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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OC Socket Pin腳對應關係

LGA2011-3官方標準版本Socket,與核心金屬點的對應關係並不夠完整,處理器端共有2084個金屬點,而在Socket則是僅有2011個明確定義。餘下的73個未被定義作用,Intel保留給內部其他特殊用途,並沒有開放給使用者自行調控。處理器端並未將這些金屬點給去除,因此留給廠商可發揮空間,其中華碩在這塊投入了相當多研發資源,研發出特有的OC Socekt技術。

Intel預留Pin腳用意

Intel自上一代LGA2011開始,新加入了2個緩衝區域,分別為Finger Access Cutout用於處理器左右兩側給予手指施力點,還有Keying Post在處理器上下兩側4個定位點周邊的金屬腳保留區,以避免因安裝位置不正確,造成周邊金屬點故障。

在兩者間沒被對應到的位置,大致上為Finger Access Cutout還有Keying Post附近,都是用於使用者安裝過程中的保護緩衝區。使用過Intel處理器的使用者在安裝處理器時,大多會碰上需非常小心的安裝處理器,避免造成脆弱的金屬Pin腳因安裝偏差而損壞。

瓶頸上限主因在電壓無法連動

使用Haswell-E超頻過程中,可以發現到僅透過FIVR的加壓手段,在電壓部份會出現一個電壓牆的瓶頸。由於僅提供3組電壓調整,分別為VCC、LLC Cache Slice、System Agent,這幾個電壓僅只是比較大項的類別,而在它們底下又再細分為多個電壓群組。在正常手段下並沒有辦法將電壓連動,因而會出現電壓不足,造成系統不穩定的最大因素。

多餘Pin腳藏玄機

這些多餘的Pin腳是否就確實被定義為Unassigned,也就是無用途的功能呢,這點讓人產生許多遐想。華碩工程師們也是這麼想,只不過在設計初期,Intel並未提供這些多餘金屬點的用途資訊。因此是非常克難的將這些額外金屬點,透過焊接飛線至外部進行量測,才得到這些額外金屬點的確切用途。

這些金屬點分別屬於Ring Bus、Home Agent等多項I/O的電壓監控、調整的功能,Intel主要是用於監控處理器內部狀態,並非開放給使用者超頻等非一般用途。

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▲處理器共有6個位置是用於保護易毀的脆弱金屬腳而特別騰出,不過這些位置實際上也被定義為內部監控用。

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▲OC Socket硬體設計補足被Intel定義為Unassigned的腳位,實際用於除錯之類隱藏功能。

iROG硬體實時監控

既然知道了額外金屬點的作用,那麼將主控權奪回則是必然的結果,不過在FIVR底下並沒有提供MSR Code給予監控、調整的功能,那麼想要監控核心內部電壓,就必須要透過硬體的方式來達成。

為此,華碩iROG就包含了此監控能力,透過額外金屬點所拉出的線路,跨接在放大器上,藉此即時監控內部電壓變化。這便能夠更直接分析出超頻過程中,所產生的各種突發狀況與變異,不再需要瞎子摸象式的摸索甚至猜測,一切的答案皆顯示在螢幕上,哪個環節出錯一目了然。

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▲在開啟Fully Manual Mode之後,可以發現最大的差別在於System Agent的模式從Offset變更為固定值。

外部直接補償

不過既然能夠監控,那麼調整是否可行?按照理論上是可行的,不過華碩並沒有將OC Socket所有Pin腳的功能,全數開放給使用者自行調整,而是透過華碩自行設定的Auto Rules去修改電壓。主要是避免使用者在調整過程中,超過處理器所能夠承受上限而造成燒毀,且這些電壓項目一般使用者並不明瞭作用,與其淺在的負面影響。

那麼是如何建立起調整電壓的功能,這部份是由華碩主機板上所搭載的MCU(Micro Control Unit),也就是iROG晶片進行電壓補償功能,期間並不透過FIVR補償,而是透過內部監控與外部迴路進行加壓。因為是繞過FIVR直接針對處理器內部加壓,所以不會輕易開放給使用者自行調控,原因在於繞過FIVR的動作,缺少內部監測與過載保護,在任何情況下隨意更動電壓都將會造成處理器損壞。

換句話說,在一般的主機板上,我們可以看到一整排用於輸入FIVR的外部VRM,但在華碩搭載OC Socket的主機板上,還能再找到更多用於外部加壓的Regulator。整套方案並不單只是在OC Socket這額外的73個金屬腳,而是在於iROG的Rules,這個部分的設定才是關鍵因子。

MCU成為新戰場

具體而言iROG所扮演的角色,並不侷限在監控與較簡單的控制項,經過多代發展,iROG目前的功能與用途,已經成為外部干預的重要晶片。與之類似者如EVGA所採用NXP生產的MCU,或者是MSI的OC Genie,甚至是其他廠商宣傳中的外部控制器,都是MCU的多種層面應用,也是目前各家獨家秘方。

這些晶片是目前各家旗艦產品中的主力重點,原因在於目前晶片廠的保守態度,將晶片調控功能鎖死或是限制,造成軟體層面設計難度,需借助硬體層的幫助才得以突破。

 

(下一頁還有:超頻實戰結果,極限超頻較有益)

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