Testikokoonpano, muistisuorituskyky & ylikellotus

Sandy Bridge -prosessoreiden suorituskyky on testattu erillisessä Intel Core i7-2600K & Core i5-2500K (Sandy Bridge) -artikkelissa, joten asiasta kiinnostuneiden kannattaa lukea kyseinen artikkeli, jos eri prosessoreiden väliset suorituskykyerot ovat vielä hämärän peitossa.

Muistisuorituskykymittauksia sekä Base Clock- ja prosessorin maksimikellotaajuusylikellotuksia varten testikokoonpano varustettiin Asuksen Maximus IV Extreme -emolevyllä, Intelin Core i7-2600K -prosessorilla ja Corsairin CMGTX2-muisteilla. Muiden komponenttien osalta testikokoonpanoon asennettiin NVIDIAn GeForce GTX 580 -näytönohjain, Corsairin 1000 watin HX1000W-virtalähde ja Windows 7 Ultimaten 64-bittinen käyttöjärjestelmä asennettiin Western Digitalin Serial ATA 3 Gb/s -liitännälliselle yhden teratavun tallennuskapasiteetilliselle Caviar Black WD1001FALS -kiintolevylle. Lisäksi käytössä oli LG:n DVD-ROM-asema sekä Viewsonicin 23,6-tuumainen 1920×1080-resoluutioinen VX2450WM-LED-näyttö.

• Intel Core i7-2600K (4/8 ydintä/säiettä, 3,4 GHz, Turbo Boost 2.0: maks. 3,8 GHz)
• Asus Maximus IV Extreme (Intel P67)
• 4 Gt Corsair CMGTX2
• NVIDIA GeForce GTX 580 (772/1544/1002 MHz)
• Western Digital Caviar Black WD1001FALS 1 Tt SATA 3 Gb/s
• Corsair HX1000W
• Viewsonic 23,6″ VX2450WM-LED (1920×1080)
• Microsoft Windows 7 Ultimate 64-bit
• GeForce 263.06 WHQL -ajurit

Muistisuorituskyky

Corsair CMGTX2 -DDR3-muistikammat on speksattu toimimaan 1125 MHz:n (2250 MHz DDR) kellotaajuudella 8-8-8-24-muistiasetuksilla 1,65 voltin käyttöjännitteellä ja yksittäisinä kampoina myytävät muistit kustantavat pyöreästi 200 euroa kappaleelta. Muisteja ajettiin 8-8-8-24 1T -asetuksilla 1,65 voltin käyttöjännitteellä.

Muistisuorituskykymittauksissa oli tarkoituksena ottaa selvää, miten muistien kellotaajuus vaikuttaa Sandy Bridgen suorituskykyyn. Testasimme suorituskykyä 1333, 1600, 1866 ja 2133 MHz:n kellotaajuuksilla, mutta valitettavasti emolevyn tukemalla 2400 MHz:n kellotaajuudella testikokoonpanoa ei onnistuttu saamaan vakaaksi edes korottamalla muistijännitettä ja nostamalla muistiasetuksia 10-10-10-30 2T:hen.

Testien aikana Core i5-2600K -prosessoria ylikellotettiin nostamalla prosessorikerroin 45:een, jolloin kokonaiskellotaajuus nousi 100 MHz:n Base Clock -kellotaajuuden myötä 4,5 GHz:iin.

7-Zipillä pakattiin 461 megatavua kuva-, musiikki-, video-, asennus- ja Guitar Pro -tabulatuuritiedostoja normaalilaadulla 7z-muotoon ja mitattiin pakkaukseen kulunut aika. 7-Zip osaa hyödyntää maksimissaan kahta ydintä.

1333 ja 1600 MHz:n kellotaajuuksien välillä suorituskyky parani neljällä sekunnilla, mutta hyppäys 1866 MHz:iin nopeutti pakkausta kahdella sekunnilla ja 2133 MHz:iin ainoastaan yhdellä sekunnilla. Kellotaajuuden noustessa 400 MHz:llä (800 MHz DDR), laskenta-aikaa saatiin laskettua seitsemällä sekunnilla eli yli 10 prosentilla.

SiSoft Sandra 2010:n ohjelmatarjonnasta käytettiin muistien kaistanleveyttä mittaavaa Memory Bandwidth -testiä, joka osoitti kaistanleveyden nousevan lineaarisesti muistikellotaajuuden kasvaessa.

AIDA64-ohjelmaa käytettiin testaamaan muistien luku-, kirjoitus- ja kopiointinopeutta. Luku- ja kopiointitesteissä tulokset nousivat SiSoft Sandra 2010:n tavoin lineaarisesti, mutta kirjoitusnopeus osoitti 7-Zipin kaltaisen lopputuloksen. Kirjoitustestissä suurin parannus suorituskyvyssä havaittiin 1333 ja 1600 MHz:n välillä, mutta hyppäykset 1866 ja 2133 MHz:eihin tuottivat huomattavasti maltillisemmat suorituskykyparannukset.

Ylikellotus: Base Clock

Seuraavaksi testasimme Base Clock -kellotaajuuden ylikellottamista ja käyttöön otettiin Intelin toimittama kolmella kuparisella lämpöputkella varustettu XTS100H-cooleri, joka on optimoitu LGA 1155 -kantaisille Core i7-2600K- ja Core i5-2500K- sekä muille K-mallisille prosessoreille. Tuulettimen voi asettaa toimimaan Quiet- (20 dBA) tai Performance-tilaan (45 dBA), joista ensimmäisenä mainittu on todella hiljainen, mutta jälkimmäinen selvästi kuultavissa. Suoritimme ylikellotustestit Performance-asetuksella, jolloin tuulettimen kierrosnopeus oli 2600 RPM. Ylikellottamisessa käytettiin apuna Asuksen Turbo EVO -ohjelmaa ja vakaus todettiin rasittamalla kaikkia prosessoriytimiä Prime95-ohjelmalla.

Ylikellotuksien ajan muistikerroin pidettiin 1333 MHz:ssä ja CPU Current Capability -asetus asetettiin pois päältä. Muisteille syötettiin 1,7 ja prosessorille 1,35 voltin käyttöjännite.

Sandy Bridge -prosessoreiden kokonaiskellotaajuuden muodostamiseen käytettävä 100 MHz:n Base Clock -kellotaajuus on sidottu prosessoriytimien lisäksi myös DDR3-muistien, integroidun grafiikkapiirin sekä PCI Express-, DMI- ja FDI-väylien kellotaajuuteen. Base Clock -kellotaajuutta ei tästä syystä kyetä nostamaan kuin muutamalla megahertsillä, joten ylikellottaminen on suoritettava ensisijaisesti kertoimien avulla. Onneksi Base Clock -taajuutta on mahdollista nostaa 0,1 MHz:n askelin, joten esimerkiksi 45x-kertoimella 0,1 MHz:n korotus Base Clock -kellotajuuteen tarkoittaa 4,5 MHz:n korotusta prosessoriytimien kellotaajuuteen.

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Base Clock -ylikellotukset aloitettiin 1,0 MHz:n nostoilla ja testikokoonpano kaatui välittömästi, kun kellotaajuus oli nostettu 106,0 MHz:iin. Jatkoimme tarkempaa haarukointia 0,1 MHz:n pykälin ja lopulta testikokoonpano saatiin vakaaksi, kun Base Clock -kellotaajuus oli 105,5 MHz. Kyseinen kellotaajuus saavutettiin prosessori- ja muistikellotaajuuksien korotuksia lukuun ottamatta vakiokellotaajuuksilla, eikä muiden jännitteiden nostamisella saavutettu muutosta lopputulokseen.

5,5 MHz:n nousu Base Clock -kellotaajuudessa nosti prosessorin kokonaiskellotaajuuden Turbo Boost 2.0 -teknologiaa hyödynnettäessä 3692 MHz:iin (105,5 MHz x 35) ja samalla muistikellotaajuuden 666 MHz:stä 703,3 MHz:iin. Kyseessä on neljän ytimen rasituskellotaajuus, joka on Core i5-2600K -prosessorilla vakiona Turbo Boost 2.0 -teknologiaa hyödyntäessä 3,5 GHz.

Ylikellotus: maksimikellotaajuus

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Kun maksimi Base Clock -kellotaajuus oli selvillä, ylikellotuksia jatkettiin hakemalla prosessorin kokonaiskellotaajuus. Intel Core i7-2600K & Core i5-2500K (Sandy Bridge) -artikkelissa suoritettujen ylikellotustestien perusteella oli tiedossa, että prosessori toimi vakaasti pelkillä kertoimennostoilla 4,9 GHz:n kellotaajuudella (100,0 MHz x 49), kun käyttöjännite korotettiin 1,392 volttiin.

Kerroin asetettiin näin ollen 49:ään ja prosessorille syötettiin 1,4 voltin käyttöjännite, mutta ylikellotuksissa ei päästy alkumetrejä pidemmälle. Kun jännite nostettiin 1,43 volttiin, testikokoonpano alkoi toimia vakaasti ja lopulta päästiin 4949 MHz:n (101,0 MHz x 49) kellotaajuuteen. Kyseisellä jännitteellä ja kellotaajuudella AIDA64-ohjelma osoitti prosessoriytimien lämpötiloiksi Prime95-rasituksessa noin 90 astetta, joten ylikellotuksia silmällä pitäen on syytä hankkia myös tehokas cooleri. Muistit asetettiin toimimaan 1600 MHz -kertoimella, jolloin tarkaksi kellotaajuudeksi muodostui 808,0 MHz (1616 MHz DDR).

Ajoimme muutaman testin, joissa verrattiin maksimikellotaajuudellisen (4,949 GHz) Core i7-2600K -prosessorin suorituskykyä vakiokellotaajuuksiin (3,4 GHz, Turbolla 3,5 GHz) ja pelkästään kertoimilla saavutettuun kellotaajuuteen (4,9 GHz). Mittaukset osoittavat selvästi, että pelkästään kertoimella ylikellotettuna saavutetaan huima suorituskykyparannus, mutta Base Clock -kellotaajuudella saavutetun maksimikellotaajuuden 49 MHz:n parannus ei tuo merkittävää parannusta suorituskykyyn.

Automaattiset ylikellotustoiminnot

Asus Maximus IV Extreme

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Seuraavaksi testasimme emolevyistä löytyviä automaattisia ylikellotustoimintoja ja Asus Maximus IV Extremen osalta tarjolla oli BIOSista asetettavat ylikellotusvaihtoehdot. Core i7-2600K:n tapauksessa vaihtoehdot olivat 4,2 ja 4,6 GHz, joista jälkimmäinen ei tuottanut ongelmia. Asetus piti muistikellotaajuuden vakiona ja ylikellotti prosessoria kertoimen avulla (100 MHz x 46) pitäen Base Clockin 100 MHz:n vakiokellotaajuudessa. CPU-Z-ohjelman mukaan prosessorijännite oli maltillisesti 1,352 volttia ja AIDA64-ohjelma osoitti prosessoriytimien lämpötilojen olevan 68-75 astetta.

Asus P8P67 Deluxe

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Asus P8P67 Deluxella ylikellottaminen toteutettiin vastaavalla tavalla, mutta ylikellottaminen tapahtui hieman eri tavalla, sillä Base Clock -kellotaajuus nousi 103,0 MHz:iin ja kerroin 43:een, joiden myötä prosessorin kokonaiskellotaajuudeksi muodostui 4,43 GHz. CPU-Z ilmoitti prosessorijännitteeksi 1,304 volttia ja AIDA64 ytimien lämpötiloiksi 64-71 astetta.

Gigabyte P67A-UD5

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Gigabyte P67A-UD5:ssä ei ollut fyysistä ylikellotusnappia tai asetuksia BIOSissa, joten apuna käytettiin mukana toimitettavaa EasyTune6-ohjelmaa. Kyseinen ohjelma tarjoaa kolme ylikellotustasoa, joista Core i7-2600K:n tapauksessa maksimi oli ohjelman osoittama 4,1 GHz (100 MHz x 41). Napin painamisen ja tietokoneen uudelleenkäynnistyksen jälkeen taulussa rasituksessa oli Turbo Boost 2.0:n myötä 4,2 GHz:n (100 MHz x 42) kellotaajuus. Prosessorijännite oli CPU-Z:n mukaan ainoastaan 1,080 volttia, mutta hyvin suurella todennäköisyydellä ohjelma näytti jännitteen väärin ja oikeasti arvo oli suurempi.

MSI P67A-GD65

Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

MSI:n emolevyllä automaattinen ylikellottaminen toteutettiin OC Genie -napilla, joka ei ensimmäisellä käynnistyskerralla tehnyt minkäänlaisia muutoksia BIOS-asetuksiin. Vasta, kun tietokone käynnistettiin uudelleen toistamiseen, asetukset astuivat voimaan ja CPU-Z osoitti OC Genien asettaneen prosessorin toimimaan 1,416 voltin käyttöjännitteellä 4,2 GHz:n (99,8 MHz x 42) kellotaajuudella. Muista emolevyistä poiketen emolevy asetti muistit toimimaan vakiokellotaajuudella (665,2 MHz), mutta laski asetukset 9-9-9-24 1T:hen. AIDA64 osoitti prosessoriytimien lämpötiloiksi 74-81 astetta.