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懐中電灯が好きなんです

メインPCをRYZEN 5 1600で置き換える② オーバークロック時の消費電力をみる

porcellioscaber.hatenablog.comRyzen 5 1600で自作が完了しましたが、今度はOC時の電圧と消費電力について簡単に検証していきます。

これまで試したのは、
3.8GHz@1.25V
3.3GHz@0.975V
の2つの設定ですが、3.7GHzと3.6GHzについてもどの辺のVCoreで安定するのか見ていきたいと思います。

・条件について
「安定」の基準は、Prime95の重い設定↓

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が30分~1時間程度通る状態を安定ということにします。

簡易的ながら消費電力も測定。これは安いワットモニターの最大値を読んだもので、しかも四六時中モニターを見ていたわけではないので参考程度にしかなりませんが、傾向を見るには十分だと思います。
メモリ動作はすべて16-16-16-35の2666動作です。


・VCoreを探る
そんなわけで、まず試したのは3.7GHz。3.8よりも倍率を下げるとどこまでVCore・消費電力が下げられるかを見てみます。
結果、1.18VでPrime95を試すと安定、その後1.168VでもOKでした。-0.085V程度と、予想よりも大きく削減できました。
この時の最大消費電力は177Wでした。100MHz下げるだけで20Wの減少。

次に3.6GHz。こちらは1.1Vで安定。-0.068Vの削減に成功しました。
消費電力は163Wとさらに15W近く低下。3.8GHzと比べると既に35W近い差が開いています。実際に数値を見るとこの辺でやめておくのがワットパフォーマンス的にはいいのかもしれません。

最後に3.3GHz動作を再び試してみました。前回は0.975Vまでしか試しませんでしたが、さらに-0.025Vし、0.95Vまで削減できました。
消費電力は最大で140W。削減幅は高クロック帯よりも小さいですが、Prime95をかけてもCPU温度がなかなか上がらないのを見ても非常に高いワットパフォーマンスを持っていることが伺えます。ブーストクロックが低いので定格よりも若干の性能低下(cinebench時-25cb程度)がありますが、ワッパ重視なら3.3GHz固定はいいかもしれません。


・まとめ
そんなわけで、安定する周波数とVCoreは以下のようになりました。f:id:porcellioscaber:20170914234312p:plain
オレンジの線は定格動作での電圧(1.13V)。3.9GHzの値は予想値

定格時は全コア3.4GHz、電圧1.13-1.15Vで動いていました。結構マージンがあるようで、3.6GHz時の動作電圧(1.1V)よりも高くなっていました。3.6GHzまでなら定格以内の電圧でOCができそうです。
3.7GHz以上の領域についてですが、やはり高クロックになるほど要求電圧が上がっていきます。
3.9GHzの値は予想値です。実はVCore1.345Vで3.9GHz動作を試したのですが、Prime95の動作開始後15分くらいでブラックアウト。1.36Vくらいに設定すれば安定しそうでしたが、1.345Vの時点で消費電力が220Wに達していたのでやめました。15分までは耐えたので、VCoreをあと3段階(約0.015V)程盛ることで安定すると考えられます。

これほど消費電力が上がってくるとマザーボード側の限界も見えてきます。私が使っているAB350M Pro4には高負荷で電圧を盛るLLC機能がありません。また、1万前後のマザーボードということで供給電力の安定性という面では厳しいでしょう。HWmonitor上で実際にかかっている電圧を見てみましたが、3.9GHz動作時には1.345Vに設定しても負荷がかかると1.305Vまで下がっていました。LLCつきで電力供給が強力なマザーボードなら1.33Vくらいで動くかもしれません。


次に消費電力について。

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オレンジの線は定格時の消費電力(159W)、3.9GHzの値は予想値です

定格動作の場合は全コアが3.4GHzで動作していました。その時の電圧は1.13-1.15V。3.6GHzでの動作では、電圧を定格時から少し下げることができたためか、動作クロックが上がっても消費電力はほとんど変わらない結果になりました。消費電力据え置きで性能を上げることができるので3.6GHz近辺のOCは非常におすすめです。
3.6GHzまでは上昇は緩やかですが、3.7、3.8に達すると100MHz上げるごとに20W近く上昇しました。ワットパフォーマンス重視なら3.6GHzまでにとどめておくのが良さそうです。無理なく絶対性能を重視するなら3.8GHzも良いと思います。
3.9GHzの値は予想値です。不安定な1.345Vの時点で消費電力が220Wに達していたことから、安定すると考えられる1.36V程度に設定すれば230W程度の消費電力が予想されます。僅かな性能向上に対して35Wも電力消費が増えるのはさすがに割りに合わないのではないかと思いました。定格の約1.5倍です。


・結論
結果を振り返ると、一番美味しそうなクロックは3.6GHzだと思います。ここまでOCすれば、性能面である程度1600Xとの溝を埋めることができます(ターボ、XFRの存在を除けば)。冷却に気を使わずカジュアルにOCできます。
3.8GHzまでなら上げてみても良いでしょう。3.6GHz時よりも最大で30W程消費しますが、あくまで最大値であり普段使いでは極端に開くことはないはずです。
3.9GHz以上は使う気になれません。余程性能重視で高価なケースや冷却装置を持っているなら別ですが、3500円のMicroATXケースで使う自分にとっては縁のない世界です。


動作環境が異なるので一概には言えませんが、私が買ったRYZEN 1600はどちらかといえば当たりの個体なのかもしれません。他のサイトでは1600@3.8GHzに1.35V必要だったという報告がありました。要求電圧が0.1V違うと発熱量もかなり変わってくるでしょう。
当面は3.8GHzで使うつもりです。夏場でもCPUの温度は最大60℃前半で抑えられるので、常用は問題ないと思われます。

動作環境
【CPU】 Ryzen 5 1600@3.8GHz
【CPUクーラー】 zac-freezer13
【メモリ】 TED416GM2133C15DC01 16GB@DDR4-2666
マザーボード】 ASRock AB350M Pro4
GPU】 HIS IceQ X2 Turbo RX470
【電源】RA-650
SSDSanDisk SDSSDHP128G
【HDD】 Seagate ST500DM002
光学ドライブ】 TS-H653T
【ケース】 iw-em002/wops
【OS】 Windows10 Home