Estabilizando um Intel Core i9-14900K na Placa Mãe Asus ROG STRIX Z790-E Gaming WiFi


No último mês de fevereiro eu fiz um upgrade no meu computador, colocando os seguintes itens cujos unboxings já foram mostrados no nosso canal no YouTube:

Eu já faço upgrades em meus computadores há uns 25 anos, e monto computadores completos há pelo menos uns 20 anos. Ainda assim, os upgrades que envolvem placa-mãe, processador e memória de uma vez só são sempre tensos pois, se algo falha, é difícil saber qual dos três itens está com defeito para devolver.

É um alívio quando a imagem da BIOS aparece, pois já é um primeiro indício de que está tudo em ordem. Depois disso vem os testes de estabilidade, estressando memória e processador para ter certeza que eles não tem nenhum problema.

Antigamente era fácil. Fazia logo o primeiro boot com o memtest86 para verificar a memória, depois instalava o Windows para fazer algum teste de stress. Se em stock, que é como chamamos as configurações padrões da placa-mãe, o computador estivesse estável, podíamos confiar que estava tudo em ordem para tarefas do dia-a-dia, bem menos intensas que qualquer teste de stress.

Com o computador estável em stock, alguns se aventuravam com overclocks, mas isso era algo totalmente opcional e de entusiastas com tempo livre. Eu até cheguei a fazer alguns testes com isso, mas qualquer falha, tela azul do Windows, etc. e sempre fica aquela dúvida: será que foi o overclock ou foi algum problema de software mesmo? Sempre acabava voltando à configuração stock dos clocks. A exceção ficava por conta das  frequências e temporizações da memória, que precisavam de ajuste manual antigamente e posteriormente via perfil XMP, o que não deixa de ser uma espécie de overclock. O restante eu acabava não mexendo.

Intel Core i9 14900K: o esquentadinho

Intel Core i9 14900K na Placa Mãe Asus ROG STRIX Z790-E.

Intel Core i9 14900K na Placa Mãe Asus ROG STRIX Z790-E.

Mas ao testar o Intel Core i9 14900K na Placa Mãe Asus ROG STRIX Z790-E descobri que hoje em dias as coisas não são mais tão simples assim. A primeira surpresa foi com a questão das temperaturas. Já faz algum tempo que benchmarks como o Prime95 e o Intel Burn Test fazem os processadores atingirem as temperaturas limite e reduzirem o clock, o chamado throttling. Mas isso só acontecia nos testes de stress. No dia-a-dia, mesmo as tarefas mais pesadas não atingiam temperaturas limite, mesmo com cooler stock, que é o cooler que acompanha o processador em alguns casos.

Com o Core i9 14900K esse cenário mudou. Agora é comum o processador atingir 97º C ou até mais e reduzir os clocks, mesmo em tarefas mais triviais. Mesmo um water cooler de respeito, como o Corsair iCUE H150i Elite Capellix XT, permite que as temperaturas atinjam tais níveis. Não que usar um cooler e uma pasta térmica  melhor não façam diferença. Faz! Mas não dá mais para comparar coolers pela temperatura máxima que atingem. O negócio agora provavelmente é rodar algum benchmark com os diferentes coolers e ver com qual a maior pontuação é atingida. Esse provavelmente é o que manteve o processador menos quente e, consequentemente, causou menos throttling e permitiu a pontuação maior. É claro que também dá para tentar reduzir tensões, desabilitar turbos e afins, mas na prática não notei muita diferença com isso. Eventualmente a temperatura sempre bate no teto.

OCCT não é um bom teste para os Core i9 14900K

Superada a questão da temperatura, fiz todos os testes de estabilidade do OCCT e o meu PC passou em todos eles: teste de CPU tanto no modo “normal” quanto no “extreme”, memória, fonte, etc. Habilitando o XMP o OCCT também não encontrou problemas. Até tentei algumas configurações que tecnicamente são overclock, como o Intel Adaptive Boost Technology, mas aí começaram a aparecer erros. Voltei então para as configurações stock e mantive.

Mas nos próximos dias, voltando à rotina normal, fui codificar alguns vídeos no Handbrake no formato AV1 com o codec SVT e percebi que a codificação falhava. Ele cria vários workers e eventualmente algum falhava durante a codificação, provavelmente por um erro de cálculo. Também já havia percebido falhas no Syncthing, corrompendo o banco de dados. Foi aí que eu aprendi que o OCCT não serve mais para testar estabilidade.

Voltei para o bom e velho Prime95, com o modo Torture Test e a opção de Small FFTs. Rapidamente ele descobriu que a minha configuração não era estável. Fiz muitos e muitos teste com diversas configurações e descobri que meu PC não ficava estável com o Prime95 nem mesmo com a BIOS com todas as configurações em stock!

Isso me pegou, já estava certo de uma placa-mãe ou processador com defeito, até que encontrei diversos relatos de pessoas com o mesmo problema, e até mesmo alguns artigos, como um do Techspot e outro do Videocardz.

Placas-mãe ASUS (e outros fabricantes) fazem overclock na configuração stock

Foi aí que eu fiz outra descoberta sobre os novos tempos: fabricantes de placa-mãe andam habilitando opções por padrão que na prática são overclock, ou seja, vão além da especificação da Intel. No caso da Asus, uma das opções é a “ASUS Multicore Enhancement“. Ela vem em “Auto – Lets BIOS Optimize”. Isso faz com que os vários núcleos atinjam frequências maiores ao mesmo tempo, além do que atingiriam dentro da especificação da Intel. Foi desligar essa opção e o teste de tortura de Small FFTs do Prime95 passou a ficar estável por horas.

Há ainda outras opções como o “SVID Behavior” que vem por padrão em valores que fazem a placa-mãe enviar tensões aquém das especificações da Intel. Mas essa não fez muita diferença para mim em relação à estabilidade. Mas é curioso notar como ajustar esse valor para o que a Intel especifica joga as tensões lá para cima.

Prime95 também não garante que o Core i9 14900K está estável

Com o PC estável segundo os testes do Prime95 (mais de uma hora nas Small FFTs) fui tentar novamente codificar vídeos com o SVT-AV1, e eventualmente acabou acontecendo um falha. Com isso caiu um novo dogma: nem mesmo o Prime95 garante que o Intel Core i9 14900K está estável! É claro que eu já vi computadores estáveis com Prime95 travarem, mas em geral a falha se deve a outro componente ou à software. Mesmo quando é falha da CPU, o travamento do PC estável com o Prime95 costumava ocorrer quando ele está sem muita carga, com tensões baixas.

Então sim, hoje eu posso afirmar que o SVT-AV1 força mais o processador que as Small FFTs do Prime95 e acaba encontrando erros que o Prime95 não encontra. Seria legal se fizessem um teste de stress baseado nesse algoritmo, pois o que eu acabei fazendo foi a codificação de vários arquivos ou um arquivo grande até o erro aparecer ou o sistema codificar tempo suficiente sem erros para parecer estável.

A solução: subir o CPU Load-Line Calibration para o Level 5

Foram várias tentativas de configurações até achar uma que solucionasse o problema. A primeira que deu certo acabou sendo subir o “CPU Load-Line Calibration” para o “Level 4”. Quando em “Auto” ele costuma ficar no “Level 3”, apesar de isso aparentemente variar por motivos que desconheço.

Com o “Level 4” o sistema ficou estável um bom tempo, mas eventualmente uma codificação com o SVT-AV1 falhou. Subi então para o “Level 5” e aí sim o sistema ficou estável. Mais de um mês rodando assim, diversas codificações com AV1-SVT e está tudo ok.

Com o “CPU Load-Line Calibration” no “Level 5” eu pude até mesmo voltar o “ASUS Multicore Enhancement” para a opção padrão que é “Auto – Lets BIOS Optimize” e ainda habilitar o “Intel Adaptive Boost Technology”, ambos para tirar um pouco mais de desempenho do Intel Core i9 14900K. Mesmo com essas opções habilitadas, o sistema permaneceu estável, tanto no Prime95 quanto com o SVT-AV1.

O que o “CPU Load-Line Calibration” faz é aumentar um pouco a tensão enviada ao processador quando ele está com carga alta, compensando a queda natural de tensão que ocorre quando a corrente aumenta, fenômeno que é chamaoa de “vdroop”. É essa queda que causa instabilidades no sistema com alta carga e faz ele falhar em algum cálculo do Prime95 ou do AV1-SVT, por exemplo. Quanto maior for o nível do “CPU Load-Line Calibration”, maior é essa compensação.

Configurações Atuais (CPU Estável):

A partir da configuração stock, essas são as configurações que eu aplico atualmente após cada atualização de BIOS:

  • Ai Overclock Tuner: XMP Tweaked
  • Intel Adaptive Boost Technology: Enabled
  • Intel Dynamic Tuning Technology: Enabled
  • CPU Load-line Calibration: Level 5
  • iGPU Multi-Monitor: Enabled
  • Restore AC Power Loss: Last State
  • Power On By PCI-E: Enabled

Algumas opções não tem relação direta com estabilidade. O “iGPU Multi-Monitor” mantém o vídeo onboard ligado mesmo eu tendo uma placa de vídeo PCIe. Desse modo eu posso usar a GPU onboard para codificações se eu quiser, apesar de em geral acabar usando a Nvidia para isso.

O “Restore AC Power Loss” eu uso para ligar o micro novamente em caso de perda de energia quando ele está ligado. Como uso no-break esse recurso só é usado se a falta de energia for longa.

Por fim, o “Power On By PCI-E” eu habilito para poder usar o recurso de Wake-on-Lan da Ethernet onboard. Isso me permite acessar o roteador e ligar o PC estando fora de casa, caso precise pegar alguma coisa nele.

Em cada atualização de BIOS eu também uso o “QFan Tuning” para ajustar as velocidades mínimas dos ventiladores do gabinete.

Considerações Finais

Então é isso: meu Intel Core i9-14900K não é estável na Placa Mãe Asus ROG STRIX Z790-E Gaming WiFi com as configurações em stock. É preciso subir o nível do CPU Load-line Calibration para 5 para que ele fique estável. Há três meses eu diria que este é um processador com defeito e faria logo o RMA. Mas depois de todos os relatos que li já não tenho certeza de mais nada. Parece que existe um novo normal.

O fato de os fabricantes de placa-mãe usarem uma configuração stock que não segue as especificações da Intel, tanto em tensão quanto frequências, não ajuda. O fato de a Intel usar especificações que deixam as tensões e temperaturas super altas também não ajudam, e incentivam os fabricantes a fazerem suas gambiarras, até para ganhar uns pontinhos extras nos comparativos.

Acredito que hoje, fazendo um RMA eu estaria apenas entrando de novo na loteria do silício, com chances de pegar um processador melhor, mas também com chances de pegar um pior ou igual. Some a isso o tempo de espera pela troca com o PC parado. Acabei concluindo que é melhor deixar as coisas como estão e aceitar o novo normal.

Anexo: o relatório de todos os testes feitos

Está do jeito que eu anotei, sem qualquer revisão. O artigo já resume os principais achados e esse anexo está aqui apenas para registro.

1) Com BIOS toda em stock, passou testes OCCT de CPU, Memória e Energia
2) Com Ai Overclock Tuner: XMP Tweaked passou testes OCCT de CPU e Memória.
3) Com Intel Adaptive Boost Technology: Enabled – dá erros no teste de CPU do OCCT. Voltei pro Auto.
4) Com Performance Core Ratio e Efficient Core Ratio, ambos em AI Optimized – dá erros no teste de CPU do OCCT. Voltei ambos para Auto.
5) Passei GPU Multi-Monitor para Enabled, fiz o Q-Fan Tuning, e habilitei opção de voltar no último estado após perda de energia e acordar por PCIe. – dá erros no teste de CPU do OCCT. Voltei GPU Multi-Monitor para Disabled.
6) Falhou de novo. Voltei tudo para padrão e habilitei só o XMP Tweaked. Passou no teste de CPU do OCCT (modos Normal e Extreme)
7) Habilitei novamente o GPU Multi-Monitor. Passou no teste de CPU do OCCT (modo normal) – Aparentemente essa configuração é estável! Vou tentar reduzir temperaturas.
8) SVID Behavior para Best-Case Scenario deu crash no boot.
9) Actual VRM Core Voltage para Offset Mode, -0.05. passou no teste da CPU, mas parece que a máquina travou depois em idle.
10) Voltei para tensão padrão e habilitei o last state e o wake por PCI. Fiz novo teste com o OCCT (CPU – Normal) e passou.

Atualização de BIOS para 2001 (Beta)

11) A partir do padrão ajustei apenas para XMP Tweaked e as configurações de Wake, não liguei a GPU onboard.
12) Mudei Performance Core Ratio e Efficient Core Ratio para AI Optimized. Mudei Global Core SVID Voltage para Adaptive Mode, Offset Mode Sign para – e Offset Voltage para 0.07500. Passou teste de CPU do OCCT.
13) Reduzi offset voltage para 0.1. Passou no teste de CPU do OCCT (Normal e Extreme).
14) Reduzi offset voltage para 0.2 Passou no teste de CPU do OCCT (Normal)
15) Ajustando também o Cache SVID Voltage para Adaptive Mode e com offset, ambos em 0.2 dá crash na inicialização do Windows, ambos em 0.15 dá o boot normalmente. OCCT passou teste de CPU.
16) Ajustei Intel Adaptive Boost Technology para Enabled. Passou no teste de CPU do OCCT (normal e extreme)
17) Fiz o QFan Tuning na BIOS. Passou no teste de CPU do OCCT (extreme)
18) Habilitei o vídeo onboard. Passou no teste de CPU do OCCT (normal)

Atualização de BIOS para 2002.

19) Ao codificar vídeos no Handbrake com o codec SVT-AV1, percebi que algumas vezes a codificação falhava. Remover o undervolt não resolveu o problema. Resolvi então testar o Prime95 no modo Torture Test Small FFTs e ele falhou. Remover o undervolt não resolveu.
20) Voltar as configurações para stock resolve o problema. Prime95 roda sem erros.
21) Ligar o XMP Tweaked volta a causar o problema.
22) Mudar para XMP I não resolve.
23) Mudar para XMP II também não resolve.
24) deixar XMP em Auto e todo o restante como era antes não resolve.
25) deixar tudo em stock também falhou o Prime95.
26) Desligando o PC (em vez de só reiniciar) e ligando novamente, o Prime95 não falhou (tudo em stock).
27) Ligando o XMP Tweaked falhou.
28) Desligando o PC e ligando de novo, ainda falha com XMP Tweaked.
29) Falhou em stock, mesmo desligando, ligando de novo e rodando o Prime95.
30) Falhou com um módulo de RAM isolado e em stock.
31) Funcionou com o outro módulo RAM isolado em stock!
32) Não funciona com o módulo isolado em XMP Tweaked.
33) funciona em stock
34) não funciona em XMP II
35) Não funciona em XMP II com frequencia em 5200 MHz.
36) tela azul com aí optimzed mesmo com memória stock
37) falhou com Ai Optimized com memória stock mesmo após reassentar cooler e reinstalar os dois módulos.
38) falhou com tudo em stock com os dois módulos.
39) de novo, mesmo desligando e ligando novamente.
40) Testei o Hiren’s Boot CD para ver se era algo no Windows. Falhou novamente.
41) Desabilitei o ASUS Multicore Enhancement e o Prime95 não deu pau.
42) Habilitei o XMP Tweaked com o ASUS Multicore Enhancement desligado e o Prime95 passou.
43) Habilitei os dois Core Ratio Ai Optimized. Deu erro no Prime95.
44) Habilitei os Offsets de Tensão. Prime95 rodou por uns 10 minutos sem erro.
45) Habilitei o Intel Adaptive Boost Technology, o vídeo onboard e as configurações de estado após perda de energia. Falhou o Prime95.
46) Desabilitei o Intel Adaptive Boost Technology e fiz o QFan Tuning. Deu tela azul durante o Prime95.
47) Reduzi os offsets para -0.1V. Deu erro no Prime95.
48) Removi os offsets e os Ai Optimized. Prime95 rodou meia hora sem erro.
49) Habilitei o Intel Adaptive Boost Technology. Deu erro no Prime95.
50) Desabilitei o Intel Adaptive Boost Technology. Rodou o Prime95 por 40 minutos sem erros.
51) Mesmo rodando o Prime95 por mais de duas horas sem erros, essa configuração faz com que o Handbrake falhe codificando vídeo AV1 (SVT).
52) Mudei Loadline Calibration para 4 (o Auto deixa em 3). Não deu erros no Prime95. Não deu erros no Handbrake.
53) Habilitei o ASUS Multicore Enhancement: Auto – Lets BIOS Optimize. Rodou 5 minutos de Prime95 sem problemas.
54) Habilitei Performance Core Ratio e Efficient Core Ratio para AI Optimized. Deu alguns FATAL ERRORS no Prime95.
55) Voltei Performance Core Ratio e Efficient Core Ratio para Auto. Prime95 executou por meia hora sem problemas. Codificação no Handbrake de vídeo AV1 (SVT) funcionou sem problemas.
56) Após algumas codificações de AV1 (SVT), houve uma falha.
57) Desabilitei o ASUS Multicore Enhancement e habilitei o Intel Adaptive Boost Technology. Funcionou com o Prime95. Sem problemas com o AV1 (SVT).
Já está nessa configuração há mais de uma semana (hoje: 20/03/2024)

20/03/2024: Atualização de BIOS para 2102.

58) Mudei Intel Dynamic Tuning Technology Configuration para Enabled para testar.
59) 25/03/2024: falhou na codificação de um vídeo, desabilitei Intel DTT. Falhou de novo.
60) Habilitei Intel DTT novamente, Asus multicore enhancement para Lets BIOS Optimize e subi Load-line calibration para level 5. Codificou o SVT AV1 que estava falhando normalmente. Também executou 1 hora de Prime95 sem problemas.
61) 31/03/2024: configuração anterior aparentemente estável. Tentei passar os cores para Ai Optimized, mas falha no Prime. Voltei configuração anterior.
62) Coloquei SVID behavior em trained, passou mais de meia hora no Prime95.
63) Desci CPU Load-line Calibration para Level 3 e falhou no Prime95.
64) Mudei SVID Behavior para Worst Case Scenario e falhou no Prime95.
65) Mudei SVID Behavior para Intel’s Fail Safe. Em alguns minutos de Prime95 pareceu estável, mas não vale a pena porque as tensões em idle ficam altas demais, batendo 1,57V.
66) Mudei SVID Behavior para Trained e Load-Line Calibration para Level 4. Falhou no Prime95.
67) Voltei SVID Behavior para Auto e Load-Line Calibration para Level 5, que estava estável antes.

20/04/2024: Atualização para BIOS 2202

68) CPU Load-line Calibration em AUTO agora é Level 7 em vez de Level 3. Deixei ele em AUTO, com Ai Overclock Tuner: XMP Tweaked
Intel Adaptive Boost Technology: Enabled, Intel Dynamic Tuning Technology: Enabled + configurações de estado após perda de energia e ligar com PCIe
+ QFan Tuning + vídeo onboard habilitado e deu erro na codificação de vídeo SVT AV1. Mas quando voltei na BIOS o auto tinha deixado o LLC em 3. Só no primeiro boot pos atualização estava em 7. Vai entender…
69) coloquei LLC em level 5 novamente e parece ter ficado tudo normal.

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A.O.

Boa publicação, bem interessante ver como os entusiastas estabilizam os seus componentes. Já li várias reviews suas, o seu blog é ótimo, passo horas lendo. Parabéns pela longa trajetória e Deus te abençoe

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