更新日期 2008-06-04 17:10
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超頻+CnQ 大法 (2006 年版)

登場腳色 Athlon64 3200+ 0552 週,搭配 RMClocker 2.15 版。

超頻狀態下啟動 CoolnQuiet 大法

AMD CPU 大都有 CnQ 這個特色,就是隨著 CPU 的使用率,動態的調整 CPU 的頻率與對應的核心電壓,藉由核心電壓的下降,達到省電的目的。一般而言,大多數的電腦都只是上上網、打打字,CnQ 就是最好發揮的時候啦。一但想要打個電動、跑個影像壓縮,CPU 馬上全力輸出,不必重新開機或者調整一些 BIOS 選項。以不超頻 AMD Athlon64 3200+ 為例,全速 67W,省電狀態只要 28.6W,可見 CoolnQuiet 絕不是個說說而已的功能,它的確可以經年累月的省下一筆可觀的電費 (資料參考 AMD Athlon64 Processor Power and Thermal Data Sheet, Page 24) http://www.amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/30430.pdf

如何啟動 AMD 官方版的 CnQ 功能呢?以下四個步驟必須確實完成,才能使 CoolnQuiet 發生作用:

  1. 確定你的 AMD CPU 有支援 CoolnQuiet 功能。
  2. 在 BIOS 找到 CoolnQuiet 功能,並且設定為 Enabled
  3. 開機進入 Windows XP 以後,安裝 AMD CPU Driver,目前是 1.3.2 版,然後重新開機。
  4. 再次開機進入 Windows XP 以後,在電源管理部份,設定為「最小電源管理」。
此時,你的電腦已經可以使用 CnQ 功能了。你可以用 CPU-Z 程式來確認執行的倍頻數與核心電壓。AMD CPU Driver (http://www.amd.com/us-en/Processors/TechnicalResources/0,,30_182_871_9706,00.html)。
CPU-Z (http://www.cpuid.com/download/)。以下是已經啟動 CoolnQuiet 的 CPU-Z 畫面。(打開 CPU-Z 的目的只是確認 CPU 的工作狀態,以後就不用再一直確認了,CPU-Z 也可以不用執行啦)
CnQ 啟動後,進入省電模式
CnQ 啟動後,進入一般模式
※上面兩張抓圖,是筆者已經將 Atlhon64 3200+ (實際頻率 2000Mhz) 超頻至 2407Mhz 以後,用非官方版 CoolnQuiet 驅動程式,成功開啟 CnQ 的抓圖。如果你沒有超頻,建議你用 AMD CPU Driver 就好 (但實際測試發現官方預設的核心電壓偏高);如果你已經超頻,千萬別用 AMD CPU Driver,那有無法預期的後果。左面是打打網頁、跑跑動物、上上網的狀態;右面是執行 SuperPI 2M 時的抓圖,CPU 正全速運作中。
為什麼網路流傳,CnQ 是超頻殺手?

Cool'n'Quiet 既然是這麼優良的 CPU 特色,為何無法配合超頻使用呢?我們來探討一下真正的原因,只要查出原因,避開重要的部份,仍舊能在超頻時啟動 CnQ 功能。

CnQ 的動作原理,是利用 Windows XP 內背景執行一個軟體,叫做 AMD CPU Driver。然而這個軟體必須在 AMD 網站上下載、安裝、重新開機以後才會發生效力。當我們重灌 Windows XP 以後,也有個 CPU Driver,不過這個驅動程式沒有 CnQ 的功能,所以裝了等於沒裝,沒有作用。

於是很有趣的事情發生了,如果你曾經安裝過 AMD 官方的 CPU Driver 驅動程式,移除以後畫紅框框之處會出現黃色驚嘆號,因此你必須重新安裝 Windows XP 安裝光碟內「無 CoolnQuiet 作用」的驅動程式,反而成了最安全有效搭配使用非 AMD 原廠驅動程式的好幫手!以免 AMD CPU Driver 跑出來攪局~~ (等一下,這個有趣的事情變成救命仙丹)

好,說到此,為何 CnQ 功能搭配超頻使用時,容易出狀況?根本問題就在「AMD CPU Driver 是官方版本的 CnQ 驅動程式,在官方版的設定下,沒有超頻這回事,所以設定出來的參數,都是針對原始 CPU 運作狀態而設定的參數,無法套用在我們使用者超頻的狀況」那麼,使用官方版的 CnQ 驅動程式,會對我們手動 BIOS 超頻設定的參數,造成什麼後果?
  1. HT 倍數遭到修改,筆者遇過的狀況是,BIOS 設定 x4,進入 Windows XP 以後用 CPU-Z 檢查,發現被修改成 x3
  2. VCore 核心電壓也被修改,筆者在 BIOS 內設定 1.4325v (BIOS 內看到 1.45V),進入 Windows XP 後,用 CPU-Z 檢查,發現用的是 1.556v 在跑。
  3. CPU 倍頻數被修改,BIOS 設定 x9,進 CPU-Z 檢查,已經是 x10 了。
為什麼 AMD 官方的 CnQ 程式會有這樣的問題?答案剛才已經講過了,就是官方預設的參數,是針對你手上購買的 CPU 量身打造,以筆者的例子來看,這樣的「不當修改」相當合理:
  1. 在 CPU 基準頻率 200Mhz 的設定下,HT 設定在 x5,超頻後,AMD CPU Driver 找不到合適的 HT 參數,因次調整成 x3 以策安全?
  2. Athlon64 3200+ 實際頻率 2000Mhz 的 Vcore 是 1.400v-1.450v,因此筆者超頻至 2400Mhz 以後,已達 Athlon64 3800+ 的準位,而 3800+ 的電壓預設就是 1.500v-1.550v。
  3. Athlon64 3200+ 的預設倍頻數就是 x10。
縱括上述來講,如果你要超頻,或是你已經超頻,用了 AMD CPU Driver 就等於是自找麻煩,必須更換 CoolnQuiet 驅動程式,才能解套。
CoolnQuiet 的核心動作原理

藉由 Windows XP 內執行的 CnQ 驅動程式,偵測 CPU 使用率,動態的調整 FID:VID 對應參數,達到所謂 CoolnQuiet 的效果。

Q: FID:VID 是什麼?
A: FID 是 Frequency ID,倍頻數。VID 是 VCore ID,核心電壓值。

Q: 那 AMD CPU Driver 的作用是什麼?
A: 此驅動程式幕後偵測 CPU Core Loading Level (核心負載),根據內定的負載程度,把提 CPU 目前執行的 FID:VID 參數,動態的發送給 CPU 的 MSR 指令欄位中,CPU 內部也自動會依據 MSR 指令欄位中的 FID:VID「配合演出」。

Q: 官方的 AMD CPU Driver 可否讓使用者自己定義 FID:VID 對應表?
A: 至少 1.3.2 版仍無法簡單的讓使用者自訂。

Q: 如果能找到一個驅動程式,可讓使用者自行定義 FID:VID 參數表,是否可以突破超頻無法使用 CnQ 的困境?
A: 答案是肯定的,而且已經有這樣的驅動程式了。可以自訂整張 FID:VID 表,可以立即生效,不必重新開機。也不用安裝。

RMClock Utility 的前置作業

如何在超頻狀態下,啟動 CnQ 功能?

筆者自己是用 RMClock Utility 這個 CoolnQuiet 驅動程式。(http://cpu.rightmark.org/products/rmclock.shtml)。此程式可以正確的在 Windows XP 內啟動 CnQ 功能,而且是在 BIOS 關閉 CnQ 功能,也沒有安裝 AMD CPU Driver 的情況下,仍然運作正常。

在繼續往下看以前,有幾件事必須確認:

  1. 確認你目前的超頻,已經是穩定狀態了,譬如說你已經超頻使用了幾天,在這幾天之內,不斷的測試系統的穩定性,如 SuperPI、Prime95、SP2004、等系統總體穩定度測試程式的「摧殘」,都達到穩定不當機的狀態,那麼可以開始進行 CoolnQuiet 的設定了。
  2. 確認 BIOS 內超頻的參數,像是 HT 倍數、CPU 基準頻率 (FSB)、CPU 倍頻數、DRAM 除頻比率、VCore 電壓等。
  3. 確認 BIOS 將以下匯流排定頻,AGP 定頻 66Mhz,PCI 定頻 33Mhz,PCI-E 定頻 100Mhz。
  4. HT 倍數 x CPU 基準頻率 (FSB) 的結果,叫做 HT Link 頻率,這個是 AMD CPU 與北橋晶片溝通的頻率,設定過高會導致北橋晶片有「超頻」的效果。然而市售的主機板,北橋晶片的散熱都僅僅在及格邊緣,北橋散熱已經比 CPU 散熱更重要了,故 HT Link 值必須特別注意,以免北橋過熱當機,你還以為是 CPU 超頻過頭,兩者風馬牛不相干;在 754pin 上必須在 800Mhz 以內才安全;在 939pin 上,最好在 1000Mhz 以內才安全。如果你的北橋晶片有改裝更強的散熱系統,超過標準值也無妨。筆者超到 1070Mhz 都沒關係,好的很,因為北橋晶片散熱已經改裝了。
  5. CPU 基準頻率 (FSB) x CPU 倍頻數的結果,是 CPU 核心工作頻率,根據 CPU 體質不同而有差異,一般而言要提升總體效率,必須將 CPU 倍頻數降低,拉高 FSB,這樣的效果會立竿見影。
  6. 確認 BIOS 內關閉 CoolnQuiet 功能。我沒打錯字,要 disabled。
以上逐一檢查,確認完畢以後,在往下看幾件事。
  1. 如果你曾經安裝過 AMD CPU Driver,請確實移除掉,重新開機。
  2. 移除掉 CPU Driver 以後,裝置管理員會出現黃色驚嘆號,請拿出 Windows XP 安裝光碟,把 M$ 自己寫的那個「沒有 CoolnQuiet」功能的驅動程式安裝進去。(當然你也可以不必理會黃色驚嘆號,根本沒差)
  3. 把 RMClock Utility 放到你想放的地方,因為這個程式不用安裝。
  4. 如果你曾經執行過 RMClocker Utility,強烈建議執行裡面的 RMClock_WipeOut.reg 將你系統裡面 RMClock 機碼消除。以免錯誤的 FID:VID 參數使你的電腦立刻當機。
  5. 啟動 RMClock Utility。
設定 RMClock Utility

由於 RMClock 不用安裝,直接執行即可,筆者直接介紹如何使用。

(圖一) 筆者想 FID:VID 參數表應該在 CPU 內部,不然開機時,BIOS 要怎麼知道要送多少核心電壓給 CPU 呢?

 

(圖二) 這裡最上面的選項有兩種不同的調變方式:

  1. Perform Single-step transitions only 一階段一階段調整,是比較平滑的切換 CPU 的運作速率與對應電壓,對於節省能源需求較高的人,選擇這一項。
  2. Allow multi-step transitions 允許多階段調整,快速反應 CPU 使用率,經常會一口氣從最低速度跳升到最高速度,CPU 運作速度與核心電壓,經常是直上直下的劇烈反應。

(圖三) 設定你想使用的 FID:VID 參數。像筆者就不想用 1.100v 跑 4x,既然 1.100v 可以跑 5x,何必花同樣的電費跑更低的速度?所以筆者就把 4x 的勾給拿掉啦。

 

(圖四) 把剛才設定的參數,套用到 Performance on Demand 功能內,進行連結動作。

 

(圖五) 最後一步,就是把 RMClock 所設定的資料,交給 Windows XP 的電源管理去認識,這樣一來全部設定就生效了。接下來,可用 CPU-Z 在旁確認動作的正常與否,試試看利用圖四的觀念,只勾一個項目進行鎖頻,看看 CPU-Z 是否偵測到,也可以逐級檢查穩定度。

測試電腦穩定性的方法

除了像是 Apple 這種中央廚房生產的電腦以外,大部分都是組裝的,不同製造商生產的零件,兜在一起,難免有細微引發當機的原因,因此測試電腦穩定性有許多層面,以下是一些建議:

為了穩定性測試,最好不要執行一些不相干的東西,例如防毒軟體、防火牆、玩遊戲、看電視、上網語音聊天、等等,這些軟體間的相容性導致的問題,容易誤判是超頻失敗。

觀察測試狀態的程式:

  • CPU-Z (http://www.cpuid.com/download/),請注意,此程式啟動時,會有幾秒到幾十秒沒有任何畫面,別以為是當機了。目前已知會造成當機的衝突的程式,有 iuVCR (看電視)、Speedfan (自動 or 手動調整主機板風扇轉速),如果先執行 CPU-Z,後執行上述程式,則沒有當機問題。
  • PerfMonitor (http://www.cpuid.com/perfmon.php)。請注意,啟動 RMClock Utility 之後,再啟動此程式。啟動順序相反,會造成 PerfMonitor 把 HT Link 的數據回報錯誤。反過順序來啟動,就沒有這樣的問題。
測試核心元件 (CPU、記憶體、北橋+南橋) 穩定性:
  • Super PI (http://www.xtremesystems.com/pi/),強調的是 FPU 運算、HT Link、記憶體、硬碟;能夠跑完 2M 是最低要求,理想的是 32M 跑完。
  • Prime95 (http://www.mersenne.org/freesoft.htm),強調的是 packed SSE/SSE2 運算、HT Link、記憶體、硬碟。至少跑 1 HR 不能當機,理想的是能持續 24 HR 不當機。
  • Memorytest86
※筆者所謂強調的根據,是以 PerfMonitor 測試,看看哪些部分的指令、頻寬佔用的程度明顯根據測試軟體而有大幅度上升而定,例如 Super PI 運作前,FPU 指令幾乎沒有動靜,但是 Super PI 一開始跑,立刻拉到滿檔,Super PI 執行完畢,FPU 指令又靜悄悄的,因次 Super PI 是大量使用 FPU 指令集的軟體。HT Link 是 AMD Athlon64 CPU 與北橋晶片交流的管道,只要 CPU 運作,大部分 HT Link 的速度都會隨著 CPU 使用率而成正比。※坊間測試程式有越來越多的趨勢,順應著超頻玩家的需求而開發,不外乎長時間重度 CPU 運算、大量記憶體資料交換、或是大量資料不斷的硬碟讀寫,為的是知道系統的界線。測試顯示卡 (已經離題了,顯示卡超頻與 CPU 超頻無關,但順便題一下):
  • 3DMark 2003/2005/2006,主要觀察顯示卡熱平衡點是否過熱?有否破圖?
  • VirtualDub 搭配 Avisynth 的 FFT3DGPU,利用 FFT3DFilter 的 GPU 版本,把顯示卡繪圖核心當成 FPU 使用,藉此分擔 CPU 忙碌的狀態,對於壓縮影像速度有立竿見影的果效!(提升幅度因電腦配備而有差異,筆者的電腦上,提升約 47% 左右) (參看影音處理 FFT3dGPU 項目)
超頻後記

主機板: Asus A8N-SLI (Bios 1014) 開 Q-Fan 自動溫控 CPU 風扇與機殼後方風扇轉速
CPU: AMD Athlon64 3200+ @ 2400Mhz (267*9),BIOS 設定 Vcore 1.4375v (CPU-Z 偵測得 1.456v)
CPU 散熱器 GlobalWin FA892N (買 CPU 時給的)
記憶體: Samsung UCCC (546 週) 跑 128-bit 雙通道 1GB * 2,參數 3-3-3-8 可達 480Mhz 穩定,參數 3-4-4-8 可達 535 Mhz 穩定。
北橋散熱改裝 Thermalright HR-05 (HT Link 速率 1070Mhz)
機殼風扇 12cm 0.35A * 9V (手動調速)

超頻後用 RMClock Utility 打開 CoolnQuiet 成果
HT Link 1070Mhz (267*4),室溫 35 度
1338Mhz (267*5) @ 1.136v (待機狀態,37 度),DDR 跑 446Mhz (CPU/6)
2408Mhz (267*9) @ 1.456v (全速狀態,49 度),DDR 跑 438Mhz (CPU/9),BIOS 電壓調整到 1.4375v 即可,RMClock 則進一步調整到 1.425v,經過測試,似乎電壓都會在 1.456v 的準位上,如果 BIOS 電壓調整到 1.425v,SuperPI 2M 會不穩!但不會當機,有時又能全成完走,因此安全起見調整到 1.4375v。(這是 CPU 的體質問題?室溫高達 35 度空冷效果下降? 到冬天就能明瞭!)

未超頻前,所有 BIOS 設定改為 Auto,安裝 AMD CPU Driver 打開 CoolnQuiet 的對照
HT Link 1007Mhz (201*5),室溫 35 度
1000Mhz (201*5x) @ 1.136v (待機狀態,37 度),DDR 跑 400Mhz (CPU/5)
2000Mhz (201*10x)@ 1.478v (全速狀態,49 度),DDR 跑 400Mhz (CPU/10),BIOS 電壓調為 Auto

(以下測試報告請參考「節電+CnQ大法」一文)
完全不超頻,移除 AMD CPU Driver,改用 RMClock Utility 打開 CoolnQuiet 的效果
HT Link 1007Mhz (201*5),室溫 35 度
1309Mhz (201*6.5x) @ 1.136v (待機狀態,37 度),DDR 跑 375Mhz (CPU / 7)
2000Mhz (201*10.0x)@ 1.388v (全速狀態,46 度),DDR 跑 400Mhz (CPU/10),BIOS 電壓調 1.350v

根據 AMD Athlon64 Processor Power and Thermal Data Sheet, Page 24 的說法,Athlon64 3200+ 這顆全速時有兩種工作電壓,分別是 1.35v, 1.40v,然而在 RMClock Utility 偵測 CPU 預設參數表卻得到 1.40v, 1.45v 兩種設定,事實證明如果完全不超頻,Athlon64 3200+ 可用 1.350v 的設定跑完 SuperPI 2M;如果使用 Windows XP 內建的那個 CPU Driver 與原廠的 AMD CPU Driver,兩者都是使用 1.450v 來進行 CPU 設定。

不加壓超頻一直是筆者喜愛的超頻法,花費幾乎同樣的電費 (VCore 差距 0.022v,超頻後反而更省電,只能說 AMD CPU Driver 有待加強),卻可以得到差距頗大的生產力,由於幾乎相同的核心電壓,因此產生的廢熱平衡溫度也非常接近,沒想到超頻後似乎更省電。這就是寫出這篇可以開啟 CnQ 又能超頻心的主要動力,盼望更多超頻玩家,都能得到超頻的樂趣,與花相同的電費,得到更高工作效能的實際體驗。

DDR 400 @ 500+ 的意外

原本買電腦時,沒打算超頻,更沒打算因為要超頻而去買超頻記憶體,不過由於在超頻調整時,意外的發現 Samsung UCCC 顆粒用 3-3-3-8 這樣的預設參數,用預設 2.5v 跑 DDR 480 毫無問題,不過無法進 DDR 500 。於是把參數下修到 3-4-4-8 以後,仍用預設的 2.5v 跑 DDR 535 仍然沒有問題,這算是超頻過程中的樂趣。

遺憾的是,整體效率如果用 SuperPI 2M 來看,提升幅度連 0.5 sec 都很勉強,這得歸咎於 DDR 提供的頻寬,遠比 CPU 的需求來的大,SuperPI 並不是非常需要不斷的大量記憶體資料交換的程式,或許 CAD or Photoshop 類型的程式,高速記憶體的增幅會比較明顯吧?