Inleiding
Ongeveer een jaar geleden introduceerde Intel een zogeheten K-versie van zijn E6500-processor. De E6500K, een op Wolfdale gebaseerde Pentium-dualcore met een standaard multiplier van 11, liep gecombineerd met zijn fsb van 266MHz op 2,93GHz. Aangezien de multiplier vrij instelbaar was, werd de processor al snel teruggevonden in rankings met kloksnelheden boven de 5GHz.
Nu is een processor met unlocked multiplier niets bijzonder voor Intel, maar deze feature is normaal gesproken voorbehouden aan de dure Extreme Edition-topprocessors. Intel brak met die traditie toen het de E6500K uitbracht. Deze opvoerbare Pentium kostte ongeveer evenveel als de reguliere E6500.

Intel heeft het niet bij die ene Pentium-dualcore gelaten: inmiddels zijn er ook twee K-edities van Core i-processors verschenen. De ene is een Clarkdale-dualcore, de Core i5 655K met een standaardkloksnelheid van 3,2GHz. De tweede K-cpu komt uit de Lynnfield-familie en is de op 2,93GHz geklokte Core i7 875K.

Beide processors moeten het voor de doorsnee gebruiker eenvoudig maken zijn systeem te overklokken, zonder dure koeling te hoeven aanschaffen. Een hoge spanning en dito baseclock zijn namelijk niet nodig om een hoge kloksnelheid te realiseren: het verhogen van de multiplier is voldoende.
Tweakers.net legde de twee K-processors op een Gigabyte-moederbord en liet de multiplier los. Daarbij richtten we ons met name op de goedkopere Core i5 655, die op twee moederborden werd getest, onder meer met vloeibare-stikstofkoeling.
Prijzen en specificaties
In feite zijn de K-versies van de Core i5- en i7-processors niet wezenlijk verschillend van de reguliere versies. Het enige verschil is de vrij instelbare multiplier.
We testten de processors op twee Socket 1156-moederborden: een van Gigabyte en een van Asus. Het bord dat Intel voor het testen ter beschikking stelde, laat zich wat minder makkelijk instellen en is daarom terzijde gelegd.
Het besturingssysteem voor onze overklokpogingen met lucht was de 64bit-versie van Windows 7 Ultimate. Voor ln2-overkloks werd het lichtere Window XP Professional van stal gehaald.
Een Samsung Spinpoint F1 deed dienst als bootdisk en een ATI Radeon HD 4770 zorgde voor het beeld. Het geheugen bestond uit twee Dominator GT-repen van ieder 2GB, met 8-8-8-20 als timings. Van Gigabyte gebruikten we het GA-P55A-UD7-moederbord en van Asus kwam het Maximus III Extreme-bord. Een CNPS10x Performa van Zalman zorgde voor de luchtkoeling; voor de ln2-overkloks werd een F1-tube gebruikt.
Merk en Type |
Merk |
Intel |
Productserie |
Core i5 |
Type |
655K |
Processortechniek |
Socket |
1156 |
sSpec Number |
SLBLK |
Snelheid |
3,2GHz |
Cores |
dual |
Geheugenspecificatie |
ddr3-1333 |
Procestechnologie |
32nm |
Thermal Design Power |
73W |
Video |
Geïntegreerde graphics |
Intel HD Graphics |
Videochip-snelheid |
733MHz |
Cache |
Cache Level 2 |
2x 256kB |
Cache Level 3 |
4MB |
Functies |
Threads |
2/4 |
Turbo-modus |
1/2 |
Maximale turbofrequentie |
3,46GHz |
Multiplier |
24 |
Stepping |
C2 |
Instructieset |
SSE, SSE2, SSE3, SSE4, SSE4.1, SSSE3, x86-64, XD |
Merk en Type |
Merk |
Intel |
Productserie |
Core i7 |
Type |
875K |
Processortechniek |
Socket |
1156 |
sSpec Number |
SLBJG |
Snelheid |
2,93GHz |
Cores |
quad |
Geheugenspecificatie |
ddr3-1333 |
Procestechnologie |
45nm |
Thermal Design Power |
95W |
Cache |
Cache Level 2 |
1MB |
Cache Level 3 |
8MB |
Functies |
Threads |
4/8 |
Turbo-modus |
2/2/4/5 |
Maximale turbofrequentie |
3,6GHz |
Multiplier |
22 |
Stepping |
B1 |
Instructieset |
EM64T, SSE2, SSE3, SSE4 |
Merk en Type |
Merk |
Gigabyte |
Type |
GA-P55A-UD7 |
Technische Specificaties |
Socket |
1156 |
Moederbordchipset |
Intel P55 |
Form factor |
atx |
Geheugentype
|
4x ddr3 |
Interfaces |
Card Interface
|
2x pci, pci-e x1, 4x pci-e x16 |
Hardeschijfbus
|
pata-133, 2x sata-300, 2x sata-600 |
Raid-modi |
0, 1, 5, 10, jbod |
Link Interface |
ATI Crossfire, Nvidia SLI
|
Externe verbindingen |
Ethernet |
2x 1Gbps |
Usb/firewire |
2x eSATA, 2x Firewire 800, 12x USB 2.0, 2x USB 3.0 |
Overige |
PS/2 |
Audio |
Audiokanalen |
8 (7.1) |
Audio-uitgangen |
analoog (3,5mm), digitaal coax (s/pdif), digitaal optisch (s/pdif) |
Merk en Type |
Merk |
Asus |
Type |
Maximus III Extreme |
Technische Specificaties |
Socket |
1156 |
Moederbordchipset |
Intel P55 |
Form factor |
atx |
Geheugentype
|
4x ddr3 |
Interfaces |
Card Interface
|
pci, 5x pci-e 2.x 16x |
Hardeschijfbus
|
9x sata-300, 2x sata-600 |
Raid-modi |
0, 1, 5, 10 |
Externe verbindingen |
Ethernet |
1Gbps |
Usb/firewire |
2x esata, 2x Firewire 400, 7x usb2.0, 2x usb3.0 |
Overige |
ps/2 |
Audio |
Audiokanalen |
10 (8+2) |
Audio-uitgangen |
analoog (3,5mm), digitaal optisch (s/pdif) |
De Core i5 655K en een Gigabyte-moederbord
Met een Socket 1156-moederbord met een goede bios is het overklokken van een K-processor een fluitje van een cent. Het Intel-desktopboard DP55WG, dat de chipfabrikant met zijn Core i5 665K en Core i7 875K meestuurde, bleek niet erg overklokvriendelijk - zoals wel vaker met Intel-borden het geval is. Daarom namen we Gigabytes GA-P55A-UD7-moederbord ter hand.
Met een multiplier van 30x leek de i5 655K in eerste instantie stabiel te zijn, maar onder belasting van Prime95 crashte het systeem toch. Om boven de 4GHz te draaien, bleken een lagere baseclock en een agressievere verhoging van de multiplier noodzakelijk. Met een multiplier van 34x, een baseclock van 120MHz en een corevoltage van 1,232V bleek de i5 op 4080MHz stabiel.
Metingen met RealTemp 3.40 tijdens het draaien van Prime95 wezen uit dat de twee cores dankzij de CNPS10X Performa-koeler niet warmer dan 47 graden werden. De idle-temperatuur bedroeg ongeveer 23 graden. Daarbij daalde de spanning tot 0,928V.
Verder overklokken zonder diep in de instellingen te duiken, bleek lastig. Een multiplier van 36x was te veel van het goede. Een multiplier van 35x, goed voor een kloksnelheid van 4,2GHz en met een turbosnelheid van 4,32GHz, bleek echter goed genoeg voor benches als Super Pi - helaas leverde dat net geen sub-10s-score op. Prime95 kreeg het systeem echter ook nu weer op z'n knieën, hoewel de temperatuur nauwelijks hoger was dan bij een kloksnelheid van 4GHz. Ook een spanningsverhoging naar 1,30V mocht niet baten.
Om 4,5GHz aan te kunnen tikken en een Super Pi-score van minder dan 10 seconde neer te zetten, was een behoorlijke spanningsverhoging nodig om alleen al in Windows te kunnen komen. Met een Vcore van 1,375V, met een droop naar 1,344V, kon een benchmark op 4,550MHz worden gedraaid. Dat bleek goed voor een 1M-score van 9,500 seconde in Super Pi. De extra spanning had wel z'n weerslag op de temperatuur: die steeg in idle-modus al naar 25 graden; de Prime95-test zorgde voor een rappe crash.
Iets meer spanning op de Vcore, pll en uncore gaf een stabiele overklok van 4,5GHz, met load-temperaturen van gemiddeld 50 graden.
De Core i5 655K en een Asus-moederbord
Het tweede bord waar we de i5 mee testten was de Asus Maximus III Extreme. Sinds biosversie 0901 biedt dit bord ondersteuning voor de Core i5 655K. Op de stocksnelheid van 3,2GHz verbruikte de 655K 86W; met Prime95 steeg het verbruik naar 133W. Dit ging gepaard met gemiddelde temperaturen van respectievelijk 20 en 37 graden.
Met de stocksnelheid van 3,2GHz en een turbo van 3,33GHz werd Super Pi 1M in 12,4 seconde doorlopen. De single- en multi-cpu-tests van Cinebench leverden scores van respectievelijk 4678 en 10.582 punten op.
Deze benches werden herhaald met enkele eenvoudige overkloks: hierbij werd enkel de multiplier verhoogd terwijl het regelen van de spanningen aan het moederbord werd overgelaten. Dit resulteerde met een multiplier van 29x in een overklok tot 4GHz, met actieve turbo. De idle-temperatuur bedroeg hierbij 26 graden, waarbij het opgenomen vermogen zo'n tien procent was gestegen tot 94W.
Onder belasting bleek het energieverbruik tot 146W te zijn gestegen. De temperatuur van de cores liep tijdens het draaien van Prime95 op tot 48 graden. De hogere kloksnelheid bleek goed voor een Super Pi 1M-score van 10,675 seconde en de twee Cinebench-scores bedroegen 5602 en 12.390 punten - een aanzienlijk verschil.
/i/1275037819.png?f=thumb)
Met de multiplier op 31x - 32x met turbo - wordt de spanning automatisch verhoogd naar 1,320V tot 1,344V. Dat bleek voldoende om de 655K op het Asus-bord stabiel Prime95 te laten draaien: het energieverbruik bedroeg daarbij 163W en de temperatuur liep op tot 56 graden.
De twee benchmarks werden wederom iets vlotter afgerond, met voor Super Pi een tijd van 9,995 seconde en Cinebench-scores van 5930 en 13.059 punten. Idle bedroeg het verbruik overigens 96W, waarbij een temperatuur van 26 graden werd gemeten.
/i/1275038199.png?f=imagenormal)
Met behulp van de ROG Connect-applicatie kon de baseclock nog wat worden verhoogd, wat in een ruime 4,5GHz resulteerde. Super Pi werd keurig doorlopen, maar Prime95 legde het systeem weer plat. Voor de ES-cpu lijkt de praktische grens derhalve tegen de 4,5GHz te liggen.
De overklokresultaten van de Core i7 875K
Ook de nieuwe quadcore in de K-serie, de Core i7 875K, is niet beperkt door een vaste multiplier. De kloksnelheid van de vier cores is standaard echter wat lager dan die van de Core i5 655K: de 875K tikt op 2,93GHz. Overklokken naar vergelijkbare snelheden als de 655K-dualcore is daarom ook wat lastiger, maar de cpu is desondanks zonder veel kunstgrepen tot ruim 4,3GHz op te voeren.
/i/1275037823.png?f=thumb)
Om tot de 4GHz te komen werd de Vcore op 1,375V gezet. De Vtt stond op 1,2V, de Pll op 1,86V en het geheugen op 1,66V. Vervolgens werd de baseclock tot 130MHz verlaagd en de multiplier werd op 31x ingesteld, wat met de turbo-functie goed is voor een werkelijke multiplier van 32x. Deze instellingen resulteerden in een overklok tot 4,16GHz, ofwel een toename van ongeveer 42 procent. Vervolgens draaiden we wederom de 1M-test van Super Pi, terwijl de stabiliteit met Prime95 kon worden bewezen.
/i/1275038200.png?f=imagenormal)
De volgende stap was het verder verhogen van de multiplier tot 33x, of 34x in de turbostand. De baseclock verlaagden we tot 125MHz. Deze instellingen resulteerde in een door Prime95 stabiel bevonden overklok van 4250MHz. Met de multiplier op 34x (turbo: 35x) en een topsnelheid van 4,375GHz, en met een Vcore van 1,375V, draaide de Lynnfield-cpu Super Pi nog wel, maar Prime95 zorgde al rap voor een blue screen. Variaties met een iets hogere baseclock van 130MHz en een multiplier van 33x/34x, goed voor een maximale kloksnelheid van 4,42GHz, zorgde ook voor crashes met Prime95, maar Super Pi kon wederom nog wel worden afgerond. Onze tijd: 9,562 seconde.
/i/1275037821.png?f=thumb)
De temperatuur van de processor was hierbij dankzij de extra spanning een stukje hoger dan normaal. Met een snelheid van 4,375GHz en in idle-modus stond de thermometer op gemiddeld 38 graden; onder load werd de temperatuur bij een kloksnelheid van 4,25GHz al snel 82 graden. Verder overklokken op lucht is gezien de vereiste spanningen dan ook niet aan te raden, tenzij de gebruiker de levensduur van de cpu ernstig wil bekorten.
De Core i5 655K op stikstof
Het 655K-systeem werd voor een wat serieuzere overklokpoging geïsoleerd met kneedgum en overgoten met vloeibare stikstof, oftewel ln2. Om de stikstof op de juiste plaats te houden werd een tube op de cpu geschroefd en er werden ook nog wat fans gemonteerd om condensvorming te voorkomen.
/i/1275044878.png?f=imagenormal)
Met de 1,952V op de cpu - dat is bijna de maximale spanning die het moederbord kan leveren - kon de processor naar ruim 6,2GHz worden getild. Daarbij werd de multiplier slechts twee tandjes verhoogd tot 27x, de baseclock daarentegen werd opgeschroefd tot 232MHz. Dat werd deels met het bios en deels met EasyTune versie 6 - de overkloktool van Gigabyte - geregeld.
/i/1275037818.png?f=thumb)
Dat resulteerde uiteindelijk in een overklok tot 6,264GHz, goed voor een Super Pi-score van 6,781 seconde. Op het moment van schrijven was de CPU-Z-score op HWBot met 6,3GHz slechts een fractie hoger. Super Pi-scores waren er nog niet.
Het ES-exemplaar waarmee Tweakers.net overklokte, wilde helaas niet harder lopen dan de 6,264GHz: een verdere verhoging van de multiplier of de baseclock resulteerde onherroepelijk in een crash.
/i/1275038201.png?f=imagenormal)
Ook pogingen om met een lage baseclock van 150MHz en een hoge multiplier de kloksnelheid te verhogen, strandden. Met een multiplier van 39x wilde de baseclock niet hoger zonder een bluescreen te veroorzaken, waarmee deze methode een maximale kloksnelheid van 5850MHz opleverde.
Conclusie
De beide K-processors blijken zonder al te veel moeilijkheden tot 4GHz te kunnen worden overgeklokt. Voor hogere snelheden dient wat meer gespeeld te worden met spanningen en baseclocks, maar de Clarkdale en de Lynnfield met unlocked multiplier zijn voor de in overklokken geïnteresseerde gebruiker zeker een aanrader.
De prestaties van een overgeklokte Core i5 655 of i7 875 zijn dan wel beter dan die van de cpu's op de standaardsnelheden, maar het is de vraag of overklokken tot boven de 4GHz de moeite waard is. De spanningen moeten dan serieus verhoogd worden, wat de levensduur mogelijk verkort en het opgenomen vermogen van het systeem zeker nadelig beïnvloedt.
We hebben ons met name op de Core i5 655K gericht omdat deze processor veel overklokpotentieel biedt. Ook de prijs-prestatieverhouding is interessant: deze Clarkdale zou minder dan 200 euro gaan kosten. De Lynnfield-quadcore is iets minder interessant: deze Core i7 875K gaat naar verwachting niet minder dan 250 euro kosten en is, mede dankzij zijn vier cores en de daardoor inherent lagere kloksnelheid, lastiger op te voeren dan de 655K-dualcore.
Al met al heeft Intel met de 655K een voordelige cpu ontwikkeld, die zich aantrekkelijk ver laat opvoeren. De concurrentie met AMD, die met de op 3,2GHz geklokte Phenom II 555 al een Black Edition voor minder dan honderd euro aanbiedt, kan Intel echter nog niet op alle fronten aan. De prijs van Intels dualcore is hoger en er zijn geen unlockbare extra cores. Daar staat wel tegenover dat de 655K vrij eenvoudig hogere snelheden kan halen en de prestaties, gezien de HWBot-resultaten, zijn beter dan die van de Phenom II 555.