Haswell-E 超頻實戰:OC Socket 軟硬體搭配,全面解放 Haswell-E 性能

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Haswell-E架構對應關係詳解

Intel目前的Haswell系列皆擁有可超頻產品,如Haswell Refresh的Core i7/i5 K系列,與Pentium G3258這顆特殊產品,再加上還有Haswell-E全系列可超頻在內等多種選擇。

Haswell-E電壓改採FIVR控制

在Haswell-E與IVY Bridge-E這兩代之間,改變最大的部份在於電壓調控,Intel將以往的主控權從廠商手中剝奪,改為FIVR控制。所謂的FIVR最大益處在於將外部電源迴路,改內建在處理器內,外部僅需要設計一組電壓輸入即可,以節省筆記型電腦等狹隘空間設計時的難處與耗時。

不過這點也造成了不小的問題,除了因為處理器管線數量增加之外,由於FIVR還必須要將外部VRM所輸入的電壓,重新降壓成多個模組單元所使用的獨立電壓,溫度勢必因此增加。

除此之外,有玩過Ivy Bridge-E處理器的讀者們大多知道,上代處理器包含了VCC、VCCPLL、VCCD、VSA、VTTA、VTTD等多個電壓,到了這代則是全數推翻,僅提供3個透過MSR Code監控與調整的電壓,分別為VCC、LLC Cache Slice、System Agent。

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▲外部VRM輸入iVR後,再轉換處理器各個模組單元所需要的電壓,因此無法在外部進行調整。

透過MSR控制處理器

MSR的全名為Model-Specific Register,為處理器的一組暫存器,也是目前Haswell-E用於讀取處理器內部電壓的唯二途徑。由於目前改採用FIVR架構,不若以往外部可透過其他方式讀取輸入的電壓值,在監控與控制方面都大幅增加了難度。

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▲透過MSR可以回傳處理器狀態,當然也可以透過改變MSR值,控制處理器部分設定,如我們常見的處理器節能,即是透過MSR實作。

Haswell-E內部環狀結構

在處理器內部,Haswell-E採用環狀結構將處理器內部各個模組元件連結在一起,也就是Ring Interconnect Data Bus,分別是Data、Request、Acknowledge、Snoop這4條獨立的通道。

大體上它的作用與我們所熟知Intel QPI類似,都是為連接兩端不同的元件所設,只不過連結的元件從處理器外部改為處理器內部,透過環狀結構,可以讓內部資料,更快速的在各核心間交換。

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▲Haswell-E透過內部Ring進行資料間的傳輸,將各個不同的模組元件連通。

System Agent即以往的北橋

在提完Ring Bus之後,還有一項在處理器中至關重要的模組元件System Agent,或許讀者對於這個名詞感到陌生,不過若是將它稱為「北橋」,那麼相信各位都知道。System Agent的功能與北橋一樣,PCI Express通道與控制器、記憶體控制器,甚至是連接PCH的DMI通道,都是由System Agent所控制。

另外它也包含了PCU(Power Control Unit),PCU這詞比較陌生,不過較廣為人知的用途是在Turbo Boost功能實作。藉由內部PCU單元進行核心狀態監控,與調整各核心的電壓與整個處理器的耗電量,簡單來說,Intel處理器的C-State判定方法目前由PCU負責。

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▲System Agent提供以往我們所熟知的北橋功能,當然對於處理器穩定性,也占了非常大比重。

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▲Power Control Unit透過複雜的機制與更底層的實時監控,達到比以往更精準的狀態判定。

 

(下一頁還有:OC Socket Pin腳對應關係)

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