Overclocking des processeurs i7

Cartes mères X58 socket 1366

  Nous vous conseillons de lire ce préambule pour comprendre un peu mieux le fonctionnement et l'architecture des processeurs intel core i7 sur socket 1366. Les paramètres concernent surtout les cartes mères X58 mais nous verrons dans un deuxième temps que même si l'overclocking des sockets 1156 (chipset P55) est plus facile, l'architecture des cores i5 et i7 860 (et plus) est la même. A la suite de cette explication nous aborderons l'overclocking proprement dit avec un overclocking classique et un overclocking que nous appellerons écologique. Dans un autre chapitre nous étudierons simplement l'overclocking des nouveaux processeurs sur socket 1156.

 Les nouveaux paramètres introduits avec les cores i7:

  Le bclk ou Base Clock
  On pourrait assimiler le base clock au FSB des core 2 duo. C’est la fréquence de bus du processeur, d’origine fixée a 133 Mhz. C'est cette fréquence multipliée par le coefficient multiplicateur du CPU qui donnera sa fréquence.
  Par exemple, un i7 920 est cadencé a 2,66 GHz correspondant à  133 X 20.
  Tout n'est pas si simple car les plateformes core i7 organisent leurs fréquences de fonctionnement (core, uncore, QPI et mémoire) autour de cette fréquence, le Base Clock qui est interne au CPU. Toutes les autres fréquences, que nous verrons par la suite, dépendent du base clock par le biais de ratios expliquant que l'overclocking est un peu plus compliqué que celui d'un Core 2 duo.
  L’uclk ou Uncore clock
  L’Uncore clock est une nouvelle fréquence introduite par l’intégration du contrôleur mémoire dans l'I7 (ou les nouveaux I5 et I7 8). Cette fréquence correspond à la fréquence du contrôleur. Elle doit être au minimum 4 fois plus importante que la fréquence de la RAM. Par exemple, pour une RAM cadencée a 800 MHz, l’uncore clock sera à 4 X 800 soit 3200 MHz.
  La fréquence de l'Uncore conditionne celle de la RAM et il faudra la désynchroniser pour atteindre la valeur désirée selon la fréquence de la RAM à l'aide des ratios proposés dans le bios.
  Le QPI ou Quick Path Interconnect
  Le QPI (Quick Path Interconnect) est le bus qui permet au CPU et à la RAM de communiquer comme l’Hypertransport chez AMD. Cette fréquence sur les 920 et 940 est à 2,4 GHz alors que sur le 965 elle est à 3,2 GHz.
  La fréquence du QPI est indexée sur le bclk, ce qui veut dire qu’en augmentant le bclk, on augmentera le QPI.
  L'overclocking d'un Intel I7 va nous obliger à jongler avec ces trois nouveaux paramètres. Les performances mémoires deviennent donc indépendantes du fonctionnement du NorthBridge (X58) mais également indépendantes de la vitesse de communication entre CPU et NorthBridge. Ce sera à nous de trouver les meilleurs réglages pour tirer la quintessence de notre nouvelle plateforme !
  Enfin deux nouvelles options viennent s'implanter sur l'I7:
  Le Turbo Mode :
  C'est une simple optimisation de la consommation avec en contre partie un léger overclocking automatique à la demande.
  Si un seul core est utilisé, Turbo Mode va augmenter de deux paliers le coefficient multiplicateur du core sollicité, tout en désactivant les autres cores et si deux cores sont utilisés, ceux ci verront leur coefficient augmenter d’un palier alors que les autres seront désactivés. Pour un I7 le gain maxi sera de 266 MHz avec un bclk à 133 (un I5 de 533 MHz) ce qui nous semble ridicule par rapport à un overclocking classique.
  De plus cette fonction engendre des variations brutales de la tension qui peuvent se révéler néfastes pour la stabilité d'un I7 bien overclocké. Nous vous conseillons donc de désactiver cette option créatrice de vdrop pour un overclocking classique !
  En fait ce qui est écrit ci-dessus est ce qu'on lit dans les livres. Nous verrons plus loin qu'il existe deux type d'overclocking, le premier que nous nommerons overcloking classique et un overclocking écologique car il se fera automatiquement en fonction de la charge demandée à l'ordinateur (100 watts d'économie n'est pas négligeable). Nous passerons sous silence l'overclocking hardcore qui fait fit de la consommation et s'adresse plus aux recordmen pour obtenir une bête de course dans les benchmarcks au détriment de la consommation et de la longévité des composants. De plus ce dernier n'affiche souvent que des records de fréquence en supprimant beaucoup de fonction utile au calcul. Un peu comme pour un moteur, le couple maxi est souvent plus important que la puissance brute.
  L'Hyper Threading :
  Réintroduit avec cette nouvelle génération de CPU l'Hyper Threading permet de bénéficier de 8 threads d'exécution. Mais attention, activer l'Hyper Threading entraine une augmentation de la température par l'utilisation à 100% de chaque core.
  S'il peut s'avérer utile en multitâche intensif, il n'apporte pas grand chose dans une utilisation quotidienne. De plus nous avons remarqué une légère chute de performance dans certains jeux avec l'Hyper Threading activé. Donc soucieux de performance pure sur 4 cores nous vous conseillons de désactiver cette fonction qui nous fera gagner quelques précieux degrés.
  Par contre son activation ne pose pas de problème de stabilité dans la mesure où la température des cores reste dans les limites du raisonnable. Ainsi nous retrouvons encore ici les notions d'overclocking écologique et overclocking hardcore.

  En théorie:
  Il faudrait déterminer le bclk max, l'uclk max, le qpi max, la fréquence max de la ram et du cpu. Pour faire cela pour chaque étape nous devrions mettre tout au minimum puis tester le coefficient pour obtenir sa valeur maximale.
  Par exemple pour le bclk max: abaisser le coefficient du CPU au minimum, entrer le ratio RAM minimal, et faire la même chose pour l’uclk et le QPI sans oublier de spécifier des timings RAM assez faibles. Puis chercher la fréquence max en augmentant par pas de 5MHz et tester la stabilité de ce réglage par 5 minutes d’OCCT jusqu'à l'instabilité. Si vous rencontrez une erreur, il faudrait soit redescendre à la dernière fréquence stable, soit augmenter la tension du northbridge et continuer.
  Chaque maximum demande ce même type de test en faisant varier d'autres paramètres comme la tension du CPU (vCore) ou de la mémoire (vDim) ou du contrôleur (vPLL), etc..
  Long et fastidieux ce type d'overclocking ne s'adresse qu'aux puristes et personnes bien initiées. Il faut compter plus de 24 heures de tests pour y arriver. Notre site, modeste concernant les débutants, va faire abstraction de beaucoup de choses sans pour cela ne pas arriver au même résultat !

  En pratique:
  Nous retiendrons:
  - Que vous avez choisi une carte mère que nous conseillons sur le site, elles arrivent toutes à la limite maximale théorique de 222Mhz de bclk. Ce qui donnerait 20 fois 222 MHz  = 4,44 GHz pour notre i7 920 c'est bien trop en air cooling !
  - Que vous avez fait de même pour le choix de la mémoire soit au minimum de la PC12800 comme de OCZ DDR3 3 x 2 Go PC12800 Gold Edition qui vous assure 1600 MHz (800 MHz réels) avec des timings 8-8-8-24 à 1,65 volts (en fait il faudra bien plus pour la stabiliser à fréquence élevée). La fréquence maximale théorique de la ram devant être 4 fois inférieure à celle de l’uclk nous pouvons nous affranchir de calcul de l'uclk max et de la fréquence max de la ram dans notre cas: la ram est une 800 MHz certifiée et l'uclk sera donc de 4 fois 800 soit 3200 MHz minimum (sans désyncronisation) valeur toujours acceptée.
  - Le QPI est étroitement lié au base clock et est fixé pour 133 MHz de ce dernier à 2,40 GHz pour les i7 920 et 940 soit 4,8 GT/s. Ce coefficient (QPI data rate) est fixé à X36. Nous n'avons pas besoin de rechercher son maximum, nous savons que presque tous les i7 supportent au environ des 8 GT/s et comme dans notre cas nous ne dépasserons pas 200 MHz de bclk nous serons à 7,2 GT/s à cette fréquence.
  - Pour la fréquence max du CPU, nous savons que tous les i7 tiennent au moins 3,8 GHz. Ce sera notre surprise et notre seul calcul avec test de stabilité car la montée en fréquence demandera à augmenter les voltages vcore, vdim, vpll, vtt et vnb en restant prudent.
  - Intel recommande de ne pas dépasser 1,65 volts pour la tension de la RAM (vdim) faute de griller son core i7. En fait ce n'est pas cette tension qui est dangereuse mais le delta (différence) trop élevé entre la tension de la ram et la tension du contrôleur (uncore). Il faut éviter de dépasser un delta de 0,3, max 0,35 volt pour ne pas endommager le processeur. Donc avec une tension contrôleur par exemple de 1,4 nous arrivons à 1,4 + 0,35 = 1,75 volts de tension RAM sans danger.

  - Enfin retenir qu'en terme de performance c'est la fréquence de la RAM qui prime. Ainsi un overclocking à 4,2 GHz avec de la RAM à 1263 MHz sera moins performant qu'un overclocking à 4 GHz avec de la RAM à 1600 MHz.

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