アンロック対応インテル® Core™ プロセッサー・ファミリーをオーバークロックさせる方法

CPU のオーバークロックは難しいことではありません。ここではオーバークロックの仕組みの基本、その利点、および安定したオーバークロックを実現するためのベスト・プラクティスについて説明します。1 2 3 4

CPU のオーバークロックは、ハードウェアから優れたパフォーマンスを引き出すすばらしい方法です。このプロセスは複雑に見えるかもしれませんが、オーバークロックの方法の基本は実は非常に簡単です。ここではオーバークロックとは何か、どのように機能するか、また自身で安全に実行できるいくつかの方法について基本的な説明をします。

インテルでは 2 種類の一般的なオーバークロックの方法について詳細な手順を用意しています。1つ目の、そして最も簡単な方法はインテル® エクストリーム・チューニング・ユーティリティー (インテル® XTU) を使用する方法です。このオールインワン・ソフトウェアは面倒な作業のほとんどを自動で実行し、初心者にとって最適な合理化されたオーバークロック・プロセスを可能にします。

より実践的でカスタマイズ可能なアプローチをお探しの場合は、こちらの BIOS を使用して手動でオーバークロックさせる方法についてご覧ください。また最新世代のインテル® Core™ プロセッサーを使用している場合は、インテル® パフォーマンス・マキシマイザー (インテル® PM) オーバークロック・ソフトウェアを使用してこのプロセスを自動的に完了する方法を学ぶこともできます。

上記以外の場合のために、ここでは基本から始めて、CPU のオーバークロックを開始するために知っておくべきことを説明します。

動作周波数または電圧を改変すると、製品の保証が無効になる場合があり、プロセッサーや他のコンポーネントの安定性、セキュリティー、パフォーマンスや耐用年数が低下するおそれがあります。

CPU の基本

CPU (中央処理装置) は PC の頭脳です。これは複雑で強力なハードウェアであり、毎秒膨大な数の計算を実行するように設計されており、最新の PC エクスペリエンスを強化します。

プロセッサーの計算速度は、その動作周波数クロック (CPU クロック周波数、CPU 周波数、またはクロック速度とも呼ばれる) の影響を大きく受けます。この周波数が高ければ高いほど、プロセッサーはシステムを適切に動作させるために必要な膨大な量の計算をより速く実行できます。

オーバークロックの基本

プロセッサーをオーバークロックさせるために、オーバークロッカーは意図的に CPU 動作周波数を元のストック仕様よりも高くします。プロセッサーの周波数は CPU の実際の計算速度に大きな影響を与えるため、究極の目標はより高速なパフォーマンスを実現するために CPU の周波数を上げることです。

CPU 周波数は次の 3 つの要素によって決定されます。

  1. BCLK またはベースクロック速度。これは CPU の基本周波数で、通常は GHz で測定されます。
  2. マルチプライヤーまたは「コア・マルチプライヤー」。CPU のコアごとに 1 つのマルチプライヤーがあります。これらのマルチプライヤーはベースクロック周波数に適用され、結果はコア周波数であり、通常 GHz で測定されます。
  3. Vcore またはコア電圧。これはプロセッサーへの主要な入力電圧です。より速い速度はより多くの電力を必要とするため、より高い安定した CPU 周波数を得るにはより高い電圧レベルが必要です。コア電圧が高いほど熱出力も高くなり、CPU の消費電力も大きくなります。

簡単に言うと、BCLK x マルチプライヤー = CPU コア周波数です。

例: 100MHz (BCLK) x 44 (コア・マルチプライヤー) = 4400MHz = 4.4GHz。この数値 (GHz 単位) は基本的な CPU 速度の仕様を確認するときによく目にする数値です。

オーバークロック時の CPU 周波数を上げるために、マルチプライヤーを +1 間隔で上げ、一度に 100MHz を順番にプロセッサーの周波数に加え、成果と安定性をテストします。その後、ハードウェアの限界に達するまでそのプロセスを続けます。

オーバークロック・プロセスでは周波数の調整に加えて、選択した電圧を上げ、システムの他のパフォーマンス設定を調整して、高周波での安定性を維持する必要がある場合があります。

オーバークロックをするために必要なハードウェア

基本を説明しましたので、オーバークロックのために必要なハードウェアについて見ていきましょう。

CPU をオーバークロックさせる場合は、適切な冷却ソリューションを使用することが重要です。速度と電圧が高いほど CPU で発生する熱が多くなるため、CPU が安全に動作するにはより効率的な冷却ソリューションが必要です。オーバークロックをさせる場合、適切な CPU クーラーを準備することが非常に重要です。

またインテル® Core™ i9-9900K プロセッサーなど、名前の末尾に K または X が付いた CPU も必要です。K シリーズおよび X シリーズのサフィックスは、ユニットの周波数乗数がロックされておらず、オーバークロックが可能であることを示します。インテル® プロセッサーの名前と名称の詳細については、CPU 名の分類を確認してください

また、オーバークロックを可能にするマザーボードも必要です。選択肢となるメーカーは多種多様ですが、CPU に応じて Z390 などの Z シリーズまたは X299 などの X シリーズのマザーボードを選択します。こうしたチップセットにはオーバークロックその他の機能のサポートが組み込まれており、エクスペリエンスをさらに向上させることができるからです。

さまざまなマーケットの仕様に対応するために、2 つの同一の Z チップセット・マザーボードが同じ機能を備えていない可能性があります。適切なマザーボードを選択するようにしてください。マザーボードの選択方法について、詳しくはこちらをご覧ください。

ベースライン・パフォーマンスの確立

適切な CPU 、マザーボード、冷却ソリューションなどのハードウェアが揃ったので、オーバークロックのプロセスを開始できます。

最初のステップは、ストック (デフォルト) 設定でシステムの現在のパフォーマンスを測定することです。変更を加える前にこれを実行することが重要です。これにより問題を簡単に特定し、パフォーマンスの変化を追跡することができます。

ベースラインを確立するには、ベンチマーク・ソフトウェアを使用しましょう。これらのソフトウェア・ツールは、システムの効果的なコンピューティング・パフォーマンスを推定し、改善を追跡できるようにします。他のツールは、プロセスのさまざまな段階での CPU クロック周波数、電圧、温度などの重要なメトリックのチェックに役立ちます。

この初期システム・ベンチマークの背後にあるのは、オーバークロック前の状態においてすべてが適切に機能していることを確認し、オーバークロックのパフォーマンスへの影響を測るためのベースラインを確立するという考え方です。これにより、システム・パフォーマンスと冷却ソリューションの効率に関する洞察が得られます。

プロからのヒント: すでにオーバーヒートしているシステムをオーバークロックしても意味がありません。PC の初期状態のパフォーマンスを評価することからオーバークロック・セッションを開始します。

過熱した CPU は自動で保護機能が働き、熱出力を減らすためにスロットルを下げることに注意してください。これによりコンピューティング・パフォーマンスが低下し、ベンチマーク結果に影響を与える可能性があります。動作する可能性がある保護機能の詳細については、このセクションを参照してください。

最初のテストを実行するときにチェックすべき重要な項目は次のとおりです。

  • CPU 電圧 (Vcore) : ベンチマーク中の CPU コア電圧はどれくらいですか?マザーボードはアイドル時に消費電力を削減するためにこの値を自動的に下げる可能性があるため、アイドル時ではなく負荷時の Vcore 値を確認してください。
  • CPU 温度: ストレステスト中にすべての CPU コアで到達した最高温度 (パッケージ温度) は何度ですか?また、最も高いコアの温度は何度ですか?この段階で室温を考慮する必要があります。室温は測定値と冷却ソリューションのパフォーマンスに影響を与える可能性があるためです。
  • システムの消費電力: システムの最大消費電力は どれくらいですか?
  • ベンチマーク・スコア: ベンチマークの最終スコアはいくつでしたか?

重要:

  1. オーバークロックでは、さまざまな数値を追跡することが必要です。こうした測定値を記憶する自信がない場合は、簡単なスプレッドシートですべての数値を追跡するか、ローテクに移行して紙に書き留めてください。
  2. 特定のベンチマークでより具体的なベースライン・スコアを取得するには、複数回実行した結果の平均を計算する必要があるかもしれません。
  3. CPU コアの温度の読み取り値が大きく異なる場合は、取り付けに問題があるか、サーマルペーストが正しく塗布されていない可能性があります。

オーバークロックを開始する

これでベースラインを取得できましたので、実際にオーバークロックを開始します。ここでは段階的なアプローチをお勧めします。小さな変更を加え、続行する前にテストをします。これにより問題の原因になった変更を簡単に特定できるため、発生する可能性がある問題をすばやく修正できます。

初めてオーバークロックをする

前述したように、オーバークロックの段階的なプロセスを実行する方法は複数あります。インテル® XTU から始めることをお勧めします。これは、ベンチマーク、設定の変更、システムの安定性のテストに必要なすべてのツールを提供しているためです。

パフォーマンスと設定をより詳細にコントロールしたい場合は、PC の BIOS から CPU をオーバークロックすることもできますが、これはより上級のユーザーに推奨されます。BIOS とハードウェア構成は一様ではないため、システムによってはプロセスの段階が少し異なる場合があります。

どちらの場合も、最初に CPU のコア・マルチプライヤー を調整して、ターゲット周波数をゆっくりと増やしていきます。コアの中には他よりも高く設定されているものがあるかもしれません。使用可能なすべてのコアを同じ値に設定します。ここでは -2 を使用してすべてのコアを 4.2GHz に設定しました。

この背後にあるのは、すべての CPU コアを同じ速度に設定し、すべての CPU コアにおいて正確に設定された周波数で実行できるようにするという考え方です。

インテル® XTU または BIOS を使用して CPU タイミングと適切な電圧調整を調整したあと、これらの変更を適用してシステムを再起動します。

オーバークロックを試みた後

システム設定を変更して適用し、システムを再起動すると、次の 2 つの状況のいずれかが発生します。

  1. システムは安定しており、さらにオーバークロックを継続してパフォーマンスを向上させていきたい。そうであれば、CPU マルチプライヤーを +1 ずつ増加させるプロセスを繰り返します。新しい設定を適用して再起動し、「パフォーマンスの向上の測定」セクションに進みます。
  2. システムは安定しておらず、再起動するとクラッシュまたはフリーズする。

システムが安定していない場合は、いくつかの対応方法があります。1 つ目は、増加した周波数を補正するために Vcore を上げて、安定性を高める方法です。

CPU のコア電圧を上げる場合、追加電力が熱出力に影響を与えることに注意してください。すべての状況で安定する最も低い電圧を見つけることが重要です。したがって、電圧を段階的に (+ 0.05V ずつ) 増加させ、うまく機能する設定の組み合わせが見つかるまでテストしていきます。

別のオプションは、システムが安定するまでマルチプライヤーの値を減らして周波数を下げることです。これは電圧 / 温度の限度に達した場合の唯一の選択肢になる場合があります。

重要: 空冷や水冷などの従来の冷却方法を使用する場合は、1.4V を超える電圧をかけないでください。一時的なバーストの場合は CPU の最高温度を 100°C 未満に保ち、より長いワークロードの場合は 80°C 以下に保つようにしてください。

CPUの温度制限の詳細については、「消費電力と熱の管理」セクションを参照してください。

ハードウェアの制限

最終的には周波数 / 電圧 / 温度においてシステム上の制限に達します。この制限はシステムごとに異なります。

上限のしきい値に達したら、次のオプションがあります:

  • CPU キャッシュをオーバークロックさせてみましょう。これは上記と同じ原理を利用し、CPU キャッシュのマルチプライヤーのみを使用します。
  • RAM をオーバークロックさせてみましょう。メモリー速度はパフォーマンスにかなりの影響を与える可能性があります。RAM をオーバークロックさせる方法についてはこちらをご覧ください。
  • より優れた冷却ソリューションにアップグレードします。
  • セーフガードがパフォーマンスを抑制しているかどうかを調べ、これらを調整することができるかどうかを判断します。セーフガードの詳細については、以下をご覧ください。

変更を適用してシステムが正常に再起動したら、変更点、安定性、パフォーマンスを確認します。

パフォーマンス向上の測定

効果的なパフォーマンス測定はオーバークロックの成功の基礎になります。パフォーマンス向上を測定する唯一の方法です。

すでにベンチマーク・テストを実行してベースライン・パフォーマンスの測定値を取得しています。同じテストを再度実行してスコアを比較しましょう。

オーバークロックは反復的なプロセスです。これが初めてのオーバークロックである場合、パフォーマンスの向上はまだ目標に達していない可能性があります。これは正常です。パフォーマンスを微調整するごとに目標に徐々に近づいていきます。

ベンチマークを再度実行してスコアを比較したら、安定性の確保に進むか、パフォーマンスをさらに向上させるために設定の変更を続けます。

プロからのヒント: 電圧設定はオーバークロックの重要な部分ですが、少なすぎたり多すぎたりすると不安定になる可能性があります。ハードウェアがどのように反応するかを確認するために、少しずつ (例: 1.1 V から + 25-50 mV の範囲で) 変更することを検討してください。電圧変化後の温度に注意してください。

消費電力と熱

消費電力と熱のチェックはオーバークロック・プロセスの重要な部分です。この段階では冷却ソリューションがオーバークロックの成功に大きな役割を果たします。

CPU の温度の上限にも注意してください。CPU の最大許容温度を確認するには、このページにアクセスして、CPU の「Tjunction」を見つけてください。以下の例では、インテル® Core™ i7-9700K プロセッサーの温度制限が 100°C です。負荷がかかっているときに、CPU がこの温度制限に達しないようにしてください。通常の動作中、ほとんどの CPU では 80°C 前後が理想的です。オーバークロックの結果がその値になっていることを確認してください。

温度が指定された Tjunction の制限を超えると、熱がプロセッサーに損傷を与える危険性があります。リスクを軽減するためにセーフガードがあるとしても、CPUの寿命を確保するために、どのパフォーマンス設定でも可能な限り最低の温度を適用する必要があります。

システムの安定性

オーバークロックによってハードウェアの限界に挑戦することになります。その結果、このプロセス中にシステムが徐々に不安定になる可能性があります。システムの不安定は次のような症状で現れます:

  • カクつき
  • シャットダウン
  • ブルースクリーンでのエラー・メッセージ
  • フリーズ

こうした症状は設定のバランスがずれていることを意味します。パニックにならないでください。これはシステムが限界に達したときに発生するテストプロセスでの通常の過程です。リセットボタンを使用してシステムを再起動するか、リセットスイッチが反応しない場合は電源をオフ / オンします。

ここから、3つの可能性が考えられます:

  1. 電源をオフ / オンにしても、システムが起動しない。この場合、CMOS をクリアする必要があります。つまり、BIOS 設定を消去してマザーボードをデフォルト設定にリセットし、再起動します。それでも問題が解決しない場合は、次の方法でトラブルシューティングを試してください。
  2. システムが再起動した。システムがクラッシュしたときは、まだ最高温度に達していませんでした。この場合、プロセッサーの Vcore を少し上げて再度試行することができます。必要以上の電圧を加えないでください。熱出力が増加し、CPU に負担がかかる可能性があります。
  3. システムが再起動した。クラッシュすると危険な温度制限に達し、CPUを過熱から保護するためのセーフガードが作動しました。システムの冷却ソリューションの限界を発見できました。この場合、プロセッサーの動作クロック周波数を下げて、許容可能な温度範囲内でより安定した状態にフォールバックすることをお勧めします。これを行うには、CPU Vcore を減らすか、より強力な冷却ソリューションにアップグレードするか、CPU キャッシュ、メモリ周波数、メモリタイミング、または OS の最適化などの温度にほとんど影響を与えずにパフォーマンスを向上できる他の設定を検討する必要があるかもしれません。

オーバークロックのプロセスの最後のステップには、長期的なシステムの安定性の検証が含まれます。システムが再起動してすぐにクラッシュしなかったからといって、必ずしも 24 時間使用できる状態にあるとは限りません。

システムが本当に安定しているかどうかを確認するには、より長く、より集中的なストレステストを実行する必要があります。専用のソフトウェアアプリケーションを使用すると、さまざまなワークロードでのシステムの長期的な安定性を確認できます。安定性テストとストレステストのソフトウェアの詳細については、こちらをご覧ください。

安全にプレイする

最新の PC ハードウェアは通常、電源変動または過剰な電圧による潜在的な損傷からシステムを保護するためにセーフガードを備えた設計がなされています。

オーバークロックの際に、多くがシステム電源に組み込まれているこれらの統合防御がボトルネックになる可能性があります。これらのセーフガードのパラメーターを無効にしたり、変更したりできる場合がありますが、ハードウェアに損傷を与える可能性があるため、適切に実行できる自信がない限りお勧めできません。

ここでは、オーバークロックに影響を与える可能性があるいくつかのセーフガードの概要を説明します。

過熱保護 (OTP): このセーフガードは、CPU の温度をプリセットされた最大値の範囲で制御します。システムの温度が過熱した場合、PC は自動的に CPU をスロットルし (周波数を下げ)、温度を安全なレベルに戻します。これにより、CPU のパフォーマンスが低下します。もし、この温度調整では温度を十分に下げることができない場合、システムは自動的にシャットダウンします。

過電力保護 (OPP): マザーボードは、一定レベルの電力スループットを維持するように設計されています。CPU の消費電力が高すぎる場合、システムはこのセーフガードをアクティブにします。OTP と同様に、これはシステムクロックを減らして温度を下げ、最終的に消費電力が下がらない場合はシャットダウンします。

過電流保護 (OCP): これはすべての PC に存在するもう 1 つのセーフガードです。電圧と周波数が上がると、CPU 内の電流が増加します。一部のマザーボードでは、この値を変更するオプションがあります。(インテル® XTU では、「プロセッサーコア ICCMAX」設定を使用して実行できます。ほとんどの場合、BIOS にも同じオプションがあります。)

過電圧保護 (OVP): これは CPU の入力電圧が高すぎる場合にアクティブになります。

不足電圧保護 (UVP): これは OVP と反対の機能です。CPU の電圧が低すぎる場合に、システムはシャットダウンします。

短絡保護 (SCP): これはマザーボードが短絡を検出したときにアクティブになります。このセーフガードは無効にしないでください。

オーバークロックのソフトウェアおよびツール

オーバークロックを成功させるには、ソフトウェアのサポートによってプロセスを合理化する必要があります。ソフトウェアは設定の安全な変更、ベンチマークとテスト、システムの監視とストレステストを行い、安定性を確保します。次のセクションでは、オーバークロッカーのツールキットを構成する重要なツールとソフトウェア・ユーティリティのいくつかを簡単に紹介します。

このリストは完全なものではありませんが、基本は抑えています。

BIOS

BIOS (基本入出力システム) は、マザーボードで実行されるソフトウェアです。(新しいマザーボードでは UEFI [Unified Extensible Firmware Interface] と呼ばれることもあります。) オペレーティング・システムより下位で有効な BIOS はマザーボードを管理し、インストールされているすべてのハードウェアとの通信を可能にします。

BIOS は RAM 、ストレージ、CPU など、ハードウェアのパフォーマンス・パラメータを調整できる場所でもあります。

BIOS の UI はマザーボードのメーカーによって異なることに注意してください。BIOS にアクセスするには、コンピューターの起動後、Windows のローディング画面が現れるまでの数秒間に F2 または削除ボタンなどの特定のキーを押してください。具体的な手順についてはマザーボード関連のドキュメントを参照してください。

BIOS で CPU をオーバークロックするためのガイドを読んで、BIOS を使用して特定の CPU クロック周波数を設定する方法を学んでください。

インテル® エクストリーム・チューニング・ユーティリティー (インテル® XTU)

非常に堅牢なオーバークロックツールの 1 つはインテル® XTU です このソフトウェアは、単一のアプリケーション内にオーバークロックのために必要な最も重要な機能を組み合わせています。

インテル® XTU はハードウェアを検出および監視し、安定性をテストし、オーバークロックを支援し、ベンチマークを実行できます。レイアウトはシンプルで、中級のオーバークロッカーにとって必要な基本機能を提供します。

インテル® XTU でのオーバークロックに関する完全なガイドを読む

CPU-Z *

CPUID による CPU-Z * は、プロセッサー、マザーボード、RAM に関する重要な情報を提供するシンプルで軽量なアプリケーションです。初心者だけでなく、簡単な監視ソリューションを必要とする専門家にもお勧めします。

Core Temp

Core Temp は、個々のコアの温度を監視するように設計されたもう1つの便利な監視ツールです。また、CPU のリアルタイムの電力消費量も表示されます。

RealBench *

RealBench * は、ASUS が作成したベンチマーク・ユーティリティーで、写真編集、ビデオ・エンコーディング、AVX を使用したマルチタスクなどの高負荷環境をシミュレートするように設計されています。

3DMark*

UL Benchmark による 3DMark* は、2 つのプロセッサー・テストと、CPU および GPU ワークロードの組み合わせを含むベンチマーク・ユーティリティーです。3DMark は、特にゲームのワークロードについて、PC の全体的なパフォーマンスを測定するためのベンチマークの優れた選択肢です。

終わりに

オーバークロックの方法を理解したので、CPU を最大限に活用する準備が整いました。

オーバークロックさせるときに留意すべき重要な原則を次に示します。

  1. 急がない。一度に 1 つずつ設定を変更し、続行する前にテストする。
  2. 常に CPU の温度に注意し、安定性を維持しながらできるだけ温度を低く保つ。
  3. 必要以上に CPU 電圧 (Vcore) を使用しない。
  4. 自分がよく理解できていない設定やセーフガードは絶対に変更しない。

これらの 4 つの原則を念頭に置いておけば、オーバークロックの経験は楽しく、安全で、有益なものとなるでしょう。速いクロック速度をお楽しみください!

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免責事項

1インテル® テクノロジーの機能と利点はシステム構成によって異なり、対応するハードウェアやソフトウェア、またはサービスの有効化が必要になる場合があります。実際のコストと結果は状況によって異なる場合があります。
2動作周波数または電圧を改変すると、製品の保証が無効になる場合があり、プロセッサーや他のコンポーネントの安定性、セキュリティー、パフォーマンスや耐用年数が低下するおそれがあります。詳細についてはシステムおよびコンポーネントの製造元にお問い合わせください。
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パフォーマンス・テストに使用されるソフトウェアとワークロードは、パフォーマンスがインテル® マイクロプロセッサー用に最適化されていることがあります。SYSmark* や MobileMark* などのパフォーマンス・テストは、特定のコンピューター・システム、コンポーネント、ソフトウェア、操作、機能に基づいて行ったものです。これらの要因のいずれかを変更すると、結果が異なることがあります。製品の購入を検討される場合は、ほかの製品と組み合わせた場合の本製品のパフォーマンスなど、ほかの情報やパフォーマンス・テストも参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。詳細については、http://www.intel.co.jp/benchmarks (英語) を参照してください。

4Intel、インテル、Intel ロゴ、その他のインテルの名称やロゴは、アメリカ合衆国および / またはその他の国における Intel Corporation またはその子会社の商標です。