第 10 代 Intel Core i9-10900K 超頻 IPM, XTU, BIOS 教學與空水冷散熱器挑選

第 10 代 Intel Core 處理器，上至 10 核心、20 執行緒、全線開放超執行緒，讓玩家在這代獲得更出色的效能提升，更擁有最強遊戲處理器之美名。而玩家在 DIY 時是否普遍認為，要能穩定使用 i9-10900K 一定要上至 AIO 水冷散熱器，難道旗艦空冷塔散也撐不住 10 核心的威力嗎？本篇除了以主流塔扇、水冷測試外，更加入 Intel IPM、XTU 等超頻工具的使用教學，準備好散熱、超頻小教室上課囉！


第 10 代 Intel Core 處理器散熱更好你知道嗎？

從先前處理器效能解禁時的 XF 測試數據來看，Intel Core i9-10900K 不論在 AIDA64、Prime95 的壓力測試，穩定在全核 4.9GHz 的時脈，CPU 溫度更比上一代 i9-9900K 還要低了 3°C，從這點來看 10 核心的 i9-10900K 在全核時脈更高的情況下，卻能比 8 核心的 i9-9900K 還要低溫，這也顯現出第 10 代 Intel Core 處理器的優良血統。


↑ 效能解禁時測試的溫度表現，i9-10900K 全核 4.9GHz 下比起 i9-9900K 的 4.7GHz，有著更低的燒機溫度表現。（使用 NZXT Kraken X62 散熱器）


Intel Core i9-10900K 同樣使用 STIM（Solder Thermal Interface Material）軟釺焊金屬材料，做為裸晶與 HIS 散熱頂蓋間的導熱介質；另一方面，Intel 展現極致工藝將裸晶高度下修，裸晶（Die）更薄的情況下搭配較厚的 HIS（集成散熱器），讓處理器有著更好的熱傳導（散熱）能力。


↑ 更薄的 Die 帶來更好的熱傳遞。


這一代更新也增加了超頻功能，像是「Per-core HT」開關功能，可針對處理器的特定核心關閉 HT，以及支持 PEG / DMI OC 的超頻功，並且可通過電壓/頻率曲線來調節超頻性能；當然也順手更新了 Intel Extreme Tuning Utility 支援新功能，並更新 Intel Performance Maximizer 等超頻工具。


↑ 超頻新增功能。


旗艦塔扇、360mm 水冷散熱器搭 i9-10900K 怎麼選才適合

如今 Intel Core i9-10900K 在出廠預設情況下，預設 3.7GHz、全核 4.9GHz 的時脈，此外在散熱足夠的情況還可啟動 Thermal Velocity Boost 達到單核 5.3GHz 的高時脈；與其等待主機板與處理器自動超，不如等會試試手動超頻，確保 CPU 可運行在更高的時脈還比較好玩。

在超頻之前也要先來選定搭配 i9-10900K 的散熱器，對於想要 i9 超頻處理器預設的高效能，又不想全核大超的用戶，以及想要手動全核超頻榨出更多效能的玩家，前者能否搭配主流、旗艦塔扇就能壓住溫度，而後者上至水冷 AIO 散熱器又能超到多高呢！


↑ 3 款空冷散器，左至又分別是 Cooler Master Hyper 212 Turbo、CORSAIR A500、Noctua NH-D15S。


此次測試張羅了 3 款空冷、3 款水冷散熱器，分別是單塔 4 熱導管雙扇的 Cooler Master Hyper 212 Turbo、雙塔 4 熱導管雙扇的 CORSAIR A500，以及位居空冷王者的 Noctua NH-D15S 雙塔 6 熱導管雙扇的旗艦空冷散熱器。

水冷 AIO 方面，則選擇 3 款 240mm、280mm 與 360mm 散熱器，分別是 CORSAIR iCUE H100i RGB PRO XT、NZXT Kraken X62 與 NZXT Kraken X72 的一體式水冷散熱器進行測試。


↑ 水冷散熱器，左上 CORSAIR iCUE H100i RGB PRO XT，右 NZXT Kraken X72 與 X62。


這段測試以主機板預設、開啟 XMP 並關閉功耗限制等設定，因此 i9-10900K 會運行在全核心 4.9GHz 的時脈，測試工具則使用 AIDA64、Prime95 v29 與 Time Spy Stress Test 進行測試，前者主要測試 CPU 高負載狀況下的一般溫度與最高溫度表現，而 Time Spy 測試則是模擬遊戲運行時的 CPU 溫度表現。

測試平台
處理器：Intel Core i9-10900K
主機板：ASUS ROG MAXIMUS XII EXTREME
記憶體：G.Skills DDR4 4000 8GB*2
散熱膏：信越 X-23-7921-5
功耗限制：關閉
vCore 電壓自動、LLC lv2


從結果來看，空冷散熱器們可以順利壓住 AIDA64 CPU、FPU 的燒機測試，以及遊戲時的溫度表現，但是當 i9-10900K 運行全核 4.9GHz 面對最嚴苛的 Prime95 v29 Small FFTs 測試下，幾乎都頂到 100°C 的上限並開始降頻，唯 Noctua NH-D15S 雙扇配置下，勉強頂的住這溫度。

雖說一般電腦使用不太會遇到 Prime95 這麼兇惡的使用狀況，相對 AIDA64 FPU 的燒機會比較貼近，使用一些 AVX、浮點數運算時的 CPU 溫度表現，也因此若是一般文書、上網、工作與遊戲使用情境，其實高階的熱管塔扇配置雙風扇，也能給予 i9-10900K 一個穩定使用的機會。

但是若希望 CPU 溫度能再低一些，或者想要超頻的玩家，還是會推薦使用 240mm 的 AIO 一體式水冷散熱器，測試的三款 AIO 水冷散熱器，分別都能撐住 Prime95 的壓力測試，能更有效的壓制 i9-10900K 的溫度，也讓玩家有著超頻空間可挑戰。


↑ i9-10900K 空冷、水冷溫度測試。

P.S 一般電腦使用時，CPU 溫度比較接近 AIDA 64 CPU 測試的溫度，除非是使用 AVX 指令等軟體長時間操作才會有較高的溫度狀況。


超頻第一步 Intel Performance Maximizer（IPM）懶人自動超頻

從上述測試來看，想要進階超頻解放 i9-10900K 的效能，無疑就是從水冷散熱器開始會是比較好的選擇；而一般說到超頻不外乎就是調整 CPU 倍頻與電壓值，更進階想要多超一些的還會在微調基頻、記憶體時脈與時序等設定。

超頻的過程就是在尋找「時脈、電壓與散熱」的三者平衡點，全核 5GHz 電壓怎麼調，是要手動設定、Offset 還是給主機板 Auto 決定，而超頻後的壓力測試又該如何測試確保電腦的穩定性，以及是否只能透過 BIOS 超頻還是軟體超頻一樣可行，這肯定讓新入門的玩家感到頭疼的問題。


↑ Intel Performance Maximizer。


這也是為何 Intel 開發了「Intel Performance Maximizer（IPM）」為 CPU 超頻，這是一款利用機器輔助測試的自動超頻軟體，藉由 Intel 專有的測試情境，確保處理器在運作期間會遇到的各種負載、演算法，並針對處理器進行測試與調整。


↑ 使用時會自動建立 16GB 的磁碟空間。


使用 IPM 時會自動建立 16GB 的 UEFI 磁碟分割空間，因此可在不受作業系統影響下，測試 Intel 所建立的情境，相對的玩家需要具備超頻的處理器與 Z490 主機板、使用 Windows 10 作業系統與至少 8GB 記憶體，而散熱器則建議旗艦空冷或者水冷散熱器，而 IPM 測試過程較長，期間請勿關閉電腦以免影響測試。


↑ IPM 測試。


點選執行測試後，電腦會進行重新啟動，開機時會進入 IPM 的測試系統當中，測試時 IPM 會先從 5.0GHz 開始一路測到 5.2GHz，而這過程大約在 10 分多鐘左右就能結束。


↑ 測試過程。


但是 IPM 下的超頻規則相當保守，使用 360mm AIO 水冷散熱器的情況下，i9-10900K 也只超了 100MHz，換句話說就是全核心設定在 5.0GHz 下的超頻設定。而在使用 IPM 之前，也先記錄了預設下的 i9-10900K 效能，對比全核超頻 5.0GHz 後還是有著小幅度的效能提升。


↑ IPM 自動超頻 5.0GHz。

I9-10900K	預設全核心 4.9GHz	IPM  自動超頻全核 5.0GHz
XTU 測試（分數）	4088	4098
wPrime 1024M（秒）	68.9	68.6
SuperPi 1M（秒）	7.59	7.62

由於全核 5.0GHz 超頻比起預設僅增加了 100MHz，因此 CPU 效能的增長有限，在 XTU 與 wPrime 針對多核心測試下，效能都有所增長，但相對的單核心效能 SuperPi 1M 則有降低的趨勢，主要原因是 IPM 針對全核超頻而設，反而限制了單核心高時脈下的效能。

接著手動超頻除了要挑戰這顆 i9-10900K 的最高全核心時脈外，除了全核超頻還能如何調教處理器效能，來達到更高的單核心時脈與維持多核效能的權衡超頻設定。


超頻第二步 Intel Extreme Tuning Utility（XTU）極致超頻程式

手動超頻除了傳統的 BIOS 控制介面下，直接調整主機板對 CPU 的供電、時脈等超頻參數外，也可通過「Intel Extreme Tuning Utility（XTU）」軟體，在 Windows 系統當中進行超頻調教，除了讓操作更便利之外，也可省去反覆重新開機的步驟。

此外 XTU 提供相當完整的 CPU 資訊與監控功能，像是 CPU 使用率、Package 溫度、最高核心時脈、工作中的核心數量，以及是否有降頻（Thermal Throttling）、達到功耗上限（Power Limit Throttling）或主板 VRM 溫度上限等問題。


↑ Intel Extreme Tuning Utility（XTU）。


XTU 提供著「基本超頻」功能，一開始可以先進行預設（At Boot）下的效能，像是 i9-10900K 預設全核 4.9GHz 下 XTU 成績為 4094 Marks，接著第二步可直接調整 CPU 核心倍頻數值，調整至 50x 後按下 Apply 並在第三步再 Run Benchmark 確定穩定性。

重複基本超頻的第二與第三步，試試 51x、52x 到 53x，若能通過第三步的效能測試，即可得知處理器的全核時脈極限；通過 XTU 基本測試，除了能加速基本超頻的過程外，倘若設定的倍頻數值太高，造成系統當機也無須擔心，電腦重新開機時還是套用主機板的預設數值，因此不用擔心超頻失敗重開機後卡住不開機的狀況。


↑ XTU 基本超頻 5.2GHz。


通過上述測試，筆者手上這顆 i9-10900K 可運行全核 5.2GHz，達到 XTU:4330 Marks 的成績，而 wPrime 1024M 的計算時間也縮短至 67.5 秒、SuperPi 1M 也達到 7.18 秒的成績。

I9-10900K	預設    全核 4.9GHz	IPM  自動超頻    全核 5.0GHz	XTU    全核 5.2GHz
XTU  測試（分數）	4088	4098	4330
wPrime  1024M（秒）	68.9	68.6	67.5
SuperPi  1M（秒）	7.59	7.62	7.18

「進階超頻」則給了玩家所有控制項目，包含 Core、Cache、Real Time Memory 與 Per Point Voltage Offset 調整等功能；接著在基本超頻中雖說可達 5.2GHz 的高時脈，但在預設 VCore 電壓下，也讓 CPU Package 溫度來到 100°C 的狀況。


↑ XTU 進階超頻，包含 vCore 電壓 / Offset、AVX Offset，以及 Active Core 與 Per Core 超頻設定。


在進階超頻當中，玩家可試著先透過 CPU-Z、HWINFO 來觀察處理器核心電壓，接著通過手動調整 Core Voltage 或使用 Core Voltage Offset 的方式微調電壓，最終目的是希望降低處理器的溫度並維持穩定過測的超頻設定值。

此外，若日常使用建議可開啟 AVX Ratio Offset，這功能是當處理器再執行 AVX 指令時降低時脈，例如在全核 5.2GHz 設定 AVX Ratio Offset 3 時，運行 AVX 指令時脈就會自動降至 4.9GHz，藉此確保處理器在全核超頻下也可穩定使用。


↑ 全核 5.2GHz、1.425v、AVX Offset 3 設定下，讓最高 CPU 溫度降到 99°C。


XTU 除了全核心超頻外，也可以針對 Active Core 數量設定不同的時脈，例如 4 核心 53x、5 核心 52x、6 核心 51x 與全核心 50x 的超頻設定，或者是 Per Core 針對個別核心調整固定倍頻參數，至於新加入的 VF Curve 則可針對每個節點微調電壓 offset 設定，給予玩家更有彈性的電壓調整功能。


↑ VF Curve 時脈電壓節點調整。


XTU 也提供壓力測試，包含基本 CPU Stress Test，以及使用 AVX、AVX2 指令的測試與記憶體測試，測試可自行設定運行時間，期間也會記錄是否有降頻等狀況。

透過 XTU 超頻除了方便外，也可將調整的參數儲存為 Profiles，若想依據使用狀況手動切換 XTU 超頻設定也相當便利。


↑ XTU Stress Test。


↑ XTU Profiles。


超頻大決 BIOS 如何調整 CPU 時脈、XMP 與電壓

Intel XTU 給予玩家一個好上手、好操作的軟體超頻工具，也不用擔心超頻失敗導致不開機的問題，但說到「超頻」調教還是從 BIOS 來操作有更多的設定選項與一些調教的小細節。

電腦開機的過程中按下「Delete」按鍵，即可讓電腦進入 BIOS 設定畫面，首先進到超頻頁面後，可先選擇載入記憶體的 Extreme Memory Profile（X.M.P.），這是由 Intel 提出的規範，並由主機板廠商與記憶體廠商替玩家預先測試過的記憶體參數。

接著超頻的步驟就跟上述 XTU 操作類似：

• 設定 CPU 核心倍頻為 Sync All Core 超頻設定。
• 設定 CPU 倍頻（Multiplier）數值，例如 52x 則是指 100（BCLK）* 52x（倍頻）= 5.2GHz。
• 關閉 CPU 功耗限制、VT-d 技術、Intel Speed Shift 技術、Intel SpeedStep 技術、CPU C State 等。
• 若想提升超頻下高負載的穩定性，可調整「CPU 負載線校正」，提高此設定可確保 CPU 在負載下有著較低的 vDroop，但相對的會導致電壓過沖讓處理器溫度升高。
• 調整 vCore 電壓設定，一般需通過多次超頻測試，找到各時脈適合穩定的電壓值，一開始可設定 Auto 由主機板控制，而在確定倍頻參數後，在來使用電壓 Offset 的方式動態降低電壓，或者 Manual Mode 方式輸入電壓值。
• 設定完畢按下 F10 儲存設定後，進入作業系統再通過 XTU、AIDA64 等工具進行測試，確保穩定性。
  

上述關閉的功能，主要是讓 CPU 可穩定在高時脈運行，增加超頻穩定性的設定，但對一般使用來說多少會增加耗電與溫度較高的狀況。

由於各家主機板的 BIOS 介面在設計、分類上有著些許不同，遂以 ROG、AORUS 與 ASRock 主機板 BIOS 設定方式提供給大家參考。

ROG：
第 1、2 項於 Extreme Tweaker 當中調整 CPU 倍頻。


第 3 項於進階 \ 處理器設定 \ CPU Power Management Control 與 Extreme Tweaker \ 內建 CPU 電源管理。



第 4 項於 Extreme Tweaker \ DIGI+ VRM 設定；此外，使用 ROG 板子超頻，建議可將 VRM 擴充頻譜設定為關閉，提升超頻穩定性。


第 5 項於 Extreme Tweaker 頁面。



AORUS：
第 1、2 項於 Tweaker 當中調整，由於 AORUS 預設即是 Sync All Core 全核超頻設定，因此建議直接將 Enhanced Multi-Core Performance 設定為關閉，並自訂 CPU Clock Ratio 超頻時脈。


第 3 項於 Tweaker \ Advanced CPU Setting。




第 4 項於 Tweaker \ Advanced Voltage Setting。


第 5 項於 Tweaker 頁面。



ASRock
第 1、2 項於 OC Tweaker \ CPU Configuration當中調整。



第 3 項於 OC Tweaker \ CPU Configuration 與 Advanced \ CPU Configuration 設定。



第 4、5 項於 OC Tweaker \ Voltage Configuration。



總結

對於 Intel Core i9-10900K 散熱器的選擇，就看各位是想穩定使用處理器預設 4.9GHz 的效能，或者是想要手動超頻來挑戰極限，而選擇高階的空冷散熱器或者 AIO 水冷散熱器即可。

超頻方面，玩家從 IPM 懶人超頻著手，或者直接透過 XTU 來練習基本超頻，甚至是進階超頻、壓力測試都可行，最終進入 BIOS 獲得主機板提供的更完整超頻調整項目，超頻就是在探求時脈、電壓與溫度三者的平衡。

而說到超頻，怎麼能少了追求極限的液態氮超頻呢！通過液態氮將晶片溫度大幅降低，藉此以更高的電壓超出處理器的極限，這段我們準備來到華碩跟著 ROG 學習學習液態氮超頻，還請各位鎖定之後的影片報導囉！

Intel Core i9-10900K 毫無疑問是地表最強遊戲處理器！

對水冷有興趣 獲益良多

很多圖片都GG了 現在在講BIOS調整的越來越少了

酷優化老大 發表於 2022-2-21 17:21
很多圖片都GG了 現在在講BIOS調整的越來越少了

收到，已更新，謝謝。

XF-News 發表於 2022-2-21 18:33
收到，已更新，謝謝。

BIOS為什麼要這樣設定
如果能夠加上更詳細的說明可能會比較好一些