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没有北桥一样超 Core i5超频实战分析

    在2008年4月的IDF上,Intel正式公开Nehalem架构产品,当时大家应该清楚,在Nehalem家族中除了今天我们已经看到上市的Core i7外,还有Lynnfield和Havendale两款。Lynnfield将主板传统意义上所说的北桥整合至CPU内,而Havendale将北桥和图形芯片都整合于CPU内。在IDF现场,IT168总编耿英嫈代表广大DIY玩家向英特尔公司高级副总裁兼数字企业事业部(DEG)联合总经理帕特.基辛格提问:整合了北桥和GPU的Intel CPU可玩性是否下降,例如是否不再容易超频?


视频访谈请访问:http://cio.it168.com/subject/intel0327/index.htm

    基辛格博士当时回答,Intel一向非常重视PC个人用户和发烧友玩家,整合了北桥和GPU的CPU不会影响玩家的DIY乐趣,主板更加精简有利于玩家的操作。

而前不久,又有新闻传出替代Havendale的32nm产品Clarkdale将很难超频,难道Intel真不给玩家留机会了吗?整合了北桥的Lynnfield Core i5还能超频吗?它能达到怎样的程度,这也许关系到晚些时候推出的整合GPU的Clarkdale是否能够超频。

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    担心Lynnfield和Clarkdale不能超频的理由早在1年多前就被很多玩家提出,主要原因是我们不清楚被整合到CPU内部的北桥、内存控制器甚至PCIE的控制器到底与外部一些总线的关系,如与CPU外频的关系等等。不过,我们这次拿到Lynnfield CPU后,基本可以说明白这个问题。首先,我们来简单看一下Lynnfield和之后Clarkdale的架构图。


早期计划中规格为LGA 1160,现在为LGA 1156

    从上图来看,Ibexpeak PCH是 P55系列芯片组剩下的传统意义上的南桥,功能也完全一样,其中的PCIe,目前只有4x通道,负责附属卡如硬盘卡,声卡的接口。而右侧的则是Lynnfield CPU,它通过DMI与芯片组相连,这也是FSB时代MCH和ICH相连的总线。CPU中的PCIe控制器,是为显卡提供的高带宽控制器,而内存控制器也整合在CPU内。CPU内部内存控制器与DMI,PCIe控制器间用QPI总线连接。

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如图,右侧较小的核心仅仅是CPU内核,甚至不包括内存控制器

    而之后即将发布的Clarkdale从某种意义上来说和Lynnfield差别不大,只是从上图来看内存控制器+显示核心被独立出来,右侧较小的部分是Westmere核心的CPU,两个核心通过QPI相连,而CPU与芯片组通过DMI相连。Clarkdale仍使用P55系列芯片组。

    从上面介绍很容易看到,原来大家喜欢玩CPU的外频、超FSB、调整核心电压、内存电压、北桥电压等等,当这些东西或已经不存在,或已经被整合到CPU内连接总线发生了变化时,Intel是否还会留出这样的接口让大家调节,主板厂商还能否作出能够超频的主板?

    在Core i7时,虽然Intel仍将PCIe控制器放在了北桥芯片IOH中,但由于不再使用FSB而采用QPI将CPU与北桥连接,所以在超频时也发生了一些变化。我们知道,Core i7至尊版 QPI频率是6400MHz而普通版是4800MHz,它们频率是与CPU的133MHz倍频相关的,6400MHz是48倍频于外频,4800MHz是36倍频于外频。在超频时,48和36的数字不是每一块主板都能调节的。而超过6400MHz以后频率有可能造成不稳定,这也许是i7超频中的一个小局限。


锁定的频率,32X 

    而通过上图看到Lynnfield CPU内部倍频更是被锁死,QPI速度为32x于CPU外频,目前来看不能调节。不过这比Core i7 非至尊版的36倍频还低,即超频到200Mhz CPU外频时 QPI频率此时也刚好6400Mhz,所以但从这个角度来看超频空间还是比较大的。


超频示意图

    上图是超频示意图,Lynnfield和i7默认CPU外频均为133MHz,超频时允许较大幅度调整外频,而CPU的外频即便是非至尊版,也允许向默认倍频以下调整。当然,上面示意图也是要说明,当外频达到220MHz时,QPI频率会到7040MHz,已经大大超过Nehalem 6400MHz最高标准频率。

    除了传统的超频方法外,Intel和内存厂商还给大家带来两种超频的方法。首先先来看看Intel十分推崇的Turbo Mode。在Core i7发布时,Intel就非常推崇Turbo Mode,简单的说就是在没有多线程任务时,保证TDP不变的情况下,将一个核心的主频提升,由于非多任务,所以其他核心负载很低,单个核心超频也肯定不会超过整个CPU的TDP,所以散热等方面都不存在问题。而Core i7最终Turbo Mode也仅仅是提升2倍频而已……


Turbo Boost技术
    而据Computex上,Intel技术人员表示由于Lynnfield的发热量大大降低,Turbo Mode下可能会加大超频幅度,而不仅仅是2倍频,也许是4倍以上的幅度。4X133MHz,就是533MHz的主频提升哦,当然,具体会怎样,看我们下面测试吧。
 
XMP内存带来超频
    除了Turbo Boost外,选用支持XMP的内存也可以让整个系统超频。现在,购买支持XMP的DDR3内存并不比普通DDR3贵,所以为了实现DDR3 1600,还是非常值得购买的。首先,从上图来看,当我们在BIOS中Load XMP内存的Profile配置文件,原本DDR3 1333的内存会运行在DDR3 1600下,有趣的是此时系统的外频也变为160MHz,而CPU倍频却下调至15倍频。这样,就保证了外频提高的情况下,CPU主频基本没变(还低了……)。
    另一方面,XMP的用处在于实现DDR3 1600。记得在Core i7发布时Intel曾特别说明,当内存电压到1.65V时可能会损坏CPU。而当我们使用X58或者P55主板时,当手动专门设置选择1.65V电压时也会弹出警告的信息。不过,支持XMP的内存不知道为何就可以顺利启动1.65V电压,而不被警告?总之,这也是除Turbo Boost以外,另一种安全的超频技术。
 

 

 
    虽然Intel表示今后正式版的Lynnfield会加大Turbo Boost的超频幅度,但从我们本次测试来看,Tubo 模式下提升的幅度仍是2倍频。从CPU-Z截图看,CPU工作于22X133MHz=2.93GHz,提升幅度正好10%。

 


默认主频2.66GHz Pi 1M

19X200MHz 3.8GHZ Pi 1M

默认频率 2.66GHz Pi 4M

19X200MHz 3.8GHZ Pi 4M

 

    由于LGA 1156又要使用全新的散热器卡据接口,目前我们还没有拿到配套的散热器,所以超频只是在Thermalright的Ultra120和Tuniq Tower 120下进行,在200MHz x20的4GHz下可以轻松进入系统,但是不能稳定完成测试。经过我们测试,发现这不是QPI频率太高造成的原因。不过进一步测试发现,QPI频率在210X32=6720MHz左右时开始不稳定,所以更高的外频和主频应该不容易实现。但我们推测,使用更好的散热器Lynnfield是可以实现4GHz的,而值得说明的是,超频至3.8GHz和4GHz时,CPU温度大幅升高。

    至于今后Clarkdale的超频,我们估计与Lynnfield情况近似,Intel还会锁定QPI的相关频率,如果Intel愿意开放也许超频仍不是问题。当然,从Lynnfield超频幅度来看,仍是较为乐观的,基本与现在的酷睿2产品平均水平一致。大家也可以放心,Intel不会因为整合了北桥和GPU而封锁这些可以超频的频率,DIY玩家对CPU的可玩性仍没有下降。

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