天哪，居然有人把 CPU 超频到 7GHz！（后面发现甚至还有 7.5GHz！）

我一直以来总是告诉人们：超频是完全安全的。因为我通常没有提到我电压价太高然后把 CPU 烧了的情况。小白们不需要知道这一点，他们只要知道，超频是非常容易的，并且在大部分情况下，超频是非常安全的。我一直以为使用液氮来极端超频是非常大胆和不可思议的，特别是当看到像一大块冰喷出的蒸汽覆盖在裸露的主板表面时，是非常非常震撼的。

在刚刚去了一趟电脑科技展中，我有幸完成了液氮超频，说明了在我的想象中还是存在很多错误的。在展会上，我和 HWbot 网站的总监 Pieter-Jan Plaisier 聊了很多，他向我讲解了现在用液氮来降温超频的技术，在那之后我们两人一起证明了用液氮把 CPU 超频到 7GHz 是完全可行的，并且 CPU 在那之后也完好无损。

如果你从来没有接触过极端超频的话，你可能会问：为什么他们要把液氮加到电脑上面？“我们这么做的目的是使用液氮来降低 CPU 温度限制和功率限制从而打破 CPU 性能的极限。”Plaisier 是这么说的，“通过降温，我们能够降低功耗，降低温度。因为温度对我们所能达到的极限性能有影响，而低功率使得我们能够使用更高的电压，从而让我们获得更高的频率。你可以看到一个 50 瓦或其他低功率的东西，达到非常高的频率值，这就是冷却降温的作用。”

 

Plaisier 将极限超频比作一辆新车，在路上驾驶它，看看它到底能走多快。这些极限超频的疯狂的频率数字对于专门为主板提供低温超频功能的华硕等这类公司的市场销售是非常有用的。在有些人眼里，用液氮超频是不切实际的，因为没有什么系统能够抗住液氮的超低温（实际上已经有了这套系统可他们不知道）。但这不是关键点，正在的重点在于学习如何让一块硬件的性能推向极限，这是一个非常复杂的工程。

 

我们是如何操作的呢？

 

原理其实很简单，因为用液氮超频带来的效果远远强与于其他任何风冷和水冷系统降温效果，这个背后的科学原理是非常非常酷的！

我们用一个巨大的铜制散热器代替了传统的散热器，以便有更大的接触面积来帮助 CPU 更快的降温。“CPU 产生的热量转移铜，然后我们通过冷却铜来达到降温效果，”Plaisier 说。

当你的 CPU 在高速运行时，会产生很多的热量，与液氮接触时，会在液氮的表层生成一层很小的气体层，这会让液氮在接触面上疯狂的跳动--这被称为莱顿弗罗斯特效应。这会让我们降温的效率变低。

用液氮给 CPU 降温其实很简单，将液氮倒入散热器中，观察数字下降直到达到-196 摄氏度。根据你做的超频频率，不断变热的 CPU，你需要定期继续往里面添加液氮，但这实际上只是液氮冷却工作的基本做法。实际的操作过程涉及得更多。

Pieter-Jan Plaisier 实验中。

极限超频的操作

 

超频的核心在于保证系统稳定的前提下找到电压与运行速度间的平衡，而极限超频与这个并没有本质上的区别，除非我们要调节到 BIOS 中的每一个独立元件的电压与计时器。幸运的是，我们用的华硕主板是预先设置好的。

Plaisier 说：“其实为了超频到 7GHz 所需的知识储备远超你的想象，不过好在我们与主板厂家做出努力，已经给主板的 BIOS 设置好了以确保能看到预期效果。比如说，VRM（电压调节器）的初始设置就是一套非常理想的配置，但是如果你想要学会并且调出自己的一套配置的话，至少要学习半年。另外一个问题就是有很多配置文件是锁定的，所以不是每个人都可以做到细化调节电压。我们要面对的就是一大堆平时根本不会有人去碰的东西，比方说 PLL（锁相环）和 DMI（直接媒体接口）电压，大部分人连我们在说啥都不知道。”

毫无疑问，液氮的极度寒冷会对那些没有在这些温度下形成的 PC 组件产生各种影响。

极限超频意味着深入到 BIOS 中设置，或者使用预先配置好的 BIOS。

“在之前，PCI 接口会出现有很多问题，”Plaisier 说。“当你把温度降低到-80 度的时候，PCI 接口就会停止工作，所以你的系统不会启动了。现在是 FIVR（集成电压调节器模块）的问题，在 Broadwell-E 和 Skylake-X 也是这样，都是这个模块分配电压，但是这个模块也会在某个温度下停止运行。庆幸的是，最新的 i7-7700k 芯片在-196 度的低温下依然可以正常工作，不过不是所有 CPU 芯片都扛得住这样的低温。如果温度太低，就会导致某些 CPU 芯片崩溃，这将让超频变得更具有挑战性。作为专业超频员必须准确的知道什么时候将液氮加到 CPU 中，因为它在基准测试期间加热，必须保持足够的冷却以达到最佳性能，但不要因为加入过量而导致温度降低芯片崩溃。不过，一般的系统在这么低的温度会导致死机，在-196 度下重启是不太可能实现的。

 

一般来说，液氮超频有两个大问题：冷错误（cold bug）和冷启动错误（cold boot bug）。

冷错误（cold bug）是当你的系统停止运行时，在那么低的温度下是不能操作的。冷启动错误（cold boot bug）是你的系统不能初始化，通常来说你的冷错误（cold bug）的温度会比你的冷启动错误（cold boot bug）的温度低一些。例如说，我们在一定的负载下把温度降低到-160 度时重启时，没有负载的芯片并无法正常重启，所以你需要增加到-140 度才能正常启动。

 

在将 CPU 温度降至-196 度之后，我们每次增加 100 MHz 来提高频率，在达到 6.9GHz 的时候整个系统冻住了。Plaisier 不得不用喷灯来加热系统来完成重启。我们超频的华硕主板有一个有用的特殊功能，称为重启按钮和预留开关。重启按钮可以确保我们在强制重启时保存我们的 BIOS 设置，而预留开关可以为 CPU 提供一点额外的电压以便在某个温度下启动，如-170 度。

一旦你习惯了将液氮倒入一个冰冷的 CPU 块的闪光和嘶嘶声，它真的没有太多不同于其他 PC 爱好者活动。但这意味着：你在之前必须做很多故障消除。

专业超频人员拥有液氮，还有喷灯。

我们再次慢慢地每次提高 100 MHz 频率，注意哪里跌倒的地方，并再次尝试这个频率和更高的电压。就这样，我们把 CPU 频率提高到了 7 GHz，但是即使有很高的电压，运行负荷基准仍然有下降趋势。然而，我们在超频到 6.9 GHz 时是稳定的。在这一点上，我们开始观察能达到什么样的基准分数，并通过提高运行速度和其他方面的调整提高这个分数。

整个实验没有出现什么问题，但作为专业超频人员排查故障是必备技能。我们有两个重要的温度读数：一个在冷却罐的底部，另一个在 CPU 旁边。

 

“为什么要检测两个温度很重要呢？因为这样我们才能更好的调整 CPU 温度。”Plaisier 说。“有些时候你的散热器和 CPU 接触不良，我们称之为热糊开裂（thermal paste cracking），出现这种情况时，意味着我们的超频将会变得低效率。一旦我们把 CPU 的负荷提高，CPU 温度也会随之快速升高，而散热器的温度却保持不变。最后你将无法控制你的系统。但是通过这两个温度之前的比较，我们可以知道，CPU 温度很高，散热器温度没有变化，就知道有一个问题，我们得去重新设置系统来解决。”

“如果变化的温度数值很小，比如 20 度左右，并且两个数字趋向同一方向，说明了一切都正常。”Plaisier 继续说道，“通过提高温度可以让它从热糊裂缝恢复，重新沉淀，然后再次降低温度。但最有可能的是，你得把一切都分开，再涂导热膏，然后重新开始。当然了，耐心是一个超频的最好的朋友。”

“有的时候，你一回到操作系统，它崩溃了，然后你重新启动，它进入操作系统，工作正常，可以运行，然后又突然意外崩溃，这说明你的系统可能出现了冷凝问题，” Plaisier 补充道。“有经验的人都会保持冷静。虽然又碰上了一些偶然故障，但是我可以加热，重新安装，再试一次。而没有经验的新手会试图猜测，也许我的电压太低？我的频率太高了？与系统死磕，最终一事无成。”

幸运的时，在我的超频操作过程并没有出现什么其他问题，只是第一次将 CPU 超频至 7 GHz 的经历。这虽然不是世界纪录，但是对于第一次做这个来说，体验还是不错的。

 

原文链接

http://www.pcgamer.com/overclocking-a-cpu-to-7-ghz-with-the-science-of-liquid-nitrogen/

附上：

超频到 7.5 GHz 的文章地址：Overclockers reach an insane 7.5 GHz on Intel Core i7-7740K