IntelのCore i9-9900KSは、同社最速のコンシューマー向けCPUです。ハイエンドの9900Kをベースに高度にビニングされたバージョンで、工場出荷時に最も高性能なチップのみが提供されます。すべての9900KSは8つのコアすべてで5GHzのクロック速度を実現しており、Tom's Hardwareによる9900KSのレビューテストでは、5.2GHzという強力なクロック速度を達成しました。しかし、これは最高級の9900KSチップと液体窒素冷却システムで実現できることに比べれば、取るに足らないものです。
Intelは、このチップの性能を実証するため、厳選されたCore i9-9900KSのサンプルをTom's Hardwareに送付し、オーバークロックテストを実施しました。当社の専門知識と組み合わせることで、全コアで6.95GHz、1スレッドで7.3GHzという驚異的な速度を達成しました。Intelは以前にもこのチップのオーバークロックテストを実施しています。Intelはオーバークロック周波数を保証するものではありませんが、このチップのテスト結果は平均的なサンプルのそれを上回ると予想しています。
以前にも言いましたが、もう一度言います。Intelはオーバークロックが大好きです！ あまりにもオーバークロックが大好きなので、自社製品にもオーバークロックを採用しています（前回の記事「オーバークロックが重要な理由」をご覧ください）。
ここで取り上げるのは9900KSです。これは9900KラインナップのType Sレベルだと私は考えています。これはSportという意味でしょうか？それともSpecialという意味でしょうか？「S」はチップに多くの機能が搭載されていることを示していますが、Intelは単に宣伝しているだけなのでしょうか？それとも、Core i9-9900Kの標準チップに比べて本当に優れた機能を提供しているのでしょうか？
まずは物理的な違いから見ていきましょう。オーバークロックにおいて温度は重要な要素であり、当然のことながら、一体型ヒートスプレッダー（IHS）からクーラーへの熱伝達が重要な役割を果たします。サーマルペーストはクーラーとIHSの間の隙間を埋めるため、保証期間を維持したい場合は使用する必要があります。しかし、両方の表面を平らにしてサーマルペーストを可能な限り薄く均一に塗布すれば、温度上昇を抑えることは可能です。
サンプル数はかなり限られているため（Core i9-9900KSが3台、i9-9900Kが20台）、一般論として言えば、9900KSのダイ温度の平均値は、私がテストした-9900Kのユニットと比べて大幅に低いようです。Intelから9900KSのサンプルを1台提供されましたが、他の2台（どちらも小売価格）と同じ熱特性を示しました。
私の最初のステップは、常にIHSを平らな面で様々な目のサンドペーパーを使って研磨し、平らにする（ラップする）ことです。私の液体窒素ポットは平らなので、平らなIHSが最適な接合面となります。CPUウォーターブロックの中には「湾曲」しているものがあり、凹面になっているものも多くあります。これは設計上の問題である場合もあれば、冷却面の端のニッケルメッキが最も厚くなることが原因である場合もあります。
Tom's Hardware の最高のニュースと詳細なレビューをあなたの受信箱に直接お届けします。
下の写真は、同じIHSパターンを示す9900K P0ステップユニット4台です。銅箔部分が高熱で、ニッケル部分が低熱です。4台ともエッジが高く、中央が凹んでいます。そのため、中央部分の放熱グリスの層が厚くなりますが、厚すぎても効果はありません。
9900KS R0は、下図に示すように、わずかに低いエッジが2つあるだけで、非常に均一です。この点は、3つのサンプルすべてで同一でした。通常、IHSを平坦化すると、最も温度の高いコア部分の温度が最大4～5℃低下し、ダイ間の温度分布もより均一になります。
完成品がこちらです。9900KSでは水冷に関して全く改善が見られませんでした。前述の通り、サンプル数が非常に少ないため、IHSは工場出荷時から9900Kよりも改善されていると推測するしかありません。
CPUポットのテストマウント後、放熱グリスが最適に広がり、非常に均一に塗布されていることを確認しました。完璧なマウントです！
これらのチップについてあまり触れられていないのは、CPUの多くの機能の基盤となる新しいマイクロコードです。P0ステッピングCPU（9900KF、9900K）をインストールした際、BIOSはマイクロコードのバージョンがA0であると表示しました。しかし、9900KSを挿入すると、マイクロコードはB4に変わりました。これは私たちにとって何を意味するのでしょうか？
マイクロコードはプロセッサの動作基盤であるため、企業はその仕組みについて非常に秘密主義的です。製品の設計図が企業のウェブサイトに掲載されないのと同じです。しかし、効率テストとベンチマーク用のオペレーティングシステムの準備を始めたとき、何かが変わったことは明らかでした。
Geekbench3やCinebench R15の結果から、液体窒素（LN2）を冷却して世界記録に挑戦する前に、達成すべき目標がいくつもあることが分かっています。9900KSの常温冷却の結果は、せいぜい雑な感じでした。何が間違っていたのでしょうか？
さらに深く調べて、最終的にCPUを9900K P0に交換したところ、スコアはすべて正常に戻りました。つまり、R0ステッピングCPUに何か問題があったようです。
Windows 10では、SpectreとMeltdownのソフトウェアによる緩和策を無効にしてパフォーマンスを最適化するという、よく知られたトリックがあります。理にかなっていると思いませんか？R0ステッピングチップで試してみましたが、パフォーマンスの向上は得られませんでした。そこで、明白な答えに辿り着きました。オペレーティングシステムに依存せず、マイクロコードが緩和策を処理するようになったのです。これは、消費者にとっては安全性を心配する必要がないため便利な機能ですが、10分の1秒単位で勝負するオーバークロッカーにとっては、さらなるハードルとなります。スコアが0.1%未満でも大きな変化になり得るのです。P0ステッピングチップで緩和策を有効にしている一般ユーザーは、R0でマイクロコードが緩和策を処理していることに気付かないかもしれません。
そういうわけで、9900KSではベンチマークで若干の差をつけざるを得ませんでした。しかし、9900KSは全コア5GHzターボを搭載しているので、当然ながら周波数の猛獣です。水冷システムでCinebench R15を5.4GHzでクリアし、Vcoreは1.27Vと圧倒的なパフォーマンスを見せました！Vcoreは1.35Vで5.4GHzと、まずまずのスタートラインだと思っていたところから電圧をどんどん下げていくうちに、驚愕の記録を達成しました。マイクロコードによって失われたわずかな割合は、クロック周波数を上げることで「軽減」（いや、やけど！）できるかもしれません。
他の2つのプロセッサも期待を裏切りませんでした。Intel提供のサンプルは5.4GHzでVcoreは1.27でした。最初の市販サンプルは5.4GHzでVcoreは1.32、2つ目の市販チップは5.3GHzでVcoreは1.23でした。非常に優れたパフォーマンスです。
そこで、水冷システムで最高のチップ（Intelのサンプル）を液体窒素ベンチに投入しました。マザーボードはASRock Z390 Phantom Gaming X、メモリはTeam Group 4800 SPD B-Dieを使用しました。最高の温度を実現したかったので、Thermal Grizzly Kryonaut LHEエディションのサーマルペーストと、bigblock990製の特注LN2ポットを使用しました。このポットは表面積が非常に大きく、熱効率も抜群です。電源はEnermax Maxtytan 1250Wシングルレール電源1基で、LN2使用時のピーク電力は約650Wでした。十分な電力余裕がありました。
画像
1
の
2
最終的に、Benchmate ( https://benchmate.org/ ) によって保護されたCinebench R15で、驚異的な6,952MHzを記録し、3,122ポイントというゴールドを獲得しました。シングルスレッドベンチマークでは、superpi32mとpifastの組み合わせで、驚異的な7,300MHzという最高速度を記録しました。
画像
1
の
3
3つのテストサンプルの結果を踏まえると、9900KSはまさに皆さんが想像していた通りの性能です。つまり、元々高いクロック周波数に加え、十分なOCヘッドルームを備えた、チェリービン仕様の9900Kです。もしもう少しお金を出して、このような高性能チップを買えるなら、私は必ずそうします。
Intel が既存の設計からこのタイプのパフォーマンスを引き出すことができたという事実から、来年登場すると噂されている新しい主流の 10 コア チップに対して、チーム Blue がどのようなトリックを用意しているかを見るのが非常に楽しみになります。
詳細: 最高のCPU
詳細: IntelとAMDのプロセッサ階層
詳細: すべてのCPUコンテンツ
オーバークロッカーとして世界チャンピオンに輝き、速度記録を追跡するサイトHWBotで頻繁にトップに立つアレンは、CPUを限界まで追い込むためならどんなことでもする。彼は、ハードコアで限界まで追い込むオーバークロッカーの視点から、最新プロセッサに関する洞察をTom's Hardwareの読者に共有する。
