Vor mehreren Wochen wurde ich im Bekanntenkreis gefragt, was das Problem sein könnte wenn kein Browser mehr funktioniert. Genauer: Beim Versuch entweder Microsoft Edge oder Mozilla Firefox zu starten wird dies nur mit einer Fehlermeldung quittiert, das nicht genug Berechtigungen vorhanden seien. Komischer Fehler, warum sollten nach jahrelangem problemlosen Betrieb plötzlich Berechtigungen fehlen?

Nach einigem Hin und Her wurde durch telefonische Anleitung die Installation einer neuen Mozilla Firefox Version erreicht und schließlich mithilfe eines funktionierenden Browsers AnyDesk installiert, mithilfe dessen ich mir das Problem selbst ansehen konnte. Da kam eine Überraschung zutage: Auf dem PC läuft wie seit jeher Windows 8.1 Home, 64-Bit!

Seit längerem ohne jegliche Updates (End of Life war am 10. Januar 2023!), war das Problem letzendlich abgelaufene Root-Zertifikate. Ein weiterer Betrieb mit 8.1 war sowieso keine praktikable Option, also habe ich ein In-Place-Upgrade auf Windows 10 22H2 via AnyDesk aus der Ferne durchgeführt. Das hat Stunden gedauert, weil als Bootlaufwerk immernoch die werksseitige 3.5″ WD Festplatte mit 1 TB Kapazität* verbaut ist. Der sowieso sehr kleine i3 Zweikerner vierter Generation wird zusätzlich durch die mittlerweile sehr schmalen 4 GB DDR3 RAM in Form eines Speicherriegels zusätzlich stark ausgebremst. Alles in allem ein deutlich gealtertes System, aber mit dem Potenzial sehr kosteneffizient aufgerüstet zu werden. Genau das habe ich dann heute, einige Tage später, auch getan.

Nach einer Grundreinigung sieht die Welt gleich freundlicher aus:

Upgrades

Der PC wird lediglich zum Betrachten von Fotos und gelegentlichem Surfen im Internet verwendet. Also kein Grund, auf allerneueste und teure Hardware umzusteigen. Für überschaubares Geld lässt sich noch einiges aus diesem 2014er Acer Aspire herausholen – Hier eine Gegenüberstellung der aktuellen Komponenten und der geplanten Aufrüstung:

Das UEFI war bereits auf dem aktuellen Stand, das habe ich überprüft bevor ich irgendetwas auseinandergebaut habe. Hintergrund ist das neuere Prozessoren innerhalb einer Generation meist erst durch aktualisierten Microcode in Form von neuerer BIOS bzw. UEFI-Version unterstützt werden. Der geplante i7-4790 ist sogar ein Refresh innerhalb von Haswell-DT, daher sogar neuer als die i7 Releasemodelle waren und Inkompatibilitäten sind nicht auszuschließen.

Hier die Komponenten, bis auf die CPU alles aus meinem Fundus:

Umbau des Prozessors

Das ist durch den Sockel FC-LGA 1150 denkbar einfach:

Als Wärmeleitpaste habe ich die bewährte MX-4 von Arctic* verwendet, zur Reinigung der Komponenten 99,9% Isopropanol*. Die zwei neuen Arbeitsspeicherriegel dazu und siehe da: POST erfolgreich, läuft. Im UEFI wird alles korrekt erkannt. Nun noch die Partitionen verkleinern, die Festplatte auf die SSD klonen und alles wieder zusammenbauen.

Erfolg?

Zu Vergleichszwecken habe ich am Anfang mit originaler Hardware Cinebench R23 und den PassMark Performance Test v11.1 laufen lassen und nach dem Umbau erneut. Beides unter demselben Windows 10 Home, 64-Bit. Dadurch kann man die Leistungssteigerungen nun gut darstellen:

Die Steigerungen sind durch die Bank sehr großzügig ausgefallen und extrem spürbar. Besonders die integrierte Grafikeinheit die im i7 etwas stärker als die im i3 ist profitiert zusätzlich durch den Dual Channel Betrieb mit zwei Riegeln (statt zuvor mit nur einem). Durch die Patches gegen Spectre bzw. Meltdown und andere Faktoren werden die Referenzergebnisse aber nicht ganz erreicht. Hier die Cinebench-Screenshots:

Dann die PassMark-Ergebnisse, durch fehlendes Internet zum Testzeitpunkt allerdings nur offline:

Zu guter Letzt noch die HWiNFO-Übersicht der jeweiligen Konfiguration:

Der Beitrag Acer Aspire XC-605: Spätes Upgrade in Zeiten extremer Speicherpreise erschien zuerst auf flohs blog.

Wie schon zuvor beim RetroBook-Projekt festgestellt, ist die maximal offiziell unter Windows XP unterstützte Intel Prozessorgeneration die Dritte – Codename Ivy Bridge. Diese stellt eine leichte Verbesserung von Sandy Bridge dar, die dafür ein wirklich guter Fortschritt war (Taktraten, Leistung pro Watt, AVX, SATA-III, PCI-Express 3.0, …).

Also ist der nächste Schritt, in welche Richtung es gehen soll. Das ist schnell herausgefunden, der leistungsstärkste Ivy-Bridge-Prozessor, der im Consumer-Desktop-Segment zu haben war, ist der i7-3770K. Eine Quad-Core-CPU mit Hyperthreading, das K verrät die Übertaktbarkeit. Nach kurzer Suche findet man diesen Prozessor gebraucht mittlerweile relativ günstig. Also wird es dieser werden, oder?

⧉ Intel

⧉ Intel

⧉ Intel

Super, das ging ja schnell…

…nein, eher nicht. Ich wollte gerade bei der Prozessorleistung ans Limit gehen. Da gäbe es noch die Workstationmodelle auf Ivy-Bridge-Basis, da wäre als leistungsstärkster der i7-4960X zu nennen. Verwirrende Namensgebung seitens Intel, man würde wegen der „4“ in der Bezeichnung einen Haswell-Prozessor erwarten. Dieser hat 6 Kerne und 12 Threads, also schon 50% mehr von allem. Übertaktbar ist auch diese CPU, dazu sind 15 MB L3-Cache im Vergleich zu den maximalen 8 MB im Desktopsegment beim i7-3770K eine echte Verbesserung.

Parallel dazu muss man wissen, das Intel die Desktopprozessoren ab Ivy-Bridge nur noch mit Wärmeleitpaste zwischen Heatspreader und Die ausgeliefert hat, was zahlreiche Probleme mit sich bringt und für einen guten Betrieb oder sinnvollen Overclock ein Delidding fast schon erfordert, besonders über 10 Jahre später. Die Workstationprozessoren sind allerdings noch verlötet, ein weiterer Pluspunkt. Nicht so gut ist die Leistungsaufnahme – 130 Watt im Originalzustand.

Weiterhin ist die Workstationplattform als Quad-Channel DDR3 ausgelegt, d.h. der maximale RAM-Ausbau ist 64 GB bei 8 Speicherriegeln (8 x 8 GB) statt den üblichen 32 GB bei 4 Riegeln (4 x 8 GB) im Desktop-Segment. Der theoretische Lese- und Schreibdurchsatz ist ebenfalls fast doppelt so hoch.

⧉ Intel

⧉ Intel

⧉ Intel

Also wird es dieser, sieht doch super aus?

Theroetisch ja. Nach längerer Recherche habe ich jedoch einen anderen Wunschkandidaten auserkoren, der jahrelang absichtlich komplett unter dem Radar vieler flog. Dieses Modell gab es offiziell niemals im Einzelhandel zu kaufen, nur in Form von bereits fertig konfigurierten Computern, genauer: Ausschließlich in Apple Mac Pro „Trashcan“ Modellen von 2013, als konfigurierbare CPU. Gebraucht war diese CPU lange Zeit sehr teuer weil sehr begehrt und selten. Die Rede ist vom GOAT der Ivy-Bridge-Generation:

Intel Xeon E5-1680 v2!

Zugegeben, ein etwas sperriger Name. Dazu ein Xeon, sind die nicht sehr niedrig getaktet?
Ja, der Takt ist wirklich relativ niedrig. Dazu gleich mehr.

Die technischen Daten werden jeden Computerfreund hellhörig werden lassen, insbesondere bei Release 2013, wo vier Kerne mit viel Takt als High-End bezeichnet wurden:

• Sockel LGA 2011, also hardwaretechnisch unverändert passend auch auf Workstation-Mainboards
• 8 Kerne, 16 Threads
• 25 MB L3-Cache (!)
• Aus irgendeinem Grund ÜBERTAKTBAR!

Unglaublich eigentlich, ich würde gerne erfahren wie es dazu kam das die Einzelsockelversionen von Ivy-Bridge EP mit den Namen E5-16XX v2 einen freien Multiplikator haben, auch die kleineren Varianten sind offen. Entweder macOS hat irgendwelche Tricks angewandt bzgl. Stromaufnahme o.ä. oder irgendjemand bei Intel hat vergessen den Multiplikator zu sperren. Egal wie, egal wer – DANKE.

⧉ Intel

⧉ Intel

⧉ Apple

Hier ein Überblick über die Unterschiede zwischen dem i7-4960X und Xeon E5-1680 v2:

Dieser Prozessor wird es werden, eine willkommene Seltenheit in diesem Windows XP Retro PC. Nachdem ich öfter auf Angebote geachtet hatte konnte ich nach einigen Wochen ein Exemplar bei eBay für 90€ erwerben.

Der Beitrag <h5>Retro-XP-PC #2: </h5><h3><b>Vier Ivy Bridge Kerne?</b></h3> erschien zuerst auf flohs blog.

Um sich einen Überblick der damals möglichen und somit garantiert kompatiblen Bestelloptionen zu verschaffen, helfen u.a. die Dokumente von HP weiter:

Hier findet sich das originale Service- und Wartungshandbuch für beide Modelle (Englisch):
https://www.levnapc.cz/ProductsFiles/hp-elitebook-8540p-8540w-manual-en.pdf (archive.org)

Auf Seite 78 gibt es eine schöne Liste der Prozessoren, die unterstützt werden:

⧉ HP

Eine Entscheidung muss getroffen werden…

Wir sehen, das mit dem Anwendungszweck im Hinterkopf entschieden werden muss ob mehr die maximale Leistung eines einzelnen Kerns (In diesem Falle dann vermutlich eher eine Dual-Core CPU, zwei Kerne) oder bevorzugt mehr Kerne (Quad-Core CPU, vier Kerne) das Ziel sein sollen.

Die Kernanzahl eines Prozessors bestimmt allgemein aber nicht die maximal mögliche Leistung eines einzelnen Rechenkerns, in diesem speziellen Fall macht es aber Sinn sich zwischen diesen zwei Optionen zu entscheiden. Es wird immer ein Kompromiss sein, wobei Intels Turbo Boost diesen aber sehr stark abmildert, wie man noch sehen wird.

Die i5 und i7 Prozessoren in dieser Liste unterstützen alle zusätzlich „Hyper-Threading“ , können bei zwei Kernen also vier Threads abarbeiten und bei vier dann acht Threads. Das erhöht die Effizienz und steigert die Leistung.

Zuerst schauen wir aber was für CPUs es überhaupt für diesen Sockel gab, denn nur weil HP diese bestimmten Modelle zur Veröffentlichung auflistet bedeutet das noch lange nicht das nur diese im 8540p funktionieren werden.

Macht es Sinn auch nach anderen Prozessormodellen derselben Generation zu schauen?

Der Support wird allgemein von Intels Codemodul, der im BIOS vom Hersteller (In diesem Fall HP) binär integriert ist, bestimmt. Dieser ist oft mit der ganzen oder dem größten Teil einer jeweiligen CPU-Generation kompatibel, unabhängig was der Hersteller konfiguriert / verkauft / bestückt.

In diesem Fall Nehalem bzw. Westmere als Überarchitektur, Clarksfield oder Arrandale als Name des Kerndesigns. In dieser ersten Generation Core-i-Prozessoren ist das Ganze noch etwas verwirrend, später gab es bis auf wenige Ausnahmen immer nur Modelle innerhalb einer Architektur und eines Kerndesigns.

Einen gute Liste kann man hier finden, da wird der Chipsatz zugrunde gelegt:
https://www.cpu-upgrade.com/mb-Intel_(chipsets)/QM57_Express.html (archive.org)

Jetzt haben wir einen Überblick über die möglichen Optionen:

Das sind die sinnvollsten Prozessoren mit zwei Kernen und vier Threads (Dual-Core mit Hyper-Threading):

Bezeichnung Lithografie	Daten
i7-640M (SLBTN) Arrandale (32 nm)	Leistungsstärkster Dual-Core, mit HP Support Grundtakt: 2.80 GHz Kernanzahl / max. Turbo-Boost: 1 – 3.46 GHz 2 – 3.20 GHz Caches: L1 : 128 KB L2: 512 KB L3: 4 MB Mögliche RAM-Takte: 800 MHz oder 1066 MHz TDP: 35 Watt HD Graphics (Ironlake) integriert, durch dedizierte GPU im 8540p uninteressant, aber für andere Notebooks u.U. wichtig!
i7-620M (SLBPD – C2 | SLBTQ – K0) Arrandale (32 nm)	Grundtakt: 2.66 GHz Kernanzahl / max. Turbo-Boost: 1 – 3.33 GHz 2 – 3.06 GHz Caches: L1 : 128 KB L2: 512 KB L3: 4 MB Mögliche RAM-Takte: 800 MHz oder 1066 MHz TDP: 35 Watt HD Graphics (Ironlake) integriert, durch dedizierte GPU im 8540p uninteressant, aber für andere Notebooks u.U. wichtig!

Wenn wir einen leistungsstarken Prozessor mit vier Kernen und acht Threads (Quad-Core mit Hyper-Threading) haben möchten, um auch bei Anwendungen flexibler zu sein und mehr Reserven zu haben, kommen diese Modelle in Frage:

Bezeichnung Lithografie	Daten
i7-940XM (SLBSC) Clarksfield (45 nm)	Leistungsstärkster Quad-Core Grundtakt: 2.13 GHz Kernanzahl / max. Turbo-Boost: 1 – 3.33 GHz 2 – 3.20 GHz 3 – 2.40 GHz 4 – 2.40 GHz Caches: L1 : 256 KB L2: 1 MB L3: 8 MB Mögliche RAM-Takte: 1066 MHz oder 1333 MHz TDP: 55 Watt Keine integrierte Grafik!
i7-920XM (SLBLW) Clarksfield (45 nm)	Grundtakt: 2.00 GHz Kernanzahl / max. Turbo-Boost: 1 – 3.20 GHz 2 – 3.06 GHz 3 – 2.26 GHz 4 – 2.26 GHz Caches: L1 : 256 KB L2: 1 MB L3: 8 MB Mögliche RAM-Takte: 1066 MHz oder 1333 MHz TDP: 55 Watt Keine integrierte Grafik!
i7-840QM (SLBMP) Clarksfield (45 nm)	Leistungsstärkster Quad-Core, mit HP Support Grundtakt: 1.86 GHz Kernanzahl / max. Turbo-Boost: 1 – 3.20 GHz 2 – 2.93 GHz 3 – 2.00 GHz 4 – 2.00 GHz Caches: L1 : 256 KB L2: 1 MB L3: 8 MB Mögliche RAM-Takte: 1066 MHz oder 1333 MHz TDP: 45 Watt Keine integrierte Grafik!
i7-820QM (SLBLX) Clarksfield (45 nm)	Grundtakt: 1.73 GHz Kernanzahl / max. Turbo-Boost: 1 – 3.06 GHz 2 – 2.80 GHz 3 – 1.86 GHz 4 – 1.86 GHz Caches: L1 : 256 KB L2: 1 MB L3: 8 MB Mögliche RAM-Takte: 1066 MHz oder 1333 MHz TDP: 45 Watt Keine integrierte Grafik!

Exkurs Modellwahl:

Ein genereller Hinweis zum Thema „Immer das größte Modell nehmen“ :
Die mobile Extreme Serie (erkennbar am „XM“) hat eine TDP von 55 Watt, also 10 Watt mehr als maximal vorgesehen von HP.
Das kann funktionieren, oder auch nicht. Außerdem stehen diese Modelle nicht in der Supportliste von HP.

Zusätzlich sind diese Modelle (i7-920XM und i7-940XM) übertaktbar, was das BIOS von HP nicht zulässt und daher keinen Mehrwert bietet. Parallel dazu sind speziell diese Modelle aus verschiedenen Gründen gebraucht oft ein vielfaches teurer, einfach nur weils die „größten“ Modelle sind („Extreme!“). Marketing ist halt „A hell of a drug“.

Ich empfehle sich immer mehrere Modelle nahe an der Leistungsspitze anzuschauen, und zu vergleichen.
Mir fällt ein Beispiel ein, als ich den Dual-Core i3-Prozessor der ersten Generation in einem Acer-Desktop-PC (Der nun als Werkstatt-PC dient, dazu mehr in einem anderen Beitrag) aufgerüstet habe:

Der größtmögliche unterstützte Prozessor wäre ein i7-880 gewesen, der aber quasi nirgends wirklich verfügbar ist und neu auch schon fast unbezahlbar teuer war. Das nächstkleinere Modell wäre ein i7-870 – Dieser kostete zu dem Zeitpunkt deutlich über 40€ auf den üblichen Plattformen (Mittlerweile ist auch dieser recht günstig zu haben).

Es wurde dann ein i7-860. Warum?
12€ inkl. Versand. Leistung?

Ein lächerlicher Unterschied. Damals einiges an Geld gespart, ohne technisch wirklich etwas zu verlieren.

Man sollte nie außer Acht lassen das alles was auf- bzw. umgerüstet wird und dieses Alter besitzt nur noch aus „Gründen“ und sei es Nostalgie angefasst wird, finanziell lohnt sich das selten. Dreifacher Preis für 4% wäre ein Beispiel für Irrationalität.

Weiter gehts mit der Prozessorauswahl:

Zurück zum 8540p kamen für mich aufgrund des akzeptablen Gebrauchtpreises zu dem Zeitpunkt diese zwei Modelle in Frage:

Diese zwei entstammen außergewöhnlicherweise ja sogar aus zwei verschiedenen Architekturen und wurden in zwei verschiedenen Lithografieprozessen hergestellt. Beide stehen auf der Supportliste von HP, gut.
Wo liegt leistungsmäßig der Unterschied, das muss doch viel sein?

Ich fasse es mal mit „Wow, der Dual-Core ist auf einem Kern unerwarteterweise echt nicht wirklich schneller“ zusammen.
Das ist natürlich nur die halbe Wahrheit, was man oben aus der Tabelle herauslesen kann – Das Quad-Core Modell knickt bei zunehmender Last deutlich weiter ein und nimmt sich 10 Watt mehr als der Dual-Core.
Trotzdem ist für mich die Entscheidung gefallen, vorallem bei der aussagekräftigen Betrachtung der Einzelleistung in Cinebench R10:

Der i7-840QM wird es in unserem Fall werden, doppelte Kernzahl ist für mich ein guter Tausch gegenüber minimalem Verlust in der Single-Core-Leistung. Zumal vier Kerne heutzutage die Low-Cost-Einsteigerklasse sind und für modernere Software mehr Kerne und Threads nur gut sein können. Trotzdem beachtlich, wie gut der i7-620M im Vergleich im Multicore-Test dasteht, die Verbesserung bzw. Verkleinerung des Lithografieprozesses von 45 nm auf 32 nm zeigt Wirkung.

Davon abgesehen haben die stärkeren Vierkerner mit 8 MB doppelt soviel L3-Cache, was in einigen Situationen enorm leistungssteigernd ist. Nicht zu vergessen ist auch der höhere mögliche RAM-Takt (1066 MHz maximal bei den Zweikernern vs. 1333 MHz bei den Vierkernern).

Um der Vollständigkeit halber das damalige Flaggschiff i7-940XM mit dem i7-840QM zu vergleichen, hier:

Lustig, wie sich die TDP-Erhöhung von 45 Watt beim i7-840QM auf 55 Watt beim i7-940XM fast direkt in Mehrkernleistung umrechnen lässt, 10 Watt mehr entsprechen nämlich 22,22%, also skaliert die Leistung fast ausschließlich durch mehr Energie.

Die unabhängig vom Preis „gesparten“ 10 Watt werden später noch wichtig werden, wenn es enger wird mit dem thermischen und elektrischen Leistungsbudget des 8540p.

Detailansicht und Hinweise:

Bis zur vierten Generation der Mobilprozessoren (Haswell) von Intel gab es sowohl verlötete (BGA – Ball Grid Array) als auch gesockelte Modelle (PGA – Pin Grid Array). Seitdem gibt es mobil nur noch verlötete Modelle, was ein Auf- oder Umrüsten nahezu unmöglich (Nur mit spezialisiertem, teuren BGA-Equipment) und sehr risikoreich macht.

Hier sind die zwei CPUs der ersten Generation aus der Tabelle oben zu sehen.
Die Pins und der zugehörige Sockel ebenso, man beachte den goldenen Pfeil auf der CPU der die Einbaurichtung anzeigt (Auf dem Sockel ist unten links ebenfalls ein Pfeil, kaum zu sehen).

⧉ Intel

⧉ Intel

⧉ Intel

Allgemeines Fazit:

Für jemanden der ausschließlich auf Einzelkernleistung schaut, die unter allen (realistischen) Umständen ausreichen soll (Also auch bei höherer Last) empfehle ich stark den i7-640M Dual-Core Prozessor mit 35 Watt TDP, sofern dieser zu einen vernünftigen Preis zu bekommen ist. Dieser „spart“ nochmal 10 Watt im Vergleich zu den Quad-Cores, was auch der GPU thermisch zugute kommt.

Bei Notebooks ohne dedizierte GPU ist dieser sowieso die bestmögliche CPU dieser Generation, durch integrierte Grafik.

Bei den Vierkernern entscheidet im Prinzip der Preis, wobei ich den von mir gewählten i7-840QM als das maximale ansehen würde, 45 Watt ist thermisch schon hart an bzw. über der Grenze in Verbindung mit einer leistungsstarken GPU.

Nicht vergessen:
Wenn der Prozessor getauscht werden soll muss die Wärmeleitpaste auf CPU und GPU zwingend getauscht werden.
Ich empfehle Arctic MX-4*, damit habe ich über viele Jahre gute Erfahrungen gemacht:

⧉ Arctic

Weiter gehts mit dem Arbeitsspeicher (RAM).

Der Beitrag <h5>RetroBook 8540p #3: </h5><h3><b>Aufrüstung – CPU</b></h3> erschien zuerst auf flohs blog.

Sich als gut funktionierend herausgestellt hat sich folgender Ablauf, egal um welches neu gebaute System es sich handelt:
Zuerst schauen ob es BIOS / UEFI Updates beim Hersteller des Mainboards gibt, in meinem Fall ASUS – Es gab eine neuere Version (v1501). Dieses habe ich mithilfe eines FAT32-formatierten USB-Sticks installiert. Auch wenn es keine neuere Version gegeben hätte, weiter mit:

Alles im UEFI auf Werkseinstellungen und anschließend auf Minimaleinstellungen setzen, das heisst:

• RAM mit Minimaltakt, also einfach die vorhandene Einstellung (vermutlich 2133 MHz bei DDR4) so belassen
• Prozessoreinstellungen alle „Original“
• Vorbereitungen für Windows treffen – CSM / Legacy ausschalten, TPM an, Bootreihenfolge, Secure Boot einschalten wenn gewünscht,…

Dann erst einmal ein frisches Windows installieren, falls noch nicht vorhanden, um später Softwareprobleme etc. ausschließen zu können und fürs Übertakten unnötige Hintergrundprozesse und Altlasten zu vermeiden. Ich habe unter Umgehung der „Inkompatibilitäten“ Windows 11 Pro 24H2 installiert.

Benötigte Software

Wenn Windows installiert ist, kann man das System die Treiber über eine funktionierende Internetverbindung von selbst installieren lassen, das ist der einfachste Weg. Dann noch die angebotenen Updates installieren und das Ganze neustarten. Anschließend im Geräte-Manager schauen ob für alles relevante auch Treiber installiert wurden, meistens ja.

Ich gehe aber immer „Old-School“ vor:
Bevor ich Windows überhaupt installiere lade ich mir von den Herstellerseiten (In diesem Fall ASUS und Nvidia, außerdem Intel) passend zu den verwendeten Komponenten die neuesten Treiber herunter. Dann installiere ich Windows offline und nach Fertigstellung dann die zuvor heruntergeladenen Treiber ebenfalls offline.

Das hat den Vorteil meistens neuere Treiberversionen zu ergeben als Windows Update diese anbietet. Manchmal befinden sich auf den Herstellerseiten auch zusätzliche Informationen wie z.B. Hinweise was es für Probleme gibt oder gab, etc. die man mit dem automatischen Weg nie zu Gesicht bekommen würde.

Zum Übertakten der CPU und GPU habe ich folgende Software verwendet:

• HWiNFO – Zur Überwachung
• Prime95 – Zur Lasterzeugung, wahlweise mit oder ohne AVX / AVX2
• Cinebench R23 – Zur Lasterzeugung und zum Testen von Unterschieden
• ASUS ROG RealBench – Zur Lasterzeugung um die Stabilität zu testen
• Unigine Heaven – Zur Lasterzeugung auf der GPU um die Stabilität zu Testen
• MSI Afterburner – Zum Übertakten der GPU
• MemTest86 – Zur Lasterzeugung auf dem RAM und Speichercontroller um die Stabilität zu testen

Mein Ziel ist es, Stabilität in ASUS ROG RealBench zu erreichen, da dieser meiner Meinung nach mittlere bis starke Alltagsbeanspruchung gleichermaßen abbildet.

Prozessorübertaktung

Eigentlich ist das Ganze nicht kompliziert, viel Zeit und Geduld muss man aber mitbringen.

Ich habe den i7-7700K zuerst statisch übertaktet, die Stabilität sichergestellt und bin wiederholt an die Limits gegangen (Spannung, Temperaturen). Da mein Ziel 5.00 GHz auf allen vier Kernen mit aktiviertem Hyperthreading war habe ich damit begonnen – Durch das Delidding zuvor sollte das temperaturtechnisch eigentlich machbar sein.

Also einfach im BIOS die Kernspannung stumpf auf 1.30 Volt gestellt und die „CPU Core Ratio“ für „All Cores“ auf „50“. Dann gespeichert, Windows hochgefahren und HWiNFO / Prime95 mitsamt AVX und AVX2 gestartet und laufen lassen.

Erste Feststellung: Das läuft zumindest für 1 – 2 h stabil, wird aber recht warm (Um die 80 – 85 °C).
Dann wieder ins UEFI und runter mit der Spannung, nun auf 1.25 Volt – Danach wieder getestet.
Temperaturen sind knapp unter 80 °C gesunken, immer noch alles stabil.

Das habe ich gemacht bis ich bei 1.18 Volt war, da hatte ich den ersten „schnellen“ Bluescreen.
Also wieder höher, auf 1.22 Volt. Das lief dann viele Stunden, mit akzeptablen Temperaturen stabil (Trotzdem ~ 80 °C). Ohne das Delidding wäre selbst das entweder nur knapp oder so nicht gegangen, ich bin im Grenzbereich.

Als nächstes habe ich die Stabilität mit ROG RealBench sichergestellt, das ist für mich ein realistisches Alltagsmaß, das muss am Ende stabil sein. War es auch, läuft durch und natürlich kühler, maximal 75 °C auf dem heißesten Kern habe ich gesehen.

Super, damit wäre ich prinzipiell schon zufrieden.
Aber jetzt möchte ich natürlich wissen was mich am Ende limitieren wird:
Die Kühlung oder die Spannung?

Wie weit wird es gehen?

Dann habe ich gewagt, den Takt zu erhöhen, Multiplikator auf „51“ also 5.10 GHz. Passend dazu auch wieder die Spannung auf 1.30 Volt. Siehe da: Prime95 mit AVX zwingt den Kühler nun thermisch schnell in die Knie, die erste thermische Drosselung löst aus und später tritt der erste Bluescreen auf (deutlich über 100 °C!).

Also trotzdem weiter mit 1.28 Volt. Gleiches Ergebnis, thermisches Drosseln – Aber später. Kein Bluescreen.
Man sieht die Grenze mit AVX aber schon, 5.00 – 5.10 GHz. Dann limitiert der Luftkühler der sonst einen echt guten Job macht und auch noch erträglich laut ist.

Nach nur wenigen Minuten ROG RealBench dann ein Bluescreen.
Die Reise mit AVX scheint hier zu Ende zu sein, ab jetzt optimiere ich das System auf „Stabiler Alltag mit ein bisschen AVX“.

Und da bin ich doch noch weit gekommen:

Das Endergebnis:

Zuerst einmal: Beim RAM habe ich es mir sehr leicht gemacht. Ich habe einfach das eingespeicherte XMP-Profil für 2400 MHz 16-16-16-39 bei 1.20 Volt geladen, die DRAM-Spannung auf 1.2540 Volt leicht erhöht und die Speicherfrequenz auf 3000 MHz gestellt, sonst nichts!

Das Ganze lief tagelang mit Memtest86, ohne jegliche Fehler. Das war 25% geschenkte Leistung.
Über 3000 MHz traten Fehler auf, die zur Behebung eine sehr zeitaufwendige Feinoptimierung erfordert hätten, das war allerdings nicht mein Fokus.

Beim Prozessor bin ich ab 5.20 GHz statischer Übertaktung mit über 1.35 Volt auf adaptive Übertaktung übergegangen. 5.30 GHz auf allen Kernen wurde zu heiss – es hat zwar schon einige Minuten gedauert aber die Drosselung setzte ein.

Am Ende habe ich natürlich stundenlang herumprobiert und tagelang getestet, was am Besten läuft und wie nah ich an die Limits gehen kann.

Die CPU läuft jetzt folgendermaßen:
Last auf 1 – 2 Kernen = 5.30 GHz bei LLC 6 mit adaptiver Autospannung, real leicht über 1.42 Volt in HWiNFO bei Last.
Last auf 3 – 4 Kernen = 5.20 GHz bei LLC 6 ebenfalls adaptiv, real dann 1.385 Volt bei Last.

Cache = 4.90 GHz, darüber wurde es schnell sehr instabil.

Ohne AVX befinde ich mich also sowohl im Temperatur- als auch im Spannungslimit, mehr ginge nicht ohne in noch gefährlichere Spannungsregionen zu gehen. Ich finde 1.42 Volt schon grenzwertig, meine Linie war eigentlich bei 1.40 Volt.

Einen AVX-Offset konnte ich nicht verwenden ohne das die Turbo und Stromsparmechanik danach nur noch halb funktionierte bzw. die Single-Core-Taktraten nie erreicht wurden da Windows 11 recht oft AVX-Instruktionen zu verwenden scheint. Ich wollte einen dynamischen Overclock erreichen, der im Idle auch fähig ist herunterzutakten um Hitze und Strom zu sparen – daher auch überhaupt die Verwendung eines adaptiven „Auto“-Offsets.

Fazit:

Dieser günstige Kühler hat es in sich – Ohne AVX kann ich die CPU nahezu maximal ausreizen. Gleichzeitig ist die Spannungsversorgung des Boards so gut das ich nie Probleme aus dieser Richtung beobachten konnte (Ich hatte keinen zusätzlichen Airflow über die VRM-Kühler!).

Die Taktraten würde ich schon als sehr hoch bezeichnen, mit ebenso hoher Spannung grenzwertig erkauft. Hier eine Gegenüberstellung der Änderungen:

Cinebench bzw. PassMark Ergebnisse:

Einmal Cinebench R23 mit Single-Core Übersicht – 1423 Punkte.
Dann mit Multi-Core Übersicht – 7112 Punkte.

Zuletzt Cinebench R24 – 86 Punkte bzw. 419 im Multi.

Man kann im Vergleich mit den anderen CPU-Modellen sehr gut sehen wie weit der i7-7700K nach oben gerutscht ist, insbesondere bei der Einzelkernleistung. Die Temperaturen waren immer um 90 °C während Cinebench lief.

Hier gehts zur PassMark PerformanceTest v11.1 Baseline.

Was ist eigentlich mit der Grafikausgabe?
Weiter gehts damit im nächsten Beitrag.

Der Beitrag <h5>i7-7700K OC #7: </h5><h3><b>Jetzt geht endlich das Übertakten los</b></h3> erschien zuerst auf flohs blog.

Als einen der wichtigsten Schritte erachte ich bei diesem Projekt das Delidding des Prozessors.
Bei EKWB wird das Ganze gut beschrieben (Englisch): EKWB (archive.org)

Erstens schafft man allgemein um einiges geringere Temperaturen selbst mit originalen Taktraten und zweitens erweitert sich der Übertaktungsfreiraum dadurch enorm. Gleichzeitig sinkt die Leistungsaufnahme und die Kühlung muss weniger arbeiten.

In meiner Situation macht es Sinn, das also zuerst zu machen – bevor andere nötige Hardware angeschafft wird. Es besteht immer das Risiko, das die CPU beim Delidding irreparabel beschädigt wird und das ganze Projekt den Bach runtergeht, besser also erst einmal nichts kaufen was man später nicht mehr anderweitig wiederverwenden kann.

Was wird benötigt?

Es gibt einige verschiedene Delidding-Werkzeuge verschiedener Anbieter, um die Beschädigungsgefahr zu minimieren. Ich habe mir ein Werkzeug gedruckt und parallel ein sehr günstiges in China bestellt*, das chinesische habe ich letztendlich verwendet (Aluminium-Druckguss, stabiler als PLA). Um den Heatspreader nach dem Delidding wieder sicher aber reversibel und hitzebeständig zu befestigen, habe ich das im KFZ-Bereich sehr bekannte „Dirko HT*“ von der Firma Elring verwendet. Zum Zusammenpressen der Teile habe ich diese 3D-gedruckte Form verwendet.

Schlussendlich soll die minderwertige Wärmeleitpaste, die von Intel ab Werk verwendet wurde ja durch etwas wesentlich effizienteres ersetzt werden. Da macht dann eigentlich nur Flüssigmetall* Sinn, wenn das Maximum herausgeholt werden soll:

⧉ Thermal Grizzly

⧉ Elring

Das wird dann auch mein erstes Projekt mit dem Einsatz von Flüssigmetall werden, das hat mich zuvor schon lange interessiert – Es gab nur bisher keinen wirklich sinnvollen Anwendungszweck, außerdem ist es nicht gerade günstig. Das wird sich nun ändern.

Los gehts…

Als erstes sei erwähnt das man mit größter Vorsicht agieren sollte, an der Unterseite der CPU befinden sich viele kleine, empfindliche SMD-Komponenten die potenziell beschädigt werden könnten.

Mit der nötigen Sorgfalt legt man den Prozessor in das Delid-Werkzeug ein und schraubt bis das bewegliche Teil den Heatspreader leicht klemmt mit der Hand herein. Spätestens jetzt sollte man ganz genau kontrollieren ob die CPU passend (Richtigherum!) eingesetzt ist, genug Abstand zu allem hat und dann steckt man den mitgelieferten Inbus-Schlüssel in den Schraubenkopf und schraubt die Schraube weiter in das Werkzeug. Es sollte erst deutlich schwerer gehen und dann plötzlich leicht. Wenn dieser Punkt erreicht ist, muss man die Schraube herausschrauben, den Schieber wieder entfernen und die CPU entnehmen.

Nicht weiterschrauben wenn es leichter wurde!

Wenn man jetzt mit den Fingernägeln oder einem Kunststoffspatel vorsichtig zwischen den Heatspreader und die Platine drückt, sollte sich der Heatspreader ganz einfach abnehmen lassen.

⧉ bit-tech

⧉ TechPowerUp

Reinigung:

Nun sollte alles sorgfältig gereinigt werden. Der von Intel verwendete, vermutlich silikonbasierte schwarze Kleber ist hartnäckig. Vom Heatspreader wird dieser am besten mit einem Kunststoff- oder Holzgegenstand heruntergekratzt. Es sollte natürlich etwas verwendet werden, das weicher als vernickeltes Kupfer ist (das Material aus dem der Heatspreader besteht) um Kratzer o.ä. zu vermeiden.

Auf der Platinenseite muss man das wohl oder übel genauso machen, mit besonderer Vorsicht eben.
Ich habe das mit den Fingernägeln sehr behutsam heruntergekratzt und die verblieben Reste mit Isopropanol auf einem Papiertuch „heruntergerubbelt“.

Die Wärmeleitpaste kann man einfach wie immer mit Isopropanol* entfernen, nichts besonderes.
Wenn das Ergebnis so aussieht, ist alles gut gelaufen:

⧉ PCGH

Isolation:

Jetzt muss der Prozessor für den Einsatz mit Flüssigmetall vorbereitet werden. Also müssen alle potenziell leitenden Flächen isoliert werden, entweder mit (Nagel-) Lack* oder mit Kaptonband*.

Ich fand Lack sicherer und habe daher alle markierten Flächen mit Nagellack bestrichen:

Im Nachhinein würde ich sagen das die Isolation der vier Kontakte (grün markiert) in der Nähe des Dies mit Kapton locker ausgereicht hätte. Da dies mein erstes Projekt mit Flüssigmetall war, bin ich übervorsichtig vorgegangen.

Flüssigmetall aufbringen:

Nun kommt das eigentliche Auftragen des Flüssigmetalls.
Das wird in einer Spritze geliefert, zusammen mit Tüchern und einer Art speziellem „Wattestäbchen“.
Zuerst wird der Prozessor auf einen weichen, ebenen Untergrund gelegt und in die Mitte ein kleiner „Ball“ Flüssigmetall aufgetragen.

Dieser wird dann mit dem Wattestäbchen in kreisenden Bewegungen und etwas Druck auf dem Die verstrichen, bis das Ganze gleichmäßig verteilt ist.

Ich habe dann eine wirklich ganz dünne Linie des Dichtmittels Elring Dirko HT auf dem Heatspreader verteilt.

⧉ Phiarc

⧉ TechPowerUp

Zusammenbau der CPU:

Jetzt kann man die CPU wieder zusammensetzen, dafür habe ich das oben verlinkte, 3D-gedruckte Werkzeug verwendet. Das habe ich wie vorgesehen benutzt aber zusätzlich zu der übergeschobenen Klammer das Ganze in einem kleinen Schraubstock* etwas mehr verpresst als die Klammer das zu leisten vermochte. Im Prinzip geht aber vieles, nur ein kleiner Schraubstock mit Gummischonern sollte auch gehen.

Das Ganze muss mit Kraft über einen längeren Zeitraum zusammengedrückt werden, damit die Kleberschicht möglichst dünn trocknet um einen minimalen Abstand zwischen Heatspreader und Platine zu erzielen.

Die Verrückten von TechPowerUp haben das testweise sogar mit Sekundenkleber* zusammengeklebt, das tut weh (irreversibel!).

Das Ganze sollte nun lieber einige Stunden mehr als zu wenig zum Trocknen weggelegt werden.

Hat die CPU überlebt?

Ich hatte zu diesem Zeitpunkt nur das deutlich unterdimensionierte B250M Mainboard von Gigabyte mit passendem Sockel 1511 zur Hand. Daher musste dieses zum Testen wieder herhalten und siehe da:

Der Prozessor läuft noch. Optimal.

Ich habe dann einen 120mm Lüfter* auf die VRMs des Mainboards ausgerichtet und diesen mit voller Drehzahl pusten lassen, während die CPU über Stunden mit Prime95 Small FFTs mit AVX und AVX2 „einbrannte“.
Als Wärmeleitpaste zwischen Heatspreader und Kühler habe ich wie eigentlich immer MX-4 von Arctic* verwendet.

Natürlich drosselte das Mainboard trotz Lüfter nach ca. einer halben Stunde alle 10 Minuten den Prozessor teilweise auf unter den Grundtakt, aber was ich herausfinden wollte wusste ich nun:
Der Prozessor läuft stabil und selbst mit dem erneut wiederverwendeten, ebenfalls unterdimensionierten Alpenföhn Sella locker 20 °C kühler als zuvor. Selbst unter diesen sehr ungünstigen Umständen findet keinerlei thermische Taktdrosselung von der CPU mehr statt!

Das habe ich bei der Recherche mehrfach gelesen, Temperatursenkungen von 10 bis 30 °C (bei Übertaktung) sollen möglich sein. Es selbst aber live zu sehen war nochmal etwas anderes – So eine extreme Verbesserung habe ich davor noch nie und auch danach nie wieder gesehen und da modernere Prozessoren von Haus aus ans thermische und leistungstechnische Limit gehen vermutlich auch nie wieder.

Was tust du da, Intel?

Die echte Erkenntnis ist, das Intel (mit Absicht?) günstigere Wärmeleitpaste statt teurerem Indiumlot bei der Produktion eingesetzt hat um diese CPUs entweder zu limitieren oder um über Zeit den Effekt zu erzielen das diese immer heisser und langsamer werden, weil die Wärmeleitpaste austrocknet und zum Teil vermutlich sogar den Kontakt zwischen Die und Heatspreader verlieren wird. Seit „Ivy Bridge“ wurde Wärmeleitpaste statt Lot verwendet, bis inklusive „Kaby Lake“ also der Generation auch dieser i7-7700K entstammt.

Die Modelle FAT und SLIM der Playstation 3 von Sony wurden auf diesselbe Art technisch mit einem Mindesthaltbarkeitsdatum versehen (Wärmeleitpaste zwischen Heatspreader und Die auf CPU und GPU). Die Super Slim ist dann Direct-Die, vermutlich aus Platzgründen.

Bzgl. dieses Projekts war das ein voller Erfolg, nun wird passende Hardware gesucht um diese CPU adequat übertakten zu können.

Der Beitrag <h5>i7-7700K OC #3: </h5><h3><b>Das Gefährlichste zuerst</b></h3> erschien zuerst auf flohs blog.

Diese CPU hat einige erwähnenswerte Eigenschaften:

• Letztes Vierkern-Flagschiff von Intel, nach vielen Iterationen zuvor (4 Kerne, 8 Threads – Tick-Tock-Architekturwechsel über viele Jahre durch mangelnde Konkurrenz)
• Der 7700K ist das erneut leicht verbesserte 14 nm Topmodell zum 6700K, ein ehemals sehr beliebter und leistungsfähiger Skylake-Prozessor und die dritte Modellreihe (Als erstes erschien Broadwell) die mit dieser Strukturgröße entwickelt wurde
• Ab Werk minderwertige Wärmeleitpaste zwischen Heatspreader und Die, dadurch eine der CPUs mit dem diesbezüglich höchsten Verbesserungspotenzial (Die 8. Generation war auch noch so, ab der 9. wurde wieder verlötet)
• Durch Probleme von Intel beim Prozesswechsel auf kleinere Lithografie wiederaufgegossene, dafür ausgereifte 14 nm Technik („Macht alles was an Takt geht“)
• Weniger Kerne im Vergleich zu heute bedeutet mehr Leistungsbudget für jeden einzelnen Kern zur Übertaktung – Auch die Kühlung ist einfacher
• Hoher Grundtakt im Vergleich zu den Boost-Taktraten zu ähnlichen Modellen davor und danach, 4.20 GHz Basistakt und maximaler Single-Core-Boost von 4.50 GHz

Ein großer Nachteil ist, das Microsoft für Windows 11 genau hier die Grenze zieht – bei Kaby Lake. Erst die 8xxx-Modellreihe (Coffee Lake) unterstützt offiziell Windows 11, knapp daneben ist auch vorbei. Das stört mich aber nicht wirklich, die Anforderungen lassen sich ja schließlich problemlos umgehen und Windows ist jetzt nicht wirklich das einzige Betriebssystem der Welt.

Was kann der i7-7700K?

⧉ Intel

⧉ Intel

⧉ Intel

Was ist das Ziel?

Ich möchte dieses Prozessormodell an sein alltagstaugliches Limit bringen.
So als letztes „Hurra“ der x86-Vierkern-Flaggschiff-Ära, die ja doch viele Jahre angedauert hat.
Das Exemplar, das ich ausgeschlachtet hatte müsste in einem sehr guten Zustand sein, es konnte sein echtes Potenzial ja nie wirklich ausfahren. Übertaktet war es nie, das Mainboard hätte das auch überhaupt nicht zugelassen. Gute Voraussetzungen, das Silizium kann kaum verschlissen sein.

„Just for fun“ oder was?

Das daraus resultierende System wird auch einen Anwendungszweck haben – Wir betreiben seit einigen Jahren einen „Küche-PC“: Dieser wird für Rezepte genutzt, aber auch um Filme oder Serien zu schauen, Musik wie Webradio zu hören, etc. Dieser hing lange Zeit an einem 24″ Hanns-G Full HD Bildschirm mit Touch* und wurde auch darüber bedient.

Die alte Hardware ist mittlerweile so in die Jahre gekommen (Ein AMD Phenom X4 II System, 4 GB DDR2-RAM, Nvidia GT 710 mit 2 GB DDR3 VRAM, einer Zotac 120 GB SSD an SATA-I – mit Windows 8.1 x64) das es sowieso Zeit für ein Upgrade wurde. Zumal als neuer Touch-Bildschirm ein Modell von iiyama mit 4K-Auflösung* ins Auge gefasst wurde und das alte System schon mit Full HD an seine Grenzen kam.

Hier ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems viel mehr gefragt als viele Kerne – Mit einem sehr schnellen Quad-Core wie diesem würde das Ganze viele Jahre problemlos laufen. Die höchste Auslastung wird vermutlich durch Windows-Updates verursacht werden.

Weiter geht es mit dem ersten großen Schritt dieser bevorstehenden Reise.

Der Beitrag <h5>i7-7700K OC #2: </h5><h3><b>Besonderheiten und Spezifikationen</b></h3> erschien zuerst auf flohs blog.

Mir ist vor einiger Zeit ein ziemlich fehlkonfiguriertes System zum Ausschlachten in die Hände gefallen:

Man sieht sofort wo die Probleme liegen:
Stärkster Prozessor der Generation und DIESES Mainboard?
Dazu DIESER Kühler? Warum ist der RAM so LANGSAM…?

Bestandsaufnahme:

Kaby Lake – Könnte theoretisch sogar schon ohne Umwege mit PCIe 3.0 x4 NVMe SSDs umgehen, was einen enormen Geschwindigkeitsschub erzeugen würde – das wurde hier völlig vernachlässigt.

Die Anschlussmöglichkeiten sind auch weit von flexibel oder zahlreich, das ist ein Low-Cost Board für Office-PCs, nicht für einen i7-7700K:

⧉ Gigabyte

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Die VRMs dieses Boards können den i7-7700K nicht länger als 5 Minuten Volllast selbst ohne AVX oder AVX2 versorgen, bevor diese sich wegen Überhitzung drosseln (Nicht einmal kleine Passivkühlkörper sind vorhanden) und den Prozessor heruntertakten. Dieses Mainboard ist einfach völlig ungeeignet für einen Gaming-PC, aus dem es stammte, oder für das was noch kommen wird.

Zusätzlich bin ich allgemein kein Fan von Micro-ATX, also wenn schon dann entweder wirklich kompakt – Das wäre dann Mini-ITX , oder richtig, das wäre dann ATX oder sogar E-ATX.

Micro-ATX ist so ein Kostenspar-Zwischending, das ist nicht meine Welt.
Bei den RAM-Slots hätte ich auch lieber vier statt zwei, auch wenn sich mehr als zwei bei CPUs mit Dual-Channel Speichercontroller meist schlechter übertakten lassen. Mehr RAM-Kapazität ist am Ende des Lebens von Hardware eigentlich immer wichtiger als Takt.

Kühlung?

Der Prozessorkühler ist für eine maximale TDP von 130 Watt ausgelegt, was ich für übertrieben halte.
Der i7-7700K ist mit 91 Watt TDP angegeben – auf dem Windows 10 Desktop schwingt die Lüfterdrehzahl permanent hoch und runter, mit jedem noch so kleinen Takt-Boost. Sehr störend. Bei Vollast wird der nur 92mm messende Lüfter dieses Kühlers auch zunehmend laut. Für einen kleineren i3 oder i5 Prozessor dieser oder der vorherigen Generation wäre das ein gut passender Kühler, aber nicht für das Topmodell mit diesen aggressiven Taktraten.

⧉ Alpenföhn

⧉ Alpenföhn

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Ich habe die Bauteile im weiteren Verlauf getrennt voneinander weiterverwendet.
Auf den Mainboard werkelt jetzt ein um einiges passenderer i3-6100 Skylake-Prozessor, zusammen mit diesem Kühler. Daraus wurde ein weiteres Projekt, bei dem niedriger Idle-Stromverbrauch im Vordergrund stand – Der nicht vorhandene Turbo-Boost des i3-6100 war da sogar von Vorteil.

Was nun?

Der i7-7700K ist ein spezieller Prozessor und trägt einige Besonderheiten in sich – immerhin markiert Kaby Lake das Ende einer Ära.

Auf diese Besonderheiten wird im Verlauf dieses Projektes noch weiter eingegangen werden.
Geplant ist ein Overclocking-Projekt mit dieser CPU, wo aber (zum Glück) keines der anderen hier gezeigten Bauteile Verwendung findet.

Weiter geht es mit dem Ziel und den Spezifikationen im nächsten Beitrag.

Der Beitrag <h5>i7-7700K OC #1: </h5><h3><b>Das letzte Quad-Core Flaggschiff von Intel</b></h3> erschien zuerst auf flohs blog.