Overclock ve Intel’in güç yönetimi özellikleri birlikte kullanılmalı mı?

Dizin
A. Giriş
B. Açıklama
C. Test Yapılandırması
D. Testler
1) Boşta (Idle) Sıcaklık Değerleri
2) WinRAR
3) AIDA64 GPGPU
4) PerformanceTest
5) Cinebench
6) Final Fantasy XIV Online: Heavensward
7) GTA V
E. Sonuç

• EIST (Enhanced Intel SpeedStep): Intel’in Pentium III’ten bu yana sürekli geliştirerek kullanıcılara sunduğu, dinamik frekans değişikliğiyle güç tasarrufu sağlayan teknoloji. C-Stateler ile uyumlu çalışarak işlemcinizin çarpanını düşürüp artırma yoluyla durumun gerektirdiği frekansı yakalamaya çalışır. Çarpanla birlikte aynı oranda işlemci voltajıyla da oynayarak tasarruf sağlar. Bu yüzden overclock denemeleri esnasında açılması tutarsız sonuçlar alınmasına ve sistem çökmelerine sebep olabilir. Örneğin; bu çalışmada kullandığım 4.7 GHz’de çalışan i7 4790k işlemcinin çarpanını duruma göre 7-47 arasında, voltajını 0.10-1.27 V arasında değiştirir. Çalışabilmesi için hem BIOS hem de Windows Güç Seçenekleri’nde açık olması gerekir. Varsayılan olarak ikisinde de açık durumdadır.

• Intel Turbo Boost: İşlemciyi gerektiğinde önceden belirlenmiş turbo hızına çıkarır. Bunu iş yükü, etkin çekirdekler, öngörülen akım ve güç tüketimi ile işlemci sıcaklığına göre yapar. Yani işlemci, önceden ayarlanmış sıcaklık limitlerinin üstüne çıkarsa turbo kapanır ki bu da güvenli olan sıcaklık değerlerinin oldukça altındadır. Bu yüzden overclock denemeleri esnasında açılması tutarsız sonuçlar alınmasına sebep olabilir. Ayrıca genellikle tüm çekirdekler yerine ilk iki çekirdeğin hızını değiştirir. Örneğin; bu çalışmada kullanılan i7 4790k’nın varsayılan frekansı 4.0 GHz iken turbo etkinleştiğinde ilk iki çekirdek 4.4 GHz’e çıkar. Çekirdek sıcaklıkları 65°C civarına yükseldiğinde turbo devre dışı kalır. Çalışabilmesi için BIOS’ta etkin olması gerekir. Varsayılan olarak açık durumdadır.

• Enhanced Turbo Boost: Bu, çalışmada kullanılan anakartımızın üreticisi MSI’a ait bir teknoloji olmakla birlikte farklı markaların benzer kartlarında da muadil işlevler bulunmaktadır. Az önce belirttiğimiz gibi Intel Turbo Boost işlemcinin genellikle iki çekirdeğinin hızını yükseltirken, Enhanced Turbo Boost ise turbo her devreye girdiğinde tüm çekirdeklerin hızının önceden belirlenmiş turbo değerine çıkmasını sağlar. Örneğin; bu çalışmada kullanılan i7 4790k’nın varsayılan frekansının 4.0 GHz, turbo frekansının 4.4 GHz olduğunu belirtmiştik. Enhanced Turbo Boost devreye girdiğinde yerine göre iki çekirdekte devreye giren turbo, daima tüm çekirdekleri 4.4 GHz’a çıkarır. Çalışabilmesi için BIOS’ta etkin olması gerekir. Varsayılan olarak açık durumdadır.

• C-State: İşlemcilerin modelden modele sayısı değişmekle birlikte güç tüketimi ve sıcaklığı azaltmak amacıyla girdiği “durumlara” C-State denir. Temel ve her işlemcide bulunan C-Stateler C0, C1, C2 ve C3’tür. Ayrıca işlemcideki farklı çekirdekler aynı zamanda farklı C-Statelerde olabilir.

C0: İşlemcinin varsayılan çalışma hâlidir.
C1: İşlemcinin herhangi bir işlem yürütmediği, ancak istenen anda tekrar etkin duruma dönebileceği hâldir. C1E (C1 Enhanced), aynı hâlin daha düşük güç tüketimli güncel sürümüdür.
C2: İşlemcinin herhangi bir işlem yürütmediği ve istendiği anda gecikmeli olarak etkin duruma dönebileceği hâldir. Gecikme sebebiyle çoğu güncel işlemcide kullanılmaz.
C3: İşlemcinin varsayılan, -bilgisayar uyku modundayken geçtiği- kapalı hâlinden sonra en tasarruflu düşük tüketim hâlidir. Tüm çekirdeklerin frekansları minimuma iner. L1, L2 ve L3 önbellekleri boşaltılır. Tüm işlemcilerde kullanılmaz, bazı serilerde de üzerine geliştirilmiş daha yeni düşük tüketim teknolojilerine başvurulmaktadır.

C6-C10: Bu hâllerde Intel işlemci çekirdekleri sırasıyla L3 önbelleklerini boşaltırlar, çekirdekleri boşa çıkarmaya (park etmeye) ve voltaj düşürmeye başlarlar:
C6 hâline geçildiği anda işlemci, çekirdek voltajını düşürmeye hazırlanır ve “state save” diye tabir edilen “son an” görüntüsünü kaydeder.
C7′ye geçildiğinde işlemcinin L3 önbelleği boşaltılmaya başlanır. Tamamen boşaltılabilmesi hâlinde L3 önbelleğinin gücü kesilerek tasarruf sağlanır.
C8′e geldiğimizde C7’ye ek olarak ek bir “an” kaydı yapıldıktan sonra voltaj tekrar düşer. PLL gücü kesilir.
C9′da işlemcinin VCCIN (VCC Input/Giriş) voltajı sıfırlanır.
C10 hâlinde Intel’in kullandığı Premier Farnell’e ait VR12.6 tek fazlı çekirdek yönetim sistemi, düşük güç moduna geçer. İşlemci artık neredeyse kapalıdır.
Bu çalışmada kullanılan i7 4790k işlemcimiz Intel’in dördüncü nesil tabir ettiği ürünlerinden olup, yukarıda adı geçen tüm C-Statelerin kullanılabildiği bir modeldir. Çalışabilmesi için BIOS’ta etkin olması gerekir. Varsayılan olarak açık durumdadır.

Aklınıza “Tüm bu hâller, uykular, zor uyanmalar, aman efendim hızlı uyanmalar niye? İşlemci lazım oldukça direkt kapanıp açılsa olmaz mı?” gibi sorular gelebilir. Tüm bunların cevabı, işlemci teknolojisinin en temelinde yatmaktadır. İşlemciler, çalışma prensipleri itibariyle tamamen kapandıklarında aynı vaziyeti koruyarak tekrar çalışmaya devam edemezler. Yani bilgisayarınızın işlemcisi, bilgisayarınız açık olduğu süre boyunca siz hiçbir şey yapmasanız dahi sürekli meşgul olmak zorundadır. Eğer işlemci kapanırsa, tekrar çalışması için sistemin tekrar başlatılması şarttır. Bu da düşük güç tüketimi ve uyku modları gibi özelliklerin işlemciyi tamamen durdurmadan, farklı yöntemlerle (voltaj düşürme, frekans düşürme) yavaşlatmasını veya sırasıyla çekirdekleri kapatarak tasarruf sağlamasını mecbur kılar. Hatta Görev Yöneticisi’nde görebileceğiniz, zaman zaman görünürde işlemcinizi %99’a kadar kapasitede kullanan “Sistem Boşta İşlemi” adındaki sözde uygulamanın varlığı da bu yüzdendir. Siz çoktan odanızda kendinizi asmış, bu hayattan göçmüş olsanız dahi -eğer bilgisayarınız otomatik olarak uyku veya güç tüketimi moduna geçmeye ayarlanmadıysa- bu sistem görevi, işlemciye meşgul olduğu sinyalini göndererek uyanık kalmasını sağlar. İşte tüm bu işlemciyi gerçekten kapatmadan güç tüketimini ve sıcaklığı düşürme çabaları, tüm bu karmaşık teknolojiler bu yüzden geliştirilmektedir.

1. Test Sistemi

İşletim Sistemi: Windows 7 Ultimate 64-Bit
Anakart: MSI Z97 GAMING 5
İşlemci: Intel i7 4790k @4.7 GHz / 1.252 V
İşlemci Soğutucusu: Cooler Master Hyper 212 EVO
Bellek: G.SKILL RipjawsX 2×8 GB 1600MHz DDR3 @ 2000MHz / 10-12-13-25-208-1T
Ekran Kartı: 3x AMD HD 7950 (1x ASUS DirectCU II, 2x Sapphire Dual-X) @ 800/1250 MHz
SSD: Samsung EVO 840 250 GB
HDD: 1x 2 TB Western Digital Caviar Black, 1x 2 TB Seagate Barracuda, 3x 1 TB Seagate Barracuda
PSU:  Xigmatek Vector S 1050 W 80+
Kasa: Corsair Obsidian 750D Full Tower ATX
Ek Soğutucular: 3x Corsair AF140, 7x Corsair AF120

2. Test Araçları ve Detaylar

Sıcaklık ölçümleri OCCT ve Open Hardware Monitor ile yapılmıştır. Testlerin yapıldığı odanın ortalama sıcaklığı 23°C±1’dir.

Test araçları: WinRAR, AIDA64 GPGPU, PerformanceTest CPU, PerformanceTest 2D Grafik, Cinebench CPU, Final Fantasy XIV Online: Heavensward, 1440p ve 1080p olmak üzere iki farklı yapılandırmada GTA V.

Tutarlılık adına tüm testler yeni başlatılmış, arkaplanında program çalışmayan, Aero kapalı Windows 7 işletim sisteminde iki güç yönetim yapılandırmasında ayrı ayrı üçer kere yapılmış ve ortalamaları alınmıştır. Tüm test araçları hard diskler sebebiyle oluşabilecek gecikmeleri önlemek adına SSD’ye yüklenmiştir.

Söz konusu güç yapılandırmaları:

a) Güç Yönetimi Özellikleri Açık (Power Management ON):

EIST: Açık
Intel Turbo Boost: Açık
Enhanced Turbo Boost: Açık
C-States: Açık
C1E: Açık
Saat Hızı: 4.7 GHz (Çarpan Kontrolü Otomatik)
Voltaj: 0.1 – 1.27 V (Otomatik, Sistem Kontrollü)

b) Güç Yönetimi Özellikleri Kapalı (Power Management OFF):

EIST: Kapalı
Intel Turbo boost: Kapalı
Enhanced Turbo Boost: Kapalı
C-States: Kapalı
C1E: Kapalı
Saat Hızı: 4.7 GHz (Sabit)
Voltaj: 1.252 V (Sabit)

Bakalım Intel’in güç tüketimi ve sıcaklık azaltma teknolojileri sistem performansını düşürüyor mu?

Boşta sıcaklık değerleri sistem başlatılıp 15 dakika kullanılmadan bekletildikten sonra OCCT ve Open Hardware Monitor ile ölçülmüştür. Yük altında sıcaklık değerlerinde değişim gözlenmediği için teste dâhil edilmemiştir.

Beklediğimiz gibi güç yönetimi açıkken i7 4790k gözle görülür biçimde daha soğuk çalışıyor. İki yapılandırma arasında ortalama 12°C’lik bir fark gözlemlendi. Güç seçenekleri kapalıyken boşta sıcaklıklar bir nebze yüksek sayılsa da kesinlikle günlük kullanıma uygun değerler ve herhangi bir tehlike arz etmiyorlar.

WinRAR 64-bit uygulamasının kendi içinde bulunan testin 60 saniyelik ortalama aktarım hızı KB/s cinsinden alınmıştır.

Güç yönetimi kapalı işlemcimiz, açık hâlinin bir nebze önünde olsa da günlük kullanıma etki edecek bir performans getirisi görülmüyor.

Bu test her ne kadar grafik kartlarının saf performansını ölçmek için tasarlanmış olsa da işlemciyle dâhili grafik bağdaştırıcısını da ölçebildiği ve işlemcinin her halükarda sonuca bir miktar etkisi olduğu için uygun görülmüştür.

a) AIDA64 GPGPU – 3x AMD HD 7950 (Ortalama Puan)

b) AIDA64 GPGPU – Dâhili Grafik Bağdaştırıcısı (Intel HD 4600)

c) AIDA64 GPGPU – x64 CPU (Intel i7 4790k)

Üç testte de görebildiğimiz gibi güç yönetimi kapalı i7 4790k, burun farkıyla önde olmayı sürdürüyor.

a) PerformanceTest CPU Puanı

b) PerformanceTest 2D Grafik Puanı

Güç yönetimi seçenekleri arasındaki çok ufak fark, bu seçimin günlük hayatta bir fark yaratmayacağına dair inancımızı kuvvetlendiriyor.

İki güç yönetim yapılandırması tekrar çarpışırken, kapalı güç yönetimli i7 4790k yarışı tam tamına “1” puan farkla ipi tekrar göğüslüyor.

Gelelim gerçek hayatı daha iyi yansıtan testlere. Bu iş için işlemciyi sömüren Final Fantasy XIV Online ve 2015’in en çok sistem toplatan oyunu GTA V’ten daha iyi ne seçilebilirdi? Başlıyoruz!

Testte kullanılan program yapılandırması:

Çözünürlük: 1440p (2560×1440)
HDR: Açık
Wet Surfaces: Açık
Occlusion Culling: Kapalı
LoD: Kapalı
LoD Streaming: Kapalı
Real-time Reflections: High
Edge Smoothing (Anti-aliasing): FXAA
Transparent Lighting Quality: High
Grass Quality: High
Background Tessellation: Standard Quality
Water Tessellation: Standard Quality
Shadows (Self): Display
Shadows (Other NPCs): Display
LoD (Shadows): Kapalı
Shadow Resolution: High – 2048p
Shadow Cascading: Best
Shadow Softening: Strong
Texture Filtering: Anisotropic
Anisotropic Filtering: x16
Movement Physics (Self): Full
Movement Physics (Other NPCs): Full
Limb Darkening: Açık
Radial Blur: Açık
Screen Space Ambient Occlusion: Strong
Glare: Normal
Depth of Field: Açık

Sistemleri zorlamasıyla ünlü GTA V’i 1440p ve 1080p olmak üzere iki farklı yapılandırmayla denemek istedim. Ortak ayarlar hemen altta listelenirken, iki yapılandırma arasında değişiklik gösteren ayarlar ayrı başlıklar altında belirtilmektedir.

Ortak ayarlar:

Grafik ayarları:
Population Density: 10/10
Population Variety: 10/10
Distance Scaling: 10/10
Texture Quality: High
Shader Quality: High
Shadow Quality: High
Reflection Quality: Ultra
Reflection MSAA: x8
Water Quality: High
Particle Quality: High
Grass Quality: Ultra
Soft Shadows: AMD CHS
Post FX Quality: Ultra
Depth of Field: Açık
Anisotropic Filtering: x16
Tessellation Quality: High

Gelişmiş grafik ayarları:
Long Shadows: Açık
High Detail Streaming While Flying: Açık
Extended Shadow Distance: 10/10

a) GTA V 1440p Yapılandırması

1440p yapılandırmasına özel ayarlar:

Grafik ayarları:
Çözünürlük: 1440p (2560×1440)
FXAA: Açık
MSAA: Kapalı

Gelişmiş grafik ayarları:
Extended Distance Scaling: 4/10

b) GTA V 1080p Yapılandırması

1080p yapılandırmasına özel ayarlar:

Grafik ayarları:
Çözünürlük: 1080p (1920×1080)
FXAA: Kapalı
MSAA: x2

Gelişmiş grafik ayarları:
Extended Distance Scaling: 7/10

Nihayet bir fark görebildik! Grafiklerden anlaşıldığı üzere iki güç yönetimi seçeneği en düşük ve ortalama FPS değerlerinde gözle görülür, maksimum FPS değerlerinde ise özellikle 1080p’de çarpıcı bir fark var.

Ancak unutmayalım ki bu farkların büyüklüğünün önemli bir sebebi de sistemin zaten oldukça yüksek FPS değerleri görüyor olmasıdır. Yani GTA V’ten aldığınız performans ne kadar düşük olursa, iki güç yönetimi seçeneği arasındaki fark da bir o kadar azalacaktır.

Peki, ortada işlemcimizi boşta ortalama 12°C daha sıcak çalıştırdığımıza değecek bir fark var mı? İşte asıl mesele bu. Maalesef size “Şunu yapın.” diyebileceğim bir durumda değiliz. Şahsi fikrimi soracak olursanız, evet! Özellikle de benimki gibi -Cooler Master Hyper 212 EVO- bütçe için uygun ancak mükemmel olmayan bir soğutucu kullanmıyorsanız güç yönetimi özelliklerini açmak için hiçbir sebebiniz yok, çünkü sisteminiz daha da soğuk çalışacaktır. Elektrik faturasını bu kadar dert ediyor olsaydınız “k” serisi işlemci almazdınız zaten, değil mi?

Başka test maceralarında görüşmek üzere, sağlıcakla kalın.