Prozessoren

Kann das ein Preistip sein? Alder Lake Non-K-OC ausprobiert

Im Rahmen des Tests der Mittelklasse-Modelle ist Roman der8auer Hartung aufgefallen, dass es scheinbar eine spezielle BIOS-Option bei ASUS gibt, die ein Basistakt-Overclocking auf den Non-K-Modellen ermöglicht, ohne dabei jedoch das restliche System mit diesem höheren Basistakt zu belasten. Bisher war bekannt, dass dies nur auf einigen Z690-Mainboards von ASUS möglich ist, was angesichts der Preise für diese Mainboards zusammen mit einem günstigen Non-K-Prozessor noch nicht sonderlich sinnvoll ist. Inzwischen wissen wir, auch auf einem ROG Strix B660-F Gaming WIFI und ROG Strix B660-G Gaming WIFI ist ein Basistakt-Overclocking möglich. 

Heute wollen wir uns anschauen, was mit einem Core i5-12400 so möglich wäre, wenn man diese Option nutzt. Dazu verwenden wir das ROG Maximus Z690 Hero mit Z690-Chipsatz. Für einen Leistungstest ist dies valide, sobald uns eines der B660-Mainboards erreicht, werden wir aber auch hier schauen, ob wir auf vergleichbare Ergebnisse kommen. Aber nun grundsätzlich zum Thema:

Einen offenen Multiplikator bieten bei Intel nur die K-Prozessoren. Drei Modelle, einmal mit 6P+4E-Kernen (Core i5-12600K), einmal mit 8P+4E-Kernen (Core i7-12700K) und einmal mit 8P+8E Kernen (Core i9-12900K), sind verfügbar – die KF-Modelle verzichten auf die integrierte Grafikeinheit. Ein Overclocking über den offenen Multiplikator ist allerdings nur auf Mainboards mit Z690-Chipsatz möglich. Die weiteren Modelle der Alder-Lake-Prozessoren besitzen nur einen nach unten hin offenen Multiplikator.

Die H670- und B660-Chipsätze erlauben kein Prozessor-Overclocking – auch nicht mit einem K-Modell. Ein Speicher-OC, sprich, der Betrieb bei DDR4-4000 oder DDR5-5200, ist aber auch hier möglich – je nachdem was das Speicherkit im Zusammenspiel mit dem integrierten Speichercontroller des Prozessors (IMC) so hergibt.

An dieser Stelle ein Verweis auf die bisher getesteten Alder-Lake-Prozessoren:

• Intel Core i9-12900K und Core i5-12600K
• Intel Core i7-12700K
• Intel Core i5-12400

Einen Core i3-12100 haben wir bereits im Labor, die Tests dazu stehen aber noch aus. Eines noch vorweg:

Intel schreibt in den Garantiebedingungen für Boxed Prozessoren mit dreijähriger beschränkter Garantie:

"Durch eine Änderung der Taktfrequenz oder Betriebsspannung können beliebige Produktgarantien erlöschen und die Stabilität, Leistung und Lebensdauer des Prozessors und anderer Komponenten reduziert werden. Erkundigen Sie sich bei den System- und Komponentenherstellern nach Einzelheiten."

Dies trifft natürlich auch für die hier beschriebene Methode des Basistakt-Overlockings zu.

Was ist ein Basistakt-OC?

Jedes System benötigt mindestens einen zentralen Taktgeber. Über diesen werden alle weiteren Taktraten vorgegeben. Um von einem Basistakt von 100 MHz auf einen CPU-Takt von 5.000 MHz zu kommen, benötigt man entsprechende Multiplikatoren. 100 MHz x 50 ergeben 5.000 MHz. Bei den Alder-Lake-Prozessoren gibt es gleich mehrere Multiplikatoren, um die verschiedenen Takt-Domänen ansprechen zu können. Da wären der Multiplikator für die Performance- und Efficiency-Kerne, aber auch für den Ring-Bus und Cache.

Frequenzen wie die für den Takt der integrierten Grafikeinheit oder den Speicher sind ebenfalls vom Basis-Takt abhängig, hier kommen allerdings feste Teiler zum Einsatz, die dann beispielsweise aus einem Basistakt von 100 MHz einen Speichertakt von 2.400 MHz (DDR5-4800) machen. Auch der PCI-Express-Takt ist üblicherweise vom Basistakt abhängig.

Mit den Alder-Lake-Prozessoren hat Intel die gesamte Architektur der Takt-Domänen etwas flexibler gestaltet. Die Prozessoren verfügen über einen eigenen internen Taktgeber und somit sind auch die Spielchen der Mainboardhersteller, den Basistakt anstatt mit 100 MHz auf 100,2 MHz arbeiten zu lassen, um somit in den Benchmarks über der Konkurrenz zu liegen, weitestgehend hinfällig.

Bei den K-Prozessoren ist es am einfachsten, den Multiplikator zu ändern, um auf einen höheren Takt der Kerne zu kommen. Diese Möglichkeit besteht bei den Non-K-Prozessoren nicht. Also, so könnte man denken, warum drehen wir dann nicht einfach am Basistakt. Grundsätzlich ist dies eine Möglichkeit, allerdings ändert sich bei einer Erhöhung des Basistaktes auch der Takt fast aller Taktdomänen auf dem Mainboard. Dies führt wiederum dazu, dass beispielsweise der PCI-Express-Takt in Regionen kommt, in denen ein stabiler Betrieb nicht mehr möglich ist. Da die K-Prozessoren über einen internen Taktgeber verfügen, kann ein Overclocking des Basis-Taktes dennoch funktionieren. Für die Non-K-Modelle scheint aber ein externer Taktgeber notwendig zu sein, der dann die Taktdomainen weiterhin mit einem "Standardtakt" versorgt.

Wie funktioniert das Basistakt-OC?

Um das Basistakt-Overclocking durchführen zu können, sollte sich auf dem verwendeten Mainboard ein BIOS mit der Version 0811 befinden. 

Befindet sich dann eine Non-K-CPU im Sockel, findet ich im Menüpunkt "Extreme Tweaker" und "Tweaker's Paradise" ein Eintrag namens "Unlock BCLK OC". Dies aktiviert die eigentliche Funktion des Basistakt-Overclockings. 

Nun können wir uns an das eigentliche Overclocking machen. Zunächst einmal haben wir ein XMP-Profil des verwendeten Arbeitsspeichers gewählt. Zudem habe wir die Power-Limits aufgehoben, denn ohne die automatischen Optimierungen würde ein PL1 von 65 W und ein PL2 von 117 W angesetzt. Für ein Overclocking wollen wir aber etwas mehr Spielraum.

Den Basistakt haben wir in einem ersten Schritt auf 120 MHz gesetzt. Mit diesem Takt würde das System normalerweise schon gar nicht mehr booten wollen. Wenn wir den Basistakt ändern, ändern sich auch immer wieder die Taktraten, die über den Speicherteiler für den Arbeitsspeicher gesetzt werden. Sind DDR5-5200 das Ziel, sollte man nach Änderungen am Basistakt auch immer wieder den Takt entsprechend anpassen. Der Multiplikator des Non-K-Prozessors kann nur nach unten hin angepasst werden. Im Falle des Core i5-12400 liegt er bei x40. Da wir ein Overclocking machen wollen, belassen wir ihn bei x40.

Um den Prozessor so betreiben zu können, müssen wir ihm auch etwas mehr Spannung geben. Für einen guten Luftkühler wäre es möglich, für die "CPU Core Voltage Override" im manuellen Modus bis 1,35 V zu gehen. Die "CPU Input Voltage" haben wir auf 1,9 V angehoben. Die Multiplikatoren für den Cache sollte man so wählen, dass ein Takt von 4,2 bis 4,4 GHz erreicht wird.

Mit den Spannungen und dem Multiplikator kann man nun herumspielen, um die für den eigenen Prozessor idealen Einstellungen zu finden. Diese sahen bei uns wie folgt aus:

• Kerntakt: 130 MHz x 40 = 5.200 MHz
• Cache-Takt: 130 MHz x 33 = 4.290 MHz
• Speichergeschwindigkeit: DDR5-5460
• CPU Core Voltage: 1,29 V
• CPU Input Voltage: 1,9 V
• Load Line Calibration: Level 6

Welche Mainboards beherrschen ein Basistakt-OC?

Theoretisch ist es möglich, auf fast jedem Mainboard den Basistakt zu erhöhen. Die Frage ist nur immer, bis in welchen Bereich dies möglich ist und welche Einschränkungen es gibt.

Zwar gibt es auch von anderen Herstellern High-End-Mainboards mit externem Taktgeber für ein Basistakt-Overclocking, für die Non-K-Prozessoren konkret in eine OC-Funktion umgesetzt, hat dies bislang aber nur ASUS.

Heute schauen wir uns das Basistakt-Overclocking auf dem ROG Maximus Z690 Hero an. In den kommenden Tagen werden wir noch ein ROG Strix B660-G Gaming WIFI erhalten und dies auf Basis dieses Mainboards noch einmal unter die Lupe nehmen. der8auer hat die beiden B660-Mainboards bereits ausprobieren können und kann bestätigen, dass das Basistakt-Overclocking auch hier funktioniert. Die Methodik ist hier aber leicht anders – mehr dazu dann, wenn wir das Board erhalten haben.