Закінчення. Початок тут.
Немає потреби по другому колу роз'яснювати «що до чого», адже про «теорії» (архітектурі нових процесорів AMD A6 і A8, «південних» мостів FCH A75 і A55, позиціонуванні подібних систем на ринку) було розказано в минулий раз. Тепер перейдемо до практики - дослідження розгінного потенціалу і тестування продуктивності. Для початку скажу пару слів про те, що і як буде вивчатися в цій статті.
По-перше, мова піде про розгін. Тут все просто - завдання можна сформулювати так: «вичавити з процесора все можливе». Однак необхідно враховувати ряд нюансів. «Витискання» буде проводитися з прицілом на повсякденне використання. Це означає, що мета - аж ніяк не зняття «скріншотів CPU-z» на нестабільну системі, будуть враховані тільки повністю працездатні режими.
Для розгону буде застосовуватися повітряне охолодження: працюючий в складі стенду кулер Noctua NH-D14 з високооборотними вентиляторами є однією з кращих за продуктивністю моделей, пропонованих на ринку. Якщо врахувати, що процесори A6 і A8 призначені для «домашніх» комп'ютерів не найвищого рівня - їм доведеться працювати в зв'язці з набагато менш продуктивними СО; так що тут все чесно. До того ж (забігаючи вперед) на практиці з'ясувалося, що можливостей кулера з ве-е-ольшое запасом вистачає для розгону досліджуваного процесора, і, наприклад, «вода» мало б що змінила.
Друге питання - власне продуктивність. На мій погляд, нові процесори можна тестувати двома способами: «як CPU» і «як APU». Поясню.
У разі «як CPU» необхідно виявити можливості обчислювальної частини і порівняти їх з показниками інших процесорів. Сенс в тому, що новий A6 або А8 може використовуватися і без «вбудованої» графіки, просто як типовий чотирьохядерник. На щастя, за кілька років у мене накопичилося достатньо даних, отриманих в «універсальних» тестах, щоб провести таке порівняння. Причому можна організувати як «чисте» зіставлення архітектур на рівній частоті, так і практичний тест «все процесори на максимальних частотах», який дозволяє виявити можливості систем після розгону. Саме це і буде зроблено трохи нижче.
Тести двох типів ( «процесорні» і «графічні») допоможуть максимально повно виявити потенціал нових APU у порівнянні з конкуруючими рішеннями. Але почну я за логікою викладу саме з розгону.
Оскільки в декількох тестах будуть приводитися результати самих різних CPU, протестованих в різний час, необхідно вказати в даному розділі відразу кілька використаних для цього стендів.
Процесори Intel Core i7-870 і Intel Core i3-550 тестувалися в складі наступного тестового стенда:- Материнська плата: ASUS P7P55D;
- Процесор: Intel Core i7-870 (базова частота 2930 МГц), Intel Core i3-550 (базова частота 3200 МГц);
- Система охолодження процесора: Noctua NH-D14 (2 x Scythe Slip Stream SY1225SL12SH;
- Материнська плата: MSI P67A-GD65, BIOS v. 1.3B6;
- Процесори: Intel Core i5-2400 (базова частота 3100 МГц), Intel Core i7-2600 (базова частота 3400 МГц);
- Система охолодження процесора: Noctua NH-D14 (2 x Scythe Slip Stream SY1225SL12SH;
- Материнська плата: ASUS Maximus IV Gene-Z, BIOS v. 0208;
- Процесори: Intel Core i3-2100 (базова частота 3100 МГц), Core i5-2500K (базова частота 3300 МГц);
- Система охолодження процесора: Noctua NH-D14 (2 x Scythe Slip Stream SY1225SL12SH;
- Материнська плата: ASUS F1A75V PRO, BIOS v. 0820;
- Процесор: AMD A8-3800 (базова частота 2400 МГц);
- Система охолодження процесора: Noctua NH-D14 (2 x Scythe Slip Stream SY1225SL12SH;
Всі тести проводилися в дозволах 1280 x 1024, 1680 x 1050 і 1920 x 1200. Налаштування кожної гри наведені після відповідного графіка.
Отже, для початку перевіримо, на що здатна обчислювальна частина нового APU AMD.
У зв'язку з цим цікаво з'ясувати, покращився чи розгінний потенціал нового CPU в порівнянні зі звичними 45 нм Athlon і Phenom. «Переїзд» на 32 нм техпроцес може здорово їх «підбадьорити».
Для прикладу можна взяти ситуацію з переходом від 45 нм Intel Core i5 / i7 (Bloomfield / Lynnfield) до 32 нм Core i5 / i7 (Sandy Bridge). Нехай нові процесори Intel в чистому вигляді (читай - на рівних частотах) ненабагато перевершують CPU попереднього покоління, додаткова перевага забезпечує різниця в частоті після розгону. Якщо раніше «нормою» вважалося розігнати «камінь» до 4000 МГц (трохи більше вдалий екземпляр - 4200-4300 МГц) то тепер нерідкі результати близько 5000 МГц, а «типова частота» підвищилася до 4500-4600 МГц (мова йде, зрозуміло, про Intel Core i5-2500K і Core i7-2600K).
Частота 45 нм процесорів AMD після розгону досягала величин близько 4000 МГц. Зустрічаються вдалі екземпляри, які можуть взяти на 100-300 МГц більше, але деякі Phenom і Athlon не дотягують і до цієї планки, демонструючи результат 3800-3900 МГц. Подивимося, що змінилося з освоєнням нових технологічних норм. Але спочатку необхідно визначиться з інструментарієм, а заодно перевірити нові процесори на сумісність з нинішнім софтом (нерідко програмне забезпечення «не встигає» за висновком на ринок нового «заліза», що викликає різні проблеми).
Для перевірки стабільності було вирішено використовувати звичний тест Linpack з графічною оболонкою Linx версії 0.6.4. Обсяг використовуваної оперативної пам'яті становив 2048 Мбайт, 20 прогонів тесту. Подальші досліди показали, що це додаток добре підходить для виявлення стабільної частоти при розгоні. На відміну від процесорів Sandy Bridge, які рекомендується додатково перевіряти за допомогою тесту Prime95 (для виявлення дрібних помилок, які може пропустити Linpack), тут це не обов'язково.
Проблемою став пошук програми для моніторингу температури процесора. В ідеалі для проведення повноцінних експериментів по розгону необхідна утиліта, яка відстежує температури всіх ядер процесора окремо (чотирьох обчислювальних і графічного). Однак на практиці виявилося, що ці вимоги нездійсненні. Зазвичай використовується мною Real Temp останньої версії просто відмовилася запускатися, повідомивши, що «процесор не підтримується». Інша відома утиліта - Core Temp давненько не оновлювалася і показує повну «абракадабру»: негативні температури, які змінюються кожну секунду.
Великі надії покладалися на SpeedFan, остання версія (4.44 final) якого вийшла буквально днями. Ця програма зуміла вважати правдоподібні дані. Температури процесора і материнської плати в спокої становлять близько 30-32 градусів. На жаль, ні про яке роздільному моніторингу температур окремих ядер не може бути й мови.
В результаті для проведення настройки системи і моніторингу температур було вирішено скористатися фірмовими утилітами ASUS, які вже були адаптовані під стендову материнську плату F1A75 PRO.
Програма PC Probe II дозволяє управляти основними напруженнями, а також регулювати обороти вентиляторів. Крім того, у вкладці Sensor відображаються ті ж температури, що і в SpeedFan.
Програма TurboV Evo відмінно підходить для розгону системи без перезавантажень. Тут можна регулювати частоту системної шини, напруги живлення процесора і пам'яті.
При переході до розширених налаштувань (More Settings) з'являється можливість регулювання множника APU.
Надалі розгін проводився, як з використанням можливостей даної програми (для «приблизних» прогонів Linpack і невеликих змін у налаштуваннях після завантаження системи), так і звичним способом, за допомогою зміни параметрів в BIOS Setup.
Перше питання, яке мені знадобилося прояснити, - можливість розгону тестового процесора зі збільшенням множника. Справа в тому, що коли перші інженерні екземпляри APU A6 і A8 потрапили в руки журналістів кілька місяців тому, виявилося, що множник у них жорстко заблокований. Тоді в новинах повідомлялося про «недоробки» в BIOS перших материнських плат на сокеті FM1, які будуть виправлені до моменту релізу платформи Lynx. Необхідно перевірити, чи так це.
Тестований процесор AMD A8-3800 працює на штатній частоті 2400 МГц, що задано як 24 х 100 (множник APU х частота шини). Базове напруга живлення складає 1,2125 В.
Через роботу системи енергозбереження частота ядра може знижуватися до 800 МГц, є і «проміжне» значення 1400 МГц. За даними CPU-z напруга живлення може становити 0,966 В, 1,032 В, 1,212 В в залежності від режиму.
Почавши збільшувати множник, я спочатку подумав, що процесор демонструє відмінні здатності до розгону. Система виявилася стабільна на частоті 3500 МГц (35 х 100) навіть без збільшення напруги! На ділі все гірше - при переході до тестів не було помічено зростання продуктивності після збільшення частоти таким способом. Можна провести найпростішу перевірку, скориставшись тестом SuperPi 1M.
Частота шини, МГц
Частота процесора, МГц
Час виконання тесту, з
Моделі з числовим індексом, що закінчується на 00 (3600 3800), підтримують технологію Turbo Core, так що у них є резерв в три одиниці по множнику. Моделі старшої серії (3850, 3650) самі по собі мають більш високим множником, але «резерву» у них немає, їх можна розганяти, тільки збільшуючи частоту системної шини.
Зупинившись на множителе 27, граничному для тестованого процесора A8-3800, я почав збільшувати частоту шини. Справа пішла бадьоро при штатних настройках всіх напруг, поки система не «вперлася» при частоті шини 112 МГц. 112 х 27 = 3024 МГц, що, зрозуміло, не може вважатися хорошим результатом. Для тестування продуктивності мені було необхідно дістатися як мінімум до значення 3200 МГц (саме на такій частоті були отримані результати для багатьох процесорів раніше) при частоті пам'яті 1600 і затримках 7-7-7-20.
Напруга живлення CPU було піднято до значення 1,475 В. Також були збільшені і все другорядні напруги (на один-два кроки вгору - стандартна практика для підвищення стабільності системи при розгоні). До того ж всі налаштування підсистеми живлення, якими володіє материнська плата, були встановлені в «екстремальний» режим.- VRM Frequency - 400 KHz;
- Phase Control - Manual Ajustment - Ultra Fast;
- Duty Control - Extreme;
- CPU Current Capability - 120%.
Однак всі ці заходи ні до чого не привели. Після тривалих пошуків і «перелопачування» BIOS проблема все ж була виявлена. Плата ASUS незважаючи на те, що був активований повністю «ручний» режим, чомусь захотіла «допомогти» мені і відрегулювала таймінги оперативної пам'яті на свій розсуд.
Перед початком розгону я виставив множник DRAM в положення 13.33. З базовою частотою шини, яка дорівнює 100 МГц, це дає результат DDR3-1333 МГц. Використовувані модулі Corsair TR3X6G1600C7 «за паспортом» тримають частоту 1600 МГц при затримках 7-7-7-20, і у мене немає підстав сумніватися в їх можливостях (я використовую ці «планки» вже другий рік, і вони витримують навіть невеликий розгін при штатному напрузі і «таймингах»). Таким чином, можливостей модулів повинно вистачити, принаймні до частоти системної шини 120 МГц (120 х 13.33 = 1600).
Після того як система відмовилася завантажуватися на частоті більше 112 МГц по шині, я знизив множник DRAM до 8 (DDR3-800), щоб вже точно прибрати можливі перешкоди для оверклокінгу. Однак розгін від цього тільки погіршився! Виявилося, що материнська плата самостійно змінила тайминги на 5-5-5-15, а модулі Corsair абсолютно не призначені для роботи в таких умовах навіть при низькій частоті.
Довелося вручну прописати затримки CL8 (8-8-8-24) і справа пішла на лад. Але для подолання бар'єру в 112-115 МГц доводилося використовувати значення множника DRAM рівні 8 і 10.66, що давало занадто низьку підсумкову частоту пам'яті. Це надзвичайно дивно, оскільки можливостей модулів повинно вистачати для роботи з множником 13.33 на частоті системної шини 120.
Пробившись кілька годин, я так нічого і не досяг. В результаті було вирішено, що виною всьому саме пам'ять, і модулі були замінені на Geil GET34GB1800C8DC, штатна частота яких становить 1800 МГц при затримках 8-8-8-28. Справа пішла на лад.
Після багатьох спроб і перезапусків системи на різних настройках вийшло підібрати режим, максимально близький до необхідного для порівняльного тестування продуктивності.
З максимальним множником 27 і частотою системної шини 119 МГц вдалося отримати підсумковий результат 3213 МГц. Частота оперативної пам'яті при цьому склала 1587 МГц (множник 13.33), що гранично близько до необхідних 1600 МГц (різниця
На жаль, використовувані модулі Geil хоч і допомогли досягненню такого результату (з «планками» Corsair він був би недосяжний) - дуже погано підходять для роботи при низьких затримках. Вони «заточені» під досягнення максимальних частот, а ось тайминги при цьому необхідно використовувати досить «м'які». Мені вдалося виставити тільки CL8 (8-8-8-24) замість необхідних 7-7-7-20, на яких Corsair працювали у всіх інших тестових системах.
Виходить, підсистема пам'яті в даному випадку буде працювати трохи повільніше, ніж на інших стендах. Нехай різниця зовсім невелика, але в деяких тестах процесору A8 можна подумки накинути результат на пару-трійку відсотків більше, пам'ятаючи, що цей CPU працює в трохи гірших умовах.
Теоретично даний процесор можна розігнати і сильніше. Досяжна частота системної шини 122 МГц, що забезпечує результат 3294 МГц при множнику APU 27 одиниць. Але в такому випадку будь-яку пам'ять (що Corsair, що Geil) доводиться використовувати зі «смішним» множником DRAM, рівним 8. Підсумок зрозумілий: DDR3- 967 МГц і значне падіння результатів всіх синтетичних тестів.
Досить прогнати SuperPi, щоб зрозуміти, наскільки варіант CPU 3200 МГц + DRAM 1600 МГц виходить продуктивніше, ніж CPU 3300 МГц + DRAM 1000 МГц. «Максимальної робочою частотою» даного процесора на вживаному тестовому стенді можна вважати все ті ж 3213 МГц, процес «вичавлювання» яких був описаний вище.
Після вивчення матеріалів зарубіжних колег з'ясувалося, що в багатьох випадках нові процесори AMD вдавалося розігнати сильніше з підвищенням частоти системної шини до 130-140 МГц. Для використовуваного мною тестового стенда даний результат виявився недосяжний.
Я тривалий час намагався виявити проблему. Наприклад, вважається, що при розгоні шини зростає і частота всіх похідних (в тому числі інтерфейсу SATA), що може призводити до непрацездатності жорстких дисків. Однак підключення диска до окремого роз'єму SATA, що працює з контролером ASmedia, не змогло вирішити проблему.
Також я по черзі значно підвищував другорядні напруги, намагаючись знайти те, яке стримує розгін - безрезультатно.
Або мені попався на рідкість невдалий екземпляр процесора, або вся справа в «недописаний» BIOS материнської плати ASUS, який викликає помилки при роботі системи з пам'яттю.
Я б не назвав процесори AMD A6-A8 добре придатними для розгону. Навіть при піднятті системної шини до 130-135 МГц старша модель A8-3850 c множником 29 розженеться тільки до частоти 3,8 - 3,9 ГГц. Це куди нижче, ніж граничні частоти 32 нм процесорів Intel. Молодші ж моделі зі зниженим множником не доберуться ще 200-400 МГц частоти.