Overclocking Review: Gigabyte Z490 AORUS MASTER (feat. G.Skill TridentZ Royal DDR4-4000 CL15)
Z490 AORUS MASTER – PERFORMANCE TEST
Di sini kami akan mulai melakukan pengujian berbagai fungsi yang terdapat di motherboard ini, terutama fungsi yang berhubungan dengan performa, dan juga overclocking.
(Keterangan: Semua pengujian dilakukan dengan BIOS F4 yang merupakan BIOS official, namun masih termasuk early release untuk platform ini, bisa jadi akan ada perbaikan/penambahan fungsi di masa mendatang)
Test 1: XMP (G.Skill TridentZ Royal DDR4-4000 CL15 2x8GB)
Melakukan load XMP (Xtreme Memory Profile) pada motherboard ini dimudahkan karena ada shortcut pada menu ‘Favorites’, atau Anda juga bisa mengaksesnya pada EASY Mode.
Berikut XMP yang di load dari modul G.Skill TridentZ Royal DDR4-4000CL15 kami:
Pada motherboard yang divalidasi pada DDR4-5000 ini, nampak bahwa menjalankan RAM di DDR4-4000 bukan hal yang berat. Motherboard bisa membaca XMP kami tanpa masalah, dan langsung otomatis mengaplikasikan extra voltase pada CPU VCCSA dan VCCIO seperti yang terlihat di atas.
Test 2: CPU Power Limit (PL1/PL2) & Boost Clock – Motherboard Default
Intel memilki 3 variabel yang bisa di-tune seputar power – disebut PL1 dan PL2, dan Tau.
- PL1 (Long Term Boost) biasanya dikalibrasi sesuai TDP
- PL2 (Short Term Boost) biasanya dikalibrasi lebih tinggi, sekitar 1.25x TDP. Kadang motherboard juga meningkatkan nilai ini sesuai kapasitas VRM.
- Tau adalah ‘Turbo Time’, waktu yang diberikan prosesor untuk boleh beroperasi pada Turbo boost
Menurut informasi yang kami terima dari Intel, mereka menyatakan bahwa prosesor Intel Core i9-10900K akan memiliki Power Limit PL1 sesuai TDP yakni 125W, namun PL2-nya adalah 250W, dengan Turbo Time selama 56 detik.
Intel pun mengatakan bahwa motherboard vendor masih boleh melakukan tweaking pada nilai ini jika dirasa perlu untuk meningkatkan performa.
Tentu, makin besar power limit, CPU Clockspeed saat boost all-core akan bisa dijaga lebih tinggi, dengan resiko suhu CPU lebih tinggi, dan beban yang ditangani VRM motherboard lebih tinggi pula.
Bagaimana setting power limit yang dipakai Gigabyte Z490 AORUS MASTER?
Kami menjalankan sebuah blender render (bmw27 project) dan ini hasilnya:
Terlihat jelas bahwa Z490 AORUS MASTER dalam keadaan default tidak menggunakan setting rekomendasi Intel, dan prosesor 10900K dibiarkan berjalan semaksimal mungkin – prosesor nampak berjalan dengan package power rating 240W+ walaupun sudah melewati Turbo Time yang disarankan Intel.
Kami juga mendapati bahwa CPU Ratio bertahan di angka 49x, dan tidak berubah 48-49x seperti yang umumnya terjadi, dan ini berarti mekanisme Thermal Velocity Boost All-core dalam keadaan default di motherboard ini tidak berlaku (karena umumnya CPU Multi akan turun ke 48x saat default ketika suhu CPU di atas 70 C), motherboard akan ‘memaksa’ CPU berjalan di ratio 49x untuk performa maksimal.
CPU Voltage default yang diterapkan motherboard agak tinggi, terdeteksi ada di 1.32v, sampel CPU yang kami pegang ini di beberapa motherboard lain menunjukkan nilai default di bawah ini, bisa jadi VCore lebih tinggi ini digunakan untuk menjaga kestabilan pada Ratio 49x All-core.
Semua setting ini membuat Z490 AORUS MASTER akan beroperasi optimal pada 10900K, namun ini berarti Anda perlu memperhatikan thermal output dari CPU-nya. Jika EKWB EK-KIT S360 yang kami gunakan bisa menunjukkan suhu 80C dalam hanya satu menit load pada kondisi default, berarti Anda yang menggunakan motherboard ini harus siap dengan pendingin CPU mumpuni.
Mekanisme Thermal Velocity Boost 1-Core pada motherboard ini tidak terganggu, karena clock 5.3 Ghz max masih bisa tercapai pada load ringan seperti Cinebench R15 1T:
Skor Cinebench R15 – 10900K + Z490 AORUS MASTER (default)
Test 3: VRM MOS Temperature – Default
Dengan setting power limit cukup aggresive pada saat default, bagaimana suhu temperatur VRM MOSFET-nya?
Kami mencoba memberikan sebuah load yang cukup bisa diandalkan sebagai quick stress test, yakni Blender 2.82 (‘Classroom’ project), dan ini hasilnya:
Sensor suhu MOSFET saat load lebih dari 5 menit continuous ini ada di angka 61 C-an, mengingat bahwa kami menggunakan watercooling pada sebuah open benchtable (Ambient 25C), tanpa airflow pada sekitar motherboard, suhu 60C-an ini termasuk baik.
Ini berarti motherboard Z490 AORUS MASTER sanggup menangani 10900K yang ‘dilepas’ power limitnya dengan suhu MOSFET yang relatif aman.
Test 4: Multi-Core Enhancement & CPU UPGRADE
Motherboard high-end umumnya memilki profil overclocking otomatis. Z490 AORUS Master, memiliki setidaknya 2 mode OC Otomatis, yakni
- CPU UPGRADE
- Enhanced Multi-Core Performance (a.k.a MCE)
Kami akan mencoba kedua mode tersebut.
CPU UPGRADE – ADVANCED PROFILE
Setelah profile di-load, kami mencoba menjalankan Cinebench R15:
Terlihat bahwa CPU UPGRADE ADVANCED PROFILE ini membuat semua CPU Ratio menjadi 51x ALL-CORE, dengan sedikit adjustment pada CPU VCore ke 1.368v (default 1.32v), tentu ini akan membuat beban yang diterima CPU Cooler lebih tinggi dari biasanya, namun sistem kami bisa melewati stress test singkat dengan menjalankan Cinebench R15 10x pada profil ini tanpa masalah.
Jika Cooler Anda sanggup, mode ini bisa dipakai untuk easy overclocking.
Skor Cinebench R15 – 10900K + Z490 AORUS MASTER (CPU UPGRADE – ADVANCED)
(Default : 2656 | Peningkatan 4%)
Enhanced Multi-Core Performance
Berikutnya adalah Enhanced Multi-Core performance, kami menjalankan test yang sama.
Mode Enhanced Multi-Core performance akan memaksa semua CPU Core berjalan pada 5.3Ghz, dengan CPU VCore pada 1.5V!
Meskipun kami menggunakan watercooling custom dengan radiator 360mm, mode ini JELAS tidak sehat untuk diaplikasikan pada kondisi dimana CPU Anda menemui heavy load, karena CPU akan langsung menemui suhu batas atas (TJMax)-nya, dan beberapa core langsung mengalami Thermal Throttling, dalam 10 detik load pertama. CPU Package Power menunjukkan angka 370W (normalnya angka ini ada di 200-250W!).
Walaupun motherboard dan prosesor modern memiliki metode proteksi untuk menjaga suhu prosesor, kami menyarankan Anda untuk TIDAK MENYENTUH fungsi ini, kecuali pendingin Anda adalah Single-stage phase change, Dry Ice atau Liquid Nitrogen :)
Test 5: Loadline Calibration & Voltage Mode
Loadline Calibration
Berikutnya, sebelum kami masuk ke test overclocking manual, kami akan mencoba berbagai mode Loadline Calibration yang ada di board ini.
Loadline calibration secara singkat adalah penyesuaian voltage yang ada saat sistem di-load. Normalnya akan ada perbedaan antara Voltage yang di-set di BIOS, dengan voltage yang dijalankan saat load, dan Loadline Calibration adalah sebuah metode untuk penyesuaian voltage saat load ini.
Prosesor Core 10th Gen Comet Lake sangat sensitif dengan voltage, dimana perubahan sedikit voltage saja akan menyebabkan perubahan besar pada konsumsi daya sistem, dan juga thermal output.
Berikut hasil pengujian kami terhadap beberapa loadline calibration pada CPU Voltage/VCore di Z490 AORUS MASTER:
Terlihat pada tabel di atas bahwa Loadline calibration AUTO adalah ‘Turbo’, dan nampaknya mode ini yang paling nyaman digunakan, menimbang bahwa perbedaan antara VCore yang diset di BIOS dengan Vcore saat load paling minimal.
Voltage Modes
Umumnya prosesor Intel akan memiliki berbagai voltage mode untuk pengaturan voltage saat ingin melakukan overclocking secara manual.
Gigabyte Z490 AORUS MASTER memiliki beberapa pengaturan voltage mode tersebut, antara lain:
- AUTO (a.k.a ‘Fixed’)
- Override
- Adaptive
Perbedaan mode voltage ini digunakan misalnya untuk tetap membuat CPU memiliki mode power-saving saat overclocking berlangsung (mode adaptive umumnya beroperasi seperti ini). Berikut ini voltage yang terjadi pada sistem saat kami menguji berbagai voltage mode pada saat melakukan overclocking Core i9-10900K secara manual ke 5.2Ghz. 
Terlihat bahwa mode Adaptive akan ‘mengabaikan’ nilai VCore yang kami set manual, dan mengaplikasikan voltage secara otomatis(yang di-request CPU melalui informasi VID).
Pada ratio 52x, nilai voltage ini adalah 1.5V, dan jelas akan sangat membebani CPU dan tidak disarankan untuk digunakan harian. Kami harus memberikan offset -250 mV untuk menurunkan nilai Voltage ini ke angka yang wajar (yakni 1.32v saat load).
Secara umum, kami menyarankan voltage diset pada mode AUTO (atau ‘fixed’) saat overclocking dilakukan, kecuali Anda mau melakukan fine-tuning pada voltage CPU secara spesifik, dan mempertahankan power-saving saat kondisi idle.
Test 6: Overclocking CPU Manual (+Stability Test & VRM Temperature)
Setting
Target overclocking all-core yang stabil dikerjakan pada setup kami adalah 5.2 Ghz CPU, dan inilah setting yang kami jalankan:
Keterangan:
CPU Ratio kami set ke 52, dan Ring Ratio kami set ke 48, dengan CPU VCore pada 1.35v (LLC Turbo / AUTO).
Nilai Ring umumnya tidak bisa diset setinggi CPU, tapi mengoperasikan Ring pada jarak 3-4x Multiplier dari CPU adalah sebuah kombinasi yang umumnya nyaman dipakai (misal CPU Ratio 52x, maka set Ring Ratio pada 48-49x).
Ring Ratio Overclocking
Ring Frequency (sering dibaca sebagai ‘NB Frequency’ pada CPU-Z / dan ‘North Bridge Clock’ di AIDA) dan CPU Frequency bergantung pada satu rail yang sama yakni CPU Voltage.
Secara khusus, Ring Ratio (default 43x di 10900K) akan membantu Cache Bandwidth dan juga sedikit menurunkan Memory Access Latency.
Perlu diketahui pada setting tinggi seperti 48x ke atas, dan juga penggunaan kecepatan RAM tinggi (DDR4-4000+) Ring bisa jadi akan membutuhkan Voltage agak besar untuk mempertahankan sistem tetap stabil, jadi bisa saja sistem Anda yang tadinya bisa beroperasi dengan voltage rendah pada kecepatan ring rendah/default, akan membutuhkan voltage lebih tinggi saat nilai Ring di-Overclock.
Berikut perbedaan antara Ring dalam kondisi default (43x) dan ring saat kondisi overclocked (48x):
Ring Ratio – 43x vs 48x (on DDR4-4000 CL15)
(Perhatikan L3 Cache bandwidth-nya)
Quick Stability Test – Blender 2.82 (‘Classroom’)
Dengan me-load Blender Classroom project, kami melakukan uji stability singkat untuk membebani sistem, berikut hasilnya:
Core i9-10900K yang di-overclock ke 5.2 Ghz all-core pada 1.35V nampak memang memberikan beban yang berat, terutama bagi cooler.
EKWB S360 kami masih belum bisa menjaga suhu CPU yang package power-nya sudah masuk angka 320W ini di bawah 90C pada continuous heavy load seperti blender.
Yang mengagumkan, Suhu VRM MOSFET di Z490 AORUS MASTER pada kondisi ini masih ada di bawah 70C – dan ini dihasilkan TANPA pendingin aktif berupa fan pada MOSFETnya.
Skor Cinebench R15 – 10900K + Z490 AORUS MASTER (OC Manual)
(Default : 2656 | Peningkatan 7%)
Catatan: Suhu saat Heavy Rendering TIDAK sama dengan Suhu saat Gaming!
Ini sudah sering kami ulangi, namun suhu saat heavy rendering di sistem seperti ini akan SANGAT berbeda dibanding saat sistemnya dipakai bermain game.
Berikut adalah pengujian yang sama saat kami menghabiskan sekitar 5-10 menit bermain The Witcher 3 :
Pada skenario gaming, CPU kami yang berjalan di 5.2 Ghz ini bahkan tidak menyentuh 70 C (dan suhu VRM-nya tidak berbeda jauh dengan Idle, yakni 39 C)
Anda yang ingin menjaga kesehatan prosesor saat overclocking seperti ini disarankan melakukan setting CPU Over-temperature Protection (TJMax) secara manual ke 90 C.
Test 7: Overclocking RAM Manual
Tiba di bagian terakhir pengujian kami kali ini, yakni uji overclocking RAM.
Mengingat motherboard Z490 AORUS MASTER dipersiapkan untuk menangani DDR4-5000, nampaknya kami perlu menguji RAM kami pada kecepatan yang sedikit lebih tinggi dari rating XMP(DDR4-4000), walau ini berarti pengujian kami akan dilimitasi memory controller di CPU, atau Chip RAM yang kami gunakan.
CPU VCCSA & VCCIO Voltage
VCCSA(System Agent Voltage) dan VCCIO(CPU IO Voltage) adalah dua voltage rail yang SANGAT penting dalam menjaga kestabilan sistem saat melakukan RAM overclocking,
Gigabyte Z490 AORUS MASTER akan secara otomatis menyesuaikan VCCSA dan VCCIO bergantung pada DRAM Frequency yang dipilih sistem.
Berikut nilainya:
Pada Intel Core 8th-9th Gen sebelumnya, umumnya nilai yang disarankan adalah di bawah 1.4v baik untuk VCCSA maupun VCCIO.
Penggunaan VCCSA/VCCIO yang terlalu tinggi akan mudah menyebabkan ketidakstabilan, dan kami jarang menjumpai kerusakan instan karena VCCSA berlebihan (VCore yang berlebihan lebih sering kami temukan untuk merusak, ketimbang VCCSA/VCCIO).
Di Core 10th Gen, kebanyakan vendor motherboard mengindikasikan bahwa toleransi VCCSA dan VCCIO pada platform ini termasuk cukup tinggi, sehingga mereka tidak masalah mengaplikasikan nilai AUTO di angka yang di pandangan kami agak tinggi, seperti 1.6V VCCSA untuk pengaplikasian DDR4-4800.
Kami sendiri belum menguji platform ini untuk jangka panjang, sehingga belum memiliki data nilai VCCSA/VCCIO yang relatif aman untuk digunakan harian, walaupun berdasarkan guideline dari nilai AUTO Gigabyte, sekitar 1.35v VCCSA/VCCIO harusnya masuk batas toleransi harian.
Stability Test @ Max DRAM Frequency (Loose timing 19-26-26-46, 1.5V DRAM Voltage)
Lalu bagaimana dengan kestabilan pada kecepatan RAM Tinggi?
Kami mengaplikasikan timing manual ke 19-26-26-46 dengan 2T CMD, lalu mencoba melihat kecepatan RAM setinggi apa yang bisa kami dapatkan untuk melewati MemTest di OS.
Berikut hasilnya:
DDR4-4800 (2400Mhz)
Boot dan Benchmark-able, Fail Stability Test
Max Stable: DDR4-4600 (2300Mhz)
Nampaknya klaim bahwa DDR4-5000 dapat dijalankan di motherboard ini bukan sembarangan. Hanya dengan setting minimal, kami bisa menjalankan RAM kami pada DDR4-4600 CL19 dan STABIL MemTest 300%+.
Bagi sebagian besar pengguna, stabilitas seperti ini mengindikasikan bahwa sistemnya bisa stabil dipakai harian.
Sayangnya di level DDR4-4800, sistem menemui error, dan kami belum bisa memvalidasikan apakah ini limitasi memory controller, atau limitasi chip RAM yang kami punya.
AIDA64 Memory Benchmark @ DDR4-4600 CL19
Intel Core 10th Gen Comet Lake nampak memang memiliki memory controller yang jauh lebih improved dari generasi sebelumnya, dan ini didukung juga oleh motherboard dengan desain PCB dan DRAM Trace Layout yang dioptimalkan untuk menghadapi kecepatan RAM Tinggi.
Rangkuman & Kesimpulan
Hasil yang kami dapatkan pada Gigabyte Z490 AORUS MASTER menunjukkan bahwa motherboard ini layak dijadikan pasangan Core i9-10900K dalam sebuah sistem Gaming PC overclockable kelas high-end.
Fungsi overclocking dan berbagai opsi tuning di BIOS yang ada di motherboard ini sebagian besar bekerja dengan baik, dan ada berbagai sensor pada motherboard ini yang bisa dimonitor oleh software bawaan seperti SIV, atau Anda bisa menggunakan HWINFO sebagai alternatif untuk melakukan monitoring.
Salah satu yang nampak istimewa di sini adalah desain VRM yang diberikan beserta cooling-nya nampak berhasil menahan suhu operasional MOSFET/Power Stage-nya pada tingkat yang cukup rendah, dalam keadaan 10900K di-overclock manual ke 5.2Ghz 1.35v sekalipun. Serta kemampuan overclocking RAM pada platform dan motherboard ini cukup baik, sehingga Anda yang membeli motherboard ini tidak perlu kuatir untuk menggunakan RAM dengan kecepatan di range DDR4-4000-an (jangan lupa memperhatikan QVL untuk model RAM yang sudah diverifikasi untuk stabil).
Saran build & Pertimbangan
Sebagai tambahan pertimbangan build, Anda yang ingin membangun sebuah sistem Core i9-10900K dan Z490 AORUS MASTER kami sarankan untuk:
- Memastikan Cooling CPU mampu menghadapi Core i9-10900K yang ‘dilepas’ limitnya oleh motherboard ini (minimal sebuah AIO Watercooling 240mm atau 360mm)
- Memilih RAM dengan kecepatan tinggi (minimal kelas DDR4-3600, untuk menunjang performa prosesor terutama saat gaming)
Untuk overclocking, walaupun headroom pada Core i9-10900K sudah relatif kecil, kalau Anda ingin memaksimalkan performa lagi, CPU UPGRADE – ADVANCED PROFILE yang men-setting 10900K ke 5.1Ghz dapat digunakan. Hindari mode Enhanced Multi-core performance yang memaksa voltage terlalu tinggi. Untuk setting manual, Anda bisa melihat setting kami di atas sebagai referensi.
Sampai jumpa di pengujian kami yang berikutnya, hanya di JagatOC ;)
Info Harga: Rp 6.870.000 (Per 29 Mei 2020, dengan 1 USD = 14800 IDR)
