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集显U会限制超频么?酷睿i3-530超频实测


超能网 责任编辑:李鹏飞 【转载】 2010年02月11日 05:20 评论
产品:酷睿i3 530(盒) Intel CPU 回到顶部阅读

Intel Core i3-530处理器简介

  2010年1月8日英特尔在京正式发布具有革命性意义的32nm处理器——Clarkdale,它的出现正式宣告处理器工艺又再向前迈进一大步,同时它也是史上第一款整合GPU图形单元的处理器。


集显U会限制超频么?酷睿i3-530超频实测

  从过往经验告诉我们,采用更先进制程的处理器,除了制造成本、功耗降低外,其超频性能也会有更优秀表现。英特尔在32nm制程中,将“HK+MG”技术发展到第二代,同时改用第四代Strained Silicon( 应变矽) 技术,用SiGe、Dual-Stress Strained Silicon( 双应力应变矽) 以及先进的应变记忆技术,能够有效提高晶体管的开关速度和电源效率,这样可以让处理器频率和功耗获益匪浅”,集这些关键因素是否会为Clarkdale核心冲刺更高频率打下扎实的基石呢?集成的GPU图形单元是否会在一定程度上限制CPU的超频呢?

Intel Core i3-530处理器简介

  英特尔Core i3-530是基于Clarkdale核心第一款现身卖场的处理器,定位于入门级处理器,在今年Intel中低端产品线上占有重要地位,它的售价为860元,性能略低于同门Core i5处理器,但相比LGA775同价E7000系列产品更具性价比。

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Intel Core i3-530处理器外包装

  在2009年3月英特尔全面启用新处理器Log0,同年8月开始在市售产品启用全新包装,Core i3-530也采用这种新包装,以蓝色为主基调的整体风格,在包装正面标示了该处理器的型号、采用LGA1156接口以及它是一款含图形技术的双核处理器。

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Core i3-530处理器零售版标签信息

  在包装盒侧面的标签上明确标示了Core i3-530的信息,比如产品编码、S-spec、序列号、批号等。

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搭载风扇较为简陋

  由于Core i3-530处理器采用32nm制程以及架构优化调整,其CPU Die和晶体管数大幅度减少,即便加上GPU Die晶体管数也要比45nm制程的Lynnfield要精简得多,所以其工作功耗理所当然更低;Core i3-530处理器标配熟悉的太阳花状散热器,采用成熟的铝挤压工艺制造,虽看似十分简陋,但足够满足一般应用的散热要求。

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 Core i3-530处理器的实物图(正反面)

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Core i3-530处理器的CPU-Z识别信息

  Core i3-530处理器采用Socket 1156接口,基于Clarkdale核心,默认频率 / 电压分别为2.93GHz(22*133MHz) / 1.2V,32nm制程工艺制造,支持HT技术因此是双核心四线程,L3缓存为4MB,两个核心各自独享256KB的L2缓存,但不支持Turbo Boost技术。

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华硕P7H55D-M EVO主板BIOS简介

◆华硕P7H55D-M EVO主板BIOS简介


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华硕P7H55D-M EVO主板BIOS主要的超频设置选项

这里需要注意以下几点(针对Core i3-530处理器):

  QPI Frequency:QPI总线频率设置项,其工作倍频可选择12x/14x/18x/20x/22x,实际可稳定工作上限频率大约在8800MHz左右。

  CPU Voltage:CPU核心电压设置项,建议设置在1.4V以内为安全电压。

  IMC Voltage:内存控制器电压设置项,风冷散热条件下在1.4V左右即可达到最佳电压。

  iGPU Voltage:内置图形单元电压设置项,默认是Auto,但实际工作电压大概在1.6V附近,可设置的上限电压为1.75V,越高电压iGPU超频性能越好。

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内存各项时序设置明细

  关于内存参数的设置可浏览“新手变超友,Core i7风冷超频4G最全教程”中的相关章节。

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内置图形单元(iGPU)设置选项

  iGPU Graphics Mode Select:调用系统内存做内置显卡显存容量的设置项,可设置选项有32MB/64MB/128MB。

  iGPU Frequency:CPU内置图形单元参考频率设置项,调节范围从133MHz至1500MHz,以每33MHz为一档。

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CPU核心超频调试

CPU核心超频调试

最高CPU主频:4811MHz


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频高达4811MHz可通过Super pi 1M性能测试(点击图片放大)

  在实际调试中我们发现这颗零售版Core i3-530表现出比较吃电压的体质特性,主频越高,Core电压需要增加更多,与大部分超频爱好者测试英特尔32nm产品一样情况。在风冷情况下,我们将Core电压设置为1.5625V,IMC电压1.4V,PCH电压1.25V,在系统下通过SetFSB进行软件超频,最终以4811MHz(22*218MHz)稳定通过Super pi 1M测试,成绩为8.908s,十分不错的成绩。

最高CPU稳定频率:4609MHz

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最高可稳定主频达4609MHz,频率提升57%(点击图片放大)

  寻找该CPU的最高可稳定运行频率,我们将Core电压设置为1.55V,IMC电压为1.3V,PCH电压为1.25V,最终该CPU竟可运行在4609MHz(22*209MHz)如此高频下稳定通过ORTHOS烤机测试,让人惊讶,但此时CPU的温度也较为可观,即便是搭配高端Prolimatech MegaShadow也要近79°C(室温23°C)。

最高CPU外频:233MHz

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最高外频达到233MHz下通过ORTHOS稳定性测试(点击图片放大)

  在本站“开创新纪元,Clarkdale处理器深度解析与测试”一文中曾提到关于Clarkdale核心的QPI倍频可设置更低为12x,理论上BCLK(Base Clock,基础时钟频率)可达333MHz。

  在实际调试中,我们寻找到测试的这颗Core i3-530 IMC电压最佳值在1.4V左右,适当增加PCH电压可轻微提升高外频稳定性,1.25V左右已足够,此时该CPU的BCLK可运行在233外频下稳定通过ORTHOS烤机测试,而网友xblwk利用液氮制冷方式将Core i3-530 BCLK提升至275MHz,可见实际BCLK可运行频率并未如理论值,但相对Bloomfield核心的Core i7-900系列还是略微有所提升的。

  据ASUS工作人员透露,其实在早期阶段Intel便针对Core i3系列处理器限制外频上限在200MHz以内,而现阶段可提升到233MHz是研发人员背后的努力,并且还有再提升的余力。

稳定安全工作频率

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稳定安全工作频率为4013MHz(点击图片放大)

  我们将Core电压设置为1.325V,IMC电压1.3V,PCH电压Auto,此时CPU可稳定运行在4013MHz(20*200MHz)主频下,CPU温度维持在60°C以内(室温23°C),适宜长期运行。

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BCLK对iGPU频率的影响

◆ BCLK对iGPU频率的影响


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  Clarkdale集成的GPU依旧是基于GMA(Graphics Media Accelerator)架构,但由于采用更先进的45nm工艺制造并加入更多可提升性能的技术,因此也可理解为是英特尔G45主板集成的X4500 HD图形核心的强化版,本次测试的Core i3-530便是采用这种图形单元,它的iGPU默认频率为733MHz,显存通过调用内存容量分配,通过BIOS内相关设置调节容量,可分配32MB/64MB/128MB三种选择,足够满足一般办公和普通游戏的要求。

  注:目前Clarkdale iGPU工作频率还没有哪款软件可实时监测,CPU-Z软件业只可读取到iGPU原始值。

  在测试中我们发现一个很有趣的现象,BCLK(Base Clock,基础时钟频率)对iGPU的频率有非常明显的影响。

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3DMark06 Multi-Texturing(多重纹理填充)测试项目

  3DMark06测试软件中的Multi-Texturing子项目可直观地测试出GPU核心理论填充率,其他因素如CPU频率/QPI/显存带宽对它的影响几乎为零,读者可自行测试验证。

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iGPU在不同BCLK下的Multi-Texturing性能

  从上面的测试结果可以看到,同样频率iGPU(指BIOS中设置的频率)的Multi-Texturing性能随着BCLK的提升而大幅提升。对于架构不变的GPU来说,影响这项数据的唯一因素就是它的工作频率。

  而且对比测试数据,能惊奇的发现iGPU的实际工作频率是随BCLK同步变化的,也就是说,当BCLK从133MHz提升到166MHz时,iGPU的实际工作频率也会按166/133=125%这样的比例提升,如果在BIOS中设置的GPU频率为733MHz,那么BCLK=166MHz时它的实际工作频率大约在915MHz。

  这也是为什么在BCLK为133MHz时,iGPU频率可以在1133MHz下稳定工作,而当BCLK为200MHz时,iGPU频率连833MHz都达不到的原因,因为此时iGPU的实际频率高达1250MHz,自然是会出现花屏死机等状况。

  当然我们并不能得出一个非常精确的iGPU实际频率数据,不过可以提供一个比较接近的公式来估算:

    iGPU实际频率 = iGPU设定频率 x BCLK / 133

  测试的数据显示,真正的工作频率会比这个公式得到的频率略低,不过也很接近了,可以作为参考估算。

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QPI竟成瓶颈,制约iGPU性能

● QPI竟成瓶颈,制约iGPU性能


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Clarkdale内核结构图

  在Clarkdale处理器中,将CPU Die和GPU Die通过MCP(Multi-Chip Package)的方式封装在一起,GPU Die内包含有GPU Core部分以及内存控制器、PCI-E 2.0控制器和DMI模块,CPU与GPU之间通过QPI总线进行通讯。QPI肩负着GPU与CPU、内存与CPU交换数据的重责,虽然QPI带宽相当大,但两个Die间的通讯也不可等闲视之。

  通过调节CPU BCLK/倍频组合但保持主频相近情况下,对比不同QPI频率对iGPU性能影响,你会有所发现。

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QPI总线与iGPU关系测试(点击图片放大)

  在上面测试数据中,前三组(CPU 133MHz外频)除了QPI频率不同外其他均一致,它们在3DMark06 Multi-Texturing子项测试中不同频率下性能均一致,因此能断定QPI频率不影响iGPU核心的多重纹理填充性能,也就是QPI频率不会对iGPU的工作频率造成影响。

  但在3DMark Vantage测试中,随QPI频率提升其总得分也随之提高,反映出除iGPU核心以外的因素影响着它的性能,我们猜测是QPI带宽对iGPU的性能有所影响,当QPI频率较低时,其带宽不足以应付GPU和内存与CPU间的通讯,从而制约了iGPU的性能,当QPI带宽得到提高后,iGPU的性能得以释放。

  结合前一节的测试数据,我们已经得到以下两点准确信息:

  1、iGPU的实际工作频率与BCLK频率呈线性关系;

  2、QPI带宽不足以满足两个Die的数据交流,从而影响iGPU的3D性能;

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通过整体超频优化后内置图形单元性能大幅度提高(点击图片放大)

  根据这两点,很容易找到最佳3D性能的组合方式,将CPU稳定超频到4.6GHz,QPI提升至8380MHz,BIOS中iGPU频率设定为默认的733MHz,在该组合下3DMark Vantage Entry模式得分提高到E7112(不超频时为E4552),性能大幅度提升。

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Intel Core i3-530超频4.6GHz测试

Intel Core i3-530超频4.6GHz测试


集显U会限制超频么?酷睿i3-530超频实测

  通过此前对整套平台的摸索探讨,我们将Core i3-530超频至4.6GHz,iGPU设置为733MHz(实际频率在1151MHz左右),超频后游戏部分的测试能可以在1024*768分辨率下流畅运行,总体性能也有42.64%的提升。

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全文总结

◆ 全文总结


集显U会限制超频么?酷睿i3-530超频实测

  Clarkdale是史上第一颗整合GPU图形单元的处理器,同时在上周Intel透露下代Sandy Bridge架构处理器将是业界首款将CPU和GPU真正融合在一个核心里的处理器,这些都印证了电脑一直向着功能整合再整合,体积缩小再缩小的小型化发展方向。

  现阶段的Clarkdale处理器只是简单将CPU与GPU封装在一起,从我们的超频测试中表明,虽GPU通过QPI总线进行通讯在一定程度上提高了图形性能,但QPI总线并无法满足CPU与GPU数据传输的需求,直接提升QPI总线频率可有效提升内置GPU的3D性能,或许需要等到下代Sandy Bridge架构处理器才会在这方面有所改善。

  另一方面,主板BIOS内设置GPU核心频率只可作为基本参考频率,它的实际工作频率随着BCLK频率的提升而提升,由于现在还没有软件能实时监测到它的实际值,对于玩家而言超频时就犹如盲人摸象,建议Intel和主板厂商开发一款可实时监测iGPU工作频率的工具,在此之前,玩家可以根据我们前面提供的公式来进行估算。

  超频并非是液氮大炮侍候方可,超频可以如本文一样钻研分享,乐趣便在其中。

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