みかん食べながら

Handmade PC Life(ㆁᴗㆁ✿)

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旬組み!2020「10900K + ASRock Z490 AQUA 本格水冷OCチェックよ!」

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暑い!このままじゃメルトダウンしちゃう

なに霊烏路空みたいなこと言ってるの。まあ確かに溶けそうだけど

今年は花火とかお祭りとかやってないしただ暑いだけの夏にようはない!

そうね、こんなんじゃ一夏のアバンチュールもできやしないわね

500回も夏を経験してるのに残念ですね

うるさいっ!フランだって同じようなもんでしょ!

私はしょっちゅう火遊びしてるよ?(ガサゴソ)

...あんたのはただのイタズラであってその火遊びじゃないからね?
って部屋の中で花火の準備しないの。咲夜に怒られるわよ

だって何か夏らしい遊びしたいじゃん!

そうねぇ、家の中でできる夏らしい遊びといえばやっぱりアレじゃないかしら?

あ~アレね、完全に理解した!(電ドリ持ちながら)

わかってるんだかわかってないんだか...

こんばんワ。テレワークなのもあってほとんど外出してないので、夏の実感があまりないみかんです(ㆁᴗㆁ✿)
今年は梅雨明けが遅すぎて今がちょうど暑さのピークって感じですよね...きっと9月までアチチな残暑が続くんだろうな。外出される方は熱中症にくれぐれもご注意を!
今回は夏の自作PCにピッタリのASRock Z490 AQUAに電ドリを使ってMOD...ではなくて本格水冷でオーバークロックチャレンジしていきたいと思います!
ちなみにAQUAの特徴とかは前回の記事で紹介してるので気になる方はそちらも読んでもらえればと思います!

www.mikantabenagara.com

パーツ一覧

CPUとマザーボード以外はいつもの検証機から流用してます。

ケース STREACOM BC1 Open Benchtable
OS Windows 10 Pro May 2020 Update
マザーボード ASRock Z490 AQUA
CPU Intel Core i9 10900K (非殻割)
CPUグリス Thermalright TFX
メモリ GALAX HOF OC Lab Master DDR4-4000 8GB x2
ビデオカード ZOTAC GAMING GeForce GTX 1650 Low Profile
ストレージ Intel Optane SSD 905P(SSDPED1D960GAX1) 960GB
電源ユニット Seasonic FOCUS Plus Platinum 850W
電源ケーブル Custom CableMod Cable
リザーバ/ポンプ EK-Quantum Kinetic FLT 120 D5 PWM D-RG - Plexi
ラジエータ Alphacool NexXxos UT60 Full Copper 360mm
ラジエータファン Cooler Master MASTERFAN SF120M x3基
水温計 Bitspower Touchaqua Digit thermal sensor
水冷システムケース アルミフレームで自作

検証機

いつものSTREACOM BC1をササっと組み立てて
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水冷システムはアルミフレームから自作した台にラジエータとリザポンを固定します。
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AQUAにCPUを載せていきます。
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アタリでもハズレでもない平凡な10900K!
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CPUグリスは愛用してる最強にソリッドなThermalright TFXを塗りました。
良く冷えるけど塗りにくさエクストリームなのでオススメはしづらい(๑•́ω•̀)
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AQUA水枕のゴツさときたら…完全に鈍器。なんせ約1.8kgあるからね。
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たまにやっちゃう保護フィルムの剥がし忘れにご注意を!
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水枕を固定したらメモリと電源ケーブルを装着
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グラボとストレージを装着して、最後にチューブで水冷システムと繋げたら完成です(๑•̀ㅂ•́)🎉
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ブラックとシルバーで統一したのでベンチ台に載せただけでもいい感じ。

起動!
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最近のシンプルで落ち着いたマザーもいいけど、やっぱり派手なLEDも好きだわぁ。
Z490 AQUAのリーク画像を見たときは、X570のがデザイン良かったんじゃ...と思ったけど、実物見たら宝石感もあるしとってもラグジュアリーやん!チップセットヒートシンクのエッチングとか最高かよ!
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起動時のOLED演出も素敵。
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オーバークロックについて

いつもの免責はっておきますね( ˘ω˘)
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CPU

Z490 AQUAはIntel準拠の電力・電流制限がかかってないため、PL1(Long Duration Power Limit)、PL2(Short Duration Power Limit)、Core Current Limitはデフォルト状態で無制限になっています。

IXTU(Intel Extreme Tuning Utility)
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また、電圧を安定化させるLLC(Load-Line Calibration)も電圧を手動で設定すると自動で最適なLevel 1に設定してくれるので、電圧を盛ってクロックを上げるだけで簡単にオーバークロックできるようになっています。
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みかんの個体10900Kで安定動作を確認できたのは以下の設定値でした。
・All Core 5.2GHz、Cache 5.0GHz→Vcore 1.34V
・All Core 5.3GHz、Cache 5.0GHz→Vcore 1.44V
All Core 5.3GHzで動作できるためハズレ個体ではありませんが、要求電圧が高めなのでアタリでもないようです。
1.4V以下で5.3GHzを運用できるのが理想だけど、AQUAはVRMも水冷でガッツリ冷やせるので個人的には1.45V以下なら常用して大丈夫かなと思ってます。(あくまでも自己責任でね)
というのも電圧Autoで負荷時に1.45Vを超えることも普通にありますし、X99、Z170、X370、Z370、Z390と多くのマザーで1.4V以上で常用してきたけど故障した経験はありません。特にX370は録画機として3年以上24時間365日運用してますがピンピンしてます。
5年以上の長期運用なら1.35Vまでに抑えた方が安全だとは思いますけどね!

メモリ

今回試した4種のメモリではXMP適用だけでいずれもすんなり起きてきたので、4000MHzあたりまで難なく動作すると思います。
後述しますが常用電圧での4000MHzより上はあまり得意ではないようなので4266や4400のメモリだと場合によっては手動でタイミングを緩めないと起動できないかもしれません。
とはいえ使用したメモリがSamsung B dieだけなので他のチップはわかりませんが…
・T-FORCE XCALIBUR RGB DDR-4000 18-20-20-44 1.35V
・GALAX HOFⅡ DDR4-3600 17-18-18-38 1.35V
・GALAX HOF OC Lab Aurora DDR-4000 19-25-25-45 1.40V
・GALAX HOF OC Lab Master DDR-4000 19-25-25-45 1.40V

手動でタイミングを詰めてみて気づいた点は、他のマザーと比べてじゃじゃ馬感があって、苦手なクロック域だとピタッとはまるタイミングと電圧でないと安定しないということ。
例えば4266MHzは17-18-18-39、1.5Vで動作したけど、18-19-19-41に緩めると起動直後にフリーズしたり、タイミングを変えずに電圧だけ1.6Vまで盛るとBSODが発生など。
またBIOSが不安定なようで、メモリ電圧を1.6V以上に盛るとBIOS画面を終了させるときに度々フリーズすることがありました。(電源長押しかリトライボタンを使わないと再起動できない状態)
2020.8.8時点で公開されているBIOS Ver 1.40、1.50、1.60とすべて試しましたが改善されませんでした。今後のアップデートに期待したいところです!
いろいろと未成熟感は否めないけど、競技向け電圧2Vまで盛って2nd、3rdタイミングまで頑張ってチューニングすれば、4000MHzをタイトな12-11-11-28-1Tで起こして、ベンチマーク Super Pi modを完走させることもできたので、4スロットマザーにしてはメモリOCで遊べる印象でした。
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常用電圧だと、GIGABYTE Z490 VISION GではGALAX HOF OC Lab Master DDR-4000を4400MHz、1.6V、16-17-17-37、2nd、3rdもタイトな設定でRAMtest等をクリアできましたが、Z490 AQUAでは18-19-19-40まで緩めて2nd、3rdをAutoにしてもRAMtestをクリアできなかったので、常用電圧のハイクロック運用はGIGABYTEマザーに一歩劣る印象でした。
というかZ490のGIGABYTEマザーはVISION Gに限らずミドルレンジでもメモリがかなり回るようになってる気がします。

長くなっちゃったのでまとめると
👉DDR4-4000までのOCメモリのXMP動作は問題なさそう
👉4スロットマザーなのに競技電圧でタイト設定を楽しむこともできる
👉常用電圧だと4000MHzを超えたあたりから安定動作を探るのが難しいので、ハイクロック運用は向いてない(気がする)
👉BIOS安定化がんばって!

レギュレーション

冷却環境
室温 室温計 25.2℃
水温 水温計 26℃
ポンプパワー 80%、回転数4000RPM
ラジエータサイズ 幅360mm、厚み60mm
ファン回転数 1500RPM

ポンプパワーとラジエータファンの回転数はBIOSからFAN-Tastic Tuningで固定。
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CPUのデフォルト動作はTarbo Boost Max 3.0とThermal Velocity Boostによってシングルコア5.3GHz、全コア4.9GHz駆動。
PL1、PL2、Core Current Limitはずれも無制限(Intel準拠でない点に注意)。
メモリのデフォルト動作は2133MHz、15-15-15-36-2T。
各OC設定は以下のとおり。

OC設定
CPU Core 5.3GHz
CPU Cache 5.0GHz
CPU Vcore 1.44V
Vcore Loadline Calibration Level 1
C-States Control Disable
Memory 4000MHz
Timing 15-17-17-36-2T
DRAM Voltage 1.50V
VCCSA Voltage 1.35V
VCCIO Voltage 1.20V
メモリTiming詳細設定
1st
tCL 15
tRCD/tRP 17
tRAS 36
CR 2T
2nd
tWR 10
tRFC 260
tRRD_L 4
tRRD_S 4
tWTR_L 7
tWTR_S 3
tRTP 6
tFAW 16
tCWL 14
3rd
tREFI 65535
tCKE 4
tRDRD_sg 7
tRDRD_dg 4
tRDRD_dr 6
tRDRD_dd 7
tRDWR_sg 11
tRDWR_dg 11
tRDWR_dr 11
tRDWR_dd 11
tWRRD_sg 26
tWRRD_dg 22
tWRRD_dr 4
tWRRD_dd 4
tWRWR_sg 6
tWRWR_dg 4
tWRWR_dr 4
tWRWR_dd 4

温度測定にはCPUに100%負荷をかけられるCPU-Z 1.92.2 Bench機能を使用。
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CPU温度、Package消費電力の記録にはHWiNFO64 v6.29-4220のログ取得機能を使用しました。
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記録間隔はデフォルトの2000ms
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記録間隔は結構誤差が大きく2500msくらいで記録されてるようで、5分とか短時間で時間経過に伴う計測をするのには向いてなさそうです。
今回は30分30秒記録し、スタートから30秒後より30分間を母集団としました。
なお、30分間の記録件数は734件でした(本来2000msなら900件あるはずなのでやはり記録間隔にブレがある)

出力されたログはCSV(カンマ区切り)ファイルなので、Microsoft Excelに貼って集計しました。
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ベンチマークで性能をチェック!

 各ベンチマークのスクリーンショットはCPUとメモリの両方をオーバークロックしたケースのみ載せています。

CINEBENCH R15

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シングル性能はCPUがデフォルトで5.3ギガー回っちゃうのでOCしても一緒ということもあり、差はありません。またメモリOCの差もほとんどないといっていいでしょう。
過去記事で何度もお伝えしてるけど、Intel CPUのメリットはこの1コア当たりの速さにおいてライバルのAMDにかろうじて勝っている状況です。
描画負荷が低くビデオカードがボトルネックにならないゲームでは、このシングル性能が高いほど高フレームレートをたたき出せる傾向にあるため、今のところゲーム最強至上主義ならIntel買って間違いないと言えるでしょう!
マルチ性能はというとALL5.3ギガーで2900cbに到達しました。また、メモリのOCで僅かですが伸びてるのが確認できます。なおライバルと比較すると悲しくなるのでそこはスルーします。

CINEBENCH R20

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傾向としてはCINEBENCH R15と同じです。
CPU 5.3GHz、Mem 4000MHzでも7000cbには届きませんでした。ちょっと悔しい!
別のマザーではCPU 5.3GHz、Mem 4400MHz 16-17-17-37で7003cbを出せたので、AQUAもBIOSアップデートでハイクロック帯が安定して動作するようになると嬉しいですね。

CPU-Z Bench

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CPUのOC効果は出てるけど、メモリはほぼ効果ありませんでした。

GeekBench5

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2019年9月にリリースされたGeekBenchの第5世代ベンチマーク。
拡張現実や機械学習など先端テクノロジーに対応するため、新しいCPUテストが追加されてるらしい。
メモリのパフォーマンスがシステムに与える影響を正確に算出するため、前世代GeekBench4よりメモリ使用量が増えてるとか。
無理なメモリOCの設定をするとまずこのベンチマークが通らないので安定動作の簡易的なテストにもオススメ。
(常用で絶対安心ラインを探るならMem TestやRAMtest推奨)
シングル、マルチともにCPUのOCよりもメモリのOCによるスコアの伸びが大きいのがわかります。
別のマザーではCPU 5.2GHz、Mem 4400MHz 16-17-17-37でマルチスコア12987だったので、CPU 5.3GHz、Mem4266MHz  16-16-16-36あたりがとおれば13000超えは狙えるんじゃないでしょうか。
CPU 5.2GHz、Mem 4600MHzを通す方が板によっては簡単に13000超えられそうですけどね。

温度と消費電力をチェック!

CPU Package温度

第10世代CPUではヒートスプレッダとダイの隙間はソルダリング(半田付け)されてるし、前世代よりもヒートスプレッダを厚く、ダイを薄くすることで温度を低く抑えられる改良が施されてます。(熱移動の効率が良くなったというべきか)
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個人的にはダイ面積が広くなったことのが熱移動に貢献してる気もしますが...とにかく前世代ほど爆熱にはならないです。

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まず非OCであるCPU Defaultの温度から見ていくと、Average 67℃、Max68℃で良く冷えてるのがわかります。
面白いことに、別のマザーにEKWBのCPU単体水枕で計測したときは平均69℃、Max 70℃でした。
(水枕以外の水冷パーツは同一、室温24.8℃と今回より0.4℃低い、開始時水温26℃と同条件、計測時間は20分だったので今回より短い)
旬組み!2020「10900K + GIGABYTE Z490 VISION G 本格水冷OCチェックよ!」 - CPU Package温度
条件的には今回のがやや不利にもかかわらずAverage、Maxともにマイナス2℃低く抑えれてます。
Z490 AQUAの鈍器のような巨大水枕は見掛け倒しじゃないってことですね!
正直、計測結果がでるまでは、VRMの熱も一緒に伝わるのでCPU単体水枕より冷えないと予想してたけど嬉しい結果でした。

次にOCでのAll Core 5.3GHzでは、Vcore 1.44V盛らないと負荷テストがとおらない個体だったので平均84℃と高めだけど、十分常用できる温度に収まってます。
別のマザーで検証した経験から、おそらくAll Core 5.2GHz、Vcore 1.35Vあたりなら75℃以下に抑えられると思います。

ヒートシンクと基板温度

サーモグラフィカメラ Seek SHOT PROを使ってヒートシンクと基板温度を計測しました。

CPU-Z Stress 30分間後の温度
デフォルト(非OC) スポットファンなし
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Core 5.2GHz、Cache 5.0GHz、Vcore 1.44V スポットファンなし
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Vcore 1.44VのOCでもデフォルトとの差はヒートシンク温度で2℃、基板温度で5℃しか変わりませんでした。
さすがVRMまで水冷化されてるだけのことはあります。スポットファンなんて必要ありません!

CPU Package消費電力

CPU温度と同様にCPU-Z Stress 30分間をHWiNFO64で記録した平均と最大消費電力です。
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PL1、PL2、Core Current Limitがデフォルトで無制限になっているため、100%負荷が長時間続いてもTDPを大きく超える消費電力で稼働し続け、平均で171.45Wとなりました。
OCでは当然さらに消費電力はあがり、230W近くなります。
より負荷の高いCINEBENCH R20では一時的に250Wを超えるので、オーバークロックでの運用を検討されてる方はビデオカードの消費電力も含め電源選びに注意してくださいね!

 

いかがでしたでしょうか。
一体型の洗練されたデザイン、そして高めの電圧でもAll Core 5.3GHz常用が可能になる強力な冷却性能、まさにダブルクールな仕上がりでした。(CPUの個体によってはいくら電圧を盛ってもAll Core 5.3GHzが回らない可能性があることに注意)
メモリも4スロットのデイジーチェーン方式にもかかわらず、競技向け電圧まで盛れば、4000MHz、12-11-11-28-1Tのタイトなタイミングで動作させることができ、遊びがいもあります。ただ、よりハイクロックがG社に比べ素直に動作しにくい印象でした。残念なのはBIOSが未成熟な点。メモリOCで電圧を盛っているとBIOS画面から出る際にちょこちょこフリーズするのはなかなかのストレス。メモリOCはBIOS画面とOSをいったりきたりする作業なのでなおさらに。ただ、おま環という可能性もあるので他の方の情報提供もお待ちしてます!
もしかしたら今のBIOS不安定がメモリの動作に影響していてハイクロックで詰めづらいのかも?と好き勝手に邪推するのはこれくらいにして最後に一言。
MASTERPIECEマザーを手にすると所有欲がすごく満たされるので「一番いいのを頼む」ってタイプの人は買っちゃいましょう⁎ˇ◡ˇ⁎
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それでは最後まで読んでくださってどうもありがとう٩(๑❛ᴗ❛๑)۶
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