如何超頻您的不鎖頻 Intel® Core™ 處理器

超頻 CPU 無需過於複雜。我們介紹了超頻工作原理基礎知識、為何要超頻,以及實現穩定超頻的最佳實務。1 2 3 4

超頻 CPU 是從硬體中擷取更多效能的出色方法。該過程看似很複雜,但是如何超頻的基本原理卻很簡單。我們將介紹超頻的基本知識、超頻的運作方式以及一些您可以自己安全進行的方法。

我們提供了兩種常見的超頻方法詳細說明。第一個也是最簡單方法的涉及使用 Intel® Extreme Tuning Utility (Intel® XTU)。這款多合一軟體為您進行大部分的繁重工作,並且簡化了超頻過程,非常適合初學者。

如果您正在尋找一種更實用的、可自訂的方法,您可在這裡閱讀如何使用 BIOS 實現手動超頻的相關資訊。如果您擁有最新一代 Intel® Core™ 處理器,您還可學習如何使用 Intel® Performance Maximizer (Intel® PM) 超頻軟體,以自動為您完成此過程。

否則,我們將從基礎知識入手,逐步引導您開始超頻 CPU 所需的知識。

更改時脈頻率或電壓可能會使任何產品保固無效,並降低處理器和其他元件的穩定性、安全性、效能以及壽命。

CPU 基礎知識

CPU(中央處理單元)是電腦的大腦。它是一個複雜而強大的硬體,其設計旨在每秒執行大量運算,進而為助力現代電腦體驗。

處理器的運算速度受其作業頻率時脈(也稱為 CPU 時脈頻率、CPU 頻率或時脈速度)的影響很大。此頻率愈高,處理器就可以愈快地進行系統正常運行所需的大量運算。

超頻基礎知識

為了對處理器進行超頻,超頻者會刻意將 CPU 作業頻率提升到原始庫存規格之上。由於處理器的頻率會嚴重影響 CPU 的有效運算速度,因此最終目標是增加 CPU 的頻率以實現更快的效能。

CPU 頻率由三項因素決定:

  1. BCLK 或基本時脈速度。這是 CPU 的基本頻率,通常以 GHz 為單位。
  2. 倍頻或「核心倍頻」。每個 CPU 核心都有一個倍頻。這些倍頻應用於基本時脈頻率,結果是核心頻率,通常以 GHz 為單位。
  3. Vcore 或核心電壓。這是對處理器的主要輸入電壓。為了獲得更高的穩定 CPU 頻率,需要更高的電壓位準,因為更快的速度需要更多的功率。較高的核心電壓也會導致較高的熱能輸出,以及 CPU 的更大功耗。

簡而言之:BCLK x 倍頻 = CPU 核心頻率。

範例:100 MHz (BCLK) x 44(核心倍頻)= 4400 MHz = 4.4 GHz。此數字(以 GHz 為單位)是您在查看基本 CPU 速度規格時最有可能遇到的數字。

為了在超頻期間增加 CPU 頻率,我們將以 +1 的間隔提高倍頻,有系統地一次向處理器頻率增加 100 MHz,然後測試其成功性和穩定性。然後,我們將繼續該程序,直到達到硬體可能的極限。

除了調整頻率之外,超頻過程可能還需要您提高特定電壓,並調整系統上的其他效能設定,以維持高頻率下的穩定性。

進行超頻所需的硬體

現在,我們已經介紹了基礎知識,讓我們探索嘗試超頻所需的必要硬體。

嘗試對 CPU 超頻時,請務必使用適當的冷卻解決方案。更高的速度和電壓表示 CPU 會產生更多的熱能,這表示需要更有效的冷卻解決方案以使 CPU 安全運作。嘗試超頻時,有能耐的 CPU 散熱器至關重要。

您還需要名稱末尾具有 K 或 X 的 CPU,如 Intel® Core™ i9-9900K 處理器。K 系列和 X 系列尾碼表示裝置上的頻率倍頻未鎖頻,因而可以超頻。若 要進一步瞭解 Intel® 處理器名稱與命名,請查看查看此 CPU 名稱分析。

您還將需要可進行超頻的主機板。有很多製造商可供選擇,但是您可能要根據 CPU 選擇 Z 系列的主機板(例如 Z390)或 X 系列的主機板(例如 X299 主機板)。這些晶片組具有對超頻和其他功能的內建支援,可以進一步增強您的體驗。

為了滿足各種市場規格,兩個相同的 Z 晶片組主機板可能無法實現相同的功能。請確保選擇適合您的主機板。您可以在這裡了解如何選擇主機板的進一步相關資訊

建立基準效能

現在您已經擁有包括正確的 CPU、主機板和冷卻解決方案在內的硬體,我們可以開始超頻了。

第一步是在庫存(預設)設定下測量系統的目前效能。在進行任何變更之前,請務必先執行此操作。這將可讓您輕鬆找出任何問題並追蹤效能的一切變化。

為了建立基準,您需要使用效能評定軟體。這些軟體工具可估計系統的有效運算效能,並可讓您追蹤所有提升。其他工具將協助監控重要指標,例如過程各個階段的 CPU 時脈頻率、電壓和溫度。

初始系統效能評定的目的是驗證在超頻前狀態下一切正常運作,並建立基準以量化超頻對效能的影響。這將可提供有關系統效能和冷卻解決方案功效的見解。

專業提示:對已經過熱的系統進行超頻毫無意義。請透過評估電腦的初始狀態效能來啟動所有超頻工作階段。

請注意,過熱的 CPU 將自動自我保護並降低其自身速度以減少熱能輸出。這將導致運算效能下降,並可能影響效能評定結果。請參閱本節,以進一步瞭解您可能遇到的保護措施相關資訊。

在執行首次測試時,有一些重要的因素需要監控:

  • CPU 電壓 (Vcore):效能評定期間 CPU 核心電壓是多少?請查看載入下而非閒置時的 Vcore 值,因為主機板可能會自動降低此值以減少閒置時的功耗。
  • CPU 溫度:在壓力測試期間,所有 CPU 核心達到的最高溫度(封裝溫度)是多少?另外,最熱的核心溫度是多少?請記得在此階段要考慮室溫,因為這會影響讀數和冷卻解決方案的效能
  • 系統功耗:系統的最大功耗是 多少?
  • 效能評定分數:您效能評定的最終分數是多少?

重要注意事項:

  1. 超頻涉及追蹤許多不同的數字。如果您在記住這些測量值時有困難,請在一個簡單的試算表中追蹤所有數字,或者以技術含量少的方式將其記錄在一張紙上。
  2. 若要透過某些效能評定獲得更具體的基準,您可能必須多次執行它們並計算平均結果。
  3. CPU 核心溫度讀數之間差異大可能表示冷卻器安裝問題或散熱膏使用不正確

開始超頻

現在您已經有了基準,是時候開始實際進行超頻了。在此建議採用循序漸進的方法。您需要進行一些小的變更,然後再進行測試。這樣一來,您就可以迅速修正可能遇到的任何問題,因為您可以輕鬆地找出造成問題的變更。

首次超頻

如前所述,有多種方法可以逐步進行超頻程序。我們建議從 Intel®XTU 著手,因為它提供了效能評定、修改設定和測試系統穩定性所需的所有工具。

如果您想對效能和設定進行更高級別的控制,也可透過電腦的 BIOS 對 CPU 進行超頻,但僅建議進階使用者採用此方法。由於 BIOS 和硬體配置各不相同,因此逐步過程可能會視您的系統而有所不同。

無論哪種方式,您都需要先調整 CPU 的核心倍頻以慢慢增加目標頻率。您可能會觀察到,一些核心起初的設定高於其他核心。請將所有可用核心設為相同的值。在此,我們使用 -2 將所有核心設定為 4.2GHz。

其背後的想法是將所有 CPU 核心設為相同的速度,以確保我們在所有 CPU 核心上以準確設定的頻率執行。

使用 Intel®XTU 或透過 BIOS 調整 CPU 時序和任何適當的電壓調整後,請套用這些變更並重新啟動系統。

嘗試進行超頻之後

變更系統設定、套用設定並重新啟動系統後,您將遇到以下兩種情況之一:

  1. 您的系統穩定,並且您希望繼續超頻以獲得更好的效能。若是如此,請以 +1 重複進行增加 CPU 倍頻的程序。套用新設定、重新啟動,並進入「測量效能增益」區段。
  2. 您的系統不穩定,這表示它在重新啟動時當機或死機。

如果您的系統不穩定,則有幾種選擇。首先是提升Vcore 以補償增加的頻率,這有助於穩定性。

提高 CPU core voltage 時,請切記,任何經過 CPU 的額外電力都可能影響其熱能輸出。請務必找到所有情況下的最低穩定電壓,所以只能逐漸增加電壓:一次 +0.05V,然後套用並測試直到找到適用的設定組合。

另一個選擇是透過減少倍頻值來降低頻率,直到系統穩定為止。如果您已達到電壓/溫度限制,這可能是唯一的選擇。

重要:使用空氣或液體等傳統冷卻方法時,切勿將電壓推到 1.4V 以上。針對臨時爆衝,請一律將最高 CPU 溫度保持在 100°C 以下,對於較長的工作負載,請一律將其保持在 80°C 以下。

有關 CPU 溫度限制的更多詳細資訊,請參閱「管理功耗與熱能」區段。

硬體限制

您最終將在頻率/電壓/溫度方面達到系統的極限。針對每個系統,此限制將有所不同。

達到上限後,您可以選擇:

  • 嘗試超頻 CPU 快取。這樣僅會使用 CPU快取倍頻,採用了與上述相同的原理。
  • 嘗試超頻 RAM。記憶體速度可對效能產生可觀的影響。您可在這裡閱讀如何對 RAM 超頻的更多相關資訊
  • 升級到更好的冷卻解決方案。
  • 檢查防護措施是否會壓制您的效能,並確定您是否有信心調整這些措施。您可在下方閱讀相關安全防護措施。

套用變更並順利重新啟動系統後,就可以查看變更並驗證穩定性與效能。

測量效能增益

有效的效能測量是任何成功超頻的基石。這是測量效能提升的唯一方法。

您之前透過執行效能評定測試獲得了基準效能指標。現在是時候再次進行相同的測試並比較分數了。

超頻是一個反覆的程序。如果這是第一次嘗試,則效能提升可能尚未達到您的目標。這是正常的。隨著每個連續的效能調整,您將逐漸接近您的效能目標。

再次執行效能評定並比較分數後,您可以繼續確保穩定性,也可以繼續修改設定以提升效能。

專業提示:電壓設定是超頻的重要部分,但是使用過少或過多會導致不穩定。請考慮以小步驟進行變更(例如 +25-50 mV,超出 1.1 V 範圍),以瞭解硬體的反應。變更電壓後請注意溫度。

功耗與熱能

監控功耗與熱能是超頻程序的關鍵部分。在此階段,您的冷卻解決方案將在您是否成功實現超頻方面發揮重要作用。

同時也要注意 CPU 的溫度上限。若要找出您 CPU 的最高允許溫度,請前往此頁面並找到 CPU 的「Tjunction」。在下面的範例中,您將看到 Intel® Core™ i7-9700K 處理器的溫度限制為 100°C。在載入下,您不希望 CPU 達到或接近此溫度。80°C 左右或低於 80°C 的溫度對於大多數 CPU 而言是正常運作的理想選擇,因此請確保超頻結果能反映出這一點。

當溫度超過指定的 Tjunction 限制時,熱能就有可能損壞處理器。即使存在緩和風險的防護措施,您始終希望為任何給定的效能設定找到最低溫度,以確保 CPU 的壽命。

系統穩定性

超頻時,您正在推動硬體的極限。結果,在此過程中,您的系統可能最終會變得不穩定。系統不穩定可能會透過以下方式表現出來:

  • 間斷
  • 關機
  • 藍色畫面錯誤訊息
  • 畫面凍結

這些問題表示您的設定遇到不平衡。別慌張; 當您的系統達到極限時,這是正常的測試過程。您大可使用重設按鈕來重新啟動系統,如果重設開關沒有反應,則可以關閉/開啟電源。

自此開始,有三種可能的結果:

  1. 即使關閉/開啟電源後,系統也無法啟動。在這種情況下,您必須清除 CMOS(即清除 BIOS 設定),以將主機板重設為其預設設定並重新啟動。如果仍不奏效,則請嘗試以這些策略進行疑難排解
  2. 系統確實重新啟動。當系統當機時,它尚未達到最高溫度限制。在這種情況下,我們可以稍微提升處理器 Vcore,然後再試一次。請勿增加不必要的電壓,因為這會導致更多的熱能輸出和 CPU 的潛在壓力。
  3. 系統確實重新啟動。當機時,它已經達到了關鍵溫度極限,並且採取了一些防護措施來防止 CPU 過熱。您已找到系統冷卻解決方案的限制。在這種情況下,建議降低處理器的作業時脈頻率,使其在可接受的溫度範圍內退回到更穩定的狀態。為此,您可能必須降低 CPU Vcore、升級到更強大的冷卻解決方案,或是查看其他設定,是否可能導致效能提升,而對溫度的影響很小,例如 CPU 快取、記憶體頻率、記憶體時序,或作業系統最佳化。

超頻過程的最後一步涉及驗證長期系統穩定性。僅僅因為您重新啟動的系統並且沒有立即當機,並不表示它已準備好供 24 小時使用。

為了確定系統是否真的穩定,有必要執行更長時間和更密集的壓力測試。專業軟體應用程式使我們可以查看各種工作負載下系統的長期穩定性。前往此處以瞭解穩定性測試和壓力測試軟體的更多相關資訊。

安全第一

現代電腦硬體通常設計有防護措施,以保護系統免受功率波動或過高電壓造成的潛在損害。

超頻時,您可能會遇到這些整合防禦措施,其中許多防禦措施來自系統的電源。您可能可停用或修改這些防護措施的參數,但是不建議您這樣做,除非您對如何進行非常有信心,因為這可能會損壞硬體。

以下是您可能會遇到的一些防護措施的簡要概述:

過熱保護 (OTP):此防護措施可將 CPU 溫度限制為預先設定的最高溫度。如果系統溫度過高,您的電腦將自動壓制 CPU(降低其頻率),以使溫度回到安全層級。這將導致 CPU 效能下降。如果這種熱節流仍不足以充分降低溫度,則系統將自動關閉。

過功率保護 (OPP)::主機板旨在維持一定層級的功率輸送量。如果您的 CPU 功耗太高,則系統將啟動此防護措施。與 OTP 相似,這將減少系統時脈,以降低溫度,如果不成功,則最終會關閉系統。

過電流保護 (OCP):這是所有電腦中存在的另一種防護措施。隨著電壓和頻率的升高,CPU 內部的電流會增加。對於某些主機板,可以選擇變更此值。(在 Intel® XTU 中,可以透過「處理器核心 ICCMAX」設定來完成。您很可能在 BIOS 中具有相同的選項。)

過電壓保護 (OVP):當 CPU 輸入電壓過高時,將啟用此功能。

低電壓保護 (UVP):這與 OVP 的功能相反。如果 CPU 電壓過低,在此將關閉系統。

短路保護 (SCP):主機板偵測到短路時啟用。幾乎沒有理由停用此防護措施。

超頻軟體與工具

為了成功超頻,您需要軟體的支援來簡化該過程。軟體可以協助安全修改設定、效能評定與測試,以及對系統進行監控和壓力測試以確保穩定性。在以下部分中,您將發現簡要介紹組成超頻者工具組的一些基本工具和軟體公用程式。

此列表並不詳盡,但可以提供一個很好的起點。

BIOS

BIOS(基本輸入/輸出系統)是在主機板上執行的軟體。(在較新的主機板中,它也可能稱為 UEFI [統一可延伸韌體介面]。) BIOS 在低於作業系統的級別上生效,可以管理主機板並允許與所有已安裝的硬體進行通訊。

您還可以在 BIOS 中調整硬體的效能參數,包括 RAM、儲存裝置和 CPU。

請務必注意,BIOS 的外觀取決於主機板製造商。若要存取 BIOS,您必須在電腦開機後、Windows* 載入畫面出現前,按下特定按鍵,例如 F2 或 Delete 鍵。具體說明請參閱主機板說明文件。

請閱讀我們透過 BIOS 超頻 CPU 的的指南,以瞭解您如何使用 BIOS 來設定特定的 CPU 時脈頻率。

Intel® 極致調校公用程式 (Intel® XTU)

一款出色的超頻工具是 Intel® XTU。超頻到單個應用程式時,此軟體會結合您想要的一些最重要的功能。

Intel® XTU 可偵測與監控硬體、測試穩定性、協助超頻並可以執行效能評定。佈局簡單,可提供中級超頻者所需的基本功能。

閱讀有關使用 Intel® XTU 進行超頻的完整指南

CPU-Z*

CPUID 的 CPU-Z* 是一款簡潔輕巧的應用程式,提供有關處理器、主機板和 RAM 的必要資訊。建議初學者和需要直接監控解決方案的專家使用。

核心溫度

核心溫度是另一項有用的監控工具,旨在監控各個核心溫度。它還顯示了 CPU 的即時功耗。

RealBench*

RealBench* 是 ASUS 建立的效能評定公用程式,旨在模擬高工作負載環境,例如照片編輯、視訊編碼、AVX 的 多工處理等。

3DMark*

UL Benchmark 的 3DMark* 是一款效能評定公用程式,包括兩個處理器測試,以及組合的 CPU 和 GPU 工作負載。3DMark 是測量電腦整體效能(特別是遊戲工作負載)的絕佳效能評定選擇。

最後感想

現在,您已經瞭解如何超頻了,可以充分發揮 CPU 了。

超頻時,請牢記以下幾項主要原則:

  1. 不要著急。一次變更一個設定,然後進行測試,然後再繼續。
  2. 請始終注意 CPU 溫度,並在保持穩定性的同時盡可能保持低溫。
  3. 切勿使用更多不必要的 CPU 電壓 (Vcore) 。
  4. 切勿修改您不了解的設定或防護措施。

牢記這四項原則,您的超頻體驗應該是有趣、安全且有益的。享受更快的時脈速度!

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產品與效能資訊

1Intel® 技術可能需要搭配啟用的硬體、軟體或服務啟動。您的成本和成果可能有所不同。
2更改時脈頻率或電壓可能會使任何產品保固無效,並降低處理器和其他元件的穩定性、安全性、效能以及壽命。請與系統和元件製造商洽詢以獲取詳細資訊。
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效能測試中使用的軟體與工作負載可能僅針對 Intel® 微處理器進行最佳化。包括 SYSmark* 與 MobileMark* 在內的效能測試是使用特定電腦系統、零組件、軟體、作業與功能進行量測。這些因素若有任何異動,均可能導致測得結果產生變化。建議您參考其他資訊與效能測試數據,協助您充分評估欲購買產品的性能,包括該產品在搭配其他產品運作時的效能。如需詳細資訊,請參閱 www.intel.com.tw/benchmarks

4Intel、Intel 標誌和其他 Intel 標記是 Intel 公司或其子公司的商標。