초보가 오버클럭에 도전하면서 알게된 몇가지

최근 PC를 업그레이드하고 오버클럭을 다시 시도해봤다.

이리저리 테스트해보고 검색해보면서 알게된 몇가지들을 간단히 정리해봄.

오버클럭은 오버가 가능한 cpu의 클럭과 램의 클럭, 타이밍값을 상향 조정하는걸 말한다. 장치의 성능을 임의로 높였기 때문에 당연히 그에 맞는 적당한 전압을 설정해주는게 필요하기 때문에 무척 어렵다. 너무 높으면 온도 때문에, 너무 낮으면 안정성 때문에 문제가 됨.

cpu, 램의 수율에 따라서도 그렇지만 주변 장치 특히 메인보드와 파워서플라이도 매우 중요하다. 최근 메인보드와 cpu, 램은 오버클럭을 쉽게 하도록 나와있어서 '국민오버'라고 불리는 오버클럭값도 있다. 예를 들면 cpu 몇클럭에는 전압을 얼마부터 설정해줘야되고, 램을 오버하려면 ddr4 기준 3200에 전압 1.35v 램타이밍 16-18-18-38-560-2T 가 일반적으로 가장 많이 유통된 모델들의 평균 수율이다 등등.

문제는 평균 수율의 장치와 궁합이 잘 맞다고 추천받은걸로 조립하고 비슷한 값으로 오버했는데도 성능은 제각각이라는 점이다. 벤치마크 점수도 소폭 차이가 나지만 한 프레임이라도 더 올리고 끊김없이 플레이하려는 나같이 민감한 게이머들 중에는 오버클럭에 날밤을 새는 경우도 있다.

cpu를 9600k로 바꾸고 rtx2070으로 교체했는데 기대하던 성능이 제대로 나와주지 않는다. 그래픽카드의 성능과 잘 안맞는건지도 모르겠다. 아니면 예산 맞추느라 메인보드와 파워서플라이를 중상위급 모델로 선택한게 문제일지도 모른다.

아무튼 9600k를 5.0/4.8 등으로 설정해가면서 알게된 몇가지 간단한 것들은 아래와 같다.

cpu 오버클럭에서 가장 중요한건 전압과 온도다.

전압이 높으면 온도도 당연히 높아진다. 온도가 높으면 보호기능인 쓰로틀링이란게 걸려 클럭을 강제로 떨어뜨리는데 성능이 순간적으로 하락하게 된다. 온도는 cpu쓰로틀링 뿐만 아니라 메인보드에 달려있는 각종 장치에 경고 신호 내지는 자가 보호기능을 작동시켜 성능을 떨어뜨리게 된다. 단순히 코어 클럭에만 영향을 주는게 아닌 것 같다.

온도만 높지 않다면 게시판에 종종 올라오는 무지막지한 오버클럭도 가능하게 된다. 오버클럭커들의 세계는 그렇다치고 일반 쿨러로 5.0정도만 오버해서 사용하려면 cpu vid값이 무엇보다 중요하다.

vid전압은 cpu에 들어있는 각종 기능(대표적으로 램컨트롤러 등등)을 하는 장치들의 통합 전압값 정도 되는가보다. 5.0에 vcore를 1.26 설정한 것과 1.38 설정한 cpu의 풀로드 코어온도가 80도로 같다면 cpu vid 전압값이 비슷하게 올라간거다. vcore가 높아도 vid값이 낮으면 온도는 1.26보다 낮을수도 있다.

vid값은 램타이밍처럼 미세 조정이 가능하다. 메인보드에는 관련값이 안나와있지만 오버클럭하라고 지정해둔 메인보드의 각종 전압 옵션들을 일일이 하나하나 그야말로 날밤새가면서 딱 맞게 맞춰줘야 vid값이 떨어뜨릴 수 있다.

vid값은 cpu모델 수율에 따라서도 다르지만 다른 요소들도 영향을 주는 것 같다. 무엇보다 메인보드와 파워서플라이가 받춰줘야된다고 한다. 램도 물론 포함된다. 램오버클럭은 전압을 많이 먹는다.

운좋게 수율좋은 cpu라면 중급보드에서도 오버가 잘되지만 평균수율 cpu를 고성능 쿨러없이 고클럭으로 오버하려면 메인보드가 좋아야된다.

새로 짠 9600k와 기가바이트 z390 gaming x, 삼성램은 수율이 그다지 안좋거나 평균인듯하다.

기가바이트의 gaming x 모델은 새 칩에 맞춰 전원부를 보강한 중상 보급형으로 나온 모델이지만 보드 전원부 온도가 높은게 단점이라고 한다.

아무튼 이 기가바이트 보드로 9600k를 안정적으로 오버하려면 vid값을 낮추면 되는데, 바이오스의 turbo per core limit control이란 옵션을 enable하고 세부 설정하면 이상하게 vid값이 낮아지면서 온도가 잡히고 성능도 안정된다.

9600k는 어느정도 오버가 된 상태에서 나왔고 코어별 부스터 클럭도 46-45-45-44-44-43으로 제각각이다. 9600k 기가바이트 보드 권장값으로 설정하고 per core limit만 따로 지정(48일 때 6코어 모두 48로)해뒀다.

그리고 무엇보다 알맞은 수율에 알맞은 전압값이 중요하다. 1.35 보다 1.38 일 때 온도가 더 낮은데 1.35로는 약간 부족해지면 작동하는 load line calibration(LLC)이라는 안정전압 변동 기능이 온도에 많은 영향을 주나보다.

아직 확실치 않기 때문에 이 글도 조금씩 업데이트해봐야겠다.

대충 만족스럽게 돌아가는 설정은 아래와 같다.

cpu: 9600k

메인보드: gigabyte z390 gaming x

파워서플라이: 시소닉 focus plus 750 gold (ssr-750fx)

램: 삼성 ddr4 2666 8g 2x

cpu쿨러: 바다2010

케이스: 마이크로닉스 bohemian delfino (상단팬 3개 별도 장착)

그래픽카드: 조탁 rtx2070 air

사운드카드: 크리에이티브 사운드 블라스터 audigy fx

랜카드: RealTek RTL8168/8111 PCI-E Gigabit Ethernet NIC

* 온보드 사운드 및 랜 모두 enabled (멀티로 활용)

△ 저장장치는 웨스턴 디지털 ssd 256 하나와 HDD 1G 한개.

오버클럭 전이나 새로운 장치를 추가한 후에는 반드시 바이오스 설정을 default optimized load로 초기화 한 후 다시 설정.

△ cpu내장 그래픽을 활용하고 있기 때문에 Render Standby Enabled.

△ 칩셋 설정에서 vt-d 가상화 기능은 끄고 내장그래픽(internal graphics)과 사운드(audio controller), 랜(lan controller)는 활성화해서 일단 드라이버를 설치하는게 좋은 것 같다. 그리고 별도로 장착한 그래픽카드나 사운드, 랜카드와 같이 사용하든지 아니면 장치관리자에서 '사용안함(제거 아님)' 한 후 바이오스에서 비활성화해서 사용하든지 하는게 왠지 체감안정 성능이 더 좋아지는 것 같다.

△ 사용안하는 보드 장치 기능들은 모두 disabled.

△ 그래픽카드를 장착한 슬롯 정보. pcie 3.0 x16 으로 잘 잡혀있다. 이 보드에 듀얼그래픽을 장착하고 윈도우10에서 멀티그래픽 기능을 활용하려면 x16을 포기해야 한다. 이전 gtx960을 달 생각이였는데 960도 x16이지만 두개를 달면 두 슬롯 모두 x8로 동작한다고 한다. x16과 x8은 성능에는 큰차이가 없는 것으로 나오지만 멀티모니터나 높은 해상도 등의 몇몇 상황에서는 성능 차이가 있다고 함. 상위 고급 보드에는 듀얼그래픽 장착 시 모두 x16이 가능한 보드도 있음.

△  sata and rst 설정에서 사용하지 않는 포트는 모두 disabled.

△ 부트 옵션 설정하는 곳에서 구형 및 하위 부품이나 기능과의 호환과 안정성을 위해 other OS와 lagacy로 설정.

△ 바이오스 버전은 f6. 현재 f7이 최신 버전.

△ 팬 설정하는 곳이 따로 있다. 컨트롤모드가 기본 auto로 되어있는데 pwm으로 설정해서 팬 기본 최대 속도가 나오게 지정. 

△ M.I.T 메뉴에서 오버클럭 관련 설정을 한다. 인텔 부스터 기능과 관련있는 enhaunced multi-core performance를 enabled하고 advanced cpu core settings로 들어간다.

△ 그리고 clock ratio를 5.0 uncore ratio는 4.5로 설정.

△ 중간쯤에 있는 turbo per core limit control을 enabled하고 모두 5.0으로 입력. speed shift Tech는 절전을 위해 enabled했다. 전원옵션을 균형으로 해놓으면 코어 속도가 800에서 5000mhz까지 왔다갔다한다. 다른 절전 옵션들은 모두 disabled해놨기 때문에 vcore는 변하지 않는다. 

△ 램오버클럭 메뉴로 들어가서 2933으로 설정. 3200 이상은 온도 때문에 포기.

△ 메모리 sub 타이밍은 16-18-18-38-560-2t로 설정. 560이하와 1t는 더 빠릿하고 안정적으로 작동하긴하지만 현재 하고 있는 cpu inbound 게임의 체감 성능은 약간 더 풀어주는게 더 나음.

cpu클럭을 4.8 이상 5.0 정도 올리고 메모리 클럭도 3200 정도로 사용할 때 온도가 문제되면 메모리 타이밍을 느슨하게 풀어주면 된다고 한다. 추천 타이밍값은 찾아보면 많이 나오는데 20-20-20-48-680-2t 일 때가 온도도 그렇고 안정적이고 끊김이 없는 것 같다.

△  전압 설정 메뉴.

△ load line calibration(LLC) 는 vcore만 turbo로. internal ac/dc는 관련 설명을 읽어도 모르겠고 그냥 auto로.

△ cpu전압 설정 vcore, vccio, system agent voltage를 각각 1.36/ 1.15/ 1.15 로. auto로 두면 system agent voltage같은 경우 1.24~1.26까지 들어가서 온도가 높아지고 오히려 안정성이 떨어지는 것 같음. 권장값도 1.15 정도가 최대고 램오버클럭에 많은 영향을 준다는 vccio같은 경우 1.10 정도가 권장값이다. 5.0 정도의 보드 auto값이 너무 높은 것 같다. 다른 auto값들도 뒤져서 적당하게 설정해주면 될거같은데 나중에 쿨러나 바꾸기로 하고 그냥 포기.

△ 램전압은 1.36

△ 최종 결과 바이오스 화면에서의 온도는 40도 정도고 전압은 1.38

△ cpu-z로 정상 작동하지는 확인

△ uncore ratio는 NB Frequency로 표시된다. uncore ratio는 cpu가 컨트롤해야하는 램이나 사운드, 그래픽 같은 각종 장치와 관련되 있으므로 오버클럭에서 매우 중요함. 최대 core ratio와 같은 값에서 최소 -5 정도가 권장되는데 값이 높을수록 당연히 성능도 올라가지만 안정성이 그만큼 떨어진다고 한다. 딱 맞는 값도 모두 제각각이라서 보통 cpu 부스터 클럭인 43~45~46 정도가 많이 권장되는 것 같다.

△ 풀로드 온도를 보기 위해 stress cpu 활용.

△ cpu전압, 램전압 1.38에 80도 정도가 마지노선으로 대충 잡혀진 것 같다. 실사용에서는 온도가 약간 더 높게 나온다.

링스 테스트는 1회 완주하기 전 초반에 바로 블루스크린이 뜬다. pakage power가 170까지 치솟으면서 온도가 무지막지하게 나오는 모양이다.