英特爾9代酷睿處理器配上Z390主機板有多強? MSI教你如何全核輕鬆上5GHz

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Posted on November 19 2018


Intel Z系列搭配K系列處理器能夠體驗完整超頻樂趣,因為CPU和DRAM皆可進行超頻,這次Z390系列主機板搭配發表的三款處理器, 分別為i5-9600K、i7-9700K和i9-9900K,三款都是可超頻的版本。MSI同時也推出九款Z390主機板,透過絕佳的散熱設計來支持新一代8核心相對應的需求,如這次新推出的MEG Z390 ACE主機板,具備13相數位電源VRM設計,提供足夠的電源支持,以發揮第九代Intel CPU的最大效能及傲人的超頻能力。

此篇文章將會介紹如何使用BIOS 輕鬆將CPU超頻至5.0GHz以上,本篇教學適用於MSI Z390各個主機板上,即使你是超頻新手玩家,也可輕鬆動手體驗超頻樂趣,獲得無與倫比的CPU處理器效能。

 
▼MSI Z390系列主機板
 

何謂超頻(overclocking)?

簡單來說,超頻的最終目的是讓CPU的效能提升,當CPU上市時,廠家( Intel 或AMD )會對每個CPU型號制定規格,其中一項就是基礎頻率 (Processor Base Frequency),透過手動方式調整CPU頻率讓其超過官方預設值,這個動作就是所謂的超頻(overclock)。這次Intel® 渦輪加速技術(Intel® Turbo Boost Technology),可稱為Intel官方自超頻,其中特色之一是根據CPU負載的不同去改變處理器頻率,待機時則進入省電模式,讓功耗與效能獲得一個平衡, 而現在我們要說明的超頻方式,將會進行手動調整數值來突破這個保護限制,以 得到更好的CPU頻率。當然超頻是帶有風險的,玩家們必須先了解這一點。
 

Intel® Z390 Chipset & Intel® 9th CPU

Z390與Z370晶片組相比,Z390 晶片組多了Intel Wireless-AC無線網路模組與原生USB 3.1 Gen 2,而第八代和第九代CPU相比,第九代處理器改用軟釺焊金屬材料導STIM (Solder Thermal Interface Material) 材質作為晶片與外蓋 (鐵蓋) 導熱材質,導熱效果會比過去的散熱膏更好,當然也提升可超頻的幅度。

而這次發表的第九代Intel CPU,包括 i5-9600K、i7-9700K和i9-9900K等三顆CPU,三款熱設計功耗 (TDP;Thermal Design Power) 皆為95W,皆有支援Intel® 渦輪加速技術2.0,就核心數而言,i5-9600K為六核心,i7-9700K和i9-9900K則為八核心,都比上一代擁有更多核心數,其中僅有i9-9900K具有超執行緒技術 ( Hyper-Threading ),即每一個核心都擁有兩條執行緒,有更快的處理速度,啟動Intel®渦輪加速技術後處理器頻率可達5.0GHz。
 
Processor Number Hyper- Threading Cores/ Threads Thermal Design Power Intel Turbo Boost 2.0 Intel Smart Cache
9thGeneration
Intel®Core™ i9-9900K
v 8/16 95 W 5.0 GHz 16MB
9thGeneration
Intel®Core™ i7-9700K
x 8/8 95 W 4.9 GHz 12MB
9thGeneration
Intel®Core™ i5-9600K
x 6/6 95 W 4.6 GHz 9MB
 

認識CPU體質與所需電壓

開始超頻之前,首先要認識CPU本身的體質,超頻也並非是想要超多高就能超多高,主機板供電與散熱設計、散熱器散熱能力與CPU處理器體質皆會影響到超頻結果,除此之外,超頻設定方式亦要納入考量,因此影響超頻的因素是相當多面向的,首先我們先參考CPU體質篩選結果,了解這一代的CPU三顆i5-9600K、i7-9700K和i9-9900K處理器體質分占比率,這樣對目前整體CPU的分配狀況有個概念。當然該數據僅供參考,實際體質可能會因為生產批次不同而有差異。
 
▼i9-9900K i7-9700K I5-9600K體質分析圓餅圖: CPU體質我們大致分為A、B、C三個等級,A屬於最佳、B則居中、C則較弱。
 

i5-9600K、i7-9700K和i9-9900K平均電壓分析公開

透過體質分析結果,我們測試並製作做出各CPU頻率所需平均電壓對照表,玩家自行超頻時可手動填入相對應的電壓嘗試,之後再透過測試穩定度,來了解該電壓是否適用你的處理器,若不適用再進行微調,可簡短超頻摸索時間。而有了電壓數值後之後,就可開始進入BIOS超頻。
 
▼經過實際測試後各CPU頻率所需的電壓對照表
 

透過BIOS 設定超頻

現在超頻的方式有很多種,像是直接進入BIOS超頻、進入Windows系統後使用軟體超頻,如MSI開發在Windows系統下的Command Center超頻軟體,或是透過主機板一鍵超頻(GAME BOOST)設計等。

這次我們介紹的超頻方式,為透過BIOS設定超頻。根據以下步驟開始:

1.進入BIOS
進入BIOS的方式為開啟主機電腦後,按鍵盤Del鍵即可進入。

2.進入進階模式
BIOS進入時預設模式為簡易模式,按F7可進入進階模式。通常超頻建議使用進階模式。

3.選擇OC 選項 即(Overclocking簡寫)
進階模式中可以看到左右各有三個分頁可選,選擇“OC”超頻選項。許多與CPU、DRAM相關超頻設定,電源設定或CPU功能皆能在此處作修改。
 
▼BIOS進入時預設模式為為簡易模式,按F7可進入進階模式,通常超頻建議使用進階模式。進入進階模式後選擇OC選項調整數值。
 
▼進入OC選項後即可看到各種超頻項目以及可手動調整的數值。


4. 調整數值: CPU Ratio & Ring Ratio:
設定Ring Ratio
成功進入OC選項後,首先調整CPU Ratio基頻和Ring Ratio (快取倍頻),前者調整的為CPU頻率,我們的目的為超頻到5GHz,因此再CPU Ratio的地方輸入 50。後者則是調整CPU緩存、內存控制器等非核心頻率。i9-9900K 的Ring Ratio建議設定值為47、9700K處理器的 Ring Ratio建議值為46、9600K Ring Ratio建議設定值為43,建議數值是測試後,在效能與散熱間取得平衡的一個數值,當然使用者可以嘗試其他設定。
 

設定CPU Ratio Mode

CPU Ratio mode分為「固定模式(Fixed mode)」 和 「動態模式(Dynamic mode)」,筆者偏好設定「固定模式」,若是設定「固定模式」,CPU頻率永久鎖定設定的頻率,效能也能維持較好的狀態。選擇「動態模式」進入待機時,頻率將會下修,最低為0.8GHz。

5. 調整處理器核心電壓 (CPU Core Voltage)
接下來我們調整處理器核心電壓,若想要得到更好的超頻結果,通常會需要愈高的電壓,使用i9-9900K 超頻至5GHz 建議電壓值 1.32V,i7-9700K, 5GHz建議電壓值 1.37V,i5-9600K,5GHz建議電壓值 1.43V。每個CPU 依狀況所需電壓皆不同,若CPU體質好,你所需要超頻的電壓值便會小於我們建議的數值。
 

CPU 自動帶入適當電壓功能

若對電壓數值毫無頭緒,也沒問題,MSI Z390主機板CPU電壓目前具有自動帶入電壓的功能,當使用者在BIOS僅有填入基頻 (CPU Ratio) 時,系統會根據不同的CPU型號和對應體質給予一個適當的電壓值。

因此即使是放上新的CPU,在不知道電壓為何的狀況下也沒關係,玩家只需要先填入基頻 (CPU Ratio),按下F10存檔離開之後重新進入BIOS,即可看到你的CPU跑填入的頻率大約需要多少電壓。得到電壓值之後玩家可以進行微調動作,然後再體驗手動超頻,但儘管MSI Z390主機板會自動帶入適當電壓,並不代表給予的電壓值會是百分之百的適用,其他如玩家使用的散熱器,或是記憶體超頻也會影響結果。如下圖,兩張圖片使用的CPU雖然都是i9-9900K,不過超頻5GHz所需要的電壓即不同。一顆需要電壓1.345V左右,而另一顆則要電壓1.38V上下。

▼不同的CPU所需超頻電壓不同
 

調整核心電壓模式(CPU Core Voltage mode)

BIOS共有五種模式,分別為:
  • 固定調整模式(Override Mode):建議使用
  • 動態電壓模式(Adaptive Mode)
  • 補償電壓模式(Offset Mode)
  • 固定調整+補償電壓模式(Override+ Offset Mode)
  • 動態電壓+補償電壓模式(Adaptive+ Offset Mode)
筆者超頻多使用「固定調整模式」(Override Mode),不論待機或是負載電壓多會維持設定值,「動態電壓」(Adaptive Mode) 則會依狀況不同調整電壓,因此待機與負載時電壓會改變。後方三個則是加入「補償電壓模式」(Offset Mode),「補償電壓模式」 是透過預設電壓再去增減電壓,玩家可以自行設定增或減的補償電壓值。「固定調整+補償電壓模式」(Override + Offset M ode)¬¬和「動態電壓+補償電壓模式」(Adaptive Mode + Offset Mode) 就是則是設定一個CPU電壓值和一個增或減CPU 補償電壓值。換句話,「固定調整+補償電壓模式」就是固定電壓加上補償電壓,而「動態電壓+補償電壓模式」正如此名則是動態電壓,加上補償電壓模式 (會節能的只有動態電壓)。
 

調整CPU掉壓補償 (CPU Load-Line Calibration (LLC) Control)

當 CPU 負載增加時造成 CPU 會微量掉電壓,這種情況稱之為Vdroop。由於系統無法維持設定的核心電壓 (vCore),連帶導致超頻設定也不穩定,CPU 電壓會下降至低於系統負載,此時很容易造成藍色當機畫面 (BSOD) 或當機問題。透過CPU掉壓補償可以改善此問題,經過實際測試之後,建議超頻時設定Mode 3會帶出較好的效能。如果對CPU掉電壓補償有興趣,可以參考另一篇文章。
https://tw.msi.com/blog/LLC_what_is_it_and_why_are_MSI_Z370_motherboards_the_best_choice_for_overclocking
 

6.關閉處理器狀態功能( C-State; CPU States的縮寫)
超頻時省電模式可能會影響穩定性,因此建議會建議關閉Intel C-State (低耗能模
式)和C1E Support (處理器待機時降半頻的省電功能)。

7. F10存檔和離開
當你設定好就可按下F10存檔離開,離開前會詢問你YES or NO,同時可以看到你剛剛調整過那些選項,玩家們可以在此做二次確認。
 

測試超頻系統的穩定度

重新進入系統後玩家可以使用CPU-Z確認CPU頻率是否提升,透過Cinebench R15軟體測試效能是否提升,並可了解穩定性,或是使用AIDA64、PRIME 95等軟體測試穩定度。確保系統能夠穩定運作,就可再嘗試超更高的頻率,若系統呈現不穩定狀態,則可嘗試提高核心電壓 (Core Voltage) 或是降低CPU頻率。

另外建議使用Coretemp、HWiNFO 軟體來確認CPU溫度是否正常,避免溫度過高造成降頻等問題發生,當然亦要注意供電模組溫度。

*建議使用測試效能的軟體清單:
-透過CPU-Z 測試 CPU 頻率
-Core Temp / HWiNFO 測試CPU 溫度
-Cinebench R15 快速穩定度測試並測試效能表現
-AIDA64 or Prime95 穩定度測試
 

i5-9600K、i7-9700K和i9-9900K Cinebench R15 各頻率效能參考
以下圖表是測試時期整理的數據,使用者可以參考效能做為比對,不過可能會因為系統與設定不同而有效能差異。
 
▼i5-9600K Cinebench R15效能數據
▼i7-9700K Cinebench R15效能數據
▼i9-9900K Cinebench R15效能數據
以上就是這次Z390 CPU 的BIOS超頻步驟參考,文章提到的建議數值皆是我們經過測試後得到的數據,對新手玩家來說可以直接帶入操作,有興趣的玩家可以參考我們的數值再依狀況自行調整進行手動超頻!

了解更多MSI 最新Z390主機板系列:
https://www.msi.com/Landing/intel-z390-gaming-motherboard

※免責聲明:超頻請自負風險,超頻若操作不當將有可能損壞零組件。BIOS版本為E7B10IMS.100,記憶體為DDR4-2133MHz X2跑雙通道,散熱器為DIY水冷。BIOS版本不同數據與功能會有差異,且設備差異將有可能影響散熱與效能,玩家們需要注意。
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