5820K per Core overclock um Single Core Performance zu steigern

Hallo,

mein 5820K ist eher ein mittelmässiges Exemplar, dass bei 1,21V Prime stabil (Version 28.6 nicht 27.9) seine 4200 Mhz schafft.
Damit bin ich von der Gesamtleistung her eigentlich zufrieden. Mehr würde hier auch keinen Sinn machen, da 4300Mhz zwar bei 1,25V ca 3 Stunden Prime stable laufen aber selbst bei 1,27V noch nach 4 Stunden abstürzen können und hier dann trotz 33 Grad Wassertemp die maximale Core Temperatur gegen 90 Grad geht.

Da ich jedoch noch ein wenig Single Core Performance rausholen wollte und der 5820K ja für viele Anwendungen und Spiele sogar zuviele Cores hat dachte ich mal versuch es mit 4200/4300/4400 Mhz bei 6/4/2 Kernen und 1,25V. Abstürze hatte ich hier bislang auch keine allerdings werden fast nie die 4400 Mhz angelegt. Selbst wenn ich Prime mit nur einem Thread starte wird mir fast immer eine maximale Frequenz von 4300 angezeigt. Ab 3 Threads werden sogar fast nur noch die 4200 Mhz erreicht.

Eigenlich hatte ich erwartet, dass bei <= 2 Threads 4400, 3-4 Threads 4300 und 5-12 Threads dann die 4200 Mhz anliegen.

Hat einer von euch eine Idee woran das liegt ?

Probiere das bitte aus.

Singlecore Turboproblem (nicht nur) beim Haswell-E

danke für den Link. Hier wird zwar ein anderes Problem beschrieben, dass mir noch nicht aufgefallen ist aber die Tipps mit Festpinnen von Prime an einem Core und ändern des Energiesparplans auf Höchstleistung habe ich dennoch versucht.
Das brachte aber auch keine Verbesserung. Prime taktet weiterhin mit 1 Thread bis maximal 4300 statt 4400. Auch der Single Core Cinebench taktet höchstens mal ganz kurz auf 4400

habe jetzt noch ein paar Tests gemacht und es scheint sich um ein Anzeigeproblem von HWInfo64 zusammen mit vielen Benches zu handeln. In Wichter3 und anderen Spielen wird das hochtakten in HWInfo schön entsprechend der verwendeten Core Anzahl angezeigt. Bei Cinebinch, Prime und CPUz dagegen wird selbst bei Festpinnen des Prozesses auf einem Core fast immer nur die niedrigste Turbo Frequenz angezeigt.
Ich vermute jedoch es ist nur ein Anzeigeproblem, da die Single CPU Score in Cinebench und CPUz ziemlich genau der Frequenz entspricht die bei nur 1-2 Thread greift (4400). In Cinebench R15 komme ich so jetzt auf 174 Single Core Punkte und bei CPUz auf 1700.

Was allerdings viel mehr als die 100-200 Mhz geholfen hat war der Tipp von Schrotti: Mit Energiesparplan "Ausgewogen" statt "Höchstleistung" hatte ich unter Windows 10 nur ca 140 Punkte im Cinebench. Danke nochmal dafür. Nachteil nur das das System im Idle jetzt 80 statt 72 Watt braucht.

Werde jetzt mal schauen wie hoch ich bei 1.22V noch komme. Das Testen mit Prime ist hier nur ziemlich schwierig weil man ja nie genau sehen kann wieviele Threads jetzt wirklich aktiv sind bzw. in welcher Boost Stufe er sich gerade befindet

ok per Core Übertaktung bringt zumindest bei mir nur sehr wenig, kostet dafür aber auch kaum zusätzliche Energie. 1 Core läuft bei mir auch mit 1.21V bei 4300, sobald ich aber zwei oder mehr Kerne auf 4300 konfiguriere stürzt Prime nach 3-4 Stunden ab.

Daher habe ich noch nach anderen Setting geschaut bei denen man optimieren könnte und bin beim Power Target fündig geworden. Leider liest man darüber in den Overclocking Guides fast nie etwas. Testweise habe ich mal mit einem Short und Long Powertarget von 180Watt gespielt und lag damit ziemlich richtig. Vorteil ist hier 1. das die CPU auch bei höheren VCore Werten durch die Watt Begrenzung nicht zu heiss wird und 2. bei Extrembelastung durch das Powertarget die Mhz Zahl gedrosselt wird. Das habe ich mit verschiedener Threadanzahl in Prime getestet und funktioniert auch sehr gut.

So kann ich nun 4400Mhz bei 1.31V laufen lassen und Prime lief dennoch 8 Stunden stabil. Ohne die Begrenzung auf 180 Watt ist Prime bei der VCore nach ca 40 Minuten abgestürzt und für stabilen Betrieb waren ca 1.35 VCore bei grenzwertigen Temperaturen notwendig. Man sieht auch schön, dass bei 12 Threads wegen des Powertargets meist nur 4200-4300 Mhz anliegen. Bei 6 Threads liegen dagegen fast immer die 4400 Mhz an.
Habe jetzt auch mal ein Video mit Handbrake codiert und dort waren es auch bei maximaler Threadzahl immer 4400Mhz bei einer max Temp von 74 Grad ( bei Prime waren es 85 max und 80 average)

Effizient ist das System natürlich nicht mehr ... was mich dabei wundert: Bei Begrenzung auf 180Watt für die CPU zeigt HWInfo 170 Watt an. Mein Energiemessgerät für das Gesamtsystem zeigt jedoch bis zu 270 Watt an. Ein paar Watt verbrauchen natürlich RAM und SSD, MB etc. aber ca 90 Watt scheint etwas viel. Vermute die SpaWas auf dem MB haben hier ziemlich zu kämpfen obwohl die bei Haswell doch großteils auf der CPU sind !?

Hoffe noch etwas Anregung für die gegeben zu haben die noch ein wenig aus ihrer CPU rausholen wollen auch wenn sie nicht im CPU Lotto gewonnen haben. Falls ihr mit den Einstellung auch experimentiert würde ich mich freuen eure Ergebnisse zu hören oder vielleicht gibt es noch weitere Settings wie Energiesparplan, Per Core Overclock oder Power Target, über die man in den meistens Guides nicht liest ?

noch eine wichtige Info: ich hatte die 1.31V im Adaptive Mode gesetzt und nicht wie vorher statisch. Dadurch taktet er nie unter 4200Mhz, da er bei 4200 die Vcore automatisch auf ca 1.22 senkt und somit das 180 Watt Power Target auch im Extremfall unterschritten wird.

so bin jetzt bei 4600@1.43V und bislang 2 Stunden Prime V28.6 stable. Nicht schlecht für eine CPU die per Standard Overclocking nur 4200-4300 packt. Haber dafür das Power Limit auf 200 erhöht und dafür aber ein Temperaturlimit von 90 Grad eingetragen. Mit bis 5 Threads läuft Prime auf den vollen 4600 Mhz.

Spasseshalber habe ich mal mit diesen Settings auf 4700 gebootet und konnte problemlos Cinebench R15 (180 Punkte SC, 1355 Punkte MC), Wprime 1024 und einen Standard IBT Run machen. Alle Tests außer IBT sind mit durchgängig 4700 gelaufen. IBT mit gemittelt ca 4650. Prime ist dafür mit 3 Threads auf 4700 nach ganzen 20 Sekunden abgeschmiert

Mich reizt es ja Richtung 1,5V zu gehen (wofür habe ich sonst den PTPP ) ... hat hier schon jemand längerfristig mit solchen VCore Werten unter Wasser/Luft gespielt und Erfahrung bezgl. Haltbarkeit gesammelt solange ca 90 Grad und 200 Watt nicht überschritten werden ?

Falls genug Interesse besteht kann ich meine Erkenntnisse auch mal in einer Art "advanced overclocking" Thread zusammenfassen.
Ansonsten höre ich jetzt auf mit meinem Monolog im eigenem Thread

Zum Schluss nur noch etwas zum Stromverbrauch ... der ist gar nicht so schlimm wie befürchtet. Maximal sind es natürlich 200 Watt für die CPU. In Witcher 3 zeigt HWInfo64 jedoch z.B. average nur ca 60 Watt an. Idle sind es für das Gesamtsystem weiterhin knapp 80 Watt.

delekahn schrieb:

so bin jetzt bei 4600@1.43V und bislang 2 Stunden Prime V28.6 stable. Nicht schlecht für eine CPU die per Standard Overclocking nur 4200-4300 packt. Haber dafür das Power Limit auf 200 erhöht und dafür aber ein Temperaturlimit von 90 Grad eingetragen. Mit bis 5 Threads läuft Prime auf den vollen 4600 Mhz.

Spasseshalber habe ich mal mit diesen Settings auf 4700 gebootet und konnte problemlos Cinebench R15 (180 Punkte SC, 1355 Punkte MC), Wprime 1024 und einen Standard IBT Run machen. Alle Tests außer IBT sind mit durchgängig 4700 gelaufen. IBT mit gemittelt ca 4650. Prime ist dafür mit 3 Threads auf 4700 nach ganzen 20 Sekunden abgeschmiert

Mich reizt es ja Richtung 1,5V zu gehen (wofür habe ich sonst den PTPP ) ... hat hier schon jemand längerfristig mit solchen VCore Werten unter Wasser/Luft gespielt und Erfahrung bezgl. Haltbarkeit gesammelt solange ca 90 Grad und 200 Watt nicht überschritten werden ?

Falls genug Interesse besteht kann ich meine Erkenntnisse auch mal in einer Art "advanced overclocking" Thread zusammenfassen.
Ansonsten höre ich jetzt auf mit meinem Monolog im eigenem Thread

Zum Schluss nur noch etwas zum Stromverbrauch ... der ist gar nicht so schlimm wie befürchtet. Maximal sind es natürlich 200 Watt für die CPU. In Witcher 3 zeigt HWInfo64 jedoch z.B. average nur ca 60 Watt an. Idle sind es für das Gesamtsystem weiterhin knapp 80 Watt.

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Ich finde die Idee gut auch diesen Overclockingbereich mal etwas genauer für Haswell - E zu beleuchten.

Die Datenlage zu dem Thema ist leider recht dünn. Eventuell kann dir da jemand aus den Bencherteams was sagen ? Für den 22nm Tri Fet Prozess gibt es insgesammt auch recht wenig Daten über das Langzeitverhalten bei solchen Parametern. Es gab / gibt wohl Leute die bis zu 1,55V auf entsprechend geköpfte Ivys oder normale Haswells gegeben haben, bei denen sich dann nach 6 Monaten wohl Degenerationserscheinungen gezeigt haben, aber zumindest keine Totalausfälle (?). Leider ist die Temperatur dazu nicht so wirklich überliefert, aber schätzungsweise wohl irgendwas zwischen 60 °C bis 80 °C (Wasserkühlung + direkt Die - Montage mit Flüssigmetall (?). Ich hatte auch mal eine Arbeit über TDDB bei Finfets dazu gelesen ( die untersuchten Finfets waren aber entsprechend andere Finfets, also sind die Ergebnisse entsprechend zu bewerten ). TDDB = Time Dependend Dielectric Breakdown = etwa Zeitabhängiger Durchbruch des Dielektrikums -->Zerstörung des FETs. Das besagt, dass dies etwa 10 mal schneller je 30°C höherer Temperatrur passiert und in Abhängigkeit der 40. Potenz zur angelegten Gatespannung. Das bedeutet, das 1,5V rund 15,8mal schneller bei der selben Temperatur zum Versagen des Transistors führen als 1,4V. Das beschreibt den Hardbreakdown = harter Durchbruch, Versagen des Transistors. Nur das oben genannte Beispiel zeigt, das das ja noch nicht eingetreten ist. Jedoch können da durchaus schon zu Softbreakdowns = Vorstufe zum Versagen des Transistors, deutlich gesteigerte Gateleckströme, gekommen sein, die zwar die Funktion des CPU noch (bei veringerter Geschwindigkeit) erhalten aber bereits eine deutliche Schädigung der CPU anzeigen. Andererseits kann es sich auch "nur" um SILC (Stress Introduced Leakage Current = Streßverurstachter Leckstrom) handeln, der zwar seinerseits eine Vorstufe zum Softbreakdown ist, aber auch normalerweise Auftritt. (Im Normalbetrieb können sogar diverse Softbreakdowns vorgesehen sein, solange die TDP des Chips nicht überschriten wird, wohingegen bereits 1 Hardbreakdown bestenfalls 1 Funktionseinheit (z.B. CPU - Kern) unbrauchbar werden lässt. ) Es gibt aber auch noch eine ganze Reihe weiterer Schädigungsmechanismen. Leider ist insgesammt darüber recht wenig an gesicherten Daten für gängige CPUs und GPUs dazu verfügbar. Für die TDDB ist ausschließlich die Spannung verantwortlich, da nüzt das Powerlimit von 200W nix, außer die Spannung wird gedrosselt --> was ja unerwünscht ist . Bei der Elektromigration hilft das Powerlimit hingegen, da der Stromfluss durch den geringeren Takt sinkt. Jedoch gibt es noch zahlreiche weitere Mechanismen, die den Chip altern lassen, BTI (Temperature Bias Instabilety), HCI (Hot Carrier Injection), Surface inversion und Streßmigration um mal ein paar zu nennen.
Für Haswell - E scheint aber die Inputspannung primär erstmal deutlich schädlicher zu sein, als die Vcore, Ich hab schon von mehreren Fällen gelesen, dass 2,2V innerhalb von Wochen zum Ausfall geführt haben, unabhängig von der Vcore (Stock bis 1,6V). Interessant ist auch in dem Zusammenhang die Cachespannung, den der scheint wohl am Anfang relativ schnell zu degenerieren. Leider habe ich noch keine direkten Angaben gefunden was für eine Cachespannung genauso schädlich wie eine Vcore X ist.
Ich halte es auch noch für möglich, dass 200W etwas gering angesetzt für 1,5V ist, da die Leckströme überproportional ansteigen, vielleicht müsstest du das auf ~ 250W oder 300W anheben, da wohl relativ viel davon für die Leckströme drauf gehen wird, die nicht über den Takt beeinflusst werden können.

wow danke für den ausführlichen Beitrag. Der mit Abstand beste, den ich bisher zu dem Thema gelesen habe. 200 Watt wären auch bei 1,6 v kein Problem solange nur 1-2 Kerne ausgelastet werden. Natürlich wäre das throttling bei hoeherer Last lächerlich.
Da mir gestern Abend langweilig war habe ich neben dem Testen trotz wenig (dafür aber sehr guter) Resonanz mit dem Guide angefangen und stell ihn heute nach der Arbeit rein.

Auch wenn das hier ein alter Thread ist möchte ich mich mal kurz bedanken. Das Powertarget funktioniert fantastisch, super Tip!

Ich habe kürzlich meine betagte Hardware noch mal etwas aufgerüstet und den i7 3820 (4core) durch einem i7 3930k (6core) ersetzt. Mit ordentlich Spannung konnte ich mit dem 6-Kerner bis 4.9 GHz gehen aber meine Wakü hat die Temperaturen bei 1.6V nicht unter Kontrolle bekommen. Wirklich stabil ist es mit allen 6 Kernen nur bis 4.5GHz.

Das per core overclocking hat nur selten den vollen Takt angelegt, deshalb habe ich auch das Powertarget probiert.

Ergebnis ist 4.8GHz bei 3 cores unter Prime oder Doom3, bei 4 Kernen geht es dann je nach Anwendung auf ca. 4.6 runter, usw.
Die Spannung landet per Offset bei etwa 1.5v bei maximalem Takt.

Als Power Target hab ich allerdings 175w festgesetzt. Mit meiner leisen Wakü wird es sonst schon eng mit Temperaturen und Stabilität.

Wie bitte? Bis zu 1,5V im 24/7 betrieb?


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Ja, 1.5v. Mein 4 kerner lief jahrelang mit 4625MHz bei 1.46V. Das hat den garnicht gejuckt. Man muss halt drauf achten das es nicht zu warm wird.

Ich nehme das Setting mit 1.5V aber nur für Spiele die wirklich CPU-limitiert sind und max 3 Kerne auslasten. Wenn man alle Kerne auslastet drosselt er den Takt sehr stark bis 3.6GHz oderso. Wenn ich maximal auf 4.6GHz gehe, braucht es nur schlappe 1.4V, da drosselt er dann auch weniger wenn mehr als drei Kerne genutzt werden.

Ich denke es kommt aber auch immer auf die Anwendung an. Prime heizt ja eine CPU deutlich stärker auf als die meisten anderen Anwendungen bei 100% CPU-Auslastung.