节能高效两不误 实战最优效能CPU超频
泡泡网CPU频道11月21日 对于高端DIY玩家来说，通常提升CPU的频率来实现CPU性能的提升，而这不可避免的会带来功耗的显著提升，如何在获得性能的前提下最大限度降低CPU的功耗成为了一个节能趋势下的热门话题。
我们知道CPU的功耗可以用P=kV2F公式来表示，其中V为电压，F为处理器的频率，而k为一个常数系数，与CPU的工艺及架构相关联。
● 省电核心：降低CPU电压
从上面的公式我们可以看出在超频状态下，要降低CPU的功耗基本只能降低CPU的电压来达成（个人用户无法去改变CPU的架构和工艺），而实际要想获得超频成功，则必须将CPU的电压保持在一定水准，不然就会造成CPU不稳定甚至无法开机。
但实际使用中，超频用户对电压并没有多的详细研究，很多情况下这个电压稍显冗余，根据电压的平方与功耗成正比这一关系，多加0.1V的电压意味着功耗浪费了10%左右的电能。而如何确定CPU的最低稳定电压就变得非常重要了。
要探索出CPU的最低稳定电压需要长时间的反复试验，基本没有捷径。另外CPU的最低稳定电压还与使用者的主板，甚至是CPU本身的体质有莫大的关系。关于探索CPU最低稳定电压这部分内容将在后面的实际测试中做一定的说明。
● 省电秘诀：降低待机功耗
从上面的理论我们似乎看到要降低CPU的功耗只能降低CPU的电压，但是我们不要忘了现在的CPU都有闲置时降频达到降低功耗的作用，从这一点出发我们就可以在超频的同时继续打开CPU的节能模式。
关于节能模式，通常的超频用户认为关闭节能模式更容易超频，而实际超频中造成蓝屏甚至启动不了，主要是由于CPU的电压没有达到稳定CPU所需要的功率需求，当然一些外围的散热等问题也会造成启动时的蓝屏问题。
测试选用了Intel中高端超频明星Core i5 3570K作为演示用，由于CPU定位中高端超频用户，测试主板选择了华擎最新的Z77 OC Formula，专为超频玩家打造。Core i5 3570K基于四核四线程不锁倍频设计，默认频率为3.4GHz，Turbo Core可到3.8GHz，配备6MB三级缓存，内置双通道DDR3内存控制器，TDP为77W。
测试成绩方面，主要基于Benchmark，游戏部分采用了Fraps纪录平均帧数。
● 测试平台电源：Antec HCP-1000
Antec HCP-1000（TruePower Quattro-1000）电源可以满足最严格的电脑规格需求，产品符合80PLUS白金牌认证，电源效率高达84%，最大可以节省25%的电能。产品采用了4路+12V输出，+12V输出最大可到1000W，3组PCI-E的接线，让使用者能顺利运行最新一代的显卡设置，并通过了NVIDIA SLI认证，并提供超长7年质保。
● 测试平台SSD：OCZ Vertex 3 Max IOPS 240GB
OCZ的Vertex系列属于它的高端固态硬盘，专为高端玩家和存储发烧用户设计。随着SandForce控制器大红大紫，OCZ也将Vertex系列升级到了全新的SF-2200方案。如今SATA 6Gbps接口大行其道，OCZ推出了基于SF2200系列主控芯片的Vertex 3 Max IOPS系列固态硬盘，产品涵盖60-480GB容量范围。
实际测试中我们选用的Core i5 3570K虽然TDP只有77W，但是发热相对上一代Sandy Bridge并没有降低，虽然4.8GHz是Core i5 3570K体质的基本盘，但是实际使用中，我们要面临长期使用体制下降以及高频效能表现一般的问题，必须做一定的妥协，所以本例实际测试中我们选用了目前成熟的4.5GHz超频方案。
我们知道绝大部分的Core i5 3570K超频到4.5GHz都需要手动加一定的电压，当然市面上确实存在一部分Core i5 3570K可以主板默认电压超频到4.5GHz。
而说到默认电压，我在这里做一些简要的说明，实际Sandy Bridge或者Ivy Bridge产品，Intel官方都没有给出默认的电压标准，只是给出了一个正常的工作范围。对于实际使用基本看各主板的电压调节范围了。测试使用的华擎Z77 OC Formula主板搭配Core i5 3570K经过一番的调试，最终在1.315V才能够稳定，相比起来这颗CPU的体制很一般。
测试成绩我们一共截取了三个情景：主板BIOS设置全部默认，当然此时CPU的频率也是默认设置，在1.6GHz-3.8GHz之间波动。
关闭Intel EIST自动降频节能技术
关闭CPU C1E、C3、C6休眠状态
第二个场景为常规的最大性能化模式，关闭主板以及CPU的节能选项，并将CPU的核心电压设置为Fixed模式，在这种模式下CPU的电压为锁定状态，电压设置为恒定的1.315V，并不会因负载降低而降低电压，另外CPU的频率也一直恒定在4.5GHz。
第三个场景为超频最大化节能模式，开启CPU和主板的全部节能选项，另外将CPU的电压设定为Offset模式，并手动增加一个0.065V的补偿值，这样最大电压也可以到1.315V。
功耗测试我们依次考察了三个不同环境的待机和满载功耗表现，其中待机状态为系统完全闲置，而满载功耗选择了著名的烤机工具Orthos来实现。
上图一共记录了三个平台下的六组测试数据，默认系统环境下的表现三者差别基本不大，不过我们还是可以看到在关闭了CPU节能模式后的Fixed电压模式，待机功耗达到了91W，比超频Offset模式和默认BIOS模式都高出了不少。
满载功耗测试中，默认BIOS表现最为抢眼，满载仅为111W。而另外两个超频环境的平台都达到了150W以上，其中超频Offset模式和超频Fixed模式分别为152W和156W，基本相当，毕竟此时CPU的各项参数表现基本一致。
说明：本次测试由于涉及到CPU功耗，实际数值非常小，这对于大部分电源来说负载都非常低，效率也很一般，如果除去转换效率，实际功耗还要降低20%左右。也就是说整个平台全部默认CPU满载情况下还不到100W。
关于CPU超频和功耗的详细对比请参考：
基于上面的功耗测试后，为了更加真实的反映用户的实际使用情况，我们加入了一组模拟用户实际使用耗电量测试。测试时间为4小时：1小时上网、聊QQ；1个半小时玩3D游戏；1个小时看电影视频；半小时的PC闲置。
从上图可以看出，虽然是短短的四小时，三个环境平台下的表现也有很大的差异，其中默认BIOS环境下耗电为0.447KWh，而另外两种超频环境下的耗电量分别为0.516KWh和0.552KWh。
或许4小时的耗电量差距不足以引起用户的注意，如果以全球每年出货的4亿台PC，按每天4小时计算，我们只需要简单的动一下手就可以节约100亿KWh的电量，也就是中国最大水利发电站三峡一年的1/8输出量。
看了上面性能的简单测试后，我们还是来看下它们各自的性能表现吧。首先进行的是CPU的多线程测试工具CineBenchmark 11.5，从测试成绩可以看出超频后的两种情形相比默认提升非常明显，基本和CPU频率提升幅度相当。
另外我们注意到同频率不同环境下的两种超频模式，性能有微小的差距，我们猜测是CPU在运行CineBenchmark 11.5前有一个计算过程浪费了一小段时间，进而导致性能稍微落后非节能模式。
接下来我们还是请出了权威的3DMark 11，测试还是选取了Performance下的物理测试，实际测试中情形和CineBenchmark 11.5相类似，略有不同的是两种超频环境表现基本一致。
● 总结：
从以上的设置和测试来看，不锁倍频的CPU超频，性能可以得到线性的提升，然而却带来了功耗的线性提升。而多年来关于超频关闭节能的做法也确实需要改变了，毕竟现在的节能模式已经完全可以满足超频的需求（电压Offset模式），这可以使CPU待机功耗得到显著的下降，对比之下性能并没有下降，孰优孰劣，玩家一看便知，当然这一切都是建立最低稳定电压的前提下。■<
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