Överklockning med Clock Tuner for Ryzen 2.0

Överklockning av processorer är inte lika rättfram som det en gång var. Att bara manuellt ställa in en fast frekvens för samtliga kärnor kan visserligen ge högre prestanda vid kraftigt flertrådad belastning, men då man i praktiken även kopplar bort processorns sofistikerade turbofunktioner kommer man i många fall få lägre klockfrekvenser och sämre prestanda vid exempelvis enkeltrådade laster eller mindre tunga scenarion som spel.

Detta är i synnerhet en sanning med AMD:s senaste processorfamilj Ryzen 5000, vars turboalgoritm Precision Boost gör ett väldigt bra jobb med att justera de olika kärnornas klockfrekvenser utifrån ett flertal parametrar. Däribland typ av belastning, tillgänglig strömbudget och aktuell temperatur. Med detta sagt är inte Precision Boost perfekt, och ofta finns det ytterligare frekvensmarginaler att ta av när samtliga av processorns kärnor belastas.

Idag tänkte vi ta en titt på en väldigt intressant överklockningsmjukvara från utvecklaren Yuri "1usmus" Bubily som står bakom det populära minnesoptimeringsprogrammet DRAM Calculator for Ryzen. Det rör sig om Clock Tuner for Ryzen (CTR), vilket ursprungligen släpptes förra året men som i början av februari fick stöd för Ryzen 5000-serien ihop med version 2.0 av mjukvaran.

CTR 2.0 kan med hjälp av inbyggda verktyg diagnostisera, testa och slutligen rekommendera klockfrekvenser samt spänningsnivåer för överklockning som bör fungera med just ens eget exemplar av processorn. Dessa inställningar kan sedan sparas och appliceras direkt i själva mjukvaran, vilket innebär att all överklockning sker inuti operativsystemet istället för via UEFI/BIOS-konfigurationen.

Vid lanseringen av mjukvaran publicerade utvecklaren 1usmus en guide hos Guru3D om hur programvaran används, vilket även är den vi utgått från. Vår artikel bör dock inte ses som en guide utan mer av en genomgång med tillhörande erfarenheter kring mjukvaran, då det finns lite för många parametrar och olika processormodeller att gå igenom för att skapa en heltäckande vägledning.

Vi kommer här att arbeta med den nyintroducerade funktionen "CTR Hybrid OC" vilken automatiskt växlar mellan olika klockfrekvensprofiler beroende på belastning. Detta innebär exempelvis att vi kan ha en profil som passar bra vid kraftigt flertrådade arbetslaster samt en som är mer lämpad för lättare trådade scenarion som spel. Utöver detta kan programmet vid entrådade laster koppla bort överklockningsprofilerna helt och hållet och återvända till processorns egen turbofunktion.

Målet är i slutändan att processorn ska prestera bra vid varierande typer av arbetslaster, och inte bara när alla kärnor används fullt ut. Det brukar annars vara fallet när man manuellt överklockar Ryzen 5000-processorerna då processorns turbofunktioner sätts ur spel och klipper av de högsta frekvenserna vid lätt trådade samt enkeltrådade laster.

För den här artikeln kommer vi endast att kika på överklockning med en Ryzen 9 5900X, men CTR 2.0 är även kompatibel med processorer ur Ryzen 3000-familjen (Zen 2). Moderkortet som används är ett Asus Crosshair VIII Hero med styrkretsen X570, vilken har uppdaterats med den senaste tillgängliga BIOS-versionen med mjukvarukoden AGESA 1.2.0.0. Den sistnämnda mjukvarukoden är ett krav för att CTR 2.0 ska fungera ihop med processorer ur Ryzen 5000-familjen.

• PBO/PBO2 - Auto mode only.

• Core voltage / CPU voltage - Auto only. Offset is also not allowed.

• CPU multiplier - Auto only.

• Performance Enhancer - Disabled only.

• CPU Virtualization - not important.

• CPPC - Enabled.

• CPPC Preferred Cores - Enabled.

• Global C-State - Enabled.

• Power Profile - irrelevant.

Innan man börjar använda mjukvaran rekommenderar utvecklaren att ta en titt i moderkortets UEFI-konfiguration och ställa in parametrarna ovan. Namnen på dessa kommer från en Asus-modell och kan skilja något mellan olika moderkortstillverkare. Utöver dessa inställningar rekommenderas det att man ställer in "Load Line Calibration" på "Auto" för att undvika oönskade spänningspåslag vid överklockningen som överskrider nyttiga nivåer för processorn.

När alla inställningar är klara är det bara att ladda ned CTR 2.0 (via Guru3D) samt Cinebench R20 (via Guru3D). Packa sedan upp CTR till valfri mapp för att därefter packa upp innehållet i Cinebench R20-arkivet till "CB20"-mappen som återfinns i samma mapp du packade upp CTR 2.0 till. Då programmet inte är signerat kommer troligtvis Microsoft Smartscreen att dyka upp vid första uppstart och där behöver man godkänna att programmet får köras ändå.

Med programmet igång klickar vi oss vidare till "Tuner" i vänsterspalten och sedan är det bara att klicka på "Diagnostic". Detta startar upp en bedömningsprocess av processorn som börjar med att Cinebench R20 körs för att etablera en basnivå för prestandan utan överklockning. När prestandatestet är avslutat loggas poängen automatiskt och sedan börjar själva bedömningen.

Bedömningsprocessen består av att programmet låser alla processorns kärnor till en fast klockfrekvens. Därefter körs en instans av stressprogrammet Prime95 igång för att stabilitetstesta processorn vid olika spänningsnivåer. När en spänningsnivå anses vara stabil vrider programmet ned spänningen till processorn med 6 millivolt (mV) och återupprepar testet. Denna process fortsätter sedan tills spänningen har nått en så pass låg nivå att instabilitet påträffas.

Efter lite drygt 20 minuter (tiden kan variera kraftigt) är bedömningen klar och vi får ett resultat i loggen. Processorn får här ett betyg i skalan "Bronze", "Silver" och "Gold", där "Gold" i teorin ska innebära bäst förutsättningar för högre klockfrekvenser vid lägre spänningsnivåer. Nämnvärt är att det tilldelade betyget kan variera mellan körningar eftersom stabilitet inte är en exakt vetenskap och beror utöver själva processorns kiselkvalitet även på RAM-minnesstabilitet samt kylanordningen som används.

Recomended values for overclocking (P1 profile):
Reference voltage: 1175 mV
Reference frequency: 4450 MHz
Recomended values for overclocking (P2 profile):
Reference voltage: 1275 mV
Reference frequency: 4575 MHz
Recomended values for undervolting:
Reference voltage: 1000 mV
Reference frequency: 4100 MHz

Själva betyget är dock inte det viktiga i sammanhanget då vi även har fått rekommenderade startvärden för tre separata överklockningsprofiler. Detta är inte faktiska värden som kommer att användas för den slutgiltiga överklockningen. Istället rör det sig om referensvärden som används som utgångspunkt när programvaran i nästa skede ska spika den faktiska överklockningen via en serie stabilitetstester samtidigt som den roterar olika klockfrekvens- samt spänningsnivåer.

De olika profilerna är menade att användas för olika belastningsscenarion, där "P1" är tänkt för fall där processorns alla kärnor är under hård belastning. Nästa profil, "P2", har som synes både högre klockfrekvens och spänningsnivå och är tänkt för lättare trådade laster som inte belastar processorn fullt ut. Den sista profilen "undervolting" är tänkt att använda som ett substitut för "P1" om användaren vill öka energieffektiveten hos processorn vid full belastning utan nämnvärt prestandatapp.

Nu har det blivit dags för själva överklockningsbiten, vilket inleds med att testa fram vilka värden som ska användas för den första profilen "P1". Trevligt nog har programvaran redan läst in referensvärdena för "P1"-profilen i minnet automagiskt, så det enda vi behöver göra nu är att trycka på "Tune"-knappen och låta CTR göra sitt jobb. Detta tog cirka 40 minuter för vår körning men i många fall kan det ta över en timme, så passa på att brygga en kopp kaffe under tiden.

När körningen är klar kommer mjukvaran att köra en till runda Cinebench R20 med de överklockade inställningarna och sedan logga resultaten. I loggen presenteras även de slutgiltiga parametrarna som kommer att användas för "P1"-profilen. Som synes är klockfrekvenserna högre för det första CCX-klustret än det andra, vilket är ett resultat av att AMD använder bättre "binnade" kretsar för den första chipleten på Ryzen 9 5900X som klarar högre klockfrekvenser vid varje given spänningspunkt.

Genom att klicka oss in på "Benchmark"-fliken i vänsterspalten kan vi ta en närmare titt på prestanda- och effektförändringarna som skett efter överklockningen. Det vi kan se är att prestandan vid flertrådad belastning i Cinebench R20 har ökat med cirka 7 procent efter överklockningen samtidigt som effektuttaget har minskat med 5 procent. Så i praktiken högre prestanda vid lägre effektuttag än processorn körandes med sina grundvärden ur kartong – trevligt!

Nu ska vi spara ned parametrarna för överklockningen till en profil och för att göra det klickar vi oss tillbaka till "Tuner"-fliken och sedan på "Profile Management". Då vi vill spara inställningarna till "P1"-profilen trycker vi på "Fill P1 Profile", vilket laddar in parametrarna som är lagrade från senaste överklockningssessioner. Därefter klickar vi på "Apply Profile" följt av "Save Profile".

Nu skulle vi egentligen kunna nöja oss med en enstaka profil, men för att utnyttja programmets potential fullt ut behövs en andra profil, "P2", som ska användas vid mer lättrådade scenarion. Låt oss därför klicka tillbaka till "Tuner"-fliken igen för att testa fram en sekundär profil.

Nu behöver vi mata in referensvärdena för "P2"-profilen som programmet dumpade ut efter den första diagnostikrundan. Om dessa inte längre syns längre upp i loggen så finns de sparade i form av textfiler inuti "CTR LOGS"-mappen. För att kunna mata in värdena behöver vi först ändra "Settings mode" till "Advanced". Därefter går det att skriva in värdena för "Reference voltage" samt "Reference frequency".

Här finns även möjlighet att ändra andra parametrar såsom strömbudget (PPT, EDC, TDC) samt maximal temperatur. Vi väljer att låta dessa stå kvar enligt programvarans grundnivåer, vilka är högre än AMD:s fabriksinställningar för Ryzen 9 5900X. När allt är redo är det bara att trycka på "Tune"-knappen och brygga en till kopp kaffe medan CTR arbetar sig igenom olika frekvenser och spänningar.

Ungefär 30 minuter in i vår körning kraschade systemet och startade om. CTR har inbyggd funktionalitet för att kunna återuppta överklockningsprocessen efter en krasch, vilket fungerade denna gång och efter ytterligare några minuter var programmet färdigt. De nya överklockningsparametrarna dumpas nu ut i loggen och sparas även internt i mjukvarans minne, så nu är det dags att spara och applicera dem på "P2"-profilen.

Återigen klickar vi oss in på "Profile Management" för att komma åt profilhanteraren. Eftersom överklockningsparametrarna nu finns sparade i programmets minnesbuffer kan vi fylla i dessa automatiskt på "P2"-profilen genom att trycka på "Fill P2 Profile". Därefter klickar vi "Apply P2 Profile" följt av "Save P2 Profile".

Nu är det på sin plats att förklara hur den automatiska växlingen av profiler fungerar och därför vänder vi blickarna mot "P1"-profilens ruta. Här syns parametern "CPU usage trigger" vilken står på 75 procent i grundläge. Vad detta innebär är att vid fall där processoranvändningen överskrider 75 procent kommer "P1"-profilens överklockning att appliceras.

Kikar vi nu istället på "P2"-profilens ruta syns två andra parametrar, nämligen "CCX usage max" och "CCX usage min". Dessa står på 75 respektive 25 procent och innebär i praktiken att när CCX-klustrens användning ligger mellan 25 och 75 procent så kommer "P2"-profilens överklockning att appliceras. Utöver detta finns "Holding time" för både "P1"- och "P2"-profilerna, vilken specificerar hur länge en profil ska hållas aktiv innan växling sker till följd av förändring i processoranvändning.

Den sista profilen, "P0", går inte att redigera och representerar processorns grundnivå ur kartong. När CCX-klustrens användning underskrider 25 procent kommer CTR att stänga av de båda överklockningsprofilerna och återvända till "P0" för att uppnå så hög enkeltrådad prestanda som möjligt. Vid kraftigt flertrådad belastning kommer "P1" att aktiveras medan "P2" kommer att kicka in automatiskt vid lättare trådade arbetslaster.

Innan vi är klara behöver den automatiska profilväxlingen aktiveras. Låt oss därför återvända till "Tuner"-fliken en sista gång och bocka i "CTR Hybrid OC". Då programvaran behöver vara igång för att överklockningsprofilerna ska aktiveras kan det även även vara en bra idé att bocka i "Autoload profile with OS" samt "To tray". Detta kommer att starta programmet tillsammans med operativsystemet och hålla det minimerat i systemfältet. Starta därefter om systemet och se så att allt laddar som det ska.

När allt är uppe och rullar är det ett bra tillfälle att stabilitetstesta systemet med varierande typer av arbetslaster. Hoppa gärna mellan tunga flertrådade laster som 3D-rendering eller Prime95 och mer mellantunga laster som spel för att se att båda överklockningsprofilerna håller sig stabila. Upplevs instabilitet kan det vara värt att återvända till "Profile Management" och vrida tillbaka klockfrekvensen i steg om 25 MHz för båda CCX-klustren, spara, och sedan försöka igen.

Sammanfattade intryck kring Clock Tuner for Ryzen 2.0

Clock Tuner for Ryzen 2.0 är utan tvekan ett intressant verktyg för överklockning som kan underlätta en del när det gäller att hitta rätt nivåer gällande klockfrekvenser och spänningsnivåer – åtminstone när det fungerar som det ska. Mjukvaran kan nämligen vara ganska opålitlig och kraschbenägen redan vid diagnostiksteget, vilket gör att det kan bli ett tidsödande arbete att ens få fram de första referensvärdena för överklockningen.

Programmet har i sin senaste version inbyggd funktionalitet för att återuppta sessionen vid en eventuell krasch eller omstart, vilket tyvärr inte alltid fungerar. Vid flertalet tillfällen råkade vi ut för att mjukvarans konfigurationsfil blev korrupt efter en krasch, vilket gjorde att programmet vägrade starta. Man behövde då radera mappen som syns på bilden ovan för att återställa allt till grundinställningar, vilket innebar att det bara var att börja om från början med testandet.

Med allt detta sagt är det viktigt gå in med rätt typ av förväntningar på CTR 2.0. Många kan säkert tro att det är en nyckelfärdig "enklicks"-lösning för automatisk överklockning, vilket det inte riktigt är. Det är däremot ett kompetent program för att få fram ungefärliga frekvensvärden som en processor är kapabel till och hantera dessa på ett smidigt sätt med flertalet dynamiska överklockningsprofiler, som inte klipper av klockfrekvenstopparna vid enkeltrådade laster.

Utvecklaren 1usmus fortsätter arbeta på mjukvaran och väntas släppa en ny version med förbättrad funktionalitet och mer finkornig justering av profiler senare i februari. Utöver det finns AMD:s nylanserade funktion "Curve Optimizer" som används för att justera processorns frekvens- och spänningskurva för att uppnå högre prestandanivåer ihop med Precision Boost Overdrive – något som definitivt kan vara värt att kika närmare på framöver.

Har du provat att överklocka med hjälp av CTR 2.0 eller AMD:s Curve Optimizer? Dela med dig av dina erfarenheter i kommentarstråden!