i7 11700kの発熱対策(真剣に検証したら解消した編)

CPUじゃなくてM/Bが原因でした

高負荷ではCPU温度が高い状態が続く11世代i7の11700kさん。

性能は高くてもそれ以上に温度も高過ぎる、という困ったちゃん。

i7 11700kの発熱対策(お手軽設定で無意味だった編)


空冷CPUクーラーでは高性能の部類に入るNoctuaのNH-U12Aに交換し、温度は下がりましたが動画のエンコードではまだまだ高い数値を刻みます。


調べまくって原因が判明

砂井さんはi7 2600を10年近く使っていた、いわゆるSandy Bridgeおじさん

なので自作界隈の最新テクノロジーには長らく無縁でしたが、AMD RYZEN 3800Xに買い替えてから勉強を再開。

約1年で傾向や最近のトレンドなんかも一通り網羅したと思います。

特に巨人インテルの没落っぷりはビビったケドね。

 

i7 11700kのTDP(Thermal Design Power熱設計電力)は125W(ワット)ですが、コレは定格動作時の数値。

実際はターボブースト等で自動オーバークロックするので増減します。

各CPUごとに仕様は決まっているんですがブースト動作の基準値のうち、電力の上限値を規定するPL(Power Limit)マザーボード側である程度自由に設計出来るので、ベンチマーク結果を優先して高い設定にしているメーカーが多いそうです。

どうやらM/Bのこの辺の設定が問題らしいんですよ。

砂井さんPCのマザーボードはASUSのZ590-PLUS。

ASUSには宗教にも似た絶大な信頼感があります。

ASUS、GIGABYTE、MSIなら断然ASUS一択。

ASRockはね、同じメーカーでも何かね (* ̄- ̄)


UEFI設定

このASUS製マザーではASUS MultiCore Enhancement項目からPL関係の設定変更が可能。

ノーマルではAUTOになっていて
PL1(長時間持続可能なリミット)200W
PL2(短時間のみの最大電力)250Wに設定されています。

11700kの定格は125Wですが、ノーマル状態でも200Wまでオーバークロックされる仕様になっていました。

結構エグイ数値じゃね? (;´・ω・)

マザボメーカー自慢のVRM(電源回路)で高い数値に設定出来ても、強引にブン回されるCPU側はタマリません。

プルダウンメニューの意味が分かりにくいですが、
Disabled(無効)にすると
PL1:125W
PL2:200W
となるようです。

ちなみにEnabled(有効)にするとReMove All Limits(無制限)になり、いちいち試さなくてもヤバイのが分かるので今回は割愛 (笑)


まずはAUTOのままDATA収集

つまり今までのノーマル状態を再確認。

1番高いCPU温度になる動画のエンコードで負荷をかけますよ。

いつもの動画をエンコードしてます。

CPU電圧は1.4V以上かかっていますね。


消費電力も254Wと非常に高い数値です。

NH-U12A(CPUクーラー)の許容ってどれくらい?(;´・ω・)


当然CPU温度も94℃と高い。

砂井さんの環境では各種ベンチマークより、動画のエンコードが最も高い温度になります。

ちなみに当初CPUクーラーが虎徹Ⅱだった時は100℃に達し、サーマルスロットリングが機能するのを初めて目撃しました。

この時の平均周波数は4.6GHzで動作しています。


今度はDisabled(無効)で定格動作

ASUS MultiCore EnhancementをDisabled(無効)にすれば
PL1:125W
PL2:200W
の設定になるハズ。

電圧は最初PL2分でブーストしますがその後は1.1V程度で安定。


CPU温度温度もPL2時でも最大76℃と18℃も低下。

PL2のブースト終了後は更に60℃台前半で余裕のよっちゃん。

よっちゃんって誰?


消費電力もPL2のブースト時に184W程度まで上昇しましたが、その後は定格の125W以下。

設定通りになっています。


当然動作周波数は低下して4.13.8GHzくらい。

AUTO設定時は4.6GHzだったので最大800MHz程度低下しています。


ベンチマーク

今度はCineBenchで試します。

ASUS MultiCore EnhancementがAUTO設定では14122、Disabledにした定格動作では12763と10%程度の性能低下が見られます。

また短い動画のエンコードも1:00から1:09と9秒遅く待っています。

やはり性能と温度はトレードオフなのか?


いや実はそーでもない

ゲームベンチの代表格ファイナルファンタジーⅩⅤを走らせてみると
AUTO設定PL1 200Wでは7280
定格設定PL1 125Wだと7283
と誤差の範囲で同点という結果に。

コレは何故か?


定格設定でも動作周波数は4.6GHzに張り付いているからですね。

CPUはASUS MultiCore EnhancementがAUTOでも無効でも変わらない動作をしています。


CPU温度も平均50℃台、最大でも60℃台なので安心。

CineBenchでは大差がついたのに何故なのか?


ソレはCPU使用率が低く、電力消費量自体が少ないから。

実際のゲーム等ではCPU使用率は25%程度。

消費電力が少ないので、そもそもパワーリミットを受けない範囲なんですね。


つまり11700kはASUS MultiCore EnhancementをAUTOでも無効でも、「パワーリミットの範囲内であれば動作は変わらない」という重要ポイントが見えます。

砂井さん環境で影響を受けるのはベンチマークと動画エンコードくらい。

エンコードもそんな頻繁にしないし、30分かかるエンコードが35分になっても実質大して変わりません。

コレは事実上影響は無いと言えるんでないかい?

それより大幅に下がるCPU温度の方が嬉しい。
半導体は温度が10℃上がると寿命が半分になるって言いますからね。

それにしてもマザーボードメーカーのオーバークロック設定が結構エグイのが気になる。

標準でコレとか、一体どんなCPUクーラーを付ける前提なんですか?

今後はAUTO設定でもPL1の数値を選択出来ればイイのにね。

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