CPU-Übertaktung und -Spannungsversorgung
Beim CPU Overclocking ist bekanntlich eine möglichst stabile und gleichmäßige Versorgung der Vcore-Spannung ausschlaggebend. Kleine Ausreißer nach unten bei Lastwechseln können oft für Instabilität sorgen, obwohl die Spannung zumindest laut Software-Monitoring konstant scheint. Um dies auch ohne Oszilloskop bewerten zu können, nutze ich einen statische Übertaktung der P-Cores bei 5,0 GHz, der E-Cores bei 4,0 GHz und des Cache bzw. Ring bei 4,5 GHz. Als Last kommt Prime95 mit dem Small-FFT Preset und AVX2 zum Einsatz. Diese Werte sind relativ konservativ gewählt, um die Abwärme mit maximal 85 °C Kerntemperatur in Grenzen zu halten, da diese auch die Stabilität beeinflussen kann. Hierfür habe ich fast alle LLC Level angetestet, um die Unterschiede in der Spannungs-Stabilität zu erfassen.
Maßgeblich für die Stabilität ist nun die Konstanz der Kernspannung, die im Test so lange gesenkt wird, bis 15 Minuten im Prime95 nicht mehr stabil bewältigt werden können. Eine möglichst niedrige Vcore Spannung, gemessen am Die der CPU (Die sense) ist dann der Indikator für eine gute Spannungsversorgung. Denn auch wenn wir die tatsächlichen Minimal-Werte (Vmin) nicht erfassen können, bedeutet ein möglichst niedriger Durchschnittswert ja umgekehrt kleinere Ausreißer nach unten.
Die niedrigste Spannung lässt sich dabei mit LLC level 5 oder weniger erreichen und beträgt 1,003 V laut dem integrierten Die Sense Monitoring des Boards. Das ist nochmal 19 mV weniger als wir mit dem Z790 Godlike erzielen konnten und kann sich damit mehr als nur sehen lassen. In Fairness für MSI ist der Unterschied aber relativ klein und bedingt durch die ca. 5mV Auflösung des Software-Readouts, könnten es auch nur 14 mV in Wirklichkeit sein. Die LLC Levels 1-5 performen ähnlich gut, soweit ich das mit meiner relativ groben Messmethode erfassen kann, die niedrigeren Level haben entsprechend nur ein größeres Delta zwischen der gesetzten Spannung und der tatsächlich anliegenden unter Volllast. LLC4 wird von Asus für OC empfohlen und das passt somit auch sehr gut.
Nach über 30 Minuten Volllast pendelt sich die Temperatur der Spannungswandler bei knapp unter 70 °C ein, wohlgemerkt ohne jeglichen Airflow über dem Kühlkörper, bei ca. 24 °C Raumtemperatur. In einem Gehäuse mit etwas höherer Umgebungstemperatur, aber dafür anständigem Airflow dürften die VRM-Temperaturen kaum höher sein, sodass auch Dauerlast-Szenarien mit einem übertakteten i9 für Z790 Hero kein Problem darstellen dürften. Das MSI Z790 Godlike war hier nochmal 8 °C kühler, hatte aber auch deutlich mehr Spannungswandler und Kühlkörper-Oberfläche, um die Wärme abzuführen.
Die ausgelesenen Werte für Strom und Leistungsaufnahme scheinen mir beim Z790 Hero im übrigen etwas niedrig, denn über die 12 V Anschlüsse werden durchgehend 300+ W an den VRM geliefert und zusammen mit den hier angezeigten 210 W CPU-Leistungsaufnahme im Durchschnitt würde das 90 W bzw. 30 % Verlustleistung der Spannungs-Versorgung bedeuten. Erfahrungsgemäß ließe sich eine solch hohe Abwärme aber gar nicht passiv kühlen, geschweige denn unter 70 °C halten. In Wirklichkeit und konservativ geschätzt ist die Verlustleistung dieses VRM-Designs mit seinen relativ effizienten Power Stages in diesem Usecase aber bei ca. 30 W anzusetzen. Asus könnte also die Monitoring-Logik der Spannungsversorgung wohl noch ein wenig optimieren.
Ab LLC Level 6 muss dann die Spannung unter Last angehoben werden, damit die CPU noch stabil bleibt und bei LLC Level 8 werden sogar 100 mV mehr benötigt, wobei hier CPU und RAM aufgrund der höheren Durchschnitts-Spannung und -Leistungsaufnahme deutlich wärmer werden und ich den Test nach 5 Minuten abgebrochen habe.
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