Intel Core i9-7900X CPUを最大5.8GHzまでオーバークロック

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オーバークロックの準備：ハードウェアとソフトウェア

IntelのCore i9-7900Xは、驚異的な速度を誇る10コアCPUです。このCPUを手に入れるには、1,000ドルという高額な出費を覚悟しなければなりません。しかし、プロセッサのダイとヒートスプレッダーの間にサーマルペーストをたっぷりと塗布するというIntelの決定により、ほとんどのオーバークロッカーが箱から出してすぐに発揮できる最高周波数は制限されてしまいました。

しかし、もう少し（あるいはかなり）冒険したいという場合はどうでしょうか？サンプルの蓋を外し、念入りに洗浄し、Intel純正のサーマルペーストをサードパーティ製の代替品に交換し、冷却効率が向上するにつれてCore i9-7900Xのオーバークロック余裕度がどのように向上するかを示す十分なデータを収集しました。実験の集大成として、液体窒素の影響を受けた-7900Xは、驚異的な5.8GHzで動作しながらも、Cinebenchのマルチコア実行を完了できるほど安定していました。

究極のオーバークロックに向けてマザーボードを準備する

ほとんどのマザーボードは、デフォルトではそのような過酷なテストに耐えられるよう設​​計されていません。そのため、事前に少し準備作業を行い、いくつかの変更を加える必要がありました。熟練したオーバークロッカーは、BIOSの調整だけを行うわけではありません。はんだごて、ドリル、カミソリ、マニキュアなども使いこなせる必要があります。

使用したMSI X299 Xpower Gaming ACはオーバークロック用に設計されているため、私たちの取り組みをサポートするのに最適なプラットフォームでした。ボードの様々な電圧検出ポイントに数本のワイヤーをはんだ付けすることで、テスト中にマルチメーターを使って重要な電圧レベルをモニタリングすることができました。マザーボードのファームウェアで特定の電圧を設定することは確かに有効ですが、このレベルでの動作には精度が求められ、検証を通してのみ実現可能です。

BIOS: エキスパートモード

テスト開始時点で入手可能だった最新のMSI製BIOSバージョンE7A91IMS.150を使用しました。最初から最後までこのファームウェアのみを使用したので、手順を追ってみたい方は、ぜひこのバージョンを探してみてください。もちろん、他社製のX299マザーボードをお持ちの場合でも、ここで使用している設定や用語を参考にすれば、何を調整すればよいかお分かりいただけると思います。プラットフォームによって名称が異なっていても、原則は同じです。

MSI の X299 Xpower Gaming AC のエキスパート モードにアクセスするには、BIOS のウェルカム画面で F7 キーを押します。

次の設定は OC メニューから取得されます。

• Extreme OC設定：このトグルスイッチを使用すると、省電力オプション、特定の保護機能、そしてオーディオコントローラーなどオーバークロックに関係のない機能を無効にできます。このオプションは常温冷却テストでは使用されませんが、液体窒素下でのベンチマークテストでは必須です。
• CPU 比率適用モード: [すべてのコア] 設定では、すべてのコアが同じ乗数と動作周波数を持つことが保証されます。
• CPUレシオ： 44に設定し、CPUベースクロック100MHzを掛け合わせると、動作周波数は4400MHzになります。クロックレートは、Windows上で動作するソフトウェアで調整できます。
• CPUレシオオフセット：最も負荷の高いテストにおける周波数変動を抑えるため、オフセット[-4]を適用しました。これにより、AVX命令を使用するベンチマークテストにおいて、スロットリングが100MHzの4つのビンに制限され、安定性が向上します。
• リング比：係数[34]はリングバスを3400MHzに設定します。
• EISTとIntel Turbo Boost：前述のパラメータを変更すると、これらの設定はデフォルトで[無効]になります。今回は一定の周波数を目指しており、クロックレートが変動しないようにするため、両方の機能は無効のままにしておきます。
• CPUベースクロック：周波数計算を簡素化するため、ベースクロックは100MHzを使用しました。後ほど、オペレーティングシステムからこの値を変更し、オーバークロックを微調整します。

• DRAM設定： G.Skill製の高速TridentZモジュールを装備しているため、メモリのXMPプロファイルを使用して再現性の高い結果を得ることができます。これらの8GBメモリは、18-19-19-39のタイミングで4000MT/sで動作します。
• DigitALL Power:これは X299 プラットフォームの非常に重要なサブメニューであり、使用した設定を以下に示します。

他のオプションに埋もれがちですが、これはBIOSで最も重要なメニューの一つです。ご存知の通り、Core i9-7900Xはオーバークロックすると消費電力が急激に増加します。ユーザーが何も操作しなくても、CPUの周波数は設定された電力と熱の制限を超えないように調整されます。

最悪なのは、何が起こっているのか気づかないかもしれないことです。調整済みCPU周波数は正しく表示されているのに、パフォーマンスがそれに見合っていないのです。高いクロックレートを表示しても、それを維持できないのであれば意味がありません。そんなごまかしはしません。CPUが4800MHzに達したとお伝えする際は、その安定性を検証するために十分な時間をかけましたのでご安心ください。

• VR 12VIN OCPエクスパンダー：この値を上げると、過電流制限が高くなります。値が低すぎると最大電流が遮断され、パフォーマンスが低下します。最大値[20A]まで上げると、必要に応じてプロセッサのヘッドルームが広がります。他のメーカーでは180Aという高出力オプションを提供している場合があるのでご注意ください。この設定に従えば電源ユニットに余分な負担がかかるため、まずはお使いの電源ユニットが十分な負荷に耐えられるかご確認ください。
• CPUロードラインキャリブレーションコントロール（ LLC）も重要なパラメータであり、これについては次のページで詳しく説明します。理想的な設定は[モード5]です。
• CPU過電圧/低電圧保護： OVPとUVPは、過電圧および低電圧状態からシステムを保護します。安定性が最優先であり、値が高いほど余裕が生まれます。
• CPU 過電流保護: OCP はシステムを過電流状態から保護します。[拡張] オプションを使用すると、強制的に介入する前にプラットフォームをさらにプッシュできます。
• CPUスイッチング周波数：これは電圧供給ステージが動作する周波数です。この値を上げると安定性は向上しますが、温度が上昇します。VRMが熱くなりやすい場合は、このパラメータを最小値に設定し、システムが安定して動作するかどうかを確認してください。
• CPU VRM過熱保護： X299マザーボードの電圧供給ステージは過酷な負荷がかかるため、通気性の良いケースを使用し、十分なエアフローを確保してください。このオプションは最大値に設定せず、マザーボードに損傷を与えない程度の温度に設定しました。[110°C]という温度は、私たちの好みとしては十分な温度でした。

供給段にファンを取り付けると、温度に応じて回転速度を制御できます。これは他のファンや温度にも適用できます。関心のある温度（下図のMOS）を選択し、ファンが取り付けられているチャンネル名（この例ではCPU1）を選択して、各温度範囲の色付き点を希望のファン速度に配置します。

[F]キーを押して、すべてのファンを100%に設定します。

もちろん、各種電圧の調整も必要です。オーバークロックは慎重に行えば特に危険ではありませんが、無理をしないことが重要です。これらの設定を乱用しても、目標に近づくことはできません。

• VCCIN電圧：これはプロセッサの他の部分に電力を供給する主要な電圧です。VCCINはVcore、Vring、Vsa、Vioなどに電力を供給します。そのため、このオプションは他のオプションよりも高く設定することが重要です。一般的には、500～600mV程度上げることをお勧めします。ご想像のとおり、VCCINを適切に管理しないと、重大な結果を招く可能性があります。
• CPU コア電圧:これは各コアに適用される電圧であり、CPU オーバークロックに使用される主な設定です。
• CPU リング電圧: Vring を高くすると、安定性を損なうことなく、より高いリング バス周波数を実現できます。
• CPUアンコア電圧オフセット：このパラメータを調整することで、安定したメモリオーバークロックを実現できます。オフセットなしでは、RAMキットは4000MT/sで動作しません。しかし、+300mVに設定すると問題なく動作しました。このオプションを[Auto]に設定するとキットはすぐに起動したので、自動設定では少なくとも+300mVが適用されていると言えるでしょう。もちろん、自動設定は過大になりがちなので、マルチメーターで再度確認することをお勧めします。
• CPU SA と IO 電圧:両方のオプションもメモリの安定化に役立ちます。
• DRAM CH_X/X 電圧:これらの設定は RAM のオーバークロックにも使用されますが、各チャネルの電圧を微調整するためにも使用できます。

以下の表は、MSIの推奨に基づき、オーバークロックの取り組みに役立つはずです。「安全な」動作電圧範囲を示しています。ただし、特に理由がない限り、これらの電圧を上げすぎないようにしてください。