Intel Ultra 5 245Kとi5 13600Kの比較レビューまとめ

2024年10月に発売されたIntelの15世代CPU Arrow Lake Core Ultra 5 245Kを，13世代 Rptor Lake i5 13600Kと比較した（2024年11月時点）

Z790とi5 13600Kの環境でIntel Baseline Profileを検証する

 Intel第13・14世代CPUの動作不安定を受け，マザーボードメーカから修正BIOSの公開が進められている．

　修正BIOSでは，電力周りの設定にIntelの推奨設定を適用するIntel Baseline Profileを選択できるようになった．このプロファイルでは電力などの制限がより安全側に設定されているため，消費電力を抑制することができる．ただし，CPUの周波数を上げにくなるためCPUの性能は低下する．

13600KをOCして14600Kにする

 クロックの差が小さいので容易に13600Kを14600K相当までOCできる．

安価なZ790ボードASUS PRIME Z790-P CSMのレビュー

不便な点もあるが i5 13600Kくらいなら余裕で運用できる．省電力化目的ならZマザーが良い．

ASUS TUF GAMING B760でIntel i5 13600Kを低電圧化・低消費電力化する方法

 B760マザーでK付CPUを低電圧化しようとして苦労した話．

Intel Arcのアイドル時消費電力を下げるためのBIOS（ASUS）とOSの設定方法

 デスクトップ版Intel Arcは当初からアイドル時の消費電力が高い問題があり，手元にあるA750も35Wと高い．これについてIntelから修正方法が提示されたので設定していく．

Intel 13世代CPU i5 13600Kのベンチマーク

　Intelの13世代CPU Core i5 13600Kで，Cinebench R23のスコアとFreeCADのFEMの実行時間，消費電力を計測した．

CPUクーラーAK400（Deepcool）の負荷テスト

　DeepcoolのCPUクーラーAK400とIntel Core i7 11700Kの組み合わせで，CPUパッケージ電力65Wから280Wまでのパッケージ温度を測定した．

Alder Lake CPUの変形を構造解析する（FreeCAD+Calculix+ParaView）

Alder Lake CPUがILMから受ける力によって変形する現象をFreeCAD(Calculix)による構造解析で再現した．

1. 解析の前提条件

　解析を簡単化にするため，以下を考慮してモデル化や条件設定を行った．

1) CPUが受ける力は，ILMがCPUを押す力と，CPUにより圧縮されたソケットのコンタクトが元に戻ろうとする反発力の2つとする．

2) CPUのIHSとPCBの間の接着剤，およびMBのPCBやバックプレートの影響はモデルが複雑となるためモデル化しない．

3) CPUダイは強度への寄与が他の構造物に比べ無視できる程度に小さいと考えられるためモデル化しない．

　また，過去の測定（その1，その2）により次のことがわかっている．

1) ILMがCPUを押す力は589N（ワッシャModなし）

2) CPUがILMで押されることでIHSが反るが，このときIHS上下端と中央の間には隙間ゲージ読みで0.04-0.05mmの高さの差ができた．

2. モデル

　モデルはFreeCADで以下のように作成した．なお，CPUのPCBからIHS上面までの高さはIHSとPCBの間の接着剤の厚さを除いた値で，実際は図面よりも0.2mmほど高くなる．

　また，IHSとPCBの間にはCPUダイのための隙間を作った（ダイ自体はモデル化しない）

3. 物性

　CPUのIHSとPCBの物性を下のように設定した．ただし，実際に採用されている材料の物性は公開されていないので仮定の値となる．

1) IHS

　リン脱酸銅（CuP）と仮定．

・ヤング率：118GPa

・ポアソン比：0.33

　出典：純銅管のアンモニア環境中における応力腐食割れ試験方法の検討

2) PCB

FR-4規格が使われているらしいので物性の記載がある製品の値を用いた．

・ヤング率：22GPa

・ポアソン比：0.16

　出典：多層プリント配線板用高性能FR-4　

　なお，解析においてはIHSとPCBの2種類の物性を設定できるように材料ごとにボディを分け，連続したメッシュを切るためBooleanFragmentsでボディを統合した．

4. 境界条件

　PCBの裏面に対して，CPUにより圧縮されたソケットのコンタクトが元に戻ろうとする反発力を下のように与えた．この反力には測定で得た589Nを設定した．

　また，IHSの左右両端を下のように拘束した．

5. 解析

　以上の条件でメッシュを0.5mmで切りinpファイル作成と解析の実行を行ったが，inpファイルの作成に45分もかかった．モデルに複数の材質が含まれるとinpファイルの作成に時間がかかるようだ．これが自分の設定方法かFreeCADかCcalculixによるものかはわからない．解析自体は6スレッドの並列化で2.5分かかった．

6. 結果

　解析結果を詳しく調べるため，ポストにはParaViewを用いた．下の図は荷重による変位量の分布で，赤いほど変位が大きい．

　CPUの中央が沈んでおり実際と同様の変形が再現できた．なお，下の写真はILMに固定したCPUにインクを擦り付けたもので，インクが付いている部分はほかの部分より高い位置にある．

　また，CPUの上下端とCPU中央の高さの差は0.035mmとなった．隙間ゲージによる測定では0.04-0.05mmの間だったのでそれよりも小さい．この理由として，モデルの材質が実際とは異なることや，CPUとPCBの間の接着剤の層を解析では無視しておりその分強度が上がっていることが挙げられる．

intel LGA1700のILMがCPUを押す力は実際どれくらいか

 　CPUを押す力が強すぎてCPUが大きく反りやすいと話題のLGA1700ソケットだが，ILMのカムレバーを倒すために必要な力を測定し，ILMが実際どのくらいの力でCPUを押しているのか計算した．

ThinkPad X13 Gen 2のSSD換装

Lenovo ThinkPad X13 Gen 2のSSDをintel 670p 1TBに換装した．

Alder Lake 12600KのヒートスプレッダとNH-U12Aの接触状態を検証

　IntelのAlder Lakeのソケット規格LGA1700で採用されているCPUを固定する機構（ILM）は，力が強すぎてCPUのヒートスプレッダ（IHS）を従来より大きく曲げてしまうそうだ．これによりCPUクーラーのベースプレートとの接触面積が減り，CPUの冷却に悪影響を与えるらしい．

Core i5 12600Kのベンチマーク（Alder Lake）

　Alder Lake Core i5 12600K（10コア16スレッド）のベンチマークを取り，同じ16スレッドの前世代のCPU（11700K，10700K）と比較した．

Windows11のVBSが原因でIntel Extreme Tuning Utilityの起動に失敗する

 　Windows11上でIntel Extreme Tuning Utility（XTU）を起動しようとしたところ，Unable to start Intel Extreme Tuning Utility. If there is another performance tuning application running...というメッセージが出て起動できなかった．

Core i7 11700K（Rocket Lake）のVcore電圧を下げたらIPCが低下した

  CPUのVcore電圧を下げることは消費電力の抑制に効果的だが，Core i7 11700KでVcore電圧を下げたところ消費電力だけでなくIPC（Instruction Per Clock：クロック当たりの性能）まで落ちる現象に遭遇した．

Intel Core i 11700Kのベンチマーク（Rocket Lake）

　11700Kをベンチマークして11600K，10700Kと軽く比較．

CPUの電圧・周波数と消費電力の関係（追試）

　以前にCPUの電圧とクロック周波数が消費電力とどのような関係にあるかを実験で確かめたが，サンプル数が少なかった．今回は、サンプル数176点で再び検証を行った．

TPMを有効／無効化したときのPC性能の比較

　 Windows11ではシステム要件としてTPM2.0のサポートを必須としているが，このTPMの有効／無効状態がPCのパフォーマンスに与える影響を調べた．

CPUを切断して断面を観察する

　Intel Core i7 9700Kを切断して断面が見えるようにした．また，各部寸法を測りTIMの厚さを調べた．

Intel UHD Graphics 750とQSVを用いた動画エンコード

  Rocket Lakeに搭載されているIntel UHD Graphics 750とQSVを利用した動画エンコードの速度を測定しました．