DDR5 超频个人经验谈,DDR5 CPU 端三大电压调试策略
DDR5 自 21 年随着英特尔 12 代推出以来,已经走过了一年半个年头。这段时间海力士颗粒独占鳌头,在各种超频板上达成了频率的一个又一个高峰。虽然爱折腾的玩家们并不会追求极限高频,但折腾硬件的过程总是伴随着喜悦与成就。我以手上这颗 QS 版的英特尔第 12 代酷睿 i5 12500 和微星的超内存专用板 MSI MPG Z790I Edge 为例,向大家分享我折腾 DDR5 内存以来的经验,希望能给读者们超频自己的 DDR5 提供一些经验和参考。本文很多内容都是基于 12 代,但应该适用于 13 代和年底的 14 代。本人才疏学浅,多有错漏,希望各路大神批评指正!
超频 DDR5 的过程,本质上就是在和温度作斗争的过程。这个观念非常重要,也是我认为超频 DDR5 与超频 DDR4、DDR3 的一个显著区别。折腾 DDR5 就是要不断调试 5 个电压,分别是 CPU 上的 SA 电压、VDDQ 电压(又称 IVR)、VDD2 电压(又称 MCV),以及内存上的两个电压 DRAM VDD & VDDQ,偶尔还要用到 VPP。本文重点不在内存的两三个电压调节,这里仅一笔带过。
内存的时序与电压
内存颗粒的耐温是关系到超频后稳定性的一个重点。就目前本人手头上这对海力士 A die 普条而言,其第一时序可以随着电压而缩放,但缩放幅度过大得不偿失。例如,这对海力士内存条可以在 1.45V C34-46-46-58 的时序下随意过烧机测试,但若要将时序压到 C32-44-44-58,电压则需要 1.6V 以上。总体带宽仅提升了 1G,延迟下降了 1ns,除了数据好看几乎没有什么作用。考虑到海力士颗粒发热显著,而 DDR5 压时序收益不高且发热更重,推荐以较为宽松的时序配合较低的电压进行测试。通常来说,海力士 A die 足以在 1.5V 电压下跑稳 7800,该频率以下给予更高的电压没有什么意义。如果有风扇可以不搭配散热片。由于我的散热器是利民 PA120 SE,我的策略是将两把风扇放在 IO 挡板和双塔之间,这样风就从 IO 挡板向内存方向吹,这时候加一个导风罩即可给内存散热。1.45V 内存电压压力测试时内存可以保持在 38 度以下。
CPU 三大电压的调整策略
三大电压与内存电压的关系
几乎没有关系。我曾经认为内存的电压会影响到 IMC 的稳定性,但在跑稳 7600 后测试缩放内存电压并不影响稳定性,因此可以将 CPU VDDQ,VDD2,SA 与 DRAM VDD,VDDQ 割裂开设置。
VDDQ VDD2 的耐温
很多人表示 DDR5 调这三个电压非常头疼,不理解为什么低了不行高了也不行,跑 TM5 动不动就报错,非常难以捉摸。其实原因非常简单,就是内存控制器不耐温。这个问题是 DDR5 超频的真正壁垒。12 代的 IMC 不耐温现象非常严重,我的这颗 12500QS 在接近 IMC 体质极限时超过 65 度就会报错。当然系统里并没有 IMC 温度的监测点,可以通过压力测试时观察核心温度来作大概的估计。IMC 只是 CPU 里的很小一部分,热量并不能很容易散出。VDDQ 与 VDD2 电压给的越高,在高吞吐量的环境中越容易发热而报错。13 代的 IMC 耐温有改善,但是在部分体质不佳的 CPU 上对温度依然敏感。更要命的是 12,13 代非 K CPU 都锁了 SA 电压没法大幅度超内存,而能超内存的 K 系都是大规模核心,发热量巨大,一旦进一步超频,IMC 压力会非常高,这是需要非常注意的一点。因此,如果需要大幅度超频内存,一定要上够 CPU 散热。
VDDQ & VDD2 电压
VDDQ 与 VDD2 是整个 DDR5 超频中最复杂的一环,坊间对其的调整策略千奇百怪。有人说要固定差值(包括曾经的我,笑~),有人说 VDDQ 应该大于,等于或者小于 VDD2,其实都不准确。这两者之间的关系依赖于 CPU 自身以及主板还有内存频率。例如,我这颗 12500,稳住 7600 的冷 IMC(这个「冷」 IMC 后面会专门讲)所需电压为 VDDQ 1.32V VDD2 1.40V,少一点都不行;而稳住 7800 的冷 IMC 电压为 VDDQ 1.36V VDD2 1.48V。由此可见这两者随着频率的缩放,稳定电压的缩放是不相同的。并且在不同的主板上甚至不同的 BIOS 上也会有差异!根据我的实践,当两个电压都在稳定值以上时,它们的差值不会影响稳定性;而如果两者只要有一个不在稳定值以上,两者差距过大或过小都会引起系统极端不稳定。例如,这颗 12500 的 IMC 要稳住 7800 的 VDDQ 和 VDD2 分别为 1.36V 和 1.48V。若将两者都设定为 1.4V(VDD2 不稳定),进系统或许可以跑 AIDA64;而如果将 VDD2 上调到 1.44V,可能进系统就蓝屏;但如果将 VDD2 上调到 1.5V 以上,都可以保证 IMC 冷稳定。知道这个特性非常重要,是冲击高频的关键。
SA 电压
如果将 VDDQ VDD2 比作内存超频的身体,那 SA 就是它的灵魂。很多人都说 SA 对稳定高频有帮助,却说不出个帮助法。很多人发现 SA 给高了报错更多,却不知道为什么。说白了,SA 的作用只有两个:一是协助你 IMC 的频率运行;二是在 IMC 温度上升不再稳定的时候施加电压。
以我这颗 12500 为例,你认为让它内存 7600 开机所需的 SA 电压为多少?其实只要 1.15V。低于 1.10V 开机就会花屏。可见 SA 在让 IMC 跑上 1900MHz 上发挥了不可替代的作用。但如果以 1.15V 电压去跑 TM5 1usmus v3 DDR5 配置,跑个两分钟就要开始哗啦啦报错。这就是由于过高的 VDDQ VDD2 电压使得 IMC 快速变热而抓不住内存信号。这时候就需要「顶头上司」SA 给予更高的压力来协助稳定运行。但 SA 毕竟也是电路元件,SA 电压过高,自身发热反而会加剧 IMC 更热。我这颗 12500QS,在 7600 频率下,VDDQ 1.32V,VDD2 1.4V,SA 需要给到精准的 1.29V 才能过 y-chruncher 的第 18 项 VST 的 10 轮测试。少了,SA 压不住过热失控的 IMC;多了,SA 自身的发热会反噬 IMC。这时候其实也已经说明在这种散热条件下 IMC 体质已经到达了极限。到了夏天,可能就是什么 SA 电压都不过的程度而必须降频 7400。
冷稳定与热稳定
所谓冷稳定,就是 IMC 可以经受住长期轻量吞吐以及短时高吞吐。短时高吞吐时,IMC 温度提升幅度不大,尚且在 IMC 能耐受的范围,可以保持稳定。当然内存时序和电压设置正确也是冷稳定的重要基础。一个验证 IMC 是否冷稳定的方法就是跑 TM5 高负载,例如 1usmus v3 DDR5。当 VDDQ VDD2 以及内存电压设置不够时,TM5 会秒出错(大量报错 14)。如果电压设置正确,TM5 至少可以坚持开头 20 秒。若 SA 设置正确则可以一直正常跑下去,若 SA 设置过高,过低,以及 VDDQ VDD2 过高导致过热,都会在跑一段时间后哗啦啦报错,而且报错号码千奇百怪。这也是为什么我认为 TM5 在 DDR5 时代作用有限。一是报错代码没有参考意义;二是压力并不够,不能逼出 IMC 的温度极限。但它最大的用处还是在于测试 IMC 能不能冷稳定。
热稳定就是在长期高负载下,IMC 与 SA 的电压关系能不能协调好。正如前文所说,SA 能稳住逐渐受热失控的 IMC,但自身发热也会导致两人有几率一起翻车。测试热稳定够不够,我认为最好的还是 y-chruncher 的 1-8-18-0 VST 测试。这个测试对 CPU 压力极高,我一颗 12500 默频都能逼出 100W+ 的功耗,且 IMC 升温也非常快,SA 电压设置不准确会在一两分钟内报错,效率很高。能稳住其 20 轮压力测试,可以真正认为稳定了。很多人喜欢跑 N64,那个压力真的不够,并不能作为金标准。这颗 12500 跑 7600 频率,只有室温较低时可以稳跑 20 轮 VST,室温上升就有几率在第 9 轮报错。
综上所述,跑稳住 DDR5 就是尽可能使 IMC 贴着电压下限,并以恰当的 SA 提升高温下的稳定性。基于这种思想,我给出我认为的恰当超频策略:
第一步,使用主板的智能超频选项(微星的 MTI 或华硕的 AEMP),先跑稳一个较低值。12 代可以从 7000 开始,13 代可以从 7800 开始。内存的时序和电压可以给的比较宽,例如统一从 1.55V C40 开始。进系统后立即跑 TM5,确保 IMC 冷稳定,二十秒即可。SA 电压给 1.2V。
第二步,进入 BIOS,以 0.02V 的步进逐渐缩减 VDDQ VDD2 电压,直到 TM5 不能冷稳定而瞬间报错。假设某颗 13600K 跑 7800 时 VDDQ VDD2 分别给 1.26V 和 1.24V 时可以冷稳定,而双 1.24V 时跑 TM5 秒错,则将 1.26V 1.24V 设为这颗 CPU 跑 7800 时的最低稳定电压。注意,在微星的板子下,每次电脑冷启动都会出现最低稳定电压的波动,幅度可达到 0.04V。华硕有没有这个问题我不知道。表现为这次能稳跑 IMC 的最低稳定电压在下次重启时会重新报错,需要再次加压才能重新稳定。摸最低稳定电压推荐让主板完全断电再自检三四回后取最高值,防止某次自检后电压又不够。
第三步,以现有的最低稳定电压为基准,以 200MT 的步进向上抬高内存频率。7800 的最低稳定电压还是能支撑 8000 开机的,但是跑 TM5 一定会秒错。这时候再给 VDDQ VDD2 加压,直到重新可以暂时跑稳 TM5 前 20 秒,这样就获得了 8000 下的最低稳定电压。
接下来就要看是否达到了你的目标频率。如果你还想继续向上冲击更高频率,则在当前的最低稳定电压下继续拉高内存频率并加压 IMC,直到达成你的目标频率,并进行下一步热稳定性测试。
第四步,用 y-chruncher 单烤 VST 并调整 SA 电压。一旦 VDDQ VDD2 能冷稳定,接下来就不管它们的事了,给它们增加电压只会徒增发热有害无益。单烤 VST 灵敏度很高,SA 电压过高或过低连第一圈都稳不住。如果调整到某个 SA 可以让其跑稳 3,4 圈,说明你离目标 SA 很接近了;如果随便给一个 SA 就能跑稳,就尽量降低 SA 以降低发热;如果怎么调整 SA 都无法让其热稳定,说明体质已经到极限,必须要降一到两档内存频率以及 IMC 电压,当然也可以尝试更换更好的散热器。跑稳 VST 20 圈,就可以放心使用这个内存频率了。
第五步,调整内存参数。DDR5 的内存参数很多人说了,此处不赘述。但值得一提的是,压低小参似乎不会影响 IMC 稳定性。例如,我 7600 C34-44-44-58 的小参放宽到 C34-46-46-58,并不能使得最低稳定电压下降。因此,当 IMC 的相关电压稳定后,可以比较放心地压小参而不会影响已经调整过的 IMC 电压参数。
基于以上策略,你就可以在现有散热条件下摸出一个专属于这颗 CPU 的最佳内存参数。