オーバークロックの終焉を示唆する無数の報道とは裏腹に、オーバークロックは決して死んではいません。確かに、過去数世代の Intel 製チップは、AMD との競争に苦戦しながら、周波数の余裕をストック パフォーマンス レベルに組み込むにつれて、オーバークロックの余裕を徐々に失っていきました。しかし、Intel の Alder Lake チップはリセット ボタンを押しました。Intel 7 プロセスは、以前の世代よりもオーバークロックの余地がはるかに広く、このチップがゲームに最適な CPU のリストを席巻するのに役立っています。実際、第 12 世代 Alder Lake のオーバークロック可能性を制限する要因は熱であることが多いことがわかっています。つまり、運よく良いチップを手に入れたとしても、それを冷却する能力によって大きく制限されることになります。実際、以下のオーバークロック結果から、Intel の Alder Lake チップは AMD の Ryzen 5000 チップよりもはるかに多くのオーバークロックの余裕があり、パフォーマンスが大幅に高速化されることが示されています。
いつものように、チップから引き出せるオーバークロックの上限は、シリコンの宝くじに左右されることになります。それでも、標準的な常温冷却（つまり、液体窒素やその他の氷点下冷却方法を使用しない）を予定している場合でも、Alder Lakeチップは優れたオーバークロッカーであることがあらゆる兆候から明らかです。
Alder Lakeはオーバークロックに多くの新しい要素をもたらします。このチップは、Intelのハイブリッドアーキテクチャを採用しており、大きく高速なパフォーマンスコア（Pコア）のグループと、小さく強力な効率性コア（Eコア）のグループを組み合わせており、それぞれ異なるクロック周波数で動作します。そのため、オーバークロックの要素がさらに増えるため、ニーズに合った最適なバランスを見つける必要があります。
本日は、Intel第12世代Alder Lakeのヒートスプレッダーに潜む、オーバークロック性能を最大限に引き出す方法をご紹介します。また、オーバークロックの取り組みによって、ゲーム、シングルスレッド、マルチスレッドの作業で達成したパフォーマンス向上の例もご紹介します。
チップをオーバークロックする方法を説明する前に、パフォーマンス結果を見てみましょう。
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Windows 11でIntel第12世代CoreプロセッサーAlder LakeチップとRyzen 5000シリーズを比較したオーバークロック結果、DDR4 vs DDR5ベンチマーク、オーバークロック構成をご紹介します。Core i9-12900Kとi5-12600Kのオーバークロックに関する詳細な分析はこちら、Core i7-12700Kの詳細はこちらでご覧いただけます。
ゲームパフォーマンスの総合的な測定値は、テストスイート全体の幾何平均として生成しました。また、テストスイートの中で最も重要なシングルスレッドおよびマルチスレッドテストを選択し、累積的な測定値を生成しました。IntelとAMDの対決について、CPUベンチマークの階層構造に関する記事でさらに詳細な情報をご覧いただけます。
ご覧の通り、Alder LakeチップはAMD Ryzenモデルよりもオーバークロックによるメリットが大きいことがわかります。Core i5-12600Kは特に目覚ましく、1080pゲーミングでは15%もの大幅なパフォーマンス向上を実現しています。一方、Core i7-12700Kは、より高価なCore i9-12900Kと同等のオーバークロック性能を示しており、その価値をさらに高めています。表にまとめると以下のようになります。
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| トムズハードウェア - 年齢変化率 | 1080pゲーム | シングルスレッド | マルチスレッド |
| コア i9-12900K DDR4/DDR5 | +9.7% / +5.2% | +1.6% / +3.2% | +3.3% / +7% |
| ライゼン9 5950X | +5% | -2.3% | +5.7% |
| コア i7-12700K DDR4/DDR5 | +9.8% / +7.1% | +2.3% / +2.1% | +3.9% / +6.4% |
| ライゼン9 5900X | +3.7% | -0.6% | +2.1% |
| コア i5-12600K DDR4/DDR5 | +15.2% / +12.9% | +4% / +4.2% | +8.8% / +11.3% |
| ライゼン5 5600X | +6.7% | +3.8% | +2.7% |
Alder Lakeのオーバークロックの前提条件
電圧（とファン）を上げ始める前に、システムがオーバークロックに対応していることを確認する必要があります。いつものように、オーバークロックを行うとプロセッサの保証が無効になり、過剰な電圧をかけるとチップが損傷するリスクがあることにご注意ください。また、過剰な電圧と熱はチップの劣化により寿命を縮める可能性があるため、適切な範囲内にとどめるようにしてください。
まず最初に：チップのコア周波数を上げる（オーバークロックの最も基本的な方法）予定なら、Kシリーズの第12世代Alder Lakeチップが必要です。Core i9-12900K、i7-12700K、i5-12600KなどのKシリーズチップには、チップの周波数を簡単に上げられるアンロックされた乗数が搭載されているからです。さらに、グラフィックスカードを搭載していない「KF」モデルもオーバークロック可能です。Kシリーズチップをお持ちでない場合、Alder Lakeのオーバークロックの選択肢ははるかに限られますが、メモリクロックを高く設定することは可能です。
フルコア周波数オーバークロックを計画している場合は、Zシリーズ（Z690）マザーボードも必要です。Intelは、安価なBシリーズおよびHシリーズのマザーボードではチップの周波数変更を許可していません。これらのマザーボードはLGA1700ソケットではまだサポートされていませんが、近々サポートされる予定です。ほとんどのZシリーズマザーボードは堅牢な電源供給サブシステムを備えていますが、パフォーマンスは機種によって異なるため、最適なマザーボードを見つけるにはマザーボードのレビューをよく読んでください。市場で最も優れたモデルについては、当社の「ベストマザーボード」リストをご覧ください。
Intel は、K 以外の 12 世代の「ロックされた」 Alder Lake チップも近々市場に投入する予定ですが、メモリをオーバークロックできるのはそれらのモデル (Z、B、および H 600 シリーズのマザーボード) のみであり、最終的にはパフォーマンスの向上の量が制限されます。
適切な冷却ソリューションも必要ですが、十分な冷却の定義は個人の好みによって異なります。最優先事項は、サーマルスロットリングを防ぐことです。サーマルスロットリングとは、プロセッサのクロック速度と電圧を低下させ、過熱による損傷（チップの破壊）を防ぐプロセスです。過度の熱は、チップの早期劣化を引き起こす可能性もあります。
Intel のオーバークロック対応チップにはバンドルされたクーラーが付属しておらず、Core i5-12600K で意味のある全コアオーバークロックを実現するには、少なくとも 240mm のオールインワン (AIO) 液体クーラー (または同等の空冷クーラー) が必要です。ハイエンドの Core i7-12700K および i9-12900K SKU で可能な限り最高のパフォーマンスを引き出すには、より強力な 280mm、360mm AIO、またはカスタム水冷ループが必要になります。推奨オプションについては、最高の CPU クーラーの記事を確認し、最高のサーマルペーストのいずれかを使用してクーラーを効果的に使用してください。また、ソケット LGA1700 アダプターが利用できるクーラーを入手するようにしてください。ほとんどのクーラー会社はトップクラスの AIO にアダプターを無料で提供していますが、箱に含まれていない場合は数日余分に待つ必要がある場合があります。
もちろん、ターボ倍率を調整したり、一部のコアのみをオーバークロックしたりするなど、力任せの全コアオーバークロック手法を使わず、より洗練されたオーバークロック手法を採用すれば、たとえ性能の低いクーラーを使用していても、さらなるパフォーマンスを引き出すことができます。これらの方法についても以下で解説します。
システムに最適な電源ユニットを用意することも重要ですが、システム内の他のコンポーネントによって要件は異なります。電源計算機を使えば基本的なガイドラインを確認できますが、オーバークロックに十分な余裕を持たせるために、最大オーバークロック周波数と電圧（Alder Lakeの最大電圧は、従来の冷却システムでは1.4Vを超えてはいけません）を入力するようにしてください。
Alder Lake のベースライン温度とパフォーマンスの測定
このガイドは、オーバークロックに関する一般的な用語と概念の基礎知識を前提としています。これらの知識は、「CPUのオーバークロック方法」の記事で復習できます。前提条件が整理されたので、パフォーマンスと熱のベースラインを確立することが重要です。これを使用して、オーバークロックがCPUの熱とパフォーマンスにどの程度影響するかを測定し、得られるパフォーマンスと引き換えに許容できるトレードオフを判断できます。
ストレステストとモニタリングのためのソフトウェアは数多く存在します。詳しくは、CPUのストレステスト方法ガイドをご覧ください。AIDAやOCCTのようにストレステストとモニタリング機能が組み込まれているものもあれば、HWInfoのようにパフォーマンスモニタリングのみを目的として設計されたものもあります。この記事では、パフォーマンスモニタリングとストレステストの両方に、IntelのeXtreme Tuning Utility (XTU)とAIDA64を使用します。
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Alder Lakeのオーバークロック用にCPU設定を変更する方法
オーバークロックには、電圧やクロック速度など、いくつかのシステムパラメータを操作する必要があります。Windows内のソフトウェア（IntelのXTUなどのユーティリティを使用）を使って変更することも、システムBIOS/UEFIに直接値を入力することもできます。
どちらのアプローチにも長所と短所があります。XTUを使ったAlder Lakeのソフトウェアオーバークロックは、様々な設定に標準化された命名規則が使用されているため、ややシンプルです。マザーボードメーカーは、同じ設定に異なる名前を付ける場合があります。さらに、ソフトウェアによるオーバークロックでは、リアルタイムで変更を加えることができます。一方、BIOSで値を変更する場合は、変更内容を確認するためにシステムを再起動する必要があります。
Alder Lake CPUをBIOS経由でオーバークロックすることには大きな利点が1つあります。それは、より高度なチューナー向けに、よりきめ細かな設定オプションが用意されていることです。つまり、経験豊富なチューナーが高度な機能を使用する予定であれば、BIOSを使用する方が賢明です。
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MSI Z690マザーボードでIntel Alder Lake CPUをオーバークロックするためのBIOSオプションをご覧いただけます。設定項目の名称はマザーボードのメーカーによって多少異なる場合がありますが、主要メーカー（Asus、ASRock、Gigabyte、MSI）はいずれも、エンスージアスト向けマザーボードに豊富なオプションを搭載しています。オーバークロックの目的に応じて、最高級マザーボードで好きなだけ高度な設定を行うことができますが、豊富なオプションから想像するほど、基本的な設定は難しくありません。
まず、Alder Lakeのオーバークロックの電力制限を解除する
Alder Lake CPUをオーバークロックする最初のステップは、マザーボードによって課せられた電力制限を解除することです。MSIマザーボードの場合、これらの設定はUEFIに「長時間電力制限」、「短時間電力制限」、「CPU電流制限」として記載されています。最初の2つの値は4096W、最後の値は512Aに設定する必要があります。最後に、「長時間維持」の値を許容される最長時間（128秒）に設定します。
これらの設定の名称はBIOSによって若干異なる場合がありますが、XTUでも同じ値を変更できます。「Processor Core IccMax」（無制限に設定）、「Turbo Boost Power Max」（無制限に設定）、および「Turbo Boost Power Window」（128秒）として表示されます。最後に、「Turbo Boost Short Power Max Enable」（短時間電力最大有効）を無効にします。
電力使用量がこのレベルに達することは決してありませんが、すべての電力上限をなくすことで、シリコンを限界まで押し上げることができます。
Intel Alder Lake CPU の P コアと E コアのオーバークロック
システムメモリのオーバークロックは、特にゲーム用途であれば、あらゆるオーバークロックにおいて必須の項目です。とはいえ、メモリのオーバークロックは、好みのコアオーバークロック周波数を見つけてから行うのが最善です。そうすることで、Alder Lakeのオーバークロック設定時にトラブルシューティングが必要となる変数の数を減らすことができます。
Alder Lakeには、レイテンシに敏感でスレッド化が緩い傾向にある作業用のPコアが搭載されており、Eコアはマルチスレッド作業やバックグラウンドタスクに使用されます。Eコアは4コア単位でのみオーバークロック可能ですが、Pコアは個別またはグループ単位でオーバークロック可能です。Alder Lakeには、微調整のための豊富なオプションが用意されています。Eコアを完全に無効化することで、Pコアでわずかに高いオーバークロック（通常は1ビン）を実現できる場合があります。
Eコアを無効にすると、リング比（ファブリックと呼ばれることが多い）を高く設定できるため、パフォーマンスを多少向上させることができます。例えば、Eコアを無効にすると、リングを最大4.5GHzまで押し上げることができます。とはいえ、Alder Lakeチップのリングオーバークロックは、Eコアが有効な場合でも概して良好です。ほとんどのチップでは、それほど手間をかけずにリングを最大4.2GHzまで押し上げることができ、これは以前のIntelチップよりも大幅に高い値です。そのため、リング周波数をさらに数ビン上げるためにEコアを無効にする価値はほとんどありません。スレッド処理におけるパフォーマンスの低下を正当化するほどのパフォーマンス向上は見込めないからです。
Eコアを無効にするかどうかは個人の好みによりますが、PコアとEコアの両方を有効にしておくことで、ほとんどのユーザーにとって最適なパフォーマンスバランスが得られます。興味深いことに、必要に応じてすべてのEコアを無効にすることもできますが、設定に関わらず1つのPコアがアクティブである必要があります。つまり、すべてのPコアを無効にすることはできません。
一部のマザーボードでは、すべてのEコアを無効にすると、PコアのAVX 512サポートが解除される点にご留意ください。AVX 512命令は、Alder Lakeがサポートする標準のAVX2よりもはるかに多くの熱を発生するため、AVXオフセットを設定する際には、この発熱と消費電力の増加を考慮する必要があります（AVX 512オフセットを有効にすると、BIOSオプションに別のAVX 512オフセットが表示されます）。多くの場合、一般的な用途のアプリケーションやゲームでは、Eコアを無効にするほどのパフォーマンス向上は期待できません。
Alder Lake オーバークロックのためのコア周波数の割り当て
Alder Lakeでは、CPU周波数を全コア、コアごと、そしてTurbo Ratiosの3つの方法でオーバークロックできます。「全コア」設定は、オーバークロックといえば一般的にこの「全コア」設定を思い浮かべるでしょう。「全コア」設定は、PコアでもEコアでも、各コアタイプに1つの固定周波数を割り当てるため、最もシンプルな方法です。しかし、最もシンプルであることは必ずしも最良とは限りません。
Alder LakeをTurbo Ratiosでオーバークロックするのは、洗練されたオーバークロックを実現する最良の方法の一つです。アクティブなコア数に基づいてピークブースト周波数を定義できるためです。この機能は、わずかに高いオーバークロックを実現するのに役立ちますが、それと同じくらい重要なのは、チップに負荷がかかっていないときにプロセッサをベース周波数に戻すことができることです。
これにより、チップは負荷が低いときに低温で動作し、チップが最高周波数で動作する時間も短縮されます。これはチップの寿命にとって重要です。ターボブースト比でオーバークロックする場合は、Windowsの電源プロファイルが「バランス」以下に設定されていることを確認してください（「高パフォーマンス」プロファイルでは、チップは常に最高のターボ周波数で動作します）。
「コアごと」機能を使用すると、各コアに固有の周波数を割り当てることができます。これは、一部のコアが他のコアよりも高い周波数を維持できることがわかっている場合に役立ちます。ただし、Eコアの周波数は4つのグループ単位でしか変更できません。この設定は高度なチューナー向けであり、各コアに適切なクロック速度を決定するにはかなりの調査が必要になる場合があります。
Alder Lakeコアの周波数ターゲットとAVXオフセット
私たち自身の結果と愛好家フォーラムで見た結果を考慮すると、ほとんどの Core i9-12900K チップは、E コアで全コア 4.0 GHz を維持しながら、全コア最大 5.2 GHz の P コア オーバークロックをサポートできると予想するのは妥当ですが、冷却が最大の課題になります。
カスタム水冷システムでは、Core i9-12900KではPコアで最大5.3GHz、Eコアで最大4.2GHzのクロック速度を実現していますが、発熱は高くなります。Core i7-12700KやCore i5-12600Kなどの他のAlder Lakeチップも、Pコアで最大5.0～5.2GHz、Eコアで最大4.0GHzのクロック速度を維持できます。
ピーク周波数はチップの冷却能力によって制限されるため、E コア周波数を低く設定すると、P コアの熱的余裕が少し増え、その逆も同様です。
空冷式では、全コアオーバークロックの性能が非常に限られています。空冷式では、ターボ比オーバークロックやコアごとのオーバークロックといったアプローチを活用する方が賢明です。ただし、空冷式の場合の基本的な目安としては、Core i9-12900Kでは、Pコア/Eコアで最大4.9GHz/3.9GHzの全コアオーバークロックを目指すのがよいでしょう。この限界を超えるには、280mmまたは360mmのAIO（またはカスタム水冷）が必要になります。
さらに、Alder Lakeの性能を制御するには、多くの場合、厳密なAVXオフセット設定が必要です。これらのオフセットは、AVXワークロード中にチップの周波数を下げることで、チップが標準命令を実行する際に高いオーバークロックを可能にします。例えば、Core i9-12900Kを5.1GHzオーバークロックした際には-2GHzのAVXオフセットを使用し、Core i5-12600Kを5.0GHzオーバークロックした際には-3GHzのAVXオフセットを使用しました。当然のことながら、このような大きなオフセットはAVXワークロードのパフォーマンスに悪影響を与える可能性があります。そのため、AVXワークロードを頻繁に実行する場合には、最適な設定を見つけるために実験することをお勧めします。
AVXを搭載したアプリケーションでテストを行い、発熱量を測定することで、適切なAVXオフセットを決定できます。AVXオフセットを調整することで、日常的なワークロード中に電圧を下げることができ、発熱を許容範囲内に抑えることができます。
Alder Lake オーバークロックのコア電圧 (Vcore) ターゲット
当然のことながら、電圧を節約することは、熱制御において最も重要な要素の一つです。Pコア、Eコア、そしてリングバスに送られる電圧を制御するVcoreは、最低1.05Vまで調整可能です。ただし、液体窒素などの氷点下冷却システムでチップを冷却しない限り、1.45Vを超えないようにしてください。
280mm AIO水冷クーラーを使用した経験から、Core i9-12900KではPコア/Eコアでそれぞれ5.1GHz/3.9GHzのオーバークロック、Core i7-12700Kでは5.0GHz/3.9GHzのオーバークロックを実現しました。両チップともVcoreを1.29Vに設定しました。Core i5-12600Kを5.0GHz/3.9GHzで動作させた場合は、Vcoreを1.33Vと少し高めに設定する必要がありましたが、これは標準的な冷却システムで許容される最高電圧とされる1.45Vを大きく下回っています。また、リングバスは3チップすべてで4.2GHzに設定しました。
Core i9およびi7モデルでは、空冷の場合、コア電圧（Vcore）は最大1.25Vを目指すのが理想的です。280mm空冷の場合、最大1.33Vまで対応可能です。1.33Vを超える場合は、ほとんどの場合、360mm AIOまたはカスタム水冷が必要になります。Core i5-12600Kはコア数が少ないため、それぞれのソリューションでより余裕のある熱的余裕が得られます。
安定性を向上させるために、異なるロードラインキャリブレーション（LLC）レベルを割り当てることができますが、LLCの実装はマザーボードベンダーによって大きく異なります。ハイエンドマザーボードのほとんどは、Alder Lakeを「自動」LLC設定で問題なくオーバークロックできる傾向がありますが、様々な値を試してみることでオーバークロックを安定させ、過電圧を回避することもできます。LLC設定は中間の範囲にとどめることをお勧めします。また、同じマザーボードで他のユーザーがどのような結果を出しているかを知るために、マニア向けフォーラムをチェックするのも良いでしょう。
Alder Lakeは、部分的なFIVR（Fully Integrated Voltage Regulator）電力供給サブシステムを採用しており、チップの電力供給の一部は内蔵されています。FIVRは、最先端のメモリオーバークロックのために増加可能なシステムエージェントやメモリコントローラーの電圧、そしてEコアのL2キャッシュなど、複数の電圧レールに電力を供給します。従来の冷却システムを使用しているほとんどのマニアは、これらの電圧を操作する必要はありません。
Alder Lake CPU による DDR4 メモリのオーバークロック
Alder LakeはDDR5メモリをサポートしているため、メモリオーバークロックは他の世代のチップよりも少し複雑です。しかし、現在の価格動向を考えると、多くの愛好家はDDR4を使い続けると予想されます。
Intelは、前世代のRocket LakeチップやAMDのZen 3プロセッサと同様に、メモリオーバークロックに「Gear」テクノロジーを採用しています。Gear 1モードでは、メモリコントローラとメモリ周波数が同じ速度（1:1）で動作するため、ゲームなどの軽負荷な作業において、レイテンシを最小限に抑え、最高のパフォーマンスを実現します。
Gear 2 では、メモリがメモリ コントローラの 2 倍の周波数 (2:1) で動作できるため、データ転送速度 (周波数) が上がります。これにより、一部のスレッド化されたワークロードにメリットがもたらされますが、レイテンシが増大し、一部のアプリケーションでパフォーマンスが低下する可能性があります。
Gear 1は、特にゲームにおいて全体的なパフォーマンスが最も優れていることが分かっており、ほぼ常に最良の選択肢となります。チェリーチップを入手した場合、Intelの前世代Rocket LakeチップはGear 1でDDR4-3800まで転送速度を上げることができましたが、ほとんどのチップはDDR4-3600に制限されていました。つまり、その転送速度を超えるには、あまり望ましくないGear 2モードに切り替える必要がありました。Alder Lakeはこの点においてはるかに寛容で、ほとんどのチップがGear 1でDDR4-3800をサポートし、一部のチップではDDR4-4000もサポートしています。
上記を踏まえると、極めて高いデータ転送速度を誇る高価なDDR4キットに多額の費用をかける必要はありません。DDR4-3600～DDR4-4000のキットでタイミングを厳密に調整すれば、最良の結果が得られるはずです。DDR4のオーバークロックは比較的簡単です。Gear 1の動作にはXMPプロファイルの使用をお勧めします。これはBIOSでワンクリックするだけで、キットに表示されている速度まで引き上げることができます。ただし、キットによっては電圧を若干上げる必要がある場合があります。もちろん、手動で調整すれば、多少の余裕を持たせることができます。
Intel Alder Lake DDR5 メモリのオーバークロック
DDR5はメモリオーバークロックの全く新しい世界を切り開き、新しいXMP 3.0規格はその大きな部分を占めています。XMP 3.0は、周波数、電圧、レイテンシを定義するメモリプロファイル（SPD）を最大5つサポートします。これは、XMP 2.0およびDDR4キットで最大2つしかサポートされていなかった従来のプロファイルから増加したものです。XMP 3.0では、2つのプロファイルを自分で作成し、名前を付けることもできます。つまり、周波数、タイミング、電圧を調整し、名前を付けて、SPDに保存されているXMPプロファイルに直接設定を保存できるのです。
DDR5では、DIMMに搭載されたPMIC（電源管理IC）によるオンボード電源供給も可能になりました。これらの新しいPMICチップは、DIMM上の3つの電圧レール（VDD、VDDQ、VPP）を制御するため、DDR5のオーバークロックに大きく貢献します。PMICの品質にはばらつきがあるため、Alder Lakeのオーバークロックに最適なRAMを選ぶ際に、さらに重要な要素となります。
DDR5はデフォルトでGear 2モードで動作します。IntelはGear 4モードも提供していますが、現在のDDR5の上限を考えると、Gear 4モードは必要ありません。現在、DDR5メモリ専用のオーバークロックガイドを作成中です。詳細は後日お知らせいたします。Intelのウェブサイトでは、XMP 3.0プロファイルを使用する特定のマザーボードで動作が認定されているDDR5メモリキットもご確認いただけます。
マザーボードメーカーは、Intelの新しいダイナミック・メモリ・オーバークロック機能をサポートするBIOSアップデートも展開しています。この新技術はDDR4とDDR5の両方で動作します。システムは標準メモリの周波数とタイミング、そしてXMPプロファイルを動的に切り替えることができ、現在の使用パターンに基づいて必要に応じてメモリを自動的にオーバークロックします。そして、これはオペレーティングシステムの実行中に行われ、再起動は必要ありません。リアルタイムの動的調整です。
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ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。
