4.7G以及4.8G的測試跑完了, 有些觀察分享給大家, 補上一些圖

CPU狀態分為3種
1. 原廠+水冷
2. 開蓋+水冷
3. 開蓋+水冷+優化 (降電壓)

第一是想確認14nm是否有一個"崩潰"溫度, 過了這個溫度以後會造成CPU特性變差, 主要可能是thermal noise(熱雜訊)以及Rds on(導通電阻)兩個機制造成. 小弟相信這個點有呈現在數據裡頭, 大約是從70~75度開始, 超過85度要讓CPU穩定非常困難, 要加非常多電壓才能穩定.

Rds on部分
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4.7G原廠TDP是111, 溫度是73, 4.7G開蓋後TDP是110, 溫度是 58. 溫度降了一大截, 但TDP幾乎一摸一樣. 4.8G原廠TDP是138, 溫度是 87, 4.8G開蓋後的TDP是131, 溫度是67. 溫度也降了一大截, 但TDP少了7W. 我們若把CPU當成一個很大的電晶體, 溫度的提高其實是提高了CPU內部每顆電晶體的導通電阻(Rds on). 從基本電學來說, Power = I*I*R, 電壓是固定的情況下, 電流也會是固定的, 但因為R變大, P也會變大.

可以從4.7G以及4.8G的結果看出, 在73度時, 效果很輕微, 到了87度就很嚴重. 結論是不管跑什麼速度, 14nm CPU的最高溫度盡量以70~80度為上限, 別讓CPU跑到85度以上.

Thermal Noise部分
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4.7G開蓋優化後的溫度少了16度,伴隨的電壓少了0.032V, 4.8G開蓋優化後的溫度少了24度, 電壓少了0.048V. 其實CPU內部的接線是類似很微小的通訊系統, 只要是通訊系統就有訊號傳送的問題. 當溫度升高的時候, CPU內部的熱雜訊也會提高, 當雜訊高到讓1看成是0, 或者0看成是1的時候就有很大機率讓CPU當掉, 其實就是訊號傳出去, 但接收錯誤, 導致CPU進入錯誤狀態.

降低溫度以後因為Thermal Noise變小, CPU電壓也可以變小, 傳送訊號不用那麼大聲就收得到. 有一個有趣的現象是每降8度, 電壓就可以下降 0.016V, 相反也一樣, 升8度, 電壓就要上升 0.016V, 當然這個不是線性關係, 但在附近的溫度都適用. 假設CPU是在25度冷氣房跑壓力測試, 跑完以後若是要確保房間溫度到了33度的時候還是穩的就可以先預升0.016V. 這個部分可以省一些電, 值得花一點時間找到最低電壓, 然後再調高一些, 增加一些墊背.

第二是想預測跑到5G需要什麼條件. 小弟有把預測的部分放入表格, 供參考. 這個只適用在我的CPU上, 但CPU不論是體弱, 一般, 還是小雕, 大雕, 要跑到穩定都大同小異, i7-6700K上頂多差個 100~200MHz. 有些玩家貼出超高速的CPU速度, 但從來不做壓力測試, 或者跑得不夠久, 可以不用特別羨慕, 他們也只是玩玩興趣, 高興就好

從預估來看, 我的5G旅程可能只能走到 4.9G, 但還會再繼續掙扎一下