Введение
Под разгоном понимают набор методов, которые позволяют компонентам работать быстрее заводских спецификаций. Когда-то разгон был хобби упорных энтузиастов и любителей мощных систем за минимальные деньги, но сегодня разгон часто является единственным способом получить очень высокую системную производительность, если таковая требуется. Технологии памяти и видеокарт довольно быстро развиваются, и сегодня процессор часто становится “узким местом” во многих high-end системах.
Некоторые пользователи занимаются разгоном, чтобы получить высокую производительность в тестах от лучших комплектующих, но не стоит забывать о “бюджетных” пользователях, которые жалуются на низкую производительность своих систем. Всё же большинство покупателей не могут позволить себе лучшие комплектующие, поэтому большая часть оверклокеров вышла из массового рынка.
В общем, можно выделить две группы оверклокеров: те, кому требуется большая производительность, чем может дать розничный рынок, и те, кому требуется большая производительность, чем они могут себе позволить.
На нашем ресурсе проводится довольно много тестов последних high-end комплектующих, включая разгон, но сегодня мы посвятим статью разгону нескольких процессоров, которые стоят весьма разумные деньги для массового рынка: AMD Phenom II X2 и X4, Intel Pentium Dual-Core и Core 2 Quad начального уровня.
Нажмите на картинку для увеличения.
Оцениваем риски
Хотя мы каждый раз упоминаем, что разгон приводит к определённому риску потери ваших данных, многие редакторы Tom’s Hardware разгоняют даже свои рабочие компьютеры. Впрочем, нужно использовать специальные методы, которые гарантируют стабильность работы ПК, а также подходить к разгону разумно, чтобы компоненты прослужили достаточно долго. Данные, которые нельзя перенести с разогнанного ПК, следует регулярно резервировать.
Все машины со временем изнашиваются, и если компонент будет работать за пределами штатных спецификаций, то износ наступит раньше. В электронике источником износа является феномен под названием электромиграции, когда ионы медленно переходят из структуры в прилегающие материалы под действием электрического тока. Этому явлению способствуют такие факторы, как повышение температуры и напряжения, впрочем пределы температуры и напряжения меняются в зависимости от материалов, разных технологий производства и предполагаемого срока службы компонента.
Повышение напряжения приводит к передаче между компонентами более сильного сигнала, снижая риск его потери, который может возникнуть в результате разгона, что позволяет компоненту работать на более высокой тактовой частоте. Сегодня мы разгоним четыре процессора и обсудим выбранные нами пределы напряжений и температур, а также предполагаемый срок службы. Конечно, мы тщательно протестируем каждый процессор, чтобы гарантировать полную стабильность.
Разбираемся в терминологии
Многие начинающие оверклокеры часто встречаются с тем, что на вопрос “Как мне разогнать процессор?” получают ответ “Подними частоту FSB или HT”. Но как только вы освоитесь с терминами, то поймёте, что ничего сложного здесь нет. Давайте начнём с основ.
Частота
Процессор состоит из сложного набора микроскопических электронных переключателей (транзисторов), составляющих “пульсирующую” электрическую схему. Число пульсов (тактов) в секунду как раз и соответствует тактовой частоте. Транзистор переключается между включённым (1) и выключенным состоянием (0), как минимум, за один такт. Все эти единицы и нули в итоге позволяют процессору производить вычисления над данными.
Современные центральнее процессоры работают на частоте тысячи миллионов (миллиарды) тактов в секунду или гигагерц. Это примерно такая же частота, на которой работают микроволновые печи и мобильные телефоны, так что наш относительно короткий процессор может стать довольно хорошей антенной. Поэтому важно предотвращать взаимное влияние микросхем, когда одна работает в качестве передатчика, а другой приходится невольно выступать в роли приёмника.
Проводники на материнской плате (их называют дорожки) намного длиннее, чем внутри микросхемы, такой как центральный процессор (CPU) или графический процессор (GPU). Чтобы понизить “шум”, потерю сигнала и помехи проводники, соединяющие разные процессоры, должны работать на меньших частотах.
Множитель CPU
Потребности в увеличении скорости передачи данных росли, упираясь в возможности различных шин, поэтому производители разработали несколько способов отсылки более одного бита по дорожке за один такт. Среди этих способов можно отметить удвоенную передачу данных, применяемую в модулях памяти, учетверённую передачу данных, использующуюся в шине Intel FSB, интерфейсе AMD HyperTransport (HT) и недавно объявленном Intel QuickPath Interconnect (QPI).
Поскольку современные шины Intel FSB используют учетверённую передачу данных за такт, то тактовая частота в четыре раза меньше скорости передачи данных. Например, тактовая частота FSB-1333 составляет 333 МГц (мегагерцы или миллионы тактов в секунду). Процессор устанавливает свою внутреннюю тактовую частоту в зависимости от электрической (физической) частоты, поэтому множитель CPU 10x с частотой 333 МГц (FSB-1333) даёт тактовую частоту 3333 МГц или 3,33 ГГц.
Интерфейс HT у AMD работает на тактовой частоте 200 МГц с частотой передачи данных в пять-десять раз больше тактовой частоты, что даёт от 1000 до 2000 передач в секунду. Но поскольку HyperTransport поддерживает передачу на полной скорости в двух направления, то AMD удваивает спецификации до HT 2000 (передача данных 1000 МГц, физическая частота 200 МГц) и до HT 4000 (передача данных 2000 МГц, физическая частота 200 МГц). При разгоне важно помнить, что HT 4000 и HT 2000 используют физическую тактовую частоту 200 МГц, поэтому с множителем CPU 10x мы получим тактовую частоту процессора 2000 МГц или 2,0 ГГц.
Хотя мы не будем в рамках этой статьи использовать систему с интерфейсом Intel QPI, пользователям следует знать, что работает она очень похоже на интерфейс AMD HT, но базовая частота меньше – 133 МГц.
Напряжение
Часто оверклокеры упоминают и различные настройки BIOS, такие как VCore (напряжение ядра CPU), VDIMM (напряжение модулей памяти) и различные напряжения контроллера памяти в разных режимах инициализации. Некоторые настройки мы детально обсудим, когда будем рассматривать скриншоты BIOS.
Комплектующие
Цены на память DDR3 продолжают падать, поэтому эта технология памяти постепенно будет заменять DDR2 на массовом рынке. Память DDR2 явно проживёт не так долго, поэтому мы выбрали две материнские платы DDR3 от MSI для наших процессоров AMD и Intel.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
Мы взяли MSI 790FX-GD70 за лучшую в своём классе возможность разгона интерфейса HT, эта материнская плата должна обеспечить оптимальные результаты в наших тестах разгона Socket AM3. Материнская плата с хорошими возможностями разгона должна высоко поставить планку, которую могут попытаться достичь владельцы менее дорогих материнских плат с такими же моделями процессоров.
Нажмите на картинку для увеличения.
Мы решили ограничить бюджет для двух- и четырёхъядерных процессоров рамками $125 и $250, соответственно. AMD выслала нам процессор Phenom II X4 955 Black Edition ($245 в рознице, от 8400 руб. в России) и Phenom II X2 550 Black Edition ($100 в рознице, от 3600 руб. в России) для нынешнего теста. Процессоры Black Edition отличаются от обычных Athlon и Phenom тем, что они позволяют свободно увеличивать множитель процессора, позволяя достичь высоких тактовых частот, не изменяя оригинальную частоту 200 МГц интерфейса HyperTransport.
Для тестов процессоров Intel мы запросили у MSI материнскую плату на чипсете P45, после чего нам была выслана P45 Diamond.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
При более высокой цене покупатели получат меньше графических слотов. MSI попыталась компенсировать падение ценности платы с помощью дополнительных функций, таких как звуковая карта PCIe и возможность подключения водоблока чипсета к системе водяного охлаждения.
Вряд ли кому-то захочется тратить весь бюджет на процессоры. Мы сфокусировались на недорогом сегменте, где мы взяли двуядерный Pentium E5200 за$70 (от 2100 руб. в России) за его высокий множитель и хорошую репутацию разгона, а также Core 2 Quad Q8200 за $160 (от 4800 руб. в России) по причине невысокой цены.
Нажмите на картинку для увеличения.
Intel не выпускает 45-нм четырёхъядерных настольных процессоров с частотой шины меньше FSB-1333, и передвижение вверх по модельному ряду (с увеличением множителя на 0,5x) сопровождается существенным увеличением цены. Подобно моделям AMD Black Edition, Intel тоже предлагает процессоры Extreme Edition, у которых множитель можно увеличивать выше штатного значения, но Intel просит немалую сумму за такую возможность, поэтому мы не можем себе позволить взять такие процессоры, поскольку ориентируемся на небольшую стоимость системы.
Охлаждение
Холодные процессоры можно сильнее разогнать, да и проработают они дольше, однако поиск недорого 120-мм кулера-“башни”, который подошёл бы для процессоров как AMD, так и Intel, оказался не таким простым. Rosewill удивила нас своим образцом для тестов, который содержал скобу крепления AMD, поскольку на коробке кулера Fort 120 не была указана совместимость Socket AM2+/AM3. Кстати, мы опубликовали отдельный обзор этого кулера, с которым вы можете ознакомиться.
Нажмите на картинку для увеличения.
Наверное, опытные оверклокеры укажут нам, что поскольку мы взяли high-end материнские платы, то должны выбрать и топовую систему водяного охлаждения. Но если оверклокеры с ограниченным бюджетом могут найти менее дорогие материнские платы, на которых они получат такие же результаты, то же самое нельзя сказать про систему водяного охлаждения. Мы хотели получить реалистичные, хотя и высокие результаты, к которым будут стремиться рядовые оверклокеры.
Но мы не хотели продешевить с термопастой. Кулер Fort 120 в комплекте поставки не содержит термопасту для многократного использования, поэтому мы выбрали наш проверенный вариант.
Термопаста Zalman ZM-STG1 была выбрана нами, поскольку в предыдущих тестах она оказалась как простой в применении, так и показала хорошую производительность по теплопроводности. Компания выслала нам два тюбика, чтобы мы могли продолжить её использование.
Нажмите на картинку для увеличения.
Термопаста заполняет небольшие зазоры между процессором и радиатором кулера, чтобы обеспечить лучшую теплопередачу. Многие опытные сборщики знают, что слишком толстый слой термопасты наоборот ухудшит тепловой контакт между процессором и кулером, поскольку она обладает всё же меньшей теплопроводностью, чем прямой контакт медной или алюминиевой поверхности. Поэтому термопасту нужно наносить тонким слоем, а давление кулера должно выжать её избыточное количество. Кроме того, если вы нанесёте толстый слой, то термопаста вытечет за пределы процессора на материнскую плату, и её низкой проводимости может хватить, чтобы потенциально создать проблемы с замыканием или прохождением сигналов.
Общие комплектующие
Хотя для семейств процессоров требуются определённые материнские платы, другие комплектующие, такие как блок питания, память и жёсткий диск, могут работать на разных платформах.
Блок питания Cooler Master RS850-EMBA предоставляет намного больше мощности, чем нужно для нынешнего обзора, но мы выбрали его за то, что он уже был доступен в нашей лаборатории. Классификация 80 PLUS должна дать реалистичное энергопотребление при сравнении процессоров на штатных и разогнанных тактовых частотах.
Нажмите на картинку для увеличения.
Нам не нужно было три модуля памяти, поскольку мы тестировали двухканальные системы, но никто не мешает взять из трёхканального набора два модуля памяти. Под рукой как раз оказался набор модулей Kingston DDR3-2000, причём он позволял при разных частотах выставлять низкие задержки. Модули доступны в продаже поштучно, при этом они позволили нам выжать максимум производительности с каждым процессором. В любом случае, мы регулярно проводим тесты разных модулей памяти, в том числе и недорогих, с которыми вы можете ознакомиться в нашем разделе “Материнские платы”.
Нажмите на картинку для увеличения.
Мы взяли жесткий диск Western Digital VelociRaptor was за его удобство, поскольку высокая скорость передачи данных обеспечит быстрое время загрузки тестов и приложений, но при этом он будет мало влиять на большинство наших тестов. На разгон он уж точно никак не повлияет.
Разгон AMD Phenom II X2 550
Мы пообщались с некоторыми оверклокерами и узнали, что некоторые из них используют 45-нм процессоры AMD с напряжением от 1,50 и 1,56 В ещё с момента объявления Deneb последней зимой. Подобный уровень терпимости к напряжению намного выше, чем у конкурирующих моделей Intel, но чтобы исключить возможные проблемы, мы решили ограничиться максимальным напряжением 1,50 вольт (плюс-минус несколько милливольт) под полной нагрузкой CPU, при этом пиковое напряжение в режиме бездействия не должно превышать 1,55 В.
AMD предлагает собственную утилиту разгона под названием “AMD OverDrive Utility”, которая позволяет менять наиболее важные настройки прямо под Windows. Хотя утилита действительно полезна для поиска пределов разгона процессора, многие пользователи захотят сделать настройки постоянными путём изменения опций BIOS.
Традиционный способ разгона заключается в повышении тактовой частоты и последующих тестов стабильности, пока процессор не начнёт давать сбои. Затем оверклокеры повышают напряжение для улучшения стабильности и повторяют тесты, пока не упрутся в порог по тепловыделению (процессор слишком горячий) или по частоте (когда увеличение напряжения уже не помогает). Впрочем, тесты Phenom II X2 550 показали, что большинство процессоров продолжают разгоняться, если выставить напряжение выше нашего порога. Поэтому мы сразу же выставили указанный порог напряжения и попытались найти наивысшую стабильную частоту, на которой будет работать процессор. Следующие скриншоты BIOS показывают результаты наших усилий, поэтому давайте посмотрим, к чему мы пришли после каждой настройки.
Штатная тактовая частота X2 550 составляет 3,10 ГГц, при этом она получается умножением частоты HT 200 МГц на множитель 15,5. В BIOS MSI частота HT указана как “CPU FSB frequency”, что технически не точно, поскольку AMD настаивает, что HT не является шиной FSB. Поскольку мы взяли процессор из линейки Black Edition, то большая часть наших усилий разгона будет посвящена увеличению штатного множителя 15,5x.
В BIOS MSI параметр “CPU VDD Voltage” соответствует базовому напряжению процессора, при котором он будет определяться, а “CPU Voltage” служит для тонкой настройки напряжения под нагрузкой. Мы начали с выставлением напряжения “CPU VDD Voltage” на уровень 1,50 В, а напряжения памяти “DRAM Voltage” до рекомендованного производителем уровня 1,65 В. Множитель CPU, который в BIOS задаётся параметром “Adjust CPU Ratio” мы затем увеличили до 16x.
Для тестов стабильности мы использовали утилиту Prime95, при этом версия v25.8 4 (64-битная сборка под Window) позволяла нагружать каждое ядро. В меню можно выбрать несколько типов тестов. Мы выбрали опцию “Small FFTs”, поскольку при этом утилита полностью нагружала процессор без особой нагрузки на память.
После примерно 20-минутного тестирования мы перезагрузили систему и увеличили множитель CPU до 16,5x, после чего провели повторные тесты Prime95. Мы продолжили повышать множитель, пока система не стала “вылетать” с множителем 18,5x. Программа CPU-Z сообщила нам, что напряжение процессора падало до 1,48 В, поэтому мы вернулись в BIOS и увеличили параметр “CPU Voltage” на 0,20 В (до 1,520 вольт), пытаясь это компенсировать.
После перезагрузки множитель 18,5x привёл к уже стабильной работе Prime95, поэтому мы продолжили увеличивать множитель на 0,5x, пока система вновь не стала “вылетать” с множителем 21x в BIOS.
Поскольку мы уже достигли порогового уровня напряжения, мы попытались снизить множитель “Adjust CPU Ratio” в BIOS до 20,5x и провели более длительный тест стабильности. Примерно через 45 минут система всё же “вылетела”. То же самое мы получили и при выставлении множителя в BIOS на 20x.
При множителе “Adjust CPU Ratio” в BIOS на уровне 19,5x система стабильно проработала несколько часов. Зная, что мы смогли достичь 19,5 x 200, но не 20 x 200, мы начали увеличивать частоту HyperTransport, то есть параметр “200” в 19,5 x 200. Мы использовали опцию “Adjust CPU FSB Frequency (MHz)” в BIOS MSI, после чего выставили частоту HT 202 МГц и получили стабильную работу в тестах на протяжении больше одного часа. Затем мы попытались выставить 204 МГц, но система “вылетела” примерно через 45 минут. При частоте 203 МГц система “вылетела” примерно через один час тестов Prime95, поэтому мы вернулись к стабильному значению 202 МГц.
Нажмите на картинку для увеличения.
Хотя утилита “AMD OverDrive Utility” позволяет выполнить некоторый разгон, мы использовали её главным образом для отслеживания температуры во время тестов. Кстати, она указывает напряжение, соответствующее параметру “CPU VDD Voltage” в BIOS MSI, а не “CPU Voltage”.
Примечание для владельцев процессоров, не относящихся к линейке Black Edition: разгон процессоров AMD, не позволяющих увеличивать множитель выше штатного, требует существенного повышения частоты HT. Повышение частоты рано или поздно приведёт к достижению пределов интерфейса HT, но использование опции “Adjust CPU-NB Ratio” в BIOS для уменьшения множителя должно помочь. Мы пытались сохранить эффективную частоту работы интерфейса HT (она приведена в BIOS MSI как раз ниже настройки множителя) в пределах 5% от оригинальной частоты.
Хотя наше руководство не посвящено разгону памяти, мы хотели оптимизировать модули памяти для более высокой производительности. Наша память Kingston заявлена с частотой DDR3-2000, но самая высокая частота памяти у процессоров AMD в четыре раза превышает частоту HT у процессора. Поскольку частота HT у нас составила 202 МГц, то это соответствует физической частоте памяти 808 МГц или эффективной частоте 1616 МГц (см. строчку “FSB/DRAM Ratio” на первом скриншоте BIOS выше).
Мы выставили напряжение памяти “DRAM Voltage” (на втором скриншоте выше) на уровне 1,65 В, как было рекомендовано производителем, но при этом для улучшения стабильности мы решили увеличить напряжение контроллера памяти (“CPU DDR-PHY Voltage” на том же скриншоте). Поскольку наша память ограничена частотой 1616 МГц, то мы решили получить с модулями меньшие задержки.
Память работала с частотой DDR3-1866, и мы начали с задержек CL-tRCD-tRP-tRAS 8-8-8-20, после чего использовали такую же методику, что и при разгоне CPU для получения наименьших возможных задержек. Для тестов стабильности памяти мы использовали загрузочную CD-версию Memtest86+ v1.70.
Производительность и эффективность Phenom II X2 550 после разгона
Тестовая конфигурация AMD Phenom II X2 | ||
Штатный режим | Разгон | |
CPU | AMD Phenom II X2 550 3,1 ГГц, кэш L2 1 Мбайт +кэш L3 6 Мбайт, 1,288 В | 3,94 ГГц (19,5x 202 МГц), 1,50 В |
Память | DDR3-1333 CAS 9-9-9-24, 1,50 В | DDR3-1616 CAS 6-6-5-18, 1,65 В |
Материнская плата | MSI 790FX-GD70 Socket AM3, 790FX/SB750, BIOS 1.3 (04/27/2009) |
|
Видеокарта | Zotac GeForce GTX260², GPU 576 МГц, шейдеры 999 МГц, 896 Мбайт GDDR3-2484 |
|
Жёсткий диск | Western Digital VelociRaptor WD30000HLFS, 300 Мбайт, 10 000 об/мин, кэш 16 Мбайт |
|
Звуковая карта | Встроенная HD Audio |
|
Сеть | Встроенная 1 Гбит/с |
|
Программное обеспечение | ||
Операционная система | Microsoft Windows Vista Ultimate x64 SP1 |
|
Видеокарта | GeForce 182.08 Desktop |
Увеличение тактовой частоты CPU на 27% вряд ли удивит многих опытных оверклокеров, но дело в том, что Phenom II X2 550 штатно работает уже на довольно высокой частоте 3,10 ГГц. Получившаяся частота 3,94 ГГц действительно впечатляет для процессора AMD, пусть даже прирост в процентном отношении не такой большой. Как разгон скажется на производительности CPU?
Арифметическая производительность CPU улучшилась на 25%, а мультимедийная – на 26%. Небольшое отличие между приростом частоты и производительностью можно связать с частотой HT, близкой к штатной, о чём мы говорили выше.
Наши усилия по снижению задержек памяти, используя максимальный множитель процессора, привели к крошечному приросту 8% по производительности памяти.
Среднее энергопотребление увеличилось на 33%, что, по большей части, связано с увеличением напряжения CPU.
Средний прирост производительности CPU 26% при увеличении среднего энергопотребления на 33% привёл к снижению эффективности примерно на 5%. Если вы хотите получить улучшенную эффективность, то можете выбрать меньшее напряжение ядра, либо разгонять на штатном напряжении. При этом прирост производительности будет ниже, но обычно он сопровождается увеличением эффективности.
Разгон AMD Phenom II X4 955
Следуя той же методике, которую мы использовали для разгона Phenom II X2 550, мы выставили напряжение четырёхъядерного AMD Phenom II X4 955 Black Edition сначала на уровне 1,50 В для CPU, 1,65 В для памяти и 1,45 для контроллера памяти. Впрочем, по мере увеличения множителя CPU (“Adjust CPU Ratio” на скриншоте ниже) мы быстро обнаружили, что кулер CPU не может справиться с четырьмя ядрами при полной нагрузке при выбранном нами напряжении.
Тесты стабильности с четырьмя потоками 64-битной утилиты Prime95 показали, что система “вылетала” при достижении температуры CPU на уровне 59° Цельсия, если верить утилите AMD OverDrive Utility. Мы знали, что значение напряжения 1,50 В почти идеально подходит для наших тестов, если только кулер CPU сможет с ним справиться. Поэтому вместо отката до штатного напряжения и дальнейшего его увеличения мы начали с 1,50 В и стали уменьшать напряжение, пока ядро не переставало нагреваться до предельного уровня температуры.
При напряжении 1,48 В процессор достиг температуры 59° Цельсия с множителем 18x, что привело к появлению ошибки утилиты Prime95 (работа была прекращена на одном ядре или потоке программы). Переход на 1,46 В позволил увеличить множитель процессора до 19x, прежде чем мы упёрлись в такую же температуру. При напряжении 1,45 В (и множителе CPU 19x) программа стала “вылетать” ещё до нагрева CPU до 59°, указывая, что для работы на такой частоте требуется более высокое напряжение.
Однако мы получили такой уровень напряжения с помощью опции “CPU VDD Voltage” в BIOS, а “вылет” из-за недостаточного напряжения произошёл под полной нагрузкой. Увеличение параметра “CPU Voltage” в BIOS MSI до уровня 1,480 В позволил нашей системе работать от напряжения 1,456 В под нагрузкой, причём максимальная температура CPU составила около 55°.
При стабильной работе в режиме 19 x 200 мы можем увеличивать частоту CPU через частоту HT, которая названа “Adjust CPU FSB Frequency” на первом скриншоте BIOS выше. Мы повышали частоту HT с шагом 2 МГц и получили стабильную работу при частоте HT 202 МГц, но “вылет” после 40 минут тестов с частотой 204 МГц. Частота 203 МГц привела к безошибочной работе под полной нагрузкой на протяжении нескольких часов, в итоге разгон составил 3,85 ГГц.
Нажмите на картинку для увеличения.
Пиковая температура после разгона увеличилась до уровня 56,5° Цельсия, что меньше порога 59°, при котором система “вылетала”. Важно отметить, что температура намного меньше влияет на стабильность при меньших тактовых частотах, поэтому системы, которые не будут нагреваться до такой сравнительно небольшой температуры, будут ограничиваться возможностями разгона.
В режиме DDR3-1624 наша память позволила выставить те же задержки, что и в предыдущем тесте X2 550 в режиме DDR3-1616.
Производительность и эффективность Phenom II X4 955 после разгона
Тестовая конфигурация AMD Phenom II X4 955 | ||
Штатный режим | Разгон | |
CPU | AMD Phenom II X4 955 3,2 ГГц, кэш L2 2 Мбайт + кэш L3 6 Мбайт, 1,328 В | 3,86 ГГц, (19x 203 МГц), 1,45 В |
Память | DDR3-1333 CAS 9-9-9-24, 1,50 В | DDR3-1624 CAS 6-6-5-18, 1,65 В |
Материнская плата | MSI 790FX-GD70 Socket AM3, 790FX/SB750, BIOS 1.3 (04/27/2009) |
|
Видеокарта | Zotac GeForce GTX260², GPU 576 МГц, шейдеры 999 МГц, 896 Мбайт GDDR3-2484 |
|
Жёсткий диск | Western Digital VelociRaptor WD30000HLFS, 300 Мбайт, 10 000 об/мин, кэш 16 Мбайт |
|
Звуковая карта | Встроенная HD Audio |
|
Сеть | Встроенная 1 Гбит/с |
|
Программное обеспечение | ||
Операционная система | Microsoft Windows Vista Ultimate x64 SP1 |
|
Видеокарта | GeForce 182.08 Desktop |
Разгон X4 955 на 21% тоже не очень впечатляет, но финальная тактовая частота 3,86 ГГц всё же превышает средний уровень для системы Phenom II с воздушным охлаждением благодаря хорошей эффективности кулера Rosewill Fort 120.
Тест Sandra показал 19% улучшение по арифметике и 20% прирост по мультимедийным тестам.
Задержки и частота памяти менялись довольно существенно, но производительность улучшилась всего на 1%. У X4 955 лучшая пропускная способность памяти, чем у X2, но меньше пространство для улучшения производительности.
Энергопотребление увеличилось на 31%, по большей части из-за большего напряжения, которое требовалось для работы на такой высокой частоте.
Среднее увеличение производительности CPU на 20% и энергопотребления на 31% привело к тому, что разогнанный Phenom II X4 потерял около 8% по эффективности. Опять же, если придерживаться штатного напряжения CPU, то после разгона можно получить более высокую эффективность, хотя разгон будет заметно меньше. Если вы хотите больше узнать про повышение эффективности Phenom II после разгона, то мы рекомендуем ознакомиться с нашей статьёй “AMD Phenom II: анализ разгона, производительности и эффективности“.
Разгон Intel Pentium E5200
Как и в случае AMD, технология производства процессоров Intel достаточно хорошо изучена, поэтому ограничения большинства образцов CPU тоже известны. Для 45-нм процессоров на микроархитектуре Core 2 напряжение CPU 1,45 В считается максимумом, который может выдержать процессор на протяжении многих недель или нескольких месяцев. Мы уже сталкивались с “офисной” системой, которая после разгона с напряжением 1,45 В потеряла большую часть потенциала разгона через три месяца. Данная линейка процессоров продолжает хорошо масштабироваться даже при более высоких уровнях напряжения, но при этом возникают проблемы с охлаждением и сроком службы.
Мы хотели, чтобы наш разгон продержался, как минимум, несколько месяцев (будем надеяться, что мы получим 1-3 года надёжной работы), поэтому мы выбрали напряжение 1,40 В под полной нагрузкой CPU и 1,43 В в режиме бездействия. Опять же, мы знали рекомендованный максимальный уровень напряжения, поэтому не пошли путём типичной практики повышения напряжения маленькими шагами до тех пор, пока система не станет стабильной при выставлении желаемой частоты, которая в противном случае была не стабильной.
На скриншоте ниже показаны наши финальные настройки: пользователей P45 Diamond следует предупредить, что подобные настройки памяти требуют перестановки перемычки, о чём мы ещё поговорим чуть ниже.
За исключением процессоров линейки Extreme Edition, Intel не позволяет увеличивать множитель выше штатного. Наш процессор использовал множитель 12,5x с 200-МГц шиной FSB (FSB-800 из-за технологии QDR), что давало 2,50 ГГц, при этом единственным способом разгона оставалось увеличение частоты FSB. Зная, что Pentium E5200 может разгоняться до 3,60 ГГц с воздушным охлаждением, мы сначала попробовали выставить следующую стандартную частоту FSB процессоров Intel 266 МГц (FSB-1066). Система нормально загрузилась и прошла 40-минутное стрессовое тестирование утилитой Prime95 v25.8 build 4. По информации CPU-Z напряжение процессора падало до 1,38 В под нагрузкой, поэтому мы увеличили настройку BIOS “CPU Voltage (V)” (второй скриншот сверху) до 1,4132 В. В результате мы получили 1,424 В в режиме бездействия и 1,408 В под полной нагрузкой.
MSI P45 Diamond поддерживает большую часть настроек FSB, но мы знали, что чипсет будет наиболее стабилен при частоте, близкой к стандартным частотам Intel FSB. Наша следующая попытка FSB-1333 (333 МГц) привела к потере нормальной загрузки, то есть либо к чёрному экрану, либо к сбросу системы после теста POST. Мы получили успешную загрузку большую часть времени на частоте FSB 320 МГц, поэтому стали полагать, что проблема связана с bootstrap.
Нажмите на картинку для увеличения.
У платы P45 Diamond нет настроек “bootstrap” в BIOS, но есть две перемычки для изменения детектируемой частоты шины. Судя по документации, перевод обеих перемычек с положения 1-2 в положение 2-3 позволил бы процессору с FSB 200 МГц определяться как версия с FSB 333 МГц. Мы последовали инструкциям, после чего решили проблему с множителем памяти и со сбоями загрузки.
Система теперь загружалась на 333 МГц, но расширенные стрессовые тесты показали, что полностью стабильной она не была. Чтобы сохранить работу системы с частотой FSB, близкой к стандартной 333 МГц, мы снизили множитель CPU до 12x.
Частота CPU 12 x 333 МГц оказалось стабильной – система выдержала тест Prime 95 больше часа. Мы немного увеличили частоту FSB до 338 МГц, после чего тоже получили стабильную работу. Мы продолжали увеличивать FSB и тестировать стабильность работы системы, пока не обнаружили, что максимальной стабильной частотой CPU была 4,1 ГГц при 12 x 342 МГц FSB.
Нажмите на картинку для увеличения.
Мы выставили напряжение памяти 1,65, рекомендованное производителем, после чего решили выжать из её производительности максимум при впечатляющем разгоне CPU 64%. Однако ограничение множителя памяти у Intel 2x от частоты FSB означало, что мы не можем выставить частоту выше 684 МГц, что соответствует эффективному режиму работы DDR3-1368.
Мы начали поиск минимальных задержек памяти, чтобы улучшить время отклика. Для проверки стабильности мы использовали CD-версию Memtest86+ v1.70 таким же образом, что и Prime95 для проверки стабильности CPU. Поскольку контроллер памяти является частью северного моста, мы экспериментировали с увеличением его напряжения “MCH Voltage” (второй скриншот сверху) до тех пор, пока не обнаружили, что увеличение напряжения выше 1,352 В не давало дальнейших улучшений.
Производительность и эффективность Pentium E5200 после разгона
Тестовая конфигурация Pentium E5200 | ||
Штатный режим | Разгон | |
CPU | Intel Pentium E5200 2,50 ГГц, кэш L2 2 Мбайт, 1,26 В | 4,11 ГГц, (12x 342 МГц), 1,40 В |
Память | DDR3-800 CAS 6-6-6-15, 1,50 В | DDR3-1368 CAS 5-5-5-12, 1,65 В |
Материнская плата | MSI P45 Diamond LGA-775, P45/ICH10R, BIOS 1.5 (10/10/2009) |
|
Видеокарта | Zotac GeForce GTX260², GPU 576 МГц, шейдеры 999 МГц, 896 Мбайт GDDR3-2484 |
|
Жёсткий диск | Western Digital VelociRaptor WD30000HLFS, 300 Мбайт, 10 000 об/мин, кэш 16 Мбайт |
|
Звуковая карта | Встроенная HD Audio |
|
Сеть | Встроенная 1 Гбит/с |
|
Программное обеспечение | ||
Операционная система | Microsoft Windows Vista Ultimate x64 SP1 |
|
Видеокарта | GeForce 182.08 Desktop |
Разгон CPU на 64% привёл к повышению результатов арифметического и мультимедийного тестов Sandra на 63% и 64%, соответственно.
Оптимизированные настройки памяти привели к улучшению пропускной способности памяти Sandra Memory Bandwidth на 77% по сравнению со штатными значениями.
При напряжении 1,40 В разогнанный Pentium E5200 привёл к повышению энергопотребления на 34%.
Увеличение производительности на 64% при среднем повышении энергопотребления на 34% позволило разогнанному E5200 улучшить эффективность на 22% по сравнению со штатными частотами.
Разгон Intel Core 2 Quad Q8200
Недорогой процессор Intel Core 2 Quad Q8200 использует два таких же кристалла, аналогичных процессору Pentium E5200, при меньшей тактовой частоте и большей частоте FSB. Комбинация небольшой частоты CPU и высокой частоты FSB приводит к меньшему множителю CPU, причём возможность увеличения множителя заблокирована.
Intel обычно использует невысокую частоту FSB для процессоров массового рынка чтобы скорректировать производительность и сохранить совместимость, поэтому мы не знаем, зачем компания выпустила самые дешёвые четырёхъядерные процессоры с частотой FSB-1333. Между тем мы знаем, что многие оверклокеры специально выбирают недорогие процессоры за их высокий множитель, который обычно сопровождает низкую частоту FSB, и использование FSB-1333 для линейки Q8000 явно не способствует росту популярности этих процессоров среди энтузиастов. Впрочем, взглянув на приличные цены процессоров линейки Q9000, мы всё же решили выжать максимум из процессора Q8200, пусть даже у него относительно низкий множитель.
К сожалению, Q8200 с трудом поднимал частоту по сравнению со штатным уровнем 2,33 ГГц независимо от того, какое напряжение мы прикладывали к ядру. Мы получали одинаковый уровень разгона до 2,5 ГГц при увеличении напряжения со штатного уровня до 1,45 В. Проблема, как нам кажется, в том, что FSB-1333 очень близка к пределу FSB по частоте.
Процессоры с двумя кристаллами данного дизайна используют шину процессора как для связи CPU с чипсетом, так и для передачи информации между ядрами, и повышение FSB CPU выше 354 МГц (частота CPU 2,5 ГГц) требует увеличение параметра “VTT FSB Voltage”, показанного на втором скриншоте.
Наши исследования показывают, что у напряжения FSB CPU существует такой же предел, как и у напряжения ядра: пиковый уровень 1,45 В и чуть меньшее напряжение под нагрузкой. Как и в случае E5200, мы нацелились выставить напряжение FSB Q8200 на уровне 1,40 В. Мы смогли увеличить частоту FSB до 384 МГц, но получающийся разгон на 15% вряд ли стоит риска и дополнительных усилий.
Нажмите на картинку для увеличения.
Мы хотели получить следующую стандартную частоту FSB Intel на уровне 400 МГц, то есть FSB-1600, но для этого требовалась намного большее напряжение “VTT FSB Voltage”, которое выше безопасного уровня. Ознакомившись с другими случаями более успешного разгона Q8200, мы поняли, что там использовались экономичные модели Q8200S.
Ядрам CPU явно не нужно напряжение 1,40 В для такого слабого разгона, поэтому мы начали снижать напряжение. Мы оставили напряжение “VTT FSB Voltage” на уровне 1,40 для стабильной частоты FSB 384 МГц, после чего мы смогли снизить напряжение “CPU Voltage” до уровня 1,30 В. Меньшие значения приводили к “вылету” под Prime95 v25.8 build 4.
Поскольку максимальная частота памяти чипсета в два раза превышает частоту FSB CPU, то самая быстрая частота памяти 768 МГц приводит к эффективной частоте DDR3-1536. Как и в случае E5200, мы начали проводить тесты стабильности с помощью Memtest86+ v1.70, постепенно снижая задержки памяти, пока не получили предельное стабильное значение 6-6-5-16.
Производительность и эффективность Core 2 Quad Q8200 после разгона
Тестовая конфигурация Core 2 Quad Q8200 | ||
Штатный режим | Разгон | |
CPU | Intel Core 2 Quad Q8200, 2,33 ГГц, кэш L2 4 Мбайт, 1,16 В | 2,69 ГГц, (7x 384 МГц), ядро 1,29 В, FSB 1,40 В |
Память | DDR3-1333 CAS 9-9-9-24, 1,50 В | DDR3-1536 CAS 6-6-5-16, 1,65 В |
Материнская плата | MSI P45 Diamond LGA-775, P45/ICH10R, BIOS 1.5 (10/10/2009) |
|
Видеокарта | Zotac GeForce GTX260², GPU 576 МГц, шейдеры 999 МГц, 896 Мбайт GDDR3-2484 |
|
Жёсткий диск | Western Digital VelociRaptor WD30000HLFS, 300 Мбайт, 10 000 об/мин, кэш 16 Мбайт |
|
Звуковая карта | Встроенная HD Audio |
|
Сеть | Встроенная 1 Гбит/с |
|
Программное обеспечение | ||
Операционная система | Microsoft Windows Vista Ultimate x64 SP1 |
|
Видеокарта | GeForce 182.08 Desktop |
Штатная частота FSB уже была довольно близка к пределу процессора, что дало самый разочаровывающий результат разгона, который на нашей памяти наблюдался только у National Semiconductor Cyrix MII. Мы получили всего 15% – этот прирост кажется гигантским, если учитывать, сколько усилий ушло на достижение тактовой частоты 2,69 ГГц.
Арифметический и мультимедийный тесты Sandra показывают прирост производительности CPU от 14 до 15 процентов.
Увеличение пропускной способности памяти на 19% кажется намного лучшим, но вряд ли его стоит упоминать в нашем руководстве по разгону CPU.
Низкое напряжение ядра, но высокое напряжение FSB привели к увеличению энергопотребления, пусть даже прирост производительности оказался незначительным.
Потеря эффективности 9% стала следствием существенного увеличения энергопотребления при небольшом приросте производительности нашей разогнанной конфигурации.
Рекомендации
Разгон незнакомых процессоров до их предела обычно требует постепенного увеличения тактовой частоты и напряжения (по отдельности) небольшими шагами до тех пор, когда дополнительное увеличение напряжения уже не будет давать прирост по тактовой частоте. Но подобное незнание может существенно сократить срок службы процессора. С другой стороны, старое правило безопасности, говорящее о том, что напряжение продукта нельзя поднимать более 10% от штатного значения, не позволит выжать максимум.
В нынешней статье мы использовали четыре процессора, находящихся на рынке достаточно долго, чтобы о них появилась подробная информация (о допустимых уровнях напряжения и сроках службы). Мы использовали напряжение чуть ниже “максимального терпимого уровня для долгой службы”, и при этом получили 64% увеличение тактовой частоты на Intel Pentium E5200. Кроме того, если история архитектуры Intel является хорошим индикатором, мы можем рассчитывать, что такой разогнанный процессор прослужит многие месяцы или даже годы. Как мы уже не раз говорили в наших рекомендованных сборках для геймера, данный процессор за $70 (от 2100 руб. в России) является замечательным выбором для разгона.
Самым большим разочарованием оказался процессор Core 2 Quad Q8200, который, по сути, содержит два таких же кристалла, что используются в E5200. Проблема заблокированного множителя стала критичной у процессора с FSB-1333, поскольку он не может достичь FSB-1600, а Intel не предлагает дешёвые версии с FSB-800, которые можно было бы разогнать. Если вы хотите получить успешный разгон данного процессора, то лучше переплатить за экономичную версию “S”.
Если же вы хотите получить максимальный разгон дешёвого четырёхъядерного процессора, то мы рекомендуем посмотреть в сторону Phenom II X4 955 Black Edition или Core i7 920. Разблокированный множитель линейки Black Edition гарантировал то, что нам не придётся возиться с увеличением частоты HT, а известная терпимость i7-920 к повышению базовой частоты облегчает работу в условиях заблокированного множителя. Если наш процессор X4 955 Black Edition смог достичь частоты 3,86 ГГц, то цена платформы на Core i7-920 всё же находится за пределами нынешнего “бюджетного” обзора. Разочаровывающий разгон линейки Q8000 и высокие цены Core i7 позволили AMD Phenom II X4 955 Black Edition получить наши рекомендации как лучшего четырёхъядерного процессора для разгона.