Intelin ylikellotustapahtuma Ruotsissa (QX9650)

Intel on parin viimeisen vuoden aikana muuttanut suhtautumistaan ylikellotukseen radikaalisti. Vielä 1990-luvulla yritys vastusti ylikellottamista jyrkästi ja muun muassa epärehelliset jälleenmyyjät aiheuttivat sille harmaita hiuksia myymällä ylikellotettuja prosessoreita hyväuskoisille asiakkaille uudelleenmerkittyinä. Närkästyneet kuluttajat valittivat Intelille tulleensa huijatuiksi ja ylikuumentuneet prosessorit aiheuttivat vakausongelmia. Intel ratkaisi ongelman esittelemällä Pentium II -aikakaudella kerroinlukon ja parantamalla myyntipakkauksiensa merkintöjä erilaisten turvamerkintöjen avulla.

Kerroinlukko on ollut vuosien varrella erittäin suosittu puheenaihe ylikellottajien keskuudessa ja monet aloittelijat ihmettelevätkin usein miten tämä saadaan murrettua. Vielä tähän päivään mennessä Intelin kerroinlukon murtamiseen ei kuitenkaan ole keksitty toimivaa keinoa. Nykyisin Intelin Core 2 -kuluttajaprosessoreissa kerrointa pystyy biosista laskemaan, mutta ei korottamaan. Markkinoille on tähän tarkoitukseen julkaistu erillisiä Extreme Edition -malleja, joissa on vapaasti muunneltava kerroin, mutta niiden myyntihinta on 1000 dollarin tienoilla. Myös AMD:n nykyisissä kuluttajaprosessoreissa kerrointa pystyy laskemaan ja tehokäyttäjille tarkoitetuissa FX-malleissa se on vapaasti muunneltavissa.

Intel otti ensimmäiset merkittävät edistysaskeleet ylikellotuksen suhteen vuonna 2005, kun se tarjosi 975X-piirisarjaan perustuvan D975XBX-referenssiemolevyn mukana mahdollisuutta korottaa prosessorin väylätaajuutta ja käyttöjännitettä. Tänä vuonna yritys lanseerasi tehokäyttäjille tarkoitetun Skulltrail-alustan sekä X38-piirisarjan, jotka molemmat suorastaan kannustavat virittelyyn ja ylikellottamiseen. Syyskuussa järjestetyssä Intel Developer Forum -tapahtumassa oli mukana XtremeSystem-sivuston omistaja Charles ”Fugger” Wirth, joka esitteli tilaisuudessa kaskadikompressorilla jäähdytettyä Core 2 Extreme QX9650 -prosessoria yli 5,5 gigahertsin kellotaajuudella ja lokakuussa Taiwanissa järjestetyssä IDF:ssä ensi vuonna julkaistavaa QX9770-prosessoria 5,8 GHz:n kellotaajuudella. Ylikellotusesitykset ovat olleet osa Intelin toimitusjohtaja Paul Otellinin avauspuhetta, jonka teemana oli ”Extreme to Mainstream”.

Myös Intelin Ruotsissa sijaitseva Pohjoismaiden tukikohta on ollut viime aikoina hyvin kiinnostunut ylikellottamisesta ja pohjoismaalaisten ylikellottajien hyvistä edesottamuksista erityisesti 3DMark-rintamalla. Yritys järjestikin lokakuun alussa kutsutapahtuman, johon kutsuttiin ylikellottajia ja lehdistön edustajia Ruotsista, Suomesta, Norjasta ja Tanskasta. Suomea ylikellotusrintamalla oli edustamassa Muropaketti ja mukana menossa, ihmettelemässä ja raportoimassa tapahtumista, Mikrobitti. Tapahtuma järjestettiin Intelin Pohjoismaiden päämajassa, joka sijaitsee noin 30 kilometrin päässä Tukholman keskustasta, Kistassa, jota kutsutaan leikkisästi Pohjoismaiden piilaaksoksi.

Paikalle oli kutsuttu myös ruotsalainen Marcus ”Kinc” Hultin, joka valitettavasti sairastui flunssaan juuri tapahtuman kynnyksellä eikä päässyt osallistumaan. Nordichardware-sivuston harmiksi suurin piirtein kaikki heidän testikomponentit olivat Kincin hallussa, joten sivusto joutui lähtemään tapahtumaan ilman esimerkiksi kriittisiä näytönohjaimien jäähdytyskulhoja. Muropaketilla oli luonnollisesti kaikki tarpeelliset osat pakattuna matkaan mukaan, joten reilussa hengessä yhdistimme voimavarat Robert ”crotale” Kihlbergin ja Andreas Galistelin kanssa.

Intelin Thomas Melzer (vasemmalla) toimi tapahtuman isäntänä ja paikan päälle oli varattu useita satoja litroja nestemäistä typpeä koko viikonlopun kestäneitä testisessiota varten.

Intelin toimitiloissa oli esillä muutamia uusimpiin komponentteihin perustuneita pelikokoonpanoja, valkokankaalla pyöri elokuvia läpi viikonlopun ja jääkaappi oli ladattu täyteen virvoitusjuomia. Ylimääräisiin aktiviteetteihin ei kuitenkaan jäänyt intensiivisten testisessioiden lomassa juurikaan aikaa.

Kahdesta huoneesta koostunut testilaboratorio oli varustettu ilmastoinnilla, pöytätilaa oli riittävästi ja tarvittavat peruskomponentit, kuten näytöt, näppäimistöt ja hiiret olivat tarjolla talon puolesta. Käytettävissä oli emolevyjä ja näytönohjaimia Asukselta sekä muisteja ja virtalähteitä OCZ:lta.

Perjantai-illan tunnelma kohosi oluet korkkaamalla ja Thomas toi paikalle kuusi kappaletta vakiona kolmen gigahertsin kellotaajuudella toimivaa Core 2 Extreme QX9650 -prosessoria. Yorkfield-koodinimellinen neliytiminen prosessori on valmistettu 45 nm:n tekniikalla ja se käyttää tuttua LGA775-kotelointia. L2-välimuistia on yhteensä 12 megatavua ja ominaisuuksiin kuuluu uudet SSE4.1-käskyt. Yorkfield koostuu kahdesta kaksiytimisestä Wolfsdale-piisirusta, jotka on ”liimattu” yhteen neliytimiseksi 820 miljoonan transistorin ”multi-chip”-prosessoriksi. Pinta-alaltaan yksi Wolfsdale-piisiru on 107 mm² ja sisältää 410 miljoonaa transistoria.

Testiprosessorin päällä komeili Engineering Sample -testikappaleille uskolliseen tyyliin ”Intel Confidential” -teksti ja Q7UE ES -sSpec-numero. Kaikki kuusi paikan päällä ollutta prosessoria oli valmistettu viikolla 36.

Testit aloitettiin askartelemalla Intelin X38 -piirisarjaan perustuvalle Asus Maximus Formula -emolevylle eristys Socket 775 -prosessorikannan ympärille ja virransyötön komponenteille siveltiin jonkin verran vaseliinia estämään kondensaation muodostumista. Maximus Formula tukee DDR2-muisteja ja kahden täydellä x16-nopeudella toimivan PCI Express x16 -liittimen välissä on maksimimäärä tyhjää tilaa. Emolevyn Special Edition -mallin northbridge on varustettu kuparisella vesiblokilla ja se on yhdistetty southbridgen jäähdytyssiiliin lämpöputkella. Lisäksi kahdeksanvaiheisen virransyötön komponentit on varustettu erillisellä jäähdytyksellä. BIOS-ominaisuudet ja jännitesäädöt ovat kattavat. Prosessorin käyttöjännitettä pystyy säätämään 1,05 – 2,4 voltin välillä, muistijännitettä 1,2 – 3,4 V ja piirisarjajännitettä 1,25 – 2,51 V.

Käytettävissä olisi ollut myös DDR3-muisteja tukeva Asus Maximus Extreme, mutta valitettavasti Asus on töpännyt emolevyn suunnitteluvaiheessa pahasti ja PCI Express x16 -liittimet ovat liian lähellä toisiaan eikä ainakaan Muropaketin kulhoja pysty käyttämään näytönohjaimilla.

Prosessorille asennettiin Robertin omistama ja yhdysvaltalaisen Kingpinin valmistama Dragon-kulho, jossa on kuparinen pohja (eristyksen peitossa) ja alumiininen yläosa.

Nestemäisen typpeä (-196 °C) oli varattu paikan päälle niin runsaasti, että prosessoria alettiin heti ylikellottaa sen avulla perinteisemmät jäähdytysmenetelmät sivuttaen.

Ensimmäisenä päivänä keskityttiin prosessorin rajojen etsimiseen 3DMark06-testissä ja Radeon HD 2900 XT -näytönohjaimia ajettiin vakiojäähdytyksillä. Testit aloitettiin varovaisesti QX9650:n toimiessa neljän gigahertsin kellotaajuudella ja näytönohjaimet 880/990 MHz:n kellotaajuuksille (GPU/muistit) ylikellotettuna. Ensimmäisellä ajolla saavutettiin jo 21 500 pistettä. Prosessorin kellotaajuutta korotettiin noin 150 MHz:n pykälin ja samalla käyttöjännitettä korotettiin tarvittaessa pienin pykälin ja jäähdytyskulhon lämpötilaa laskettiin tasaisesti. Viiden gigahertsin kellotaajuus saavutettiin 1,7 voltin käyttöjännitteellä ja kulhon pohjasta -85 astetta mitattuna. Kyseisellä kellotaajuudella 3DMark06 antoi tulokseksi 24 509 pistettä ja SuperPi 1M -testi rullasi läpi 9,110 sekunnissa.

Yli viiden gigahertsin kellotaajuuksiin vaadittiin alle -100 astetta pakkasta ja yli 1,75 voltin käyttöjännite. 3DMark06 rullasi läpi kerta toisensa jälkeen ja kellotaajuutta nostettiin tässä vaiheessa noin 50 MHz:n pykälin. Lopulta prosessoria saatiin ajettua 3DMark06-vakaasti vielä 5450 MHz:n kellotaajuudella, kun käyttöjännitettä syötettiin 2,0 volttia ja kulhon lämpötila oli -150 astetta. Yritimme vielä 5480 MHz:n kellotaajuutta pariin otteeseen, mutta kokoonpano kaatui molemmilla kerroilla kylmäbugin iskiessä -156 asteessa.

Toinen testipäivä aloitettiin kiinnittämällä Ilkka Hyvösen valmistamat kupariset näytönohjainkulhot Radeon HD 2900 XT -näytönohjaimille. Kontakti R600-grafiikkapiiriin saatiin heti alusta alkaen erinomaiseksi, kulhot ja näytönohjaimet eristettyä huolellisesti ja koko paketti vielä asennettua Maximus Formula -emolevylle. Valitettavasti alussa oli ongelmia lämpöantureiden asennuksen kanssa ja myös vBIOS-päivitykset aiheuttivat päänvaivaa käyttöjännitteiden osalta. Lopulta pienimuotoiset ongelmat saatiin ratkaistua ja tositestit aloitettua.

Yllä olevassa kuvassa testikokoonpano on koko komeudessaan valmiina typpikylpyyn. R600-grafiikkapiirien käyttöjännite saatiin säädettyä vBIOS-päivityksellä testejä varten 1,4 volttiin.

Seuraavan parin tunnin aikana nestemäistä typpeä kaadettiin kaikkiin kolmeen kulhoon jatkuvalla syötöllä. Ensin näytönohjaimille haettiin sopivat kellotaajuudet ja testejä päätettiin alkaa ajamaan, kun CrossFire-konfiguraation todettiin toimivan vakaasti 1150/970 MHz:n kellotaajuuksilla (GPU/muistit). Näytönohjainkulhoista mitattiin tässä vaiheessa -60 asteen lämpötila.

Prosessorikulhon lämpötila pidettiin lopulta -155 asteessa, kun prosessori toimi 5,4 GHz:n kellotaajuudella ja 2,025 voltin käyttöjännitteellä.

Näytönohjainkulhojen lämpötila pidettiin noin -70 astetta, kun grafiikkapiirit oli asetettu toimimaan 1135 MHz:n ja muistit 970 MHz:n kellotaajuudella.

Ajojen aikana Robert kaatoi nestemäistä typpeä prosessorikulhoon ja allekirjoittanut kahteen näytönohjainkulhoon. Lämpötiloja tarkkailtiin jatkuvasti, etteivät liian suuret lämpötilamuutokset suuntaan tai toiseen kaataisi kokoonpanoa kesken 3DMark06-testin.

3DMark06: 28 054 (Suurempi versio kuvaa klikkaamalla)

Lopulta, kun prosessorin kellotaajuus oli nostettu 5,4 GHz:in (13 x 415 MHz) ja Radeon HD 2900 XT -näytönohjaimet toimivat CrossFire-tilassa 1135/970 MHz:n kellotaajuuksilla, 3DMark06-testistä saatiin lopputulokseksi 28 054 pistettä.

Futuremark ORB, 3DMark06 Project Details

Tulos saavutettiin noin kello kahden aikaan lauantaiyönä, joten pienen humalatilan siivittämänä ilo oli luonnollisesti ylimmillään. 3DMark06-tulos kasvoi loppuvaiheessa todella nopeasti ja jokaisella onnistuneella ajolla tulos parani usealla sadalla pisteellä (27049, 27449, 27560, 27950 ja 28054).

Salassapitovelvollisuus tulosten osalta päättyi 29.10.2007 klo 07 Suomen aikaa, jolloin tulos ylsi Futuremarkin 3DMark06 Hall of Fame -listalla ensimmäiseksi. Riemua kesti kuitenkin vain pari tuntia sillä Kincillä oli takataskussaan 28 574 pisteen tulos ja viime viikonloppuna Ateenassa järjestetyssä Plasio-ylikellotustapahtumassa Kingpin, singaporelainen Shamino ja kreikkalainen hipro5 saivat ajettua 29 061 pisteen tuloksen, joten alkukuussa saavuttamamme 28 054 pisteen tulos päätyy todennäköisesti tässä vaiheessa maailman kolmanneksi parhaaksi 3DMark06-tulokseksi. Onneksi kokoonpanossa riittää vielä parannettavaa kaikilla osa-alueilla, joten toivottavasti 29 000 pisteen ylitys ei anna odottaa itseään jatkotesteissä turhan kauan.

3DMark06-testien lomassa ajettiin myös silloin tällöin läpi SuperPi 1M -testi. Kiintolevylle paras tallentunut tulos oli ajettu 5450 MHz:n kellotaajuudella ja tulokseksi saatiin 8,359 sekuntia. (Suurempi versio kuvaa klikkaamalla).

Testisession jälkeen kulhot sulatettiin hiustenkuivaajan avulla. Asus Maximus Formula -emolevyllä havaittiin testien kuluessa erikoinen ongelma, sillä emolevy ei suostunut heräämään henkiin, kun prosessorikulhon lämpötila oli alle -60 astetta. Tämän takia jokaisen epäonnistuneen ja kokoonpanon kaataneen testiajon välissä prosessorikulho täytyi lämmittää -60 asteeseen, jotta kokoonpano saatiin taas käyntiin. Kun järjestelmä oli pystyssä, pystyttiin prosessorikulho taas jäähdyttämään ilman ongelmia -155 asteeseen.