Ivy Bridge のオーバークロック: 何が必要なのか?
消費電力の低減、発熱量の低減、ダイサイズの小型化、そしてIntelの製造コスト削減…しかし、22nm Ivy Bridge設計は、主流のオーバークロックの余地を狭めてしまうのでしょうか？ 発売レポート（Intel Core i7-3770Kレビュー：Ivy Bridgeへの小さなステップアップ）では、この新プロセッサ設計のオーバークロックは、既に成熟した32nm Sandy BridgeベースのフラッグシップCore i7-2700Kと比べて、特に成果が上がっていないことが明らかになりました。標準時の温度は低かったものの、オンエアで5GHzに近づくのに必要と思われる電圧を印加し始めると、温度は急速に上昇しました。
オーバークロック: 何が必要ですか?
デジタル回路内のトランジスタが電子信号を遅延させる時間は、トランジスタのサイズ、製造技術、レイアウト、温度、動作電圧によって異なります。回路で達成可能な最高クロックレートは、この遅延と、信号が1クロック周期で通過しなければならない論理レベル数によって決まります。後者の数値は固定されており（プロセッサのアーキテクチャに依存します）、オーバークロックでは、トランジスタのレイテンシが供給電圧によってどのように影響を受けるかに注目します。供給電圧を高くすると遅延は短くなりますが、トランジスタの消費電力も増加します。クロック周波数を上げると、単位時間あたりの動的消費電力も増加し、回路の消費電力がさらに増加してチップの温度が上昇します。
これら2つの効果を合わせると、CPU電圧を高くしてオーバークロックすると消費電力と発熱量が増加し、オーバークロックしたCPUの冷却がすぐに困難になる理由が説明できます。スポーツやあらゆる工学分野と同様に、最後の数パーセントを絞り出すのは非常に困難です。
CPUメーカーは、経験の浅いユーザー（そして悪質なシステムビルダー）による無謀なオーバークロックを防ぐため、いくつかの安全策を講じてきました。数年前から、AMDとIntelは両社とも、ほとんどのモデルをクロック倍率を固定した状態で出荷し、より高度なモデルではオーバークロックを念頭に置いたクロック倍率の調整が可能になっています。もちろん、CPU愛好家は、BIOS経由でクロック倍率を調整したり、多くのベンダーが提供するWindowsベースのユーティリティを使って簡単に設定できることをご存知でしょう。
Intelのアンロック対応Ivy BridgeベースのKシリーズSKUの場合、CPUの最高乗数はSandy Bridgeの57倍から63倍に引き上げられ、100MHzのベースクロック（BCLK）に手を加えなければ、理論上の上限は6.3GHzになります。これ以上のクロックアップにはベースクロックの変更が必要ですが、これはかなり困難です。110MHzを超えると、安定して動作するシステムはほとんどありません。とはいえ、これらのクロックレートに到達するには、従来の冷却方法以上の対策が必要になります。実際には、これらのアーキテクチャの限界が試されるのは、オーバークロックコンテストやYouTube動画などでしか見られません。
オーバークロック：期待
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過去には、ゲート長の縮小がオーバークロックの余裕度を高めることが示されてきました。トランジスタが小型化すれば必要な電圧と消費電力が少なくなり、一般的にオーバークロックの余裕度が向上します。IntelのSandy BridgeベースのKシリーズモデルは、空冷式クーラーを使用することで4.3～4.6GHzを容易に達成し、場合によってはさらに高いクロック速度を実現しました。そのため、私たち（そして多くの愛好家）はIvy Bridgeに5GHzに近いクロック速度を期待していました。
しかし、複数の国で複数のIvy Bridgeベースのサンプルを用いて複数回のテストを実施したものの、その目標は達成できませんでした。しかし、液体窒素などの極端な手段を用いて急激な熱上昇を克服すれば、Intelの22nmチップは速度記録を破ることができるという報告も受けています。
LN 2 は生産環境では実用的ではないことを認識した上で、従来の空冷を使用して可能な限り最高のオーバークロックを実現することを目指し、その過程で Ivy Bridge の制限の原因について議論しました。
Patrick Schmid 氏は、2005 年から 2006 年まで Tom's Hardware の編集長を務めました。ストレージ、CPU、システム構築など、幅広いハードウェア トピックに関する多数の記事を執筆しました。
