超频是绝对安全的，我总是告诉人们。我通常不会提及我因意外给 CPU 施加大量意外的额外电压而炸毁 CPU 的时间。他们不需要知道这一点。超频真的很简单！并且在大多数情况下非常安全。但我一直认为使用液氮进行极限超频的领域和看起来一样华而不实和冒险——而且它看起来非常华而不实，就像一块巨大的冰块从裸露的主板顶部喷出蒸汽一样。
事实证明我大多是错的。多亏了我最近去 Computex 的旅行，我可以将液氮超频从我的遗愿清单中删除。HWBot总监 Pieter-Jan Plaisier 解释了液氮超频的科学和技术，我们一起将 CPU 提升到 7GHz，并活生生地讲述了这个故事。CPU 也存在。
如何超频
想要一些更实用的超频技巧吗？查看我们的英特尔 CPU 超频指南（在新标签中打开）.
如果您从未密切关注过极端超频，您可能会问：他们为什么将液氮倒在计算机上？“我们使用类似冷却剂的液氮来减少任何温度限制或功率限制，”Plaisier 说。“通过冷却它，我们降低了它的功耗，我们降低了温度。温度会影响我们可以达到的整体频率，降低功耗也可以让我们使用更高的电压，这反过来又让我们更高的频率。只需冷却系统，您就可以看到大约 50 瓦或类似的功率下降。
Plaisier 将极端超频比作买一辆新车并在路上打开它，看看它能跑多快。对于像华硕这样的公司来说，如此高的数字可能有利于营销，他们制造的主板具有专门用于低温超频的功能。有些人批评液氮超频是不切实际的，因为您实际上无法 24/7 全天候通过系统泵送 LN2（尽管已经完成）。但这不是重点。这是关于学习如何将一块硬件推向极限，这确实是一个错综复杂的过程。
这个怎么运作
液氮超频的目的是让你的 CPU 运行起来，比通常使用空气冷却器或散热器时要冷得多。但是达到这些低温背后的科学是很酷的。
与通常的散热器不同，液氮需要一个与 CPU 的散热器接触的块，以及一个用于在倒入液氮时盛放液氮的“罐”。我们使用的设置是一个带有圆形腔室的重型铜块基地。这些为 LN2 提供了更多的表面积来填充，帮助您更快地降低温度。质量有助于保持温度。“CPU 热量通过铜传递，然后我们再次冷却铜，”Plaisier 说。现在，一些基础科学开始发挥莱顿弗罗斯特效应。这是一个快速入门。
所以你的 CPU 正在运行，产生热量。你倒入非常冷的液氮。“这里的铜表面和氮之间有一个小的蒸汽层，”Plaisier 说。“所以它反弹得很快。它不是很有效。” 但即使氮已经蒸发，它仍然使铜非常冷。那么如何克服莱顿弗罗斯特效应呢？很明显，用喷灯。
“你在里面燃烧，形成一层冰层，提升莱顿弗罗斯特效应。我们在寒冷上使用热量，我们有凝结，但因为它太冷了，它立即形成了一层冰层。用同样的一滴氮气，它会更有效地冷却。所以它有点物理作用。
降低 CPU 温度就像将 LN2 倒入锅中并观察数字下降直到达到 -196 摄氏度一样简单。根据您正在执行的超频类型，您可能必须定期添加 LN2 — 例如，沉重的基准测试负载会自然地加热 CPU。但这实际上只是液氮冷却工作原理的基本设置；正如您所期望的那样，实际的超频过程要复杂得多。
极限超频在行动
超频的本质是找到保证系统稳定的电压和速度的平衡。极限超频并没有太大的不同，除了你最终可能会在 BIOS 中调整数十个离散的电压和时序设置。相同的想法，但学习起来要复杂得多。值得庆幸的是，我们使用的是带有预配置 BIOS 的华硕主板。
“要获得像 Kaby Lake 这样高达 7 GHz 的芯片所需的知识量是难以想象的，”Plaisier 说。“好消息是，我们有主板公司的工程师解决了所有这些问题，并确保 BIOS 已经为那些只想看看他们的芯片能走多远的人准备好了。例如，这个配置文件，他们已经配置整个 VRM 以实现最佳供电。从技术上讲，您也可以自己配置所有这些，但是如果您必须学习所有这些术语，则需要六个月的时间。另一个问题：很多关于此类设置的文档是机密。所以不是每个人都可以访问所有信息，甚至学习如何配置所有东西。你有一大堆电压，通常没有人谈论。内部 PLL 电压，DMI 电压。
毫不奇怪，极冷的液氮会对不是为这些温度制造的 PC 组件产生各种影响。
极限超频意味着深入研究 BIOS，或者使用一个预先配置好的。
“过去，PCI 接口会出现很多问题，”Plaisier 说。“当您低于 -80 度时，PCI 接口将停止工作，因此您的系统将不再启动。最近，它将是 Broadwell-E 上的 FIVR，完全集成的电压调节器现在 Skylake-X 也是如此。本质上，电源调节器在芯片上，这会导致问题。低于一定温度它会停止运行。
幸运的是，最近的 CPU 在应对寒冷方面要好得多。我们超频时使用的 Kaby Lake i7-7700K CPU 在 -196C 运行时没有问题，这意味着我们不必进行太多的微观管理。情况并非总是如此。一些 CPU 如果太冷会崩溃，这使得超频比赛极具挑战性。专业超频者必须确切知道何时将 LN2 倒在 CPU 上，因为它在基准测试期间变热，保持足够冷以获得最佳性能，但不要过度倾倒和将温度降低到导致崩溃的低点。尽管如此，系统的低温通常会导致崩溃，并且在 -196C 下重新启动不太可能顺利进行。
一般来说，液氮超频时要知道两个大名词：冷虫和冷启动虫*。*
“冷错误是您的系统完全停止运行。低于该温度它无法运行。冷启动错误是您的系统无法再初始化。通常，您的冷错误会比冷启动错误低一点。当你'再给它一个工作量，你可以去，比如说，-160C，但是当你重新启动时，没有更多的工作量，突然你不能再启动了。然后你必须增加到 -140C 才能启动。”
在将 CPU 降到 -196C 后，我们开始以 100 MHz 的增量将 CPU 速度提高，第一次尝试达到 6.9GHz。此时，系统冻结了，Plaisier 使用锅上的喷灯将温度升高，然后重新启动。我们超频时使用的华硕主板有几个有用的特殊功能，称为重试按钮和保留开关。重试按钮硬重置系统，但确保仍然应用您的特殊 BIOS 设置，而保留开关通过 CPU 推动一点额外电压，这有助于为其在温度下启动可能需要的额外功率提供，比如说，-170C。
一旦你习惯了将液氮倒入冰冷的 CPU 块中的闪光和嘶嘶声，它与任何其他发烧友 PC 活动并没有太大区别。这意味着：你做了很多故障排除。
专业超频者一只手拿着 LN2，另一只手拿着喷灯。
我们慢慢将 CPU 频率提高了 100 MHz，注意我们崩溃的地方，然后用更大的电压再次尝试这个速度。我们将 Kaby Lake CPU 推到了 7 GHz，但即使有一个很好的额外电压，它也会在运行基准负载时崩溃。然而，在 6.9 GHz 时，我们是稳定的。那时，我们开始查看我们可以达到什么样的基准分数，并尝试使用更高的内存速度和其他调整来提高分数。
没有出错，但发现问题是专业超频者最重要的技能之一。我们有两个温度读数可供参考：一个在冷却锅的底部，另一个在 CPU 旁边。
液氮超频与任何其他发烧友 PC 活动并没有太大区别。这意味着：你做了很多故障排除。
“为什么这很重要？嗯，冰球和 CPU 之间的热界面需要优化，以便我们有效地控制 CPU 本身的温度，”Plaisier 说。“有时候锅子和CPU的接触会不稳定，我们称之为导热膏开裂。发生这种情况时，意味着我们的超频将非常无效。这意味着一旦我们向它投入工作负载，CPU温度就会下降。”会很快上升，锅的温度会保持不变。所以你无法控制你的系统了。通过比较两个温度之间的增量，我们知道，好吧，IHS温度很高，锅温度很低，我们有问题，我们需要重新安装整个系统。”
只要 delta 保持相当小，比如 20 摄氏度左右，并且这两个数字的趋势是相同的，那么一切都会正常运行。Plaisier 说，通过提高温度、让它重新稳定然后再降低温度，可以从导热膏裂纹中恢复。但最有可能的是，您必须将所有东西拆开，重新涂抹导热膏，然后重新开始。耐心是超频者最好的朋友。
“当您回到操作系统并立即崩溃，然后您重新启动并进入操作系统并正常工作并且可以运行基准测试但意外崩溃时，您的系统可能会出现冷凝问题，” Plaisier 笔记。“所以非常有经验的超频者会意识到，好吧，等等，我遇到了随机问题。我不明白现在发生了什么。我需要热身，拆卸，再试一次。没有经验的超频者会试图强迫事情哦，也许我的电压太低了，或者我的频率太高了。”
值得庆幸的是，在我的极限超频过程中并没有恐慌，只是第一次将 CPU 提升到 7 GHz 的体验。这可能不是世界纪录材料，但是嘿：对于第一个计时器来说还不错。
