パワレポ連動企画

CPUのオーバークロックやCステートに関するテクニック

【自作PCチューニング技術大全100(1)】

DOS/V POWER REPORT 2016年4月号

 こだわりの自作PC専門誌「DOS/V POWER REPORT」の特集をほぼまるごと紹介するこのコーナーでは、「2016年4月号」の第1特集「もう一手間、一工夫でアナタのPCがグッと使いやすく快適に!! 自作PCチューニング技術大全100」を掲載する。

 ちょっとしたことで自作PCの使い勝手が良くなる工夫を解説していく今特集。第1回目はCPU周りのチューニング術を紹介しよう。オーバークロックや省電力といったCPUならではのテクニックだ。

 本特集が掲載されているDOS/V POWER REPORT 2016年4月号は全国書店、ネット通販にて2月29日(月)に発売。第1特集のほか、第2特集は最新OSの現在の姿を解説する「リリース時とはもう違う。現在形、分かってる? Windows 10知っておきたい10のこと。」、まずはデータ保存から始めよう、低コストで導入できるモデルを紹介「転ばぬ先のバックアップ! 1万円台で買えるお手頃NASキット」、マルチディスプレイやライトゲームに、内蔵GPUからのパワーアップを目指す「チョイ足しアップグレードで効果大! 格安ビデオカードセレクション」、外出先でも2画面で!「いつでもどこでも手軽に使える モバイル液晶ディスプレイ大集合」など、特別企画も満載。人気の連載記事、髙橋敏也氏による「髙橋敏也の改造バカ一台」や本Web連載中のAKIBA限定!わがままDIY+の本編「わがままDIY」も掲載だ。

 今号の特別付録は「小型PC向けパーツ大百科」。メインマシンもサブマシンもコンパクトにまとめる時代!


-自作PCチューニング技術大全100-
「KなしCPUをOCする」「Turbo BoostでKモデルを高速化」など ~CPU編 その1~


チューンナップして性能を引き出そう
CPU編

 最近のCPUはさまざまな機能が搭載されており、UEFIセットアップなどの設定によって性能や電力効率をさらに引き出す余地が残されている。

 ここではCPUのチューニングテクニックとともに、CPUの性能に大きく影響するCPUクーラーの使いこなし技を紹介しよう。

1. KなしCPUをOCする   難易度★★★

 本来、オーバークロック(OC)ができるIntel CPUは型番末尾に「K」か「X」が付いたモデルに限られるが、Z170チップセット搭載マザーボードの中には、制限付きながら「Kなし」のCPUをOCする「Non-K OC」機能に対応した製品が存在する。この制限というのは、Turbo BoostやEIST、Cステートといった省電力関連機能がすべて無効化される上、内蔵GPUも事実上使えなくなるためビデオカードが必須となることだ。

 ここではこの「Non-K OC」機能をASRockの「SKY OC」機能を例に紹介しよう。SKY OC機能搭載のマザーボードでは、起動ロゴ表示中に「X」キーを押すとSKY OCモードとなり、UEFIセットアップでベースクロック変更によるNon-KOCが可能になる。今回はCore i3-6100で試したところ、電圧調整なしで4.44GHzで動作。性能も順当に向上した。

UEFIセットアップでNon-K OC
起動ロゴ表示中に「X」キーを押すとSKYOCモードとなり、UEFIセットアップでNon-K OCができる。倍率の変更はできないが、ベースクロックを上げることでOCできる
ベースクロックを変更すると、メモリクロックも連動して変わるため、メモリ設定も変える必要がある。DDR4-2133のメモリを使っているなら、2133以下になるよう設定すればよい
i3-6100が4.44GHzで動作
テストに使用したマザーボード
Core i3-6100の定格仕様は、ベースクロック100MHz×37倍の3.7GHz動作。今回の検証では電圧操作なしでベースクロック120MHzの4.44GHzで動作した
ASRock
Fatal1ty Z170 Gaming-ITX/ac
実売価格:23,000円前後
Non-K OCによる性能の変化

 ASRock以外では、ASUSTeK、GIGABYTE、MSIも、公式には対応を表明していないものの、同様の機能が使えるUEFIを自社以外のサイトで配布している。しかし、残念なことに、これは一時的な動きであるようで、SKY OC機能をアナウンスしたASRockもWebサイトからSKY OCのPRページを取り下げているほか、一部モデルの最新UEFIからは、SKY OC機能が除去されてしまっている。

 試してみたい方は早いうちに動いたほうがよいだろう。

【1の検証環境】

CPU:Intel Core i3-6100(3.7GHz)
マザーボード:ASRock Fatal1ty Z170 Gaming-ITX/ac(Intel Z170)
メモリ:CFD販売 CFD-Panram W4U2133PS-8G(PC4-17000 DDR4 SDRAM 8GB×2)
SSD:Samsung 840 PRO MZ-7PD256B/IT(Serial ATA 3.0、MLC、256GB)
ビデオカード:ASUSTeK GTX750TI-PH-2GD5(NVIDIA GeForce GTX 750 TI)
電源ユニット:Sea Sonic Xseries XP2 SS-660XP ATX Power Supply(660W、80PLUS Platinum)
OS:Windows 10 Pro 64bit版
アイドル時:PCMark 8- Home終了5分後の値
高負荷時:PCMark 8- Home実行時の最大値
電力計:Electronic Educational Devices Watts Up? PRO

2. Turbo Boostでピーク電力を抑えつつKモデルを高速化   難易度★★

 Turbo Boostの倍率変更に対応したKモデルCPUはいろいろなチューニングが可能だ。Turbo Boost対応CPUは、アクティブなコア数ごとに上限クロックが決まっているが、モデルごとにその仕様はさまざまだ。省電力モデルなどは、1~2コアアクティブ時の上限を高くする一方、3~4コアがアクティブなときの上限が低い。

 これを応用し、KモデルCPUで1~2コアアクティブ時のみOCをするように設定すれば、ピークの電力は定格時とほぼ変わらずに性能の向上を図ることができる。ここではCore i7-6700Kを使い、1~2コアアクティブ時に4.5GHzで動作するよう指定した。結果はご覧のとおり。

CPUの動作設定(ASRock Fatal1ty Z170 Gaming-ITX/ac)
デフォルト定格OC設定
MultiCore EnhancementEnabledDisabledDisabled
CPU RatioAutoPer CorePer Core
1-Core Ratio Limit(表示なし)4245
2-Core Ratio Limit(表示なし)4045
3-Core Ratio Limit(表示なし)4040
4-Core Ratio Limit(表示なし)4040
Turbo Boostによる性能の変化

 ASUSTeKやASRockなどの製品には2~4コアアクティブ時であっても1コアアクティブ時の上限値までターボする設定になっているものがあるが、それよりも総合的な性能は上で、消費電力も小さくできている。

3. Cステート設定でアイドル時をもっと省電力に   難易度★★

Cステートをすべて有効に
UEFIのデフォルトではセーフティな設定になっている。AutoではなくEnabledや一番深い(数字が大きい)ステートを指定する

 Haswell以降のCPUでは、Cステートの設定で省電力化を図ることができる。Cステートは、利用されていない回路を休ませるためアイドル状態を段階的に分けたもので、数字が大きいほど多くの回路を休ませてムダな電力を省ける。

 Cステートの設定が自動設定になっているとC6以降のステートが有効にならないことが多いので、ここを手動で設定することでアイドル時の電力を減らすことが可能だ。

UEFI 設定(ASRock Fatal1ty Z170 Gaming-ITX/ac)
デフォルト省電力設定
CPU C States SupportEnabledEnabled
Enhanced Halt StateAutoEnabled
CPU C3 State SupportAutoEnabled
CPU C6 State SupportAutoEnabled
CPU C7 State SupportAutoEnabled
Package C State SupportDisabledEnabled
Cステート設定による消費電力の比較

【2、3の検証環境】

CPU:Intel Core i7-6700K(4GHz)
マザーボード:ASRock Fatal1ty Z170 Gaming-ITX/ac(Intel Z170)
メモリ:CFD販売 CFD-Panram W4U2133PS-8G(PC4-17000 DDR4 SDRAM 8GB×2)
SSD:Samsung 840 PRO MZ-7PD256B/IT(Serial ATA 3.0、MLC、256GB)
ビデオカード:ASUSTeK GTX750TI-PH-2GD5(NVIDIA GeForce GTX 750 TI)
電源ユニット:Sea Sonic Xseries XP2 SS-660XP ATX Power Supply(660W、80PLUS Platinum)
OS:Windows 10 Pro 64bit版
アイドル時:CINEBENCH終了5分後の値
高負荷時:CINEBENCH R15(CPU)実行中の最大値
電力計:Electronic Educational Devices Watts Up? PRO

[Text by 鈴木雅暢]


DOS/V POWER REPORT 2016年4月号は2月29日(月)発売】

★第1特集「もう一手間、一工夫でアナタのPCがグッと使いやすく快適に!! 自作PCチューニング技術大全100」
★第2特集「リリース時とはもう違う。現在形、分かってる? Windows 10知っておきたい10のこと。」
★特別企画「転ばぬ先のバックアップ! 1万円台で買えるお手頃NASキット」「チョイ足しアップグレードで効果大! 格安ビデオカードセレクション」「いつでもどこでも手軽に使える モバイル液晶ディスプレイ大集合」
★連載「最新自作計画」「自作初心者のための[よくある質問と回答]」「New PCパーツ コンプリートガイド」「激安パーツ万歳!」「髙橋敏也の改造バカ一台」「PCパーツ スペック&プライス」「全国Shopガイド」「DOS/V DataFile」
★ 特別付録「メインマシンもサブマシンもコンパクトにまとめる時代です! 小型PC向けパーツ大百科」(雑誌のみ別途付録、電子版では本誌巻末に収録)

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(AKIBA PC Hotline!編集部)