱりしてみたいのがオーバークロック。Slot1の頃のCeleronプロセッサなんぞは233MHzのCPUクロックモデルで450MHzが軽く動いてしまったりと楽しい時代もありましたが、最近はそうもいかないらしい。せっかく倍率可変のCPUを入手しなんだからというわけで少しばかりいじくってみました。 

まずは定格4.0GHzのCPU CORE i7-4790Kを軽くいじってみます。クロックアップ値の限界を詰めるためにはCPU、メモリ、MB他の周辺機器を分けていかないとどこがボトルネックで詰まっているのかわからない。これは昔も今も同じかと思いきや、今どきのマザーボードBIOSはCPUのベースクロックとメモリバスのクロックを単独に設定できるようになっているんですな。 

Z97pro1

しかも、気の利いたマザーボードにはBIOSやWindowsのソフト上で操作できる自動クロックアップツールみたいなのがあって、ワンタッチでCPUクロックを持ち上げる設定を探してくれてBIOSセットアップまでしてくれるという至れり尽くせり状況。こりゃすげぇや。インテルの言うターボ・ブーストなんていうメーカー承認のクロックアップのそのまた上を詰めるので上げ幅は少ないけれどターボ・ブースト最大定格の4.4GHzを超えて、4.6GHzくらいまでは持って行ってくれる。まぁ便利な世の中ですなぁ。 

しかしそんな貴方任せで満足してはならない。常用クロックアップ環境のためにさらなるピークを目指すのであります。
最初の1週間でハードウェアの限界を知ります。CPUやメモリの当たり具合、冷却の限界を確かめます。こういう定格外を目指す場合、マージンの無いハズレのパーツでいくら目標を高く掲げても意味が無い。現実的に実現可能なレベルをまずは自分で決めるのですな。 

メモリはそこそこいけるようだ。1.6Vをくれてやると1800MHzで9-9-9の2Tで動いてくれる。Memtest86+が通ったのでメモリはこれで安定動作と判断してCPUに絞って攻めて行きます。目標は47倍通しの4.7GHz、もしくはコアごとに倍率を切り分けて、48倍、48倍、47倍、46倍のMax 4.8GHzとするといういずれか。これ以上は3000円の空冷ヒートシンク による冷却では望むべくもありません。このCPUは大ハズレでは無いけど当たりってほどでもなかったですね。 

このコアごとに48倍~46倍っていう設定値は4790Kの標準スペックではターボ・ブースト時に44倍、44倍、43倍、42倍ってな感じの設定になっているのでそれに習いました。高クロックになると倍率の通し設定ってけっこうハードルが高いんですよね。 

で、この1週間、Windowsのブルースクリーンとの格闘でした。BIOSパラメーター変更→負荷テスト→ハングアップ(ブルースクリーン)→リセット→パラメーター変更 の繰り返し。負荷テストにOCCT4.4.1を使い、100%負荷を30分持続できることを目標に、仕事が終わってからの眠い目を擦りながら少しづつ詰めて行きました。 

Cpu1

結果トータル2週間の格闘の末、なんとか安定動作へ持っていくことができましたよ。選んだのは48,48,47,46倍のパターン。これですとSuper Paiみたいな2コア以内で収まるプログラムなら4.8GHzで働いてくれますし、コア4つ使うエンコードのようなヘビーな作業では46倍の4.6GHzで動きます。48倍通しにすると安定しないのでこの辺が手の打ちどころだと思っています。 

検索エンジンでここのページを見つけて下さった方にプレゼントとして、ASUS Z97-proのUEFI BIOS Rev. 1304のカスタマイズした設定パラメーターを提供しましょう。他機種でもUEFI BIOSが載っているマザーボードでは参考になるはずです。以下は一度BIOSを初期化した後、設定変更したCPUと電源関係の変更パラメーターのみリストしています。リストされた以外は初期値のままでいけるでしょう。
またメインメモリ関係のレイテンシや印加電圧などの設定は以下に含んでいません。これは個々に条件が違いますので、お手持ちのメモリに合わせて設定して下さい。 

電源モジュールVRM関係パラメーターのうち電流電圧の制限が掛かりそうなものは最高値に、切ることができるものはDisabledにしてあります。なのでそこそこの容量の有る良質の電源器が必要かもですね。赤文字の部分は自身の目標とCPUの当たり具合で調整して下さい。

ASUS Z97-pro UEFI BIOS Rev. 1304 Fiby style #1
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Ai Over Clocking Tuner: Manual
BCLK Frequency: 100.1

CPU Core Ratio: Per Core
1-Core Ratio Limit: 48
2-Core Ratio Limit: 48
3-Core Ratio Limit: 47
4-Core Ratio Limit: 46

Initial PLL Overvoltage: Enable

CPU Load Line Calibration: Level 8
CPU VRM Switching Frequency: Manual
Fixed CPU VRM Switching Frequency: 500
CPU Power Phase Control: Optimized
CPU Power Duty Control: Extreme
CPU Current Capability: 130 %
CPU Power Thermal Control: 140

Long Duration Package Power Limit: 4096
Package Power Time Window: 127
Short Duration Package Power Limit: 4096
CPU Integrated VR Current Limit: 1023.875

Frequency Tuning Mode: +
Frequency tuning offset: 6 %
Thermal Feedback: Disabled
CPU Integrated VR Fault Management: Disabled

CPU Internal VR efficiency Management: High Performance
Power Decay Mode: Disabled
Idle Power-in Response: Regular
Idle Power-out Response: Fast
Power Current Slope: Level -4
Power Current Offset: -100 %
Power First Ramp Response: 1.50

Power Saving Level 1 Threshold: 0
Power Saving Level 2 Threshold: 0
Power Saving Level 3 Threshold: 0

CPU Core Voltage: Offset Mode
CPU Core voltage Offset: 0.100

CPU Cache Voltage: Offset Mode
CPU Cache Voltage Offset: 0.100

CPU System Agent Voltage Offset: 0.030
CPU Analog I/O Voltage Offset: 0.030
CPU Digital I/O Voltage Offset: 0.030
SVID Support: Disabled

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このUEFI BIOSと格闘して分かったコツは・・・ 

CPUコアとCPUキャッシュに同じオフセット電圧を掛けてやること 
コア電圧アップだけだと片手落ちでした。 

CPUのI/O関係の電圧に+0.030Vのオフセット電圧をくれてやること 
これによって安定度がぐっと高まりました。 

ちなみに電圧設定にはAdaptive Modeを使いたかったんだけど、計算通りオフセット電圧を足してくれなかったのでOffset Modeを使いました。最初この不具合がわからなくて無用の時間を費やしましたよ。冷却をさらに強化すれば全コア4.8GHz通しで動きそうな感じもありますが、これは今後の楽しみに取っておきます。 

まぁBIOS設定値はご参考までということで。さ~て、次はビデオカードを手に入れるかな。

PS. 設定をさらに煮詰めました。この記事をご参照下さい。

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