PCのCPUをオーバークロックする方法

コアi9 10900K

画像: ゴードン・マー・ウン/IDG

オーバークロックは、液体窒素ボトルを携えたパフォーマンスにこだわるマニアだけのものだと思っているなら、考え直した方がいいでしょう！PCのパフォーマンスが少しでも向上すれば、CPUのアップグレードを遅らせることができ、お金を節約できます。

今日は、プロセッサ速度を10%以上向上させる簡単なオーバークロック手順をご紹介します。ゲーマー、ビデオアーティスト、メディアストリーマーなど、多くの方にとって、これは費用をかけずに実現できる便利なアップグレードです。PCを高速化したい方は、ぜひ読み進めてください！

オーバークロックとは何でしょうか?

オーバークロックとは、様々なPCハードウェアを微調整し、メーカーが想定する仕様よりも高速に動作させる技術です。多くのプロセッサ、RAMモジュール、グラフィックカードは、通常、マザーボードのUEFI BIOSで設定を調整することでオーバークロックできます。安全な範囲内で動作させれば、オーバークロックによってPCが損傷することはありません。ただし、後述するように、高速化されたハードウェアによって発生する追加の熱を管理することが重要です。

旅のヒント

CPUをオーバークロックする前に、考慮すべき指針がいくつかあります。まず、すべてのプロセッサが簡単にオーバークロックできるわけではありません。AMDチームのメンバーであれば、おそらく幸運と言えるでしょう。最新のRyzenプロセッサはすべて、BシリーズおよびXシリーズのAM4マザーボードでオーバークロックできます。しかし、Intelは主流のCPUのほとんどをロック状態にし、賢いユーザーが安価なコンポーネントを購入してパフォーマンスを引き上げることを防ぎます。一方、より高価なエンスージアスト向けプロセッサライン（Intel Core i5-10600Kなど、末尾にKまたはXが付いているもの）はロック解除状態で販売されているため、オーバークロックが可能です。

それでも、プロセッサはシリコンと電子部品のユニークな塊であることを覚えておいてください。同じモデルと仕様であっても、プロセッサによっては他のプロセッサよりも高い動作速度に耐えられるものがあります。「シリコン宝くじ」と呼ばれるのには理由があります。

安定したオーバークロックには、速度と発熱の繊細なバランスが不可欠です。プロセッサを限界まで負荷をかければかけるほど、発熱は増します。PCが少し熱くなりすぎたとしても、内蔵のフェイルセーフ機能により、高価なコンポーネントが損傷する前に電源が遮断されます。オーバークロックしたPCを安定させるには、PCを冷却することが重要です。

安価なCPUクーラー（多くのプロセッサに標準装備されているヒートシンクとファンの一体型）では、この分野では苦戦するでしょう。Noctuaなどの高性能な空冷クーラーへのアップグレードを検討するか、車のラジエーターのように機能する一体型水冷クーラーを検討してみてください。私は最近、ゲーミングPCをNZXT Kraken X62にアップグレードしました。このクーラーは密閉システムを介してCPUに冷却剤を送り込み、ケース上部に設置された大型ラジエーターとダブルファンを介して熱を排出します。

nzxt 62 100716001 オリジナル — NZXT クラーケン X62

これから、ハードウェア設定を微調整できるマザーボードのUEFI BIOSソフトウェアを実際に使ってみましょう。マザーボードメーカーによっては、CPUを安全にオーバークロックできる便利なアプリを提供しているところもあります。これらの手動設定が少し難しい場合は、Asus Dual Intelligent Processors 5、Gigabyte EasyTune、AMD Ryzen Master、Intel Extreme Tuning Utilityなどのアプリを検討してみてください。MSIのマザーボードには、PCのオーバークロックを高速化できる物理的なOC Genieボタンも搭載されています。

オーバークロックの基本

このガイドでは、Intel Core i7-6700Kプロセッサーを搭載したAsus Maximus VIII Hero Alphaマザーボードを使用しています。もちろん、お使いのハードウェアに合わせて手順を調整する必要があるかもしれませんが、基本的な考え方は変わりません。

作業を始める前に、必ずメーカーのウェブサイトからマザーボードの最新のBIOSソフトウェアをダウンロードしてインストールしてください。これは、最新の設定オプションが利用可能であること、そして既知の問題によって作業が妨げられないことを確認するための重要なステップです。

PC を起動し、起動時に F2 キー (または Delete キー) を押して BIOS にアクセスし、始めましょう。

下の写真の通り、このプロセッサはベース周波数4GHz（4,000MHz）で動作します。また、必要に応じて最大4.2GHzまで速度をブーストするMax Turbo機能も搭載しています。アイドル時のCPU温度は25℃と低く、コア電圧は1.264V（CPUに供給される電力）です。

F7キーを押して詳細モードに切り替えます。このガイドでは主にこのモードで作業を進めます（下記参照）。画面右側には、さらに2つの設定があります。BCLK はベースクロック周波数で、現在は100MHzに設定されています。その下には、比率設定（乗数とも呼ばれます）があります。プロセッサ速度は、ベースクロック速度に比率を掛けた単純な計算で求められます。この例では、100MHz × 40 = 4,000MHz（4GHz）となります。

CPUをオーバークロックするには、ベースクロック周波数、またはオーバークロック比／乗数を調整することでCPU周波数を高速化できます。ベースクロック速度100MHzのままオーバークロック比を42倍にすると、CPU周波数は4,200MHz、つまり4.2GHzになります。

手動制御への切り替え

最新のマザーボードには、オーバークロックを簡単に行えるように設計された多数の自動設定が装備されています。

Asus Extreme Tweakerメニューで、Ai Overclock Tunerを自動から手動に切り替えると、ベースクロック周波数の設定にアクセスできるようになります。これで、 BCLK周波数のフィールドに値を入力できるようになります。ただし、今はちょっと待ってください。

下部にCPUコア倍率が表示されており、ここで倍率を調整できます。マザーボードによっては、個々のプロセッサコアをターゲットにしたり、すべてのコアに同じ設定を適用したりできます。なぜでしょうか？すべてのプロセッサコアに同じ野心的なオーバークロックプロファイルを適用すると、PCが不安定になる可能性があります。しかし、個々のコアの設定を調整することで、よりバランスの取れた動作を実現できる可能性があります。

CPUコア比率を「自動」以外に設定すると、「コア比率制限」の設定が編集可能になります。「すべてのコアを同期」を選択すると、1コア比率制限の設定が有効になります。ここで入力した値は、4つのコアすべてに適用されます。「コアごと」を選択すると、各コアを個別にターゲットにできます。

このガイドではすべてのコアの速度を同期しますが、必要に応じて個々のコア設定を自由に変更してください。

ベースクロック周波数やCPUレシオを変更する前に、考慮すべき要素がもう一つあります。それは電圧です。CPUに供給される電圧は常に変化します。動作速度を速くするには、安定性を確保するために追加の電力が必要です。マザーボードはこれを裏で処理しますが、必要に応じて手動で電圧レベルを設定し、オーバークロックの調整をすることも可能です。

「CPUコア/キャッシュ電圧」までスクロールダウンし、ドロップダウンメニューをクリックします。3つの設定が表示されます。「手動モード」では、単一の静的電圧レベルが設定されます。CPUがアイドル状態であってもフル稼働状態であっても、同じ電圧が適用されます。消費電力を考えると、手動モードはかなり非効率ですが、最も細かく制御できます。

オフセットモードは、プロセッサが使用する標準電圧に一定量の電力を加算（または、アンダークロックしたい場合は減算）することで機能します。電圧は要件に応じて変動しますが、設定したステップ数に応じて電圧範囲が拡大されます。例えば、0.1Vのオフセットを設定した場合、プロセッサが特定の速度を実現するために通常1.25Vを必要とする場合、実際には1.35Vが供給されます。

アダプティブ モードでは、CPUはターボモードに入ったときにのみ電圧ブーストを受けます。一部のマザーボードでは、アダプティブモードにオフセット値を追加することで、ターボモード外でもプロセッサの電圧ブーストを得られる点にご留意ください。

オーバークロックを初めて行う場合は、少なくともある程度の経験を積むまでは、マザーボードが電圧を自動調整するのを待ちましょう。動作が不安定な場合は、アダプティブモードとオフセットモードを試して、CPUにわずかな電圧ブーストを与えてみてください。手動電圧モードでPCのベンチマークを行うと、CPUに大きな負荷がかかり、故障のリスクが高まります。

UEFI BIOSまたはマザーボードのマニュアルに記載されているコンテキストヘルプにも必ず注意してください。上のスクリーンショットでは、画面下部に最小電圧と最大電圧の設定、および増分値を示すガイドラインが表示されています。

次のページ: ウォークスルーとベンチマーク

ベンチマークしてブースト

オーバークロックの基本原理について説明しましたが、ご自身のPCではどのような設定を試せばいいのかお悩みではないでしょうか？プロセッサはそれぞれ異なるため、どのPCでも確実に動作するという標準的なオーバークロック設定は存在しません。さあ、試してみる時間です！

目標をもう一度まとめましょう。PC で最高速度のプロセッサを実現しつつ、冷却状態（程度）と安定性を維持することを目指しています。ここで言う「安定」とは、POST（Power On Self Test）を完了し、オペレーティングシステムを起動し、ベンチマークのストレステストを正常に完了することを意味します。

ここでのアドバイスはシンプルです。ベンチマーク、ブースト。そして再びベンチマーク、そしてブースト。これを繰り返します。オーバークロックしていない状態でPCをベンチマークし、ベースラインの電圧、温度、クロック速度を把握します。次に、ベースクロック周波数と／または乗数を上げ、小さなブースト（例えば0.2GHz）を目標とします。PCを再起動し、ベンチマークを再度実行して、安定しているかどうかを確認します。安定している場合は、ブーストとベンチマークを繰り返します。安定していない場合は、目標設定を少し下げて（または電圧をブーストして）、もう一度試してください。

オーバークロックは面倒なプロセスになる可能性がありますが、この安全で段階的なアプローチにより、プロセッサの機能を十分に理解できるようになります。

CPUのベンチマークには様々なアプリケーションがあります。Geekbench、PCMark、Cinebenchなどが人気です。これらのほとんどは商用アプリケーションですが、無料トライアルも提供されています。

今日はGeekbench 4と、電圧と速度に関する必要な詳細情報をすべて提供してくれる優れたモニタリングアプリ「CPU-Z」を使用します。温度モニタリングにはNZXTのCAMアプリケーションを使用していますが、SpeedFanやマザーボードにバンドルされている他のアプリをご利用になる方もいらっしゃるかもしれません。

プロセッサをオーバークロックする前のCPU-Zのスナップショットです。スクリーンショットでは数値は静止しているように見えますが、プロセッサの負荷に応じて継続的に更新されます。

コア電圧とクロックのセクションに注目してください。後者はCPU全体の速度と倍率を表示します。CPU温度に関しては、アイドル時のプロセッサは32℃と比較的低い温度で動作しています。

Geekbench 4 (または選択したアプリ) を開き、ベースライン CPU ベンチマークを実行します。

正確な結果を得るには、ベンチマーク実行中はPCをそのままにしておいてください。ただし、CPU-Zウィンドウと温度モニターで、負荷時の速度、電圧、温度の変化を確認してください。ベンチマークが完了すると、結果はウェブブラウザで確認できます。Geekbenchはシングルコアとマルチコアの両方のスコアを提供するため、後続のテストと比較する際には注意が必要です。テスト中、CPU温度はピーク時に54℃に達しました。

PCを再起動し、UEFI BIOSを再度起動します。CPUが4.2GHz（デフォルトのターボモード速度）に対応していることが分かっているので、最初のオーバークロックでは、コアレシオリミットを44に設定し、最大速度を4.4GHzにします。この時点では電圧は手動で調整していませんが、設定が不安定な場合は調整できます。

PCを再起動し、CPU-Zを再度開いてコア速度と電圧を確認します。新しい設定では、コア速度4.4GHz、電圧1.44Vを検証できます。

ベンチマークテストを繰り返し、CPUに負荷がかかった状態でもPCの動作が安定しているかどうかを確認しました。今回はCPU温度が71℃まで急上昇し、CPUクーラーのポンプとファンの騒音が著しく増加しました。しかし、PCの動作は安定していました。

CPU温度が70度台前半から中盤であれば、安全にオーバークロックできる温度としてはほぼ限界です。80度台の温度が持続すると、ハードウェアにかなりのリスクを負うことになります。しかし、冒険心に燃え、私は目標速度を0.1GHzずつ上げながら、テストを続けました。

速いことが必ずしもパフォーマンスの向上につながるわけではない

PCが不安定になる前に4.8GHzまでオーバークロックできました。4.9GHzでは、Windowsの起動時にフリーズしてしまいました。この速度では、負荷がかかった状態で最も高温になるコアのピーク温度が87℃に達し、少し不安です。安全のためにオーバークロックを下げたくなる気持ちはわかりますが、この結果は、少なくともこのプロセッサでは、それが可能であることを示しています。

最後にもう一つアドバイスを。プロセッサの速度が速いからといって、必ずしもパフォーマンスが向上するわけではありません。オーバークロックによって発生する熱によってプロセッサのスロットルダウンが発生し、パフォーマンスが低下することがあります。その証拠として、私のベンチマーク結果をご覧ください。

CPUの最高速度を上げるにつれて、シングルコアのベンチマークスコアが着実に向上しているのがわかります。しかし、マルチコアのベンチマークスコアはより不安定で、4.5GHzでピークに達した後、目標速度（およびピーク温度）が上昇するにつれて低下します。速度、発熱、パフォーマンスの最適なバランス、つまりスイートスポットを見つける必要があります。これは、CPUパフォーマンスを少しずつ増加させる大きな理由です。ベンチマークを行い、その後ブーストをかけましょう。

シリコンの相性によって、あなたの結果は私のものとは異なる可能性があります。しかし、基本をしっかり押さえて、じっくりとCPU設定を微調整し、最適な設定を見つけてください。10～15%の速度向上は、追加費用なしで実現できます。