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概要

自宅ハイパーバイザーマシン用に手に入れたIntel Core i7-5960X。組み込む前にOC、パフォーマンスを測定してみたところ驚きの結果に。

概要
モチベーション
やったこと
検証結果まとめ
所感, 雑記
Appendix
- 写真達

モチベーション

5960xとx99マザーとメモリ32Gがセットでお得に手に入った
なんと40k切り。

やったこと

今回やったこと。

パーツ選定

当初は予算50kくらい(CPU、マザー、メモリこみこみ)で10C/20T以上のXeon e5 v3あたりを探していたが、Xeonは予算内では厳しそうなのと、実現したいことは16T程あれば足りるため、5960xも候補に入っていた。
ソケットは同じLGA2011-3なので、もしコア数が足りなくなったらXeonに乗り換えればいい。また、5960xはXeonよりコア数が少ない分動作クロックが稼げるので、コア数が足りていれば5960xのほうがパフォーマンスが出るだろうと思っていた。ECCメモリは特に拘らない。
そんな状況で年末あたりから毎日某オークションや某フリマを巡回して、やっと巡り会えたが5960xとx99マザーとメモリ32Gのセットである。

で、買いました。

むふふ pic.twitter.com/5GoxZJPa88
— げんまいろえ (@kqlg4) 2020年1月22日

Intel Core i7-5960X ?

Q3'14に登場した、コンシューマー向け最強(当時)のCPUである。コンシューマー向け初のDDR4対応や、圧倒的なコア数で脚光を浴びた。価格は$999。現在のi9-10980XEのポジションといったところか。
スペックは以下。

項目	値
C/T	8/16
ベースクロック	3.00 GHz
ブーストクロック	3.50 GHz
TDP	140 W
PCIeレーン数	40

ark.intel.com

会場設営

バラック会場を設営。 f:id:keroqueue:20200201224750j:plain

構成は以下。

種別	名前, 型番	メーカー	備考
CPU	Core i7-5960X	Intel	-
GPU	GV-N65TOC-2GI	GIGAGYTE	GTX650Ti
マザー	X99-DELUXE	ASUS	-
メモリ	F4-2666C15D-16GRR	G.Skill	x2, 計32GB
ストレージ	m-SATA SSD	?	256GB
電源	WIN+ Power 3	hec	700W 80PLUS Bronze
CPUクーラー	Kraken X52	NZXT	240mm ラジエーター

初期設定

以下のように設定。BIOSバージョンは最新の4101。

種別	項目	設定値	備考
オンボードスイッチ	TPU	Disabled	-
オンボードスイッチ	EPU	Disabled	-
オンボードスイッチ	SLI/CFX	3-WAY	-
オンボードスイッチ	EZ_XMP	Enable	-
UEFI	DRAM Frequency	DDR4-2666MHz	-

Auto設定でのベンチマーク

CinebenchR20
スコア: 3208pts
漆黒ベンチ
GPUは手持ちのRTX2060を使った。

スコア: 15258

...!?
3800Xのスコア超えてません!? keroqueue.hatenablog.com

OCする

まずはコアクロック倍率をマニュアルに設定する。
CPU Core Ratioを"Sync All Cores"にして、1-Core Ratioの任意のコアクロック倍率を入力する。コアクロック倍率(Core Ratio)*ベースクロック(BLCK Frequency)がコアクロックの値となる。
今回は38から開始した。 f:id:keroqueue:20200201032324j:plain

コア電圧をマニュアルに設定する。コア電圧が高ければ高クロックが安定するが、発熱が多くなるため、なるべく低い値から始めて必要に応じて少しずつ盛っていく。
今回は1.1Vから開始した。 f:id:keroqueue:20200201032406j:plain

CPU Load-line Calibration(LLC)のレベルを8に上げる。CPUはオーバークロック時、Vdroopと呼ばれるコア電圧が低下する現象がおこるが、LLCによって高負荷時にコア電圧を盛ることで、コア電圧の低下を防ぐことができる。 f:id:keroqueue:20200201222215j:plain

設定を保存してOSを立ち上げ、Cinebenchを回す。完走したらデータを記録して、コアクロック倍率を1上げる。失敗したら、コア電圧を0.025上げる。これを繰り返してクロックを詰めていく。
本環境では、4.7GHzまでCPUクロックを詰めることができた。以下にコア電圧とスコアのグラフを示す。
43→44あたりから昇圧が必要になり、46→47は0.75Vも昇圧する必要があった。48チャレンジで段階的に1.4V(+0.1V)まで盛ったが、ベンチ完走が近づく雰囲気がなかったため47が限界と判断した。
Cinebenchのスコアはクロックに比例して直線的に伸びた。

Cinebenchの最終スコアは4132(+924)。 f:id:keroqueue:20200201223604p:plain

3800XをOCした際のCinebench最終スコアは43.75GHzで5028。3800Xは3560XよりもIPCが優れていることがわかる。 f:id:keroqueue:20190929124923p:plain

漆黒ベンチは15546(+288)。 f:id:keroqueue:20200201230710p:plain

AfterburnerのログをSplunkに取り込んで可視化したCPUとGPUの負荷とフレームレートのタイムラインは以下。3800XよりもGPU負荷が高いので、オブジェクト多数の時のボトルネックが少ないと思われる。 f:id:keroqueue:20200202042554p:plain

3800Xのグラフは以下。 f:id:keroqueue:20190929150524p:plain keroqueue.hatenablog.com

3560Xと3800Xのタイムラインを比較してみる。
ロード時間が違う関係で徐々にずれているが、5960Xの方がGPU負荷が100%張り付きしている時間が長く、フレームレートも稼げていることがわかる。

検証結果まとめ

結局闘えるのか、まとめ。

5960XのOC特性

ベース	ターボ	OC
3.0GHz	3.5GHz	4.7GHz (Core Voltage: 1.3V)

Intel CPUはクロックの伸びがいいのでOCが楽しいという情報をよく目にするが、実際そのとおりだった。ブースト3.5GHzからOC4.7GHzは圧巻。

5960XのCinebenchスコア

ターボ	OC (4.7GHz)
3208	4132

AllCore4.375GHzの3800Xに勝てずIPCの違いが見られた。さすがに現行主流の製品群には敵わない。

5960Xの漆黒ベンチスコア

ターボ	OC (4.7GHz)
15258	15546

※GPU: RTX2060, Display resolution: 2560x1080

OCせずとも3800Xよりもいいスコアを叩き出してしまう驚きの結果となった。闘えているどころの話ではない。

所感, 雑記

3800XはAllCoreでカタログブーストクロック(4.5GHz)まで回らなくて正直"は?"となっていたが、5960XはOCしていて楽しかった。
漆黒ベンチでの特性を見るに、FF14やるならIntel CPUのほうがいいんだろうか。9900Kとかは漆黒ベンチでどんなグラフを描くのか気になる...。
CinebenchでCPUの処理性能を測定するのは一般的だが、ゲーミング性能はタイトルによるようなので用途に合ったCPUを選ぶと幸せになれそう。

5年以上前のCPUだが、今でも十分使えるCPUであることが分かった。TDPからするにOC常用でのワットパフォーマンスはいまいちっぽいけど。
これからハイパーバイザーとして頑張ってもらおう。