Wie du deinen AMD Ryzen 7 5800X auf das Maximum optimierst

AMD Ryzen 7 5800X

Das ist inzwischen der dritte Beitrag zum Thema CPU-Optimierung und damit wird deutlich, wie sehr ich es liebe an meiner Hardware zu tüfteln und zu tunen!

Die bisherigen Beiträge:
Intel Core i7 2600 übertakten (Turbo-Boost)
Wie du kinderleicht deinen i7 6700K übertakten kannst

Natürlich kann auch in meinem aktuellen AMD-System nicht viel Zeit vergehen und ich stürze mich voll in Tuning, Benchmarks und Stresstests!

Am Ende kommt ein zufriedenstellendes Ergebnis heraus und das befriedigende Gefühl, mein System bestmöglich ausgereizt zu haben. Die Ergebnisse teile ich hier mit dir, falls du ganz am Anfang stehst und einen Leitfaden suchst…

Ausgangssituation

Da sich im Bereich Overclocking & Undervolting sehr selten eine in Stein gemeißelte Aussage treffen lässt, schauen wir uns hier erst einmal die Ausgangssituation an und welche Hardware-Komponenten ich verwende:

Zum Zeitpunkt der Optimierung bzw. davor wurde die aktuelle BIOS-Version 3611 inkl. der AGESA Version 1.2.0.Cc. aufgespielt.

Um einen Überblick der aktuellen Leistung zu bekommen, wurde mit den unberührten Standardeinstellungen der Benchmark CINEBENCH R23 sowie der neuen R24 Version durchgeführt. Die aus mehreren Durchläufen errechnete Durchschnittspunktzahl im Multicore-Test beträgt damit:

14.300 Punkte (R23)
780 Punkte (R24)

Die Benchmark-Durchläufe wurden dabei unter normalen Bedingungen durchgeführt. Sämtliche Programme zur Überwachung wie AIDA64, HW-Info schrieben dabei mit. Auch Steam, Discord und alle üblichen Hintergrundprozesse wurden nicht extra beendet. Dies behalte ich auch für künftige Durchläufe bei, damit die Werte vergleichbar sind. 

Es ist wichtig, dass du immer gleiche Verhältnisse bei den Benchmarks schaffst. Denn würden wir alle laufenden Prozesse ausschalten, kämen gut 2-3 % Punkte mehr heraus. Am Ende geht es um die Steigerung der Punkte DEINES Systems, nicht um die absolute Punktezahl…

 

Schritt 1: RAM optimieren (optional)

Eine CPU arbeitet sehr eng mit dem verfügbaren Arbeitsspeicher zusammen, was bekannt sein dürfte. Die Leistung des Arbeitsspeichers beeinflusst also auch die Leistung der CPU. Aus diesem Grund lohnt sich vor der Optimierung des 5800X ein Blick auf den RAM.

In meinem Fall nutze ich 4 Riegel a 8 GB mit einer Geschwindigkeit von 3.000 Mhz. 4 Riegel aus dem Grund, da es Anfangs mal 2 Riegel waren und ich irgendwann 16 GB nachrüsten wollte. Das aktivierte XMP-Profil fetzt hier mit erhöhter Voltage und ganz guten Timings (CL 15-17-17-35) bei 1,35 Volt.

Ein Memory Benchmark mit AIDA64 zeigt schön anschaubar die Latenz und gemessenen Werte:

5800X - Memory

Die Test wurden vor dem Bios-Update durchgeführt. Daher steht noch BIOS-Version 3002.

Nach dem wir ja alle gerne optimieren und tüfteln, lohnt es sich hier etwas mit den Werten zu spielen. In meinem Fall führten leider Veränderungen an den Timings oder der Command Rate zu Abstürzen beim Spielen.

Jedoch konnte ich den Takt erfolgreich und stabil von 3.000 MHz auf 3.200 Mhz ohne viel Aufwand erhöhen, da das XMP-Profil bereits mehr Voltage einschießt. Das hat dann auch zur Folge, dass der Infinity Fabric Clock auf 1.600 MHz mit ansteigt. Die sich daraus ergebene Latenz zeigt auf jeden Fall einen Zuwachs an Speed…

5800X - Memory 3200

Die Test wurden vor dem Bios-Update durchgeführt. Daher steht noch BIOS-Version 3002.

Ein erneuter Test mit CINEBENCH ermittelt dann erfreulicherweise leicht erhöhte Werte. Wieder ein Durchschnitt aus mehreren Durchgängen:

14.430 Punkte (R23)
790 Punkte (R24)

Die maximale CPU-Temperatur steigt bei den Benchmarks stets rasant auf über 84 °C an und wird dann durch die Regulierung der Wasserpumpe und das Kühlsystem auf 78-81 °C reguliert. Damit sind wir also unter Volllast nahe an der Temperaturdrosselung der CPU. Trotz allem feuert die CPU durchgehend mit Maximal-Boost von ca. 4.600-4.650 MHz.

 

Schritt 2: Software Vorbereitungen

Damit wir neben der Bios-Version auch die aktuellsten Chipsatztreiber nutzen, ziehen wir die von der offiziellen AMD-Seite für unseren Chipsatz B550. Bitte hier darauf achten, dass auch die Option zum Energiesparplan mit installiert wird. AMD optimiert damit die Profile HÖCHSTLEISTUNG und AUSBALANCIERT.

Anschließend stellen wir das Profil AUSBALANCIERT in der Systemsteuerung von Windows ein. Dieses Profil schafft keine Leistungseinbußen wenn es drauf ankommt aber fährt den CPU-Takt im Idle etwas weiter herunter. Dadurch sparen wir allein damit schon etwas Strom.

Außerdem brauchst du für die nächsten Schritte CINEBENCH (wenn nicht schon erledigt) und ein Programm, mit dem du deine Temperaturen auslesen kannst. Für letzteres bietet sich HWiNFO an. Denn das zeigt nach einem Benchmark auch die Maximalwerte an.

Um die Rechenpower im Anschluss noch in Kombination mit der Grafikleistung zu testen, nutze ich hierfür schon immer 3D-Mark. Dieser Gaming-Benchmark ist aber optional und für das folgende Vorhaben nicht unbedingt erforderlich.

 

Schritt 3: Der Curve Optimizer im UEFI

Der Curve Optimizer im UEFI ist ein cooles Tool, das speziell für die Feinanpassung der Spannungskurve von Ryzen-Prozessoren entwickelt wurde. Im Grunde ermöglicht er es, die Spannungsversorgung der einzelnen CPU-Kerne individuell zu optimieren, um eine bessere Leistung oder höhere Energieeffizienz zu erreichen.

Die Idee dahinter ist einfach: Nicht jeder Kern benötigt dieselbe Spannung, um stabil zu arbeiten. Mit dem Curve Optimizer kannst du für jeden Kern die Spannung anpassen – entweder negativ, um die Spannung zu senken und den Prozessor effizienter laufen zu lassen, oder positiv, um sie zu erhöhen und dadurch Stabilität bei höheren Taktraten zu gewährleisten. Dies geschieht in Form von „Steps“ (z. B. -5 oder +10), die kleine Anpassungen an der Standardspannung vornehmen.

Ein großer Vorteil des Curve Optimizers ist, dass er automatisch mit dem Precision Boost Overdrive von AMD zusammenarbeitet. Das bedeutet, dass der Ryzen 5800X selbst erkennt, wann zusätzliche Leistung benötigt wird, und entsprechend dynamisch taktet. Mit einer klugen Kurvenoptimierung kannst du so die Balance aus Leistung, Temperaturen und Stromverbrauch ideal an deine Anforderungen anpassen – perfekt für Enthusiasten wie uns, die das Maximum aus ihrer Hardware herausholen möchten.

An dieser Stelle musst du dir selbst eine Frage stellen: Möchtest du die Optimierung quick & dirty und in wenigen Stunden erledigen oder das volle Programm und bis zu einer Woche Zeit investieren?

Der Curve Optimizer bietet nämlich zwei Optionen an: Die Spannungsoptimierung für alle CPU-Kerne pauschal oder für jeden einzelnen CPU-Kern (in unserem Fall 8) individuell.

Ryzen 7 5800X UEFISchnelle Variante

Hierzu stellst du einfach beim Curve Optimizier „All Cores“ ein und setzt eine negative Magnitude von -10. Das dürfte jede CPU erst einmal vertragen.

Im Anschluss sollten 2-3 Durchgänge mit Cinebench zur Stabilitätsprüfung durchgeführt werden. Hier wirst du theoretisch auch schon eine erhöhte Punktzahl feststellen! Danach noch 2-3 Spiele zocken, von denen du weißt, dass sie sonst stabil laufen. Natürlich sollten diese auch die Hardware etwas beanspruchen. Also nicht unbedingt ein 2D Point & Click Adventure wählen ;-)

Sollte sich dennoch ergeben, dass es zu Abstürzen kommt, geht es zurück ins UEFI und die Magnitude dann auf eine sichere -5 stellen. Fertig.

Individuelle Variante

Diese Variante bringt am Meisten und diese würde ich auch empfehlen. Leider nimmt sie deutlich mehr Zeit in Anspruch. Das Gute daran: Es muss nicht alles auf einmal durchgeführt werden. Du kannst das über viele Tage verteilen und immer wieder ein bisschen weitermachen.

Hierzu stellst du im Curve Optimizer „Per Core“ ein und setzt erst einmal alle Kerne auf negative 20. Dann beginnt die eigentliche Arbeit…

Nun brauchen wir noch ein weiteres Tool: Den Corecycler von sp00n – zu finden auf GitHub.

Dieses Skript testet deine Kerne einzeln mit der inkludierten Software Prime 95 durch und sagt dir dann genau, welcher Kern einen Fehler produziert hat. Denn sollte ein Kern eine zu starke, negative Magnitude nicht vertragen, stürzt er ab und das Gesamte System läuft dann nicht rund.

Du lässt also den Corecycler wie vorgegeben laufen und immer, wenn ein Kern einen Fehler ausgibt, reduzierst du Schrittweise die Magnitude im UEFI wieder ins Positive. Diese Prozedur wird so lange betrieben, bis das System stabil läuft und kein Kern mehr Fehler produziert. Und genau das ist es, was sehr viel Zeit frisst.

Leider kann es in Ausnahmefällen sogar dazu kommen, dass du einen Kern mit schlechter Güte sogar leicht positiv einstellen musst. 

Nutze am Anfang wieder 5er Schritte und später gerne Einzelwerte für die Feinjustierung. Die Kurvenoptimierung kann dabei wirklich sehr unterschiedlich ausfallen. Denn jeder Kern ist unterschiedlicher Güte.

In meinem Fall waren die Werte bspw. wie folgt:

  • Core 0(1): -20
  • Core 1(2): -19
  • Core 2(3): -19
  • Core 3(4): -4
  • Core 4(5): -15
  • Core 5(6): -21
  • Core 6(7): -10
  • Core 7(8): -4

Ich hatte also nur mit zwei Kernen etwas Pech, die leider kein stärkeres Undervolting wie eine Magnitude -4 vertragen. Das kann in deinem Fall komplett anders ausfallen.

Damit hast du mit deinem Ryzen 7 5800X nun erfolgreiches Undervolting betrieben und er arbeitet sehr effizient. Allein durch diese leichte Spannungsreduzierung wird er bei Auslastung nicht mehr so warm und kann dadurch höher (und das auch länger) takten.

An dieser Stelle kannst du theoretisch schon von etwas mehr Leistung durch weniger Temperaturentwicklung profitieren. Falls dir das nicht reicht, lies einfach weiter! Aber Achtung – ab hier können auch durch zu viel Gier Schäden an der CPU verursacht werden…

 

Schritt 4: Ryzen 7 5800X Overclocking

Dieser Schritt ist optional zu sehen und kann noch den letzten Rest Leistung aus deiner CPU herausquetschen. Da es aber auch hier wieder einmal auf die Güte ankommt, kann niemand genau sagen, wie genau DEIN Prozessor reagiert. Also einfach vorher und nachher Testen.

Da ich bei Volllast mit allen Kernen bereits eine Temperatur von über 80 °C erreiche (trotz guter Kühlung und offenem Gehäuse), werden wir in diesem Bereich nicht mehr viel Spielraum haben.

Viele Games beanspruchen aber nur einen oder wenige Kerne der CPU und genau hier können wir beim maximalen Boos-Takt noch etwas herauskitzeln!

Hierzu gehen wir erneut in das AI Tweaker Menü im UEFI unter Precision Boost Overdrive und stellen folgende Werte ein…

Ryzen 7 5800X UEFI

  • PBO Fmax Enhancer: Disabled
    Diese Funktion brachte in verschiedenen Testläufen eher eine negative Leistung und soll auch eher für ältere Ryzen-Modelle entwickelt worden sein.
  • PPT, TDC und EDC Limit: 
    Hier liegen die AMD-Standardwerte des Ryzen 7 5800X bei 142 PPT, 95 TDC & 140 EDC. Du kannst diese entweder manuell eintragen (falls dein Mainbaord anderer Meinung ist und diese Werte und „Auto“ nicht abruft). Oder du erhöhst die Stromversorgung für die CPU etwas, falls sie unter Last einmal mehr Bedarf hat. Ich hatte hierzu einfach um 10% erhöht und somit 156, 104 und 154 eingestellt.
  • PBO Scalar: Auto
  • Max CPU Boost Clock Override:
    Hier musst du einfach probieren und testen. In meinem System konnte ich hier 200 MHz draufpacken und es läuft alles. Es kann aber unter Umständen auch sein, dass diese Option die Leistung eher Verschlimmbessert. Stichwort Clock Stretching. Fahre einfach ein paar Testläufe mit Cinebench mit 0, 100 und 200. Die bessere Punktzahl im Single Core Benchmark wird dir den richtigen Wert zeigen.
  • Thermal Throttle Limit:
    Der Ryzen 5800X hat ein standardmäßiges Temperaturlimit (bevor er sich drosselt) von 95°. Um diesen Drosselungseffekt etwas hinauszuzögern, habe ich hier auf 105 °C erhöht. Aber Achtung! Hier musst du dir sicher sein, dass deine Kühlung gute Arbeit leistet.

 

Schritt 5: Testen und glücklich sein

Zurück im Windows wollen wir nun schauen, was der ganze Aufwand gebracht hat. Also wieder CINEBENCH starten und die mindestens drei Testläufe für die Stabilität sowie einen guten Durchschnittswert laufen lassen.

14.990 Punkte (R23)
840 Punkte (R24)

Außerdem lässt sich im Test mit 3D-Mark (Time Spy) feststellen, dass wir eine sehr hohe CPU-Score von 11.665 Punkten erhalten und die der Ryzen 7 5800X fast durchgehend über 4.800 MHz boostet! Das Overclocking im Single-Core Bereich sitzt also auch.

Die entsprechende Punktezahl im Gesamttest kommt damit auf 20.913 Punkte – sehr geil :-)

Sollte es bei dir an dieser Stelle zu Instabilitäten kommen, einfach den Max CPU Boost Clock Override heruntersetzen oder wieder die Standardwerte (PBO) eintragen. Im Notfall einfach nochmals die Werte des Curve Optimizers in kleinen Schritten zurücknehmen.

Viel Spaß beim Tuning deines Systems!

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