Разгон процессора AMD Ryzen 7 9800X3D методом PBO2 Curve Shaper + разгон по шине ASRock Hyper BLCK

Во время написания статьи я узнал о внезапной смерти выдающегося оверклокера, рекордсмена, нашего товарища, завсегдатая форума Overclockers Алексея "Traktor".

hwbot с его рекордами https://hwbot.org/users/traktor
тема на форуме https://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?f=21&t=643873

Соболезнования близким, семье.
Спи спокойно, товарищ.


К самой статье.


Это запланированный апгрейд. 
Я ждал анонса и релиза процессора AMD Ryzen 7 9800X3D и собирался его покупать.
Процессор был заказан из-за рубежа. Пока он шёл, я потихоньку собирал комплектующие. 
Мне нужно было менять половину системы — у меня был процессор Intel Core i7 8700K, DDR4 память и материнская плата на чипсете Intel Z370.

1. Материнская плата.

Была куплена материнская плата ASRock X670E Taichi Carrara.

Характеристики материнской платы с сайта ASRock:

Меня привлекла мощная система питания, 4 слота M2 для NVME SSD.
А также встроенная сетевая карта 2.5 Гбит/с (Realtek Killer E3100G).
Как раз недавно купил роутер Keenetic Giga KN-1012 с портом 2.5 Гбит/с.
Всё работает очень хорошо, скорости высокие.

На чипсете X870E 4 процессорные линии PCI-Express выделили под USB4, в отличие от X670E.
При этом X670E дешевле и конкретно на моей материнской плате есть USB4.

И, конечно же, фирменная технология ASRock, которая присутствует только на старших моделях её материнских плат — ASRock Hyper BLCK engine.
Это внешний независимый тактовый генератор, позволяющий разгонять процессор по шине независимо от всех остальных частот — оперативной памяти, PCI-Express, USB и т.д...
Таким образом, получаем повышенную стабильность при разгоне по шине.
Да, я буду разгонять по шине используя ASRock Hyper BLCK.
Именно для этого я эту материнскую плату и покупал.

2. Память

Далее была куплена оперативная память.
Думаю это единственное, где я немного ошибся, хотя, в целом нормально получилось, даже немного тайминги ужались, но на другой частоте.
Я думал, что большинство процессоров AM5 (уж AMD Ryzen 7 9800X3D точно) без проблем будут работать на частоте DDR5-6400 в режиме UCLK=MCLK 1:1.
Но, оказалось, это относится только к Single-Rank памяти, то есть комплекты 2x16 Гбайт.
А я сразу искал комплекты 2x32 гигабайт, чтобы поставить и "забыть" — 64 гигабайта оперативной памяти хватит надолго.
А они все Dual-Rank, и оказалось что они берут только DDR5-6200.
(Об этом узнал позже, когда уже занялся разгоном памяти через пару месяцев :) )
Также я рассматривал варианты из QVL на сайте ASRock по моей материнской плате соответственно с поддержкой EXPO и т.д.
И там было всего 5 таких моделей DDR5-6400 — четыре Kingston и одна Corsair.
Как только я собрался покупать, они все исчезли из продажи.
И я купил G-Skill DDR5-6400 CL32, но с XMP (для Intel'а).

Это память с чипами Hynix A-Die, она взяла 6200 CL28.
Дополнительно ужал тайминги, спасибо нашему форуму и теме про разгон оперативной памяти DDR5 под AMD:
https://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?f=4&t=634089
Кстати, на первой странице там подробно расписывается теория, как работает контроллер памяти в процессорах AMD Ryzen под AM5, а так же тайминги памяти DDR5.
Я не буду сейчас в это подробно погружаться.
Вот финальный результат разгона памяти (уже с разогнанным процессором также):

Кратко надо отметить, что память работает в синхронном режиме на частоте DDR5-6200 CL28, то есть:
MCLK=3100
FCLK=2066
UCLK=3100
Всё хорошо, latency очень низкая, все тесты пройдены и ошибок нет.

Память я тестировал следующим набором тестов:

1. testmem5 — профиль "Anta extreme" — основной тест.
2. y-cruncher VT3 2 часа — как альтернатива и дополнение.
3. prime95 small FFT — около часа для общей стабильности.
4. AIDA64 Stability Test (около часа) — дополнительный тест общей стабильности.

На этом с памятью в этой статье всё.

3. Крепление Noctua для AM5 + оффсет-крепление

Были разные мнения насчёт охлаждения для процессора AMD Ryzen 7 9800X3D.
Большинство сходилось на том, что это — процессор с одним CCD, следовательно не требующий отведения большего количества ватт.
И имеющийся у меня, достаточной мощный, двухбашенный кулер Noctua NH-D15 легко с ним справится.
Если брать дефолт или небольшой разгон "PBO+200" — наверно так и есть.
Но, при разгоне по шине на 104 шине в играх у меня наблюдаются очень высокие температуры.
И я даже задумался об апгрейде кулера, замене его на СЖО.

Пока же я использую Noctua NH-D15. Этот кулер вышел ещё до выпуска AMD нового сокета для процессоров AM5 и крепления у меня для него нет.
Его я также заказал.
Ещё заказал специальное оффсет-крепление — рамочки Noctua NB-AMB12 оффсет 7 мм.

Вот эта маленькая коробочка коричневого цвета слева внизу — это оффсет-крепление.
Внутри 2 брекета и всё.
Вот как Noctua показывает работу оффсет-крепления:

Дело в том, что CCD (чип с ядрами процессора) внутри процессоров AMD Ryzen AM5 расположены внизу, а не по центру.
И при стандартном креплении кулер используется неэффективно.
А при сдвиге вниз специальным креплением подошва кулера становится прямо напротив CCD.
Это особенно выгодно для процессоров с двумя CCD, таких как AMD Ryzen 9 7950X или 9950X3D.
Но и для 9800X3D также будет польза.

4. Процессор.

Процессор я покупал с приключениями.
Прождав достаточно длительный срок доставки из-за рубежа, я не получил... ничего.
Извинились, вернули деньги, даже ещё добавили "разницу курсов".
Однако процессора не было, надо было быстро решать вопрос.
И я заказал в Москве, на яндекс-маркете, естественно вышло дороже, чем я планировал, но уже пора было собирать систему.

Из таблицы видно что частота процессора AMD Ryzen 7 9800X3D в дефолте — 4.7 Ггц.
С помощью PBO2 Curve Shaper и одновременного разгона по шине удалось добиться разгона до 5642 МГц (104x54.25).
При этом были пройдены тесты на стабильность, а также игровые тесты.

4. Сборка системы

Подготовлены комплектующие и расходные материалы к сбору:

1. Материнская плата ASRock X670E Taichi Carrara;
2. Процессор AMD Ryzen 7 9800X3D;
3. Оперативная память 64 Гбайт (2x32) G-Skill DDR5-6400;
4. Крепления для Noctua NH-D15 под сокет AM5 + оффсет;
5. Термопаста Thermalright TFX.

Жидкий металл Thermal Grizzly Conductonaut не использовался в этот раз.
Я решил попробовать пока с термопастой, вдруг придётся заказывать СВО и тогда, чтобы не возиться с ЖМ, проще стереть термопасту.
Хотя, я купил хорошую полироль и ею за 3 протирки полностью снял жидкий металл без особых проблем.

Вот на этом фото как раз прекрасно видно как работает оффсет-крепление.
Вот эти "North CPU", "South CPU" — блестящие металлические брекеты.
Видно, что штыри для крепления кулера смещены вниз.
Это должно помочь в охлаждении процессора.

5. Конфигурация компьютера

Корпус Thermaltake Core V71

Вентиляторы на вдув
Спереди: 2 200mm Phanteks F200SP
Снизу: 140mm Thermalright TL-C14C

Вентиляторы на выдув
Сзади у процессора 140mm Noctua NF-A14
Вверх над процессором 200mm Phanteks F200SP

БП 1000W FSP Hydro G Pro 80Plus Gold
Материнская плата Asrock X670E Taichi Carrara BIOS 3.20
Процессор AMD Ryzen 7 9800X3D @ 5642 MHz (HYPERBLCK 104 * PBO2 +200 CURVE SHAPER)
Кулер Noctua NH-D15 + оффсет
Память 64 GB 2x32 G-Skill DDR5 F5-6400J3239G32GX2-TZ5RK Hynix A-Die 6400 CL32 XMP @ 6200 CL28 28-36-36-48
Видеокарта Sapphire Nitro+ AMD Radeon RX 7900 XTX Vapor-X 3150/2800/1110/PL15, драйвер 25.3.1

Носители
SSD 2TB Samsung 990 Pro
SSD 512G Samsung 960 Pro
HDD 6TB SATA HGST ULTRASTAR 7200 7K6000

Периферия:
Монитор 27" Acer Nitro XV2 XV272U F3 UltrafastIPS 0.5ms 2560x1440 300Hz
Клавиатура Cherry MX Board 3.0 Red Switch
Мышь Zowie EC1-C
ЦАП FX-Audio DAC X3 Pro + AMP AD826AN
Колонки M-Audio Studiophile BX-5a 2x70W

Операционная система Windows 11 Enterprise LTSC 24H2 26100.2314

6. Тесты и игры

Мне предстоял достаточно длительный процесс разгона, разобраться с новой мат. платой, с новой памятью, с новым процессором и его различными режимами работы и методами разгона.
Для синтетических тестов (я снимал температуры, напряжения и т.д., в общем скриншот HWInfo) я использовал следующий набор программ:

1. Cinebench R23 Multi-Core;
2. 3DMark Time Spy Extreme stress test — 10 кругов;
3. AIDA64 Stability Test — 60 минут;
4. Prime95 smallFFT — 30-40 минут;
5. Y-Cruncher VT3 — 2 часа (иногда Y-Cruncher FFT4 1 час дополнительно);
6. AIDA64 FPU Julia — около 10 минут дополнительно;
7. Оставить систему в покое на сутки (лечь спать) — это тоже тест процессора;

В режиме PBO процессор работает по-другому, чем в "обычном" фиксированном режиме. 
Запуская синтетические тесты, можно моделировать нагрузку разного рода, но различные лимиты режима ограничивают процессор.
Тем не менее, полезно понимать и сравнивать различные показания синтетических тестов в разных условиях.
Как себя поведёт процессор в той или иной ситуации.
Но, понятно, что полагаться на "попугаи" синтетических бенчмарков в режиме PBO нельзя — они буквально ничего не значат.

Другое дело — игры.

Набор игр был подобран таким образом.
Первый момент — нужны были игры со встроенным бенчмарком.
Не люблю все эти тестовые отрезки — один раз завернул не туда, посмотрел не туда, открылся горизонт, FPS упал и всё насмарку.
А бенчмарк всегда бенчмарк — каждый может легко прогнать при известных настройках.
Второй момент — нужны были процессорозависимые игры, я же процессор разгоняю.
Поэтому две из них такие — это The Callisto Protocol и Far Cry 6.
Ещё одна чуть менее зависит от процессора — это Cyberpunk 2077.
И 4-я — это для контроля, Borderlands 3.
Она слабо зависит от процессора.
Бенчмарк слабо зависит.
А в самой игре на сложных сценах на Intel 8700K порой были серьёзные просадки до 80 FPS и ниже.
При этом на 9800X3D ниже 170 в самых жёстких сценах FPS не опускался.
А при обычной игре зачастую превышал 250 FPS и был близок к 300.
Бенчмарк при этом показывает цифры ниже — около 230 FPS.

Настройки игр.
Сильно углубляться я в это не буду.
Монитор у меня 2560x1440, а не 4K.
А также две игры из подборки (The Callisto Protocol и Far Cry 6) сильно процессорозависимые.
Поэтому нет необходимости тестирования в низких разрешениях/настройках — "1080 low", "720" и т.д. — разница и так будет видна в 1440p.
Буду тестировать как играю сам в эти игры.
Кратко эти настройки можно назвать "всё вправо без лучей".
А полностью вы их можете посмотреть под спойлером:

В режиме PBO работает температурный лимит.
Соответственно, традиционные синтетические стресс-тесты сбрасывают частоты.
В этих условиях длительные тестирования в играх с мониторингом становятся главным тестированием процессора на стабильность.
Так как в играх обычно процессор берёт свою полную частоту — температура позволяет.
Также в играх наглядно видны нестабильности процессора от недостаточного или наоборот излишне повышенного напряжения.
Да, в крайнем случае увидим вылеты и синие экраны.
Но если чуть-чуть напряжение не то — то мы увидим пропуски кадров или эффекты очень похожие на проблемы некоторых мониторов при переходе границы герцовки монитора — когда изображение "дёргается".
Поэтому нестабильности эти очень легко отследить именно тестируя процессор в играх.

7. Разгон "Precision Boost Overdrive 2 — Curve Optimizer".

Есть предустановленные профили PBO2 Curve Optimizer от ASRock.
Их можно выбрать в разделе "OC Tweaker" биоса материнской платы.
Я их также тестировал, но, разумеется, больше возможностей в разделе "Advanced — AMD Overclocking — Precision Boost Overdrive".

PBO Limits — Motherboard — управление лимитами процессора будет на материнской плате.
PBO Scalar — 10X — мультипликатор добавочного напряжения для взятия высоких частот/высоких нагрузок процессора (это максимум).
CPU Boost Clock Overdrive — Positive 200 — это и есть разгон на 200 МГц — максимальный множитель процессора становится 54.25 вместо 52.25.
Platform Thermal Throttle Limit — 85 — это лимит температур который я задал вручную в 85 градусов.

Сильно расширились лимиты по току — TDC и EDC.
А так же лимит по питанию PPT аж до 1000 Ватт!!!

Но, конечно, никакого 1000 Ватт в тестах (и в играх) не будет.
Будет существенно больше дефолтных 120 Ватт, иногда даже заходить за 170 Ватт.

Как работает Curve Optimizer:

Как видим, кривая сдвигается вниз при применении отрицательной курвы.
Например CO-10.
Следовательно, для определённой достижения частоты нужно меньше напряжения, соответственно меньше Ватт и меньше температура.
А в пределах одной и той же температуры процессор пойдёт дальше.
Работает аналогично андервольту в видеокарте, только в видеокарте лимит в Ватт, а здесь — температурный лимит.

Вроде звучит просто и понятно на словах.
Но это не совсем так.
Сurve Optimizer необходимо всесторонне проверить и "почувствовать" как он работает.
Я протестировал все курвы от -40 до +10 (и +15) с шагом 10 в "обычном" PBO (5225 МГц) и с бустом +200 (5425 МГц) используя различные тесты, игры, просто оставлял компьютер на время.

"Обычное PBO" на моём экземпляре AMD Ryzen 7 9800X3D работает в полной стабильности вплоть до CO-30.
А вот PBO+200 только CO-10.
И то есть вопросы по стабильности в простое.
Оставил на ночь — Windows перезагрузился без видимой причины.

Это меня и натолкнуло к переходу на Curve Shaper и подготовке к разгону по шине.

8. Разгон по шине ASRock Hyper BLCK + PBO2 Curve Shaper

C помощью PBO+200 мы получаем максимальную частоту 5425 МГц.
Чтобы получить большие частоты, нужен либо фиксированный разгон, либо PBO, но вместе с разгоном по шине.
На моей материнской плате есть функция ASRock Hyper BLCK — независимый тактовый генератор, позволяющий разгонять процессор по шине без влияния на другие компоненты (оперативная память, USB и т.д.).

Таким образом мы получаем частоту 104x54.25=5642 МГц

Пришлось повозиться подобрать подходящие настройки и получить полную стабильность.
Почти никаких проблем с Windows и стресс-тестами, но под игры настроить Curve Shaper на 104-й шине было достаточно тяжело.
Вот так выглядят стабильный Curve Shaper для моего экземпляра AMD Ryzen 7 9800X3D:

Работает Curve Shaper как набор CO.
Точнее, как таблица CO 3x5 — для трёх температур и пяти частот.
Сложный механизм, но позволяющий тонко настроить поведение процессора в разных ситуациях.
Очень пригодился опыт, то что я тестировал разные CO в "дефолт-PBO" и в "PBO+200".

Таким образом, процессор динамически меняет курвы в зависимости от температуры и частоты.
Частоты я внизу написал ориентировочные, для примера.
104 шина это предел для моего экземпляра во всяком случае на воздухе.
Я пробовал 105 шину — Windows грузится, но любой стресс-тест (Cinebench R23 например) — сразу моментально виснет намертво, либо — синий экран.
На 104.5 шине Cinebench через 2-3 минуты крашился и вылетал.
Как и Prime95.

9. Результаты разгона

Сначала бы мне хотелось сравнить тесты сайта guru3d, который и указал на процессорозависимость игр The Callisto Protocol и Far Cry 6 с моими результатами.
Но они использовали другую видеокарту — NVidia Geforce RTX 4090.
Поэтому речь не про точное совпадение, а про пропорции.

А это мои результаты.

В целом, я очень доволен приростом.
Как от апгрейда с Intel Core i7-8700K, так и от разгона AMD Ryzen 7 9800X3D.
Это не 720, не 1080, а приросты такие, что могут позавидовать видеокарты.
Что касается именно сравнения с системой на i7-8700K.
В среднем по ощущениям в разных играх процентов на 30 быстрее, а плавность и минимальный нижний fps увеличились в разы.
Ну, и есть такие игры как Far Cry 6, где просто небо и земля — в 2 раза рост, как будто генератор включил, но ты его не включал и это настоящий FPS.
Так что вау-эффект от процессора, конечно, присутствует.

Прирост FPS в 1440 от разгона процессора достигает 6% (290-274)/274*100 = 5,83941605839416058394
Это круто, я считаю.

10. Температуры процессора

А вот температуры серьёзно выросли.
Особенно когда я перешёл со 103 на 104-ю шину и пришлось накинуть напряжение с +10 до +15 значительно вырос нагрев процессора в играх.
Что же касается стресс-тестов — почти все из них традиционно упираются в температурный лимит 85 при любых условиях.
Во всяком случае, при воздушном охлаждении.
Далее я выложу скриншоты мониторинга стресс-тестов (и игр тоже).

Cравнение средних температур за час игры с дефолтом:

11. Видео с мониторингом в играх

Короткие отрезки длительностью 1 минута для анализа.
Видео записаны с битрейтом 40 Мбит, энкодер — HEVC (H265).
Залил на всякий случай и на рутуб и на ютуб, мало ли что у кого работает/не работает.

12. Дополнительные материалы (мониторинг HWInfo игр и стресстестов)

Материалы для самостоятельного анализа.
Мониторинг игр и стресс-тестов в разгоне HYPER BLCK 104 + PBO2 +200 Curve Shaper.

Это был подробный мониторинг игр.
Далее — стресс-тесты.

Вот в общем-то и всё.
Я заказал СВО — Valkyrie V360 Lite.
Жду как придёт, может и на неё потом сделаю обзор.