记录一次 Intel 13700K 降压的操作

问题

最近外网爆出了 Intel 13、14 代 i9 打游戏会报显存错误。这个也许只是 CPU 不稳定导致的短时运算错误,不足为惧[1]。但是,B站上有人讨论很多 14 代 i9 在待机模式下蓝屏,甚至 13700K 也出现了这种现象。如果消息准确,那么使用了半年的 14代 i9 就出现了“缩缸”现象(硬件损坏导致的永久性能损失)。理论上,CPU 的寿命至少是 10 年,而且大部分 CPU 都是不用了、而不是用坏了。我的 CPU 就是 13700K,这让我非常警惕。

对于这个问题的讨论有两点需要厘清:

  1. 软件报错,比如游戏、压测工具和渲染工具。这一点占据了极大比例的流量。目前,无论是 Intel 官方还是第三方网站、博主,给出的解决方案都是限制功耗和降频,使得软件不会报错。Intel 把锅甩给主板厂商,要求它们按照 Intel 标准来设置 BIOS。目前来看,这个所谓的 Intel 标准电压更高、频率更低,跑分更差。要注意,频率降低等于消费者吃亏。因此,Intel 和主板厂商都有责任
  2. CPU“缩缸”,这是产品缺陷。这一点只占据很小比例的流量。显然,Intel 永远不会承认这一点。也许从 23 年 6 月 Intel 质保政策开始收紧时[2],Intel 已经知道了这一事实。

我是在 23 年初配的电脑,轻度办公、写一写代码,基本没玩过 3A 大作。最近,我用 CPU-Z 和 R23 测试了性能,和网上的结果[3][4]差不多。因此,我的 13700K 应该没有“缩缸”。

话说回来,我倒不是很关心降频,我更关心 CPU 寿命。目前自动核心电压为 1.38 V,R23 跑一次就 100 度。这样的配置,迟早要“缩缸”。因此,本文主要记录我是如何给 CPU 降压的,以及在研究过程中发现的各种问题。

一些概念

  • 降频:降低 CPU 的频率,比如 13700K 可以跑到 5.3GHz;
  • 降压:降低 CPU 所需的电压;

频率需要由电压来保证。高频率需要在高电压下才能稳定,否则 CPU 就会产生错误;但这不意味着低电压就带不动原有的高频率。这也是降压的目的之一。另外,降压也能够避免 CPU 温度达到温度墙(而被强制降频),从而保证高负载下依旧维持高频率。此时 R23 跑分甚至可以更高。

XTU

降压方式

最方便的降压降频方法是用 Intel Extreme Tuning Utility,简称 XTU[5]。(这个工具实际上更多地用来超频)。

用这个工具调整设置后,如果系统蓝屏,则开机时会自动恢复默认配置,防止开不了机的情况。

同时,XTU 是个软件,点击就可以修改,不需要每次在 BIOS 里调整。

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具体的降压方法[6]

电压偏移每次降低 0.01V 或 0.005V,然后点击 Apply。每降低一次,都跑一次 R23,直到系统出现蓝屏。

在出现蓝屏的电压偏移再加上 0.01 V,然后跑 R23 30分钟,看看会不会蓝屏。

不会蓝屏的话,就将当前配置设置为开机自动启用:

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Watchdog

Watchdog 机制是实现超频后 crash safe 的关键。没有这个机制,电脑无法在开机时会自动恢复默认配置。

不幸的是,XTU 提醒我这个功能没有开启:(Advanced | System information 中查看)

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但是,在设备管理器中,Watchdog 是存在的(先点击 查看 | 显示隐藏设备,Watchdog 在系统设备中):

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经过一番研究,发现华硕 Z790 主板(无论什么具体型号[7])用 Watchdog 保证 XMP 的稳定性。如果开启了 XMP,那么 XTU 就没法用 Watchdog 了[8]

早知道不买华硕主板了,现在我得手动调 BIOS 了。

调整 BIOS

调整 BIOS 的方法看这两个视频[6:1][9]。问题在于,旧 BIOS 本来只有一个地方可以设置 CPU 电压 offset。现在新的华硕主板把它变成了多个配置,又把问题给搞复杂了。

先说结论:Global Core SVID Voltage 调整为 adaptive mode,然后设置 offset[10]

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这等价于 XTU 里面的 Core Voltage Offset[11]


这几个电压的关系可以看这两篇帖子(别把自己给看晕了),不过和我们的操作关系不大:

降压过程

降压前

买回来就没升级过 BIOS:

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在 CPU 降压前,我的 BIOS 只打开了 XMP 和 iGPU Multi-Monitor(使用独显时开启核显)。

降压前记得把开启自启动的软件都关掉,说不定系统崩溃时就把它们搞坏了。

降压时的工具:R23 和 HWMonitor。

HWMonitor 中需要关注主板 VCORE(CPU 实际电压)、CPU 温度和 CPU 功耗。

r23 跑一轮

测试极限 offset:

offset r23 跑分 最大功耗(W) 最大电压 (V) 最大温度(°C)
0.0 30425 243 1.403 100
-0.005 30488 240 1.350 100
-0.01 30788 237 1.332 100
-0.02 30713 232 1.332 98
-0.03 30752 228 1.314 97
-0.04 30668 224 1.296 96
-0.05 30744 220 1.288 95
-0.06 30416 218 1.279 96
-0.07 30867 212 1.270 92
-0.08 29622 207 1.261 91
-0.09 30745 204 1.243 90
-0.10 30442 202 1.234 88
-0.11 30694 196 1.225 87
-0.12 30739 193 1.217 87
-0.13 报错

功耗是 package power

电压是 vcore

温度是 package temperature

当 offset 来到 -0.13 时,cinebench 报错,意味着需要回退 offset。

无论是 cinebench 报错,还是系统黑屏、蓝屏,都表明当前的 offset 不合格。

屏幕截图(14)

从表格中可以看出,随着电压减少,温度降低,r23 跑分反而更高了,因为不会再触发温度墙而导致降频。

r23 跑 30 分钟

测试满足稳定性条件时的 offset:

offset cinebench 何时报错
-0.115 32 秒
-0.11 15 秒
-0.10 11 分 13 秒
-0.09 18 分
-0.08 6 分
-0.07 成功

因此,-0.07 是最极限的 offset。30分钟结束后,r23 跑了 70 轮,得分 30337,最大温度为 97 °C,最大功耗为 217 W。

-0.07 距离单轮 r23 的极限值 -0.12 差了 0.05,看来这颗 13700K 的体质不咋地。

日常使用场景测试

使用场景 是否通过
浏览器看视频
玩『猎人:荒野的召唤』
同时打开多个 IDE 窗口
同时打开 4 个虚拟机(先拍了个快照,防止崩溃)
在虚拟机里打开 bluestacks 模拟器玩手机游戏

在后四种场景下,风扇声音明显比之前小,说明成功通过降压实现了降温,保护了 CPU 寿命。

我又跑了下 CPU-Z 的稳定性测试,发现此时只占用了 180 W,温度不到 90 °C。看来 CPU-Z 的程序并不像 r23 那样会吃满 CPU,不适合作为压测工具。

总结

在这次 CPU 降压的过程中,我研究了很多东西。很显然,Intel 和华硕都有错,不然我也不用折腾了 —— 以后还是买 AMD 的 CPU 吧。感觉降压降的不是 CPU 的电压,而是我的血压🤪。

参考


  1. There are increased reports of crashing in Unreal Engine games, etc. and Epic is blaming Intel chips ↩︎

  2. 英特尔盒装CPU拒保?硬件去哪买番外篇! ↩︎

  3. CPU-Z Benchmark (x64 - 2017.1) ↩︎

  4. Cinebench R23 Scores ↩︎

  5. Intel® Extreme Tuning Utility (Intel® XTU) ↩︎

  6. 🔧 Undervolt Your INTEL CPU to increase FPS, Lower TEMPS & Use LESS POWER ✅ ↩︎ ↩︎

  7. Help with Intel XTU - New Build issue ↩︎

  8. Asus Z790E Gaming WiFi II with Intel 14900K Watchdog Present False ↩︎

  9. 风冷压13900K,也不是不可以 ↩︎

  10. 华硕主板vid offset超频13700k 13900k(通用主板) ↩︎

  11. What’s the difference between actual VRM core voltage and global core SVID voltage? ↩︎