Zen 2 Ryzen 3000 Overclocking Guide

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Ryzen 3600 Overclocking Guide

Der folgende Guide wurde von unserem Leser „def“ verfasst! Er richtet sich zum einen an diejenigen, die ihren Zen 2 ans Maximum bringen möchten, gleichzeitig aber auch an all jene, die Wert auf Effizienz legen.

Vorwort und Hinweise

AMD hat mit PBO (Precision Boost Overdrive) einen für jedermann sehr einfachen und funktionsfähigen Auto-Overclocker eingebaut. Allerdings arbeitet dieser nicht wirklich effizient und kann sogar dafür sorgen, dass ihr deutlich weniger Leistung habt als ihr eigentlich auf euren anliegenden Taktraten haben könntet. Mit manueller Übertaktung kann sowohl die Leistung optimiert und die Effizienz (Leistung zu Stromverbrauch) verbessert werden.

Vorweg noch, dieser Test beruht ausschließlich auf Grundlage meiner eigenen Hardware. Da jedes Stück Hardware ein Unikat ist, können Werte abweichen und sollten als Richtwert angesehen werden.

System

  • Prozessor: AMD Ryzen 5 3600
  • Mainboard: MSI B450M Mortar Max
  • Kühler: Noctua NH-D15 chromax.black
  • Gehäuselüfter: 3x Arctic P14, 1x P12
  • Speicher: G.Skill Trident Z RGB 16GB DDR4-3600 CL14-14-14-28 B-Dies
  • Grafikprozessor: MSI GeForce GTX 1070 Aero ITX 8G
  • Gehäuse: Fractal Design Meshify C Mini
  • Netzteil: Corsair SF450 80 PLUS Gold 450W SFX12V
  • Betriebssystem: Microsoft Windows 10 Pro 64Bit

Wichtig: Das Übertakten geschieht auf eigene Gefahr. Im schlimmsten Fall können Schäden an der Hardware nicht ausgeschlossen werden!

Grundlagen

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Ihr werdet feststellen, dass etliche Einstellungen bezüglich Overclocking mehrfach vorhanden sind: UEFI, UEFI AMD Overclocking (seperat im UEFI, bei allen Herstellern gleich=Vorgabe von AMD) und Ryzen Master.

Es ist allerdings nicht irrelevant wo ihr Einstellungen vornehmt, denn es gibt feste Prioritäten, welche Einstellungen bevorzugt behandelt werden. Nachfolgend seht ihr, mit der höchsten Priorität beginnend, die Reihenfolge:

  1. Ryzen Master
  2. UEFI -> AMD Overclocking
  3. UEFI

Zur Klarstellung: Jegliche vorgenommenen Einstellungen werden von der höheren Priorität überschrieben/ignoriert.

Da sich Ryzen Master die Freiheit nimmt auch Einstellungen zu ändern, die nichtmals im UEFI vorhanden sind und Werte fest überschreibt, rate ich dringend von der Nutzung ab. Für das weitere Vorgehen empfehle ich deswegen, falls bereits installiert, Ryzen Master zu deinstallieren und einen CMOS-Reset durchzuführen.

Außerdem empfiehlt es sich sowohl auf der aktuellsten BIOS Version zu sein, als auch die neusten AMD Chipset Treiber zu installieren. Achja und natürlich Windows 10 mit der Build 1909 oder höher.

Zur Kontrolle in Windows empfehle ich HWInfo ab Version 6.24.

Bevor ihr euch nun an die Arbeit macht, bitte ich euch mit Cinebench R20 einen Run mit Standardeinstellungen (UEFI Reset, PBO auf AUTO) durchzuführen und dabei HWInfo laufen zu haben.

Ausgangslage

Um eine grobe Richtung zu bekommen, wo ihr mit eurer CPU starten solltet, bitte ich euch einen Screenshot von HWInfo zu machen, während ihr Cinebench R20 laufen lasst. 

Die Werte, die ihr auf der linken Seite eingekreist seht, sind die Taktraten, die effektiv bei Multithreadbelastung anliegen (in diesem Beispiel ca. 4000mhz). Für diesen Takt wird eine Vcore (oben rechts eingekreist) von etwa 1.260v angelegt. Je nach dem wie diese Werte bei euch aussehen, sollte dies die Grundlage für euer weiteres Vorgehen sein.

Nun geht es ins UEFI

UEFI

Wie unschwer zu erkennen nutze ich ein MSI Mainboard. Bei anderen Herstellern weichen die Funktionen in Namen/Ort ggF. ab.
Ihr bewegt euch ausschließlich auf der untersten Ebene der Prioritätsskala, sprich bei den Einstellungen des Mainboard-Herstellers. Sollten Werte nicht greifen, könnt ihr immer noch eine Stufe höher gehen -> AMD Overclocking

Die nachfolgenden Bilder zeigen die von mir gewählten Einstellungen, um das Optimum aus meinem System zu holen.

Fangt hier bitte mit humanen Werten an und arbeitet euch langsam vorwärts. Ich empfehle die Werte aus dem vorigen PBO Run nachzustellen und zwar mit fixen Werten und deaktviertem PBO. Im Beispiel des Screenshots wären dies 4000 MHz bei 1,260 Volt. Je nach eurer Chipgüte sind die erreichbaren Werte extrem schwankend!

Abgesehen von euren ermittelten Werten bei Takt und Vcore können alle nachfolgenden Einstellungen übernommen werden.

Ryzen 3600 OC
Auf diesem Bild geht es ausschließlich um die CPU Ratio. 42 bedeutet hier 4200 MHz (Ratio x 100). Alle weiteren Einstellungen hier können auf Auto belassen werden. Jegliche RAM-Einstellungen auf den Bildern haben keinen Einfluss auf diesen Guide.
Bei CPU Core Voltage ist es wichtig, dass ihr AMD Overclocking wählt. Damit stellt ihr sicher, dass auch weiterhin die C-States (Stromsparmechanismen) funktionieren. Solltet ihr diese Einstellungsmöglichkeit nicht haben, solltet ihr CPU Ratio und Vcore direkt über das AMD Overclocking Menü durchführen und diese Werte im regulären OC Bereich eures Mainboards auf Auto belassen.
Ignoriert bitte auch hier die Einstellungen bezüglich RAM (NB/SoC Voltage, DRAM Voltage).
PBO deaktivieren!

AMD Overclocking Menü für aktivierte C-States

Resultate

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Fangen wir mit dem Ausgangswert zum Vergleich an.

Ryzen 3600 default oc
Standardsettings

Ich erreiche also mit meinem Ryzen 3600 und Standardeinstellungen mit PBO (auto) ca. 3600 Punkte (schwankt immer um einige Punkte, macht euch da keine Gedanken).

Die CPU lief dabei auf einem Allcore von ca. 4000 MHz (bitte schaut ausschließlich auf den -effektiven Takt- in HWInfo, während ihr die Benchmarks macht).

Als CPU Package Power wurden dabei 90 Watt erreicht und die Temperatur lag bei ca. 72°C. Heiß, aber nicht kritisch

Fassen wir also zusammen:

UEFI Default (PBO auto)
Allcore Takt4000 MHz
CPU Core VoltagePBO geregelt
CPU Package Powe 90 Watt
Temperatur: 72°C
Cinebench R20 Score3600

PBO lässt vieles durchgehen und zeigt teilweise sehr hohe Taktraten an, allerdings bringt es die Leistung nicht auf die Straße. Wir reden hier dann von Core-Stretching. Daher nehmt immer CB20 zum Vergleich, wenn ihr euch selbst davon überzeugen wollt.

Schauen wir also mal was es bringt auf PBO zu verzichten und manuell Einstellungen vorzunehmen. (Die nachfolgenden Einstellungen bilden 1:1 meine oben verlinkten UEFI Screenshot-Einstellungen ab. Einzige Änderung jeweils der Multiplikator und die CPU Core Voltage)

Eingestiegen bin ich mit einer Spannung von 1,200v (also deutlich unter der vorher anliegenden Spannung) und hatte Glück, denn das System konnte ohne Probleme Booten. Ich nutze also diese Spannung um zu sehen wo ich mit der CPU stehe.

Der Ablauf ist recht simpel: Werte einstellen und los. Läuft das System stabil kann der Multi/Ratio weiter angehoben werden. Sollte euer System nicht starten oder abstürzen müsst ihr die Spannung anheben. Geht dabei in kleinen Schritten hoch (0.05 V oder weniger).

UEFI Default (PBO aus)
Allcore Takt4000 MHz
CPU Core Voltage1.200 V
CPU Package Powe 78 Watt
Temperatur: 64°C
Cinebench R20 Score3632

Beachtlich: Ohne Leistungseinbußen bleibt die CPU bereits 8 Grad kühler und verbaucht weniger Strom.
Da der Benchmark ohne weiteres durchlief, bin ich weiter zu Core Ratio 42 gegangen, bei noch gleicher Spannung.

Ratio: 42, 1.200V
Allcore Takt4200 MHz
CPU Core Voltage1.200V
CPU Package Powe 79 Watt
Temperatur: 64°C
Cinebench R20 Score3795

Wie ihr sehen könnt hat sich trotz erhöhtem Multiplikator bei gleicher Spannung die Package Power quasi nicht verändert, jedoch knapp 200 Punkte im Cinebench zugelegt. Also wieder eine Stufe weiter:

Ratio: 43, 1.200V
Allcore Takt4300 MHz
CPU Core Voltage1.200V
CPU Package Powe 79 Watt
Temperatur: 66°C
Cinebench R20 Score3887

Auch 4.3 GHz gehen bei meiner CPU noch ohne Erhöhung der Spannung. Hier sehen wir also immer noch keine großartige Änderung bei Verbrauch und nur minimal höherer Temperatur. Die 4.4 GHz konnte ich ich aber nur mit einem leichten Anstieg der VCore durchführen.

Ratio: 44, 1.250V
Allcore Takt4300 MHz
CPU Core Voltage1.250 V
CPU Package Powe 87 Watt
Temperatur: 70°C
Cinebench R20 Score3969

Durch die nötige Erhöhung der Spannung um 0.05V haben wir hier jetzt einen Verbrauch nahe den 90Watt, die wir schon als Ausgangswert mit default-Einstellungen hatten. Allerdings nun mit fast 400 Punkten mehr im CB20. Dies entspricht knapp 10% mehr Leistung bei gleichem Verbrauch und sogar minimal besseren Temperaturen.

Man kann an dieser Stelle noch mehr probieren, doch man sieht bereits bei 1.25 V den anstieg der Temperaturen. Bei 1.3V und mehr nimmt der Effekt zu. Von noch höheren Spannungen rate ich für den Dauerbetrieb ab!

Als Ergänzung hierzu noch ein SingleCore Benchmark mit einem Allcore Takt von 4400, in dem ich es auf 514 Punkte geschafft habe.
Im Vergleich dazu lag ich mit default-Einstellungen und PBO auf Auto bei 489 Punkten (Der Takt lag hier im Singlecore-Boost bei 4200mhz)

Nachdem ich die ersten groben Tests vollzogen hatte, machte ich mich nochmal ans Ausloten der minimal benötigten Spannung für einen stabilen Betrieb der jeweiligen Taktraten.

Es ist mir demnach möglich ein Allcore Setting mit 4000mhz bei nur 58Watt laufen zu lassen. Im Vergleich benötigt bei gleicher Leistung das Default Setting 55% mehr Strom. Dabei blieb die CPU fast 20 Grad kühler, ein enormer Unterschied. Es lässt sich festhalten, dass insbesondere das Ausloten der Mindestspannung ein riesen Vorteil bringen kann.

Zusammenfassung aller Settings

Anbei noch Benchmark mit Forza Horizon 4 um den Zugewinn in der Praxis zu zeigen

Ryzen Overclocking benchmark

Fazit und Schlusswort

Auch wenn die Leistung bei AMDs aktueller CPU Generation von Haus aus beachtlich ist und PBO automatisiert seine Dienste verrichtet, muss man sich als erfahrener Nutzer nicht zwangsläufig zurücklehnen. Stattdessen kann man noch eine Menge Potential aus seiner Hardware rauskitzeln. Sei es das letzte Plus an Performance, oder ein niedriger Verbrauch und somit einhergehende niedrige Temperaturen. Es gibt eine Menge auszuloten. Belohnt wird man mit einem schnellem, kühlen und somit auch leisem System!

Wie groß der Spielraum ist, hängt von der Güte eures Chips ab. Bei meinem Ryzen 3600 war der Spielraum beachtlich. Könnt ihr keine positiven Effekte beim Allcore-OC feststellen, rate ich zur regulären Nutzung von PBO, denn das funktioniert unterm Strich recht gut.

Desweiteren rate ich niemandem dazu eine dauerhafte Spannung von über 1,3 V zu nutzen, da ihr ansonsten mit sogenanntem Degrading (Abnutzung der CPU, bei längerem Verlauf höhere Spannungen für gleiche Taktraten nötig oder Totalverlust) rechnen müsst. Dieser Prozess wird durch mehrere Faktoren wie Spannung, Temperatur und Auslastung bestimmt. Seht also bitte von 12 Stunden Prime Tests bei hohen Spannungen, vor allem in Kombination mit AVX(2) ab.

Ich hoffe euch hat dieser Guide gefallen und konnte euch etwas weiterhelfen.

Ich freue mich schon auf eure Ergebnisse!

Möchtet ihr euer System noch weiter optimieren empfiehlt sich ein Blick in den RAM Overclocking Guide

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Gerne stehen wir euch bei Fragen auch in unserem Forum zur Verfügung
.

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20 Kommentare

  1. Schöner Guide, vielen Dank dafür!

    Leider macht in meinen Augen OC auf den aktuellen Plattformen kaum noch Sinn. Die CPUs sind so nah am Maximum, da lohnt sich der Aufwand kaum noch, ohne die Effizienz komplett zu opfern. RAM-OC hingegen bringt bei Ryzen verhältnismäßig viel.

  2. Grundsätzlich gebe ich dir recht, allerdings gerade mit dem Auge auf Effizienz macht es absolut Sinn.

    Ich spare mit meinem 24/7 Setting knapp 34% Strom bei gleichzeitig 5% Leistungssteigerung. Das ist finde ich nicht zu verachten, zumal ja auch deutlich niedrigere Temperaturen damit einher gehen.

    Und zusätzlich kann ich ruhiger schlafen, weil die Spannungen nicht durch die Decke gehen. Sprichwort „degrading“

    RAM-OC bringt aber selbstverständlich was reine Performancesteigerung angeht am meisten. Da werde ich mich wohl auch noch bei Zeiten austoben.

  3. Danke, sehr gut erklärt.

    Werde mich heute im Laufe des Tages mal dran machen und das auch probieren.

     

    System ist ein Gigabyte X570 Aorus Pro mit einem Ryzen 3950X.

    Ich werde berichten. 😉

  4. Ich habe jetzt mal ein bisschen mit den Settings herum gespielt.

     

    Default:

    CPU VCore = 1,225 V

    CPU Ratio = 35

    Cinebench (mehrere Durchläufe) = 9358 – 9414 Punkte

    CPU-Temp Max       = 71,8°C

                    Average = 63,0°C

     

    Erster Test:

    CPU VCore = 1,200 V

    CPU Ratio = 35

    Cinebench (mehrere Durchläufe) = 9145 – 9198 Punkte

    CPU-Temp Max       = 63,1°C

                    Average = 56,8°C

     

    Zweiter Test:

    wie erster Test, nur CPU Ration auf 36 erhöht

    System bootet nicht, es erfolgt ein BIOS-Reset

     

    Also entweder mache ich etwas grundlegend falsch oder meine CPU ist eine Diva. 😉

  5. Hast du mit irgend einem deiner Tests PBO verwendet?

    Die Voltage Angaben von mir sind nur eine Richtung. Wenn dein System mit Vcore X nicht bootet, war es zu wenig.

    Du musst bedenken, dass ein Ryzen 3600 ein CCX mit 8 Kernen nutzt, wovon 2 abgeschaltet sind = 6 Kerne.

    Ein Ryzen 3700x/3800x hat ebenso nur ein CCX, allerdings mit den vollen 8 Kernen. <- wird vermutlich daher mehr Vcore benötigen.

    Ryzen 3900x hat 2x das CCX vom 3600, um auf 12 Kerne zu kommen. <- Vcore wird hier wieder eher richtung 3600er möglich sein

    Ryzen 3950x hat 2x das CCX vom 3700x/3800x, um auf 16 Kerne zu kommen. <- s. o.

    Da muss man sich ganz einfach rantasten.

    Du kannst auch den Default-Run (sofern mit PBO) nutzen, um zu sehen welche Spannungen auf allen Kernen bei Volllast anliegen. Das ist zumindest mal eine Richtung in die man gehen kann beim testen.

     vcore_richtwert.jpg

     

    Beispiel Ryzen 3600

     
    Beispiel Ryzen 3900x
     
     
  6. Sehr schöner Guide. Meine nächste CPU wird wohl auch ein Zen. Vielleicht könnte man noch eine kleine Tabelle oder einen Graphen erstellen, der herzeigt inwiefern sich Vcore zum Takt und der ansteigenden Performance verhält.

  7. Kann ich theoretisch machen, ist halt die Frage wie aussagekräftig die ist. Denn jede CPU wird unterschiedlich performen durch Qualitätstoleranzen.

    Ich kann die Graphen gerne aufgrund meiner CPU erstellen, aber das bringt anderen ansich nicht wirklich was.

  8. Ich habe nochmal den Bereich # UEFI überarbeitet. Das meiste davon in rot hervorgehoben und Bild dazu hinzugefügt. Ich denke das ist so etwas einfacher und verständlicher was die Vorangehensweise angeht.

  9. Grad mal n kleinen Vergleich gemacht bezüglich Effizienz bei meinem Chip. Schon sehr erstaunlich wie das skaliert.

    Allcore = 4000
    VCore = 1.010v
    Package Power = 58Watt
    Temp = 54°C
    CB20 = 3600

    Allcore = 4200 (+5%)
    Vcore = 1.110v (+0.100v)
    Package Power = 67Watt (+15%)
    Temp = 58°C (+7%)
    CB20 = 3800 (+6%)

    Allcore = 4300 (+7%)
    Vcore = 1.200v (+0.190v)
    Package Power = 79Watt (+36%)
    Temp = 65°C (+20%)
    CB20 = 3900 (+8%)

    Allcore = 4400 (+10%)
    Vcore = 1.250v (+0.240v)
    Package Power = 87Watt (+50%)
    Temp = 70°C (+29%)
    CB20 = 4000 (+11%)

  10. Ich werd wohl erstmal das 4ghz Setup fahren jetzt, da meine GPU so oder so IMMER limitiert 🙂

    So tu ich derweil was für die Umwelt, bis ich mal ne neue Stromfresser GPU krieg. Dann spielts eh keine Rolle mehr 😉

  11. Hab mir nochmal den Spaß gemacht und weiter ausgelotet. Ergebnis hat sich noch etwas weiter in Richtung Effizienz verschoben bei den höheren Taktraten:

    Allcore = 4000
    VCore = 1.010v
    Package Power = 58Watt
    Temp = 54°C
    CB20 = 3600

    Allcore = 4200 (+5%)
    Vcore = 1.110v (+0.100v)
    Package Power = 67Watt (+15%)
    Temp = 58°C (+7%)
    CB20 = 3800 (+6%)

    Allcore = 4300 (+7%)
    Vcore = 1.140v (+0.130v)
    Package Power = 72Watt (+25%)
    Temp = 60°C (+13%)
    CB20 = 3900 (+8%)

    Allcore = 4400 (+10%)
    Vcore = 1.230v (+0.220v)
    Package Power = 83Watt (+43%)
    Temp = 68°C (+26%)
    CB20 = 4000 (+11%)

    Allcore = BIOS DEFAULT
    Vcore = Auto
    Package Power = 90Watt (+55%)
    Temp = 73°C (+35%)
    CB20 = 3600 (=)

  12. Ich hab mal was vorbereitet und hoffe so ein wenig Licht in die Toleranzen der Chipgüte zu kriegen. Kann gerne jeder mitmachen wer möchte und hier seine Werte posten.

    Beispiel:

    Manuelles Setting (PBO OFF):

    Username:

    CPU:

    Allcore (effektiver Takt):

    Vcore:

    CPU Package Power:

    Cinebench20:

     

    PBO Setting:

    CPU:

    Allcore (effektiver Takt):

    Vcore (während CB20 läuft):

    PPT:

    TDC:

    EDC:

    AutoOC:

    Scalar:

    CPU Package Power:

    Cinebench20:

     

  13. Moin Leute,
    ich habe mich nochmal hingesetzt und einen etwas greifbareren Benchmark in Form von Forza Horizon 4 mit eingepflegt.
    Ich denke hier kann man ganz gut erkennen welchen Vorteil manuelles Übertakten bei Zen2 haben kann, nämlich Effizienz.
    In anderen Spielen kann natürlich eine höhere Leistungssteigerung der Fall sein. Ich weiß nicht wie gut Forza hier skaliert. Allerdings finde ich die Auswirkungen auf Verbrauch und Temperatur bemerkenswert. Die Übersicht wird noch in den Guide selbst mit eingepflegt.
    Desweiteren dürft ihr euch schon bald über eben diesen Benchmark als Vergleich freuen, um Auswirkungen des Arbeitsspeichers zu zeigen. Ihr dürft gespannt sein 🙂
     CPU_BENCH_FH4.jpg

  14. Wie viel Spannung liegt bei Forza mit Default-Einstellung an der CPU an?Prozentual ist der Unterschied in der Leistungsaufnahme echt saftig, da lohnt es sich richtig Hand anzulegen und zu undervolten. 😮 
    Hast du zufällig auch ein Strommessgerät für die Steckdose? Misst man diesen Unterschied 1:1 an der Steckdose oder arbeiten die Spannungswandler durch die niedrigere Leistungsaufnahme vielleicht auch noch effizienter?

  15. Spannung bei Forza mit default liegt bei 1,35 und 1,4v.
    Ein Messgerät hab ich leider nicht, aber allein durch die Spannung wird klar, warum der Verbrauch und die Temperaturen so hoch sind @stock
    Werd mir wohl irgendwann mal ein Messgerät anschaffen müssen. Solang muss ich mich auf HWInfo Werte verlassen, die nach einigen Youtubern, die die VRMs getesteten haben bei meinem Board wohl sehr akkurat sein sollen.

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