Заводим и разгоняем бульдозер на материнской плате ASUS M5A88-V EVO

В предыдущей статье мы познакомились с процессором AMD FX-8120 на плате Gigabyte, а теперь посмотрим, как он будет работать на плате ASUS. Выбранная для испытания плата занимает промежуточное положение между имиджевыми и бюджетными моделями, имеет скромное оформление и цену немногим выше 4000р, но обладает при этом интересным набором функциональных характеристик. Момент неизвестности состоит в том, что про эту плату в сети все еще нет ни одного обзора, здесь мы попробуем хотя бы частично восполнить этот недостаток.

1. Знакомимся с платой

Плата ASUS M5A88-V EVO для Socket AM3+ построена на основе северного моста AMD 880G и южного моста SB850. Питание процессора выполнено по схеме 8+1, заявлена поддержка процессоров вплоть до TDP 140W, в том чиcле AMD FX. Транзисторы регулятора напряжения оборудованы фигурным радиатором без тепловых трубок. Если организовать обдув радиатора, то этого хватит для их эффективного охлаждения. Катушки охлаждаются самостоятельно, они греются не так сильно. Плата имеет только твердотельные конденсаторы с повышенным сроком службы. Такие технические решения говорят о том, что она рассчитана на длительную работу. Кроме того в документации заявлена поддержка девятичиповых модулей памяти с коррекцией ошибок (ECC), наряду с обычными модулями DDR3. Конечно, надо еще проверить на практике, что коррекция ошибок памяти работает - если это так, то плата по совокупности характеристик попадает в класс отказоустойчивых решений.

В числе периферии есть гигабитная сеть, 6 портов Serial ATA 6G (из них один eSATA) c функциями RAID 0/1/0+1/5, 1 канал UltraDMA, 2 порта IEEE 1394a, 2 порта USB 3.0 (синие), выводы D-Sub, DVI и HDMI. Как видно, плата позволяет подключить почти любую периферию. В числе других очевидных преимуществ - целых три разъема PCI вместо никому не нужных PCI Express x1. Можно посетовать на отсутствие разъемов для подключения Floppy привода и LPT принтера, зато есть COM порт, правда, планку надо приобретать отдельно. Комбинированный разъем PS/2 может осложнить жизнь тем, кто пользуется разветвителем.

На плате предусмотрены три разъема для подключения вентиляторов, два из них - 4-пиновый и 3-пиновый с различными режимами автоматической регулировки оборотов в зависимости от температуры процессора. 4-пиновая регулировка работает только при условии подключения соответствующего вентилятора. Видеопроцессор Radeon HD 4250 имеет собственную видеопамять SidePort, которая распаяна на материнской плате в виде одной микросхемы DDR3/1333 объемом 128M. Это правильное решение, которое разгружает подсистему оперативной памяти от обслуживания фрейм-буфера. Здесь дело даже не в экономии оперативной памяти, а наличии у памяти всего двух каналов передачи данных, которые и так до предела загружены восемью ядрами процессора. Фрейм-буфер в оперативной памяти надо выделять только в том случае, если для игр не хватает объема или производительности собственной видеопамяти (пропускная способность памяти SidePort в 2-4 раза ниже, чем у двухканальной оперативной памяти). Фактически, на плате реализована полноценная видеокарта начального уровня (статья). А если поставить внешнюю видеокарту, то к встроенному видео можно подключить дополнительный монитор.

На плате есть несколько фирменных примочек, среди которых мне особенно понравился переключатель Core Unlock. Его есть смысл включить сразу после установки процессора, тогда без всяких дополнительных настроек BIOS появятся скрытые ядра и кэш. Фирменная гарантия на них не распространяется, но если тестирование покажет отcутствие ошибок, то их можно будет оставить включенными. Жаль только, что эта функция не применима для AMD FX, подходят только процессоры предыдущего поколения. Лучше всего для разблокировки подходят трехядерники, где по конструкции всегда имеется еще одно незадействованное ядро, на одном из них (Athlon II 420e) я проверил разблокировку ядра - оно заработало . Дополнительно можно включить расположенный рядом переключатель TPU  для разгона процессора по частоте, но разгон через BIOS, конечно, дает лучшие результаты.

Еще одна полезняшка - кнопка MemOK теоретически помогает при неудачном выборе (или разгоне) модулей памяти. Если система не стартует из-за проблем в памяти, то можно нажать эту кнопку для автоматического подбора необходимых параметров. В принципе, плата хорошая, даже если сравнивать ее с заумными решениями типа ASUS Sabertooth или невероятно дорогой Crosshair. Есть все необходимые технологии и адекватная, как мы увидим дальше, поддержка любительского разгона. Собственно, данная плата и позиционируется, как "оверклокерская". Тем более удивительно, что я не нашел в сети ни одного ее обзора, как будто она совершенно неинтересна специалистам по компьютерному оборудованию.

2. Тестовая система

Вот моя тестовая система:
CASE Chieftec LBX-01SL-SL-SLPS
PSU ASCOT BR/620 Cougar
MB Asus M5A88-V EVO, BIOS 1202
CPU AMD FX-8120 125W B2  (FD8120FRW8KGU, FA1140DPM, 9W44495J10216)
FAN Noctua NH-C14(CPU), Zalman ZM-F3(SYS), ZM-123(HDD)
RAM 2*4G Kingston KVR1333D3E9S/4G ECC (Hynix H5TQ2G838FR)
HDD 2*Hitachi Deskstar 7K1000.C HDS721010CLS332 1T, RAID 1
OS Windows Server 2003 R2 64-bit

Для сборки я взял серверный корпус Chieftec с миллиметровым железом. Даже как-то неловко было ставить в этот роскошный корпус плату, выполненную на невзрачном тонком текстолите. И почему ASUS на нем всегда экономит? Ни вида, ни прочности... А ведь к этой хлипкой плате еще прикручивается тяжелый суперкулер Noctua. Раньше я покупал легкие башни Ice Hammer до 800 рублей, но оказалось, что они все плохо держат многопоточную нагрузку. Для компактной "башни" на тепловых трубках даже 4 ядра Phenom - это уже много, штатный вентилятор не справляется, требуется прикручивать еще один. Поэтому на сей раз я взял большой кулер с двумя вентиляторами в комплекте. При размере 140мм могло бы хватить и одного вентилятора, но я взял два, и это оказалось правильно.

Горизонтальная компоновка кулера выбрана для того, чтобы заодно с процессором охлаждать радиатор VRM на плате. По одному известному мне отзыву, без обдува радиатор VRM разогревается с топовым процессором до 100 градусов. Т.е. более эффективные башенные суперкулеры для этой платы не подходят, под них целесообразно брать дорогие платы с тепловыми трубками. Недорогие платы, на которых нет проблем с перегревом VRM мне вообще не попадалиcь, эта плата среди лучших - на ней есть хоть какой-то радиатор, а то ведь бывает так, что заявляют совместимость 125W, а питанием процессора "заведует" дюжина голых транзисторов .

Плата пришла с BIOS 0707, который поддерживает многие процессоры FX. Но моей маркировки в списке не было, поэтому я скачал на флешку новый BIOS и запустил EZ Flash для перепрошивки. А он (EZ Flash, а не процессор) при запуске подвесился. Оказалось, что в подвешивании виноват порт IDE на VIA VT6630, к которому я подключил старый DVD-RW привод. Прошиться удалось после того, как был отключен режим загрузки с IDE привода.

3. Возможности по разгону

Плата Asus M5A88-V EVO относится к "оверклокерской" серии, поэтому в BIOS присутствуют все необходимые для разгона настройки. Встроенный калькулятор правильно отображает частоту памяти, северного моста и HT, интеллект автоматически (и вполне адекватно) подстраивает частоты и напряжения, благодаря чему начинающий оверклокер может сосредоточиться только на тех параметрах, которые ему понятны. Пресловутые 20-25% любительского разгона на этой плате делаются сразу и без проблем.

 Есть, конечно же, и бесполезные и даже откровенно вредные технологии. В сети советуют отключить фирменную автоматику разгона видеопроцессора GPU Boost, которая неясно что делает, но при этом разогревает до 90 градусов северный мост чипсета. После отключения автоматики мне с ходу предложили разогнать видеопроцессор до 700 MHz от номинала 560 MHz, а впоследcтвии выяснилось что он работает и при 1000 MHz, все без подъема напряжения. При этом северный мост чипсета совершенно не греется даже под графическими тестами! Видеопамять SidePort разогналась несущественно - до DDR3/1520 от номинала DDR3/1333, а дальше пришлось сбросить CMOS, потому что технология MemOK в данном случае не работает.

С другой критикуемой оверклокерами технологией повезло больше - режим CPU LoadLine Calibration по умолчанию выключен (Auto = Disabled). И правильно, что выключен - при включении он сильно, на 0.1..0.15V завышает напряжение под нагрузкой, включая даже энергосберегающие состояния процессора. Это повышает максимальное энергопотребление на ~20%, т.е. для FX-8120 вместо TDP 125W мы получаем ~150W в номинале, это больше заявленного TDP моей материнской платы. А жаль, если бы напряжение завышалось умеренно, скажем всего на 0.05V, то этот режим помог бы увеличить потолок стабильного разгона по FSB.    

4. Авторазгон по шине и режимы энергосбережения

Ради интереса я попробовал в работе рычажок TPU. Он взял и выставил процессору 25% разгона по шине без подъема напряжений. И, похоже, без тестирования. Очень смело . Наверное, оно и в самом деле иногда работает. Корректнее реализована OC Tuner Utility в BIOS - те же самые 25% по шине, но напряжение на ядрах поднято на +0,05V. Этот разгон тоже получился не совсем правильным, потому что во время стресс-теста SnM система подвесилась. Возможно, что из-за проблем с памятью - у нее понизили частоту и одновременно тайминги, последнее делать явно не следовало. Когда я вернул штатную частоту памяти, тест прошел. В общем, идея авторазгона на 25% шикарная, но реализована она плохо. Разгонять вручную правильнее.

Кроме памяти, есть еще одно проблемное место при разгоне по шине - это режимы энергосбережения, которые у процессоров FX задействуются не только при пониженных, но и при повышенных нагрузках, например, под многопоточным стресс-тестом, если процессор сочтет его "слишком суровым". Для этих режимов рабочие напряжения остались прежними - 14x@1.1875V, 11.5x@1.075V, 9.5x@0.9375V и 7x@0,875V. На устойчивость работы разогнанного по шине процессора это вроде бы не повлияло, многопоточные стресс-тесты SnM, OCCT и LinX проходили нормально, но я на всякий случай протестировал режимы энергосбережения по отдельности.

 Результаты индивидуальных тестов оказались обескураживающими. Заданные 25% разгона на своем номинале под тестами выдержал только режим 7x (1400 MHz). Для режимов 14x и 11.5x предел разгона под тестами составил немного более 20%, а для режима 9x и вовсе 15%. Почему же при "сборном" тестировании получилось 25% вроде бы стабильного разгона? Под многопоточными тестами процессор включает режимы 14x и 11.5x, при этом в данных режимах выполняются не все тесты, а только наиболее тяжелые с точки зрения прогрева, вроде LinX. Режим 7x включается на несколько секунд при перегреве процессора. А самый проблемный режим 9x при тестировании остается не у дел, хотя теоретически и он может быть задействован. 

Вот так и получаются 25% почти стабильного разгона по шине, который программисты ASUS зашили в авторазгон - они явно исходили из слишком радужных представлений о частотных способностях бульдозеров. Впрочем, 25% стабильного разгона действительно можно получить, если немного увеличить напряжение энергосберегающих режимов или хотя бы скорректировать просадку напряжения под тестами - вот здесь пригодился бы умеренный режим CPU LoadLine Calibration.

5. Разгон по множителю, северный мост, память 

Мой процессор прошел тест SnM 100% на частоте 3900 Mhz при штатном напряжении 1.25V и на частоте 4100 Mhz при напряжении 1.3V. В отличие от авторазгона по шине, здесь частота выставлена множителем, чтобы избежать проблем с разгоном режимов энергосбережения. Слабым местом, лимитирующим разгон, оказался кэш второго уровня на одном из ядер. Напомню, что номинал FX-8120 составляет 3100 MHz. Штатный авторазгон TurboCore, естественно, был отключен.

Поднимать напряжение выше номинала я не стал, потому что это не имело для меня практического смысла. Система собирается для работы под постоянной многопоточной нагрузкой, а уже при разгоне до 4100 Mhz процессор прогревается под тестом SnM до 55 градусов, это для него довольно много. Топовые процессоры AMD имеют низкий TCase, у моего процессора TCase=61. Отметим, что предельная температура по встроенному термодатчику процессора выше, т.к. он определяет температуру в чипе, а не на крышке корпуса, которая собственно и есть TCase. По мнению программы CoreTemp Tjmax=70. При достижении этой температуры процессор автоматически сбрасывает частоту до 1400 MHz на несколько секунд, чтобы дать себе возможность остыть. Тенденция роста TDP и снижения TCase такова, что для разгона скоро придется ставить системы охлаждения с фазовым переходом...

Корпуc закрыт и лежит горизонтально, чтобы радиатор кулера находился выше теплосъемника. В этом положении тепловые трубки работают более эффективно (впрочем, в этом тесте разницы с вертикальной постановкой корпуса не было, но если поднять напряжение повыше, то она появится). Вентиляторы Noctua работают при полных оборотах, т.к. они и на максимуме достаточно тихие. При необходимости их можно затормозить до 900 RPM комплектными резисторами, эффективность охлаждения от этого почти не изменится. 

Оба вентилятора подключены к одному разъему CPU через комплектный трехпиновый разветвитель, при этом меряются обороты только одного из них. Более оборотистый корпусной вентилятор выставлен в режим Silent, т.е. его обороты регулируются через BIOS. Это самый шумный вентилятор системы. Интересно, что температура процессора на тесте FPU была не выше, чем на остальных этапах - сказывается то, что в восьмиядерном бульдозере всего четыре FPU ядра. Но меня интересует целочисленная арифметика, с которой у данного процессора все в порядке . А плавающую арифметику сейчас принято добавлять в виде видеокарты.

Радиатор и катушки VRM нагреваются, но "тест пальцем" проходят. Важно понимать, что в проведенном тесте VRM работает в штатном режиме, т.к. энергопотребление процессора находится около заявленных 125W. И в этом штатном режиме условия работы VRM вполне комфортные. А если поставить корпус вертикально, то VRM будет прогреваться еще меньше за счет естественного отвода нагретого воздуха по вертикали.

 Для cеверного моста процессора в BIOS 1202 предусмотрено целых 2 стандартных напряжения: 1.1875V и 1.25V. Первое выставляется после сбросе CMOS, а также как база при изменении напряжения CPU/NB в Offset mode, второе в режиме Auto - оно, скорее всего, завышенное. Вероятно, что при одном из следующих обновлений BIOS это несоответствие поправят. При 1.1875V северный мост разгоняется до FSB 215, т.е. до 2365 MHz от номинала 2200 MHz. Рост напряжения дает небольшой положительный эффект: 2436 MHz при 1.2V, 2508 MHz при 1.25V и 2596 MHz при 1.3V. Включение CPU/NB LoadLine Calibration улучшает разгонный потенциал на 50-70 MHz, т.е. в отличие от CPU LoadLine Calibration эта опция имеет определенный смысл. Но неизвестно, насколько она поднимает максимальное напряжение.

Память прошла проверку MemTest86 4.0 в режиме DDR3/1696 при штатном напряжении, таймингах и частоте FSB 212. При повышении частоты сверх этой границы появляются ошибки памяти. Вроде неплохо, но увеличение напряжения никакого положительного эффекта не дает. Более того, при рекомендуемом системой напряжении 1.65V разгон немного уменьшается. Но есть еще одна возможность. Т.к. применяются девятичиповые модули памяти, то можно включить в BIOS коррекцию ошибок (ECC). Коррекция убирает ошибки, и появляется возможность поднять частоту FSB еще на несколько пунктов. Правда, стабильности при FSB>212 нет, при тестировании памяти система может подвеситься или перезагрузиться. Тем не менее, для нас важнее всего то, что коррекция ошибок включается и работает. Ну а штатным режимом памяти, с учетом необходимого запаса по частоте, можно считать DDR3/1600.

Отметим также, что для стабильного разгона кроме SnM надо провести тесты OCCT и AVX Linpack, т.к. SnM - это старый тест, он не проверяет все команды современных процессоров. Может получиться так, что по итогам тестирования в SnM операционная система работает абсолютно стабильно, но 256-разрядные AVX операции выполняются неправильно. В итоге рабочий режим выбран таким: множитель 19x, частота 3800 MHz при напряжении 1.3V, северный мост в номинале при напряжении 1.1875V, память DDR3/1600 ECC при 1.5V. Можно, конечно, приподнять частоту северного моста, но в моих задачах это дает немного, основное значение имеет количество и частота вычислительных ядер процессора. А то, что с ними получилось, выглядит не как разгон, а как баловство какое-то... Поэтому постараемся понять, откуда в тестах появляются намного большие цифры.

6. Троттлинг

У процессоров AMD FX весьма интересно реализован режим управления питанием - под многопоточной нагрузкой происходит своего рода троттлинг в виде чередования основного режима и режимов энергосбережения с частотами 2800 и (редко) 2300 MHz. Троттлинг включается для каждого ядра индивидуально, как это происходит - можно увидеть в программе CoreTemp. Понятно, что от сброса частоты проседает производительность, для примера - в известном тесте Cinebench. Впрочем, немногие современные приложения вызывают троттлинг - для этого надо сочинить специальный код, который загружает функциональные блоки ядра, как в стресс-тестах. Вот от такого "сверхэффективного" кода ядро процессора и защищается, включая пониженную частоту. 

Троттлинг AMD FX не зависит от температуры процессора, он делается для того, чтобы уложиться в заявленный тепловой пакет 125W. Если вспомнить, что вытворяют разработчики VRM иных системных плат, то нужно признать, что это весьма умное решение. Отключить троттлинг можно через BIOS с помощью настройки APM, если она там есть (но в моем случае ее нет). Другой способ - подстроить режимы энергосбережения 2800 и 2300 MHz программой AmdMsrTweaker так, чтобы они соответствовали по частоте основному режиму - тогда процессор не будет сбрасывать частоту под нагрузкой. Более глубокие режимы энергосбережения, которые включаются при малой нагрузке на процессор при этом сохраняются.

Побочный эффект от отключения троттлинга - рост тепловой нагрузки под стресс-тестом, особенно заметный при разгоне с повышением напряжения. О цифре, близкой к штатным 125W здесь речь уже не идет, по доступным в сети данным, процессор может скушать больше 200W. Поэтому я провел в этом режиме дополнительные тесты. Плата выдержала 60-минутный тест OCCT без троттлинга при напряжении 1.3V, но уже при 1.35V длительный тест не проходит, срабатывает защита от перегрева VRM. Ничего удивительного в этом нет, плата заявлена для процессоров с TDP до 140W. 

Напряжение 1.35V допустимо только в том случае, если отключить на процессоре пару ядер, т.е. промоделировать шестиядерный FX-6100. В моем случае это подняло потолок стабильного разгона еще на 200 MHz. В шестиядерном варианте VRM выдерживает подъем напряжения и до 1.4V (еще +200 MHz), но тут дает слабину горизонтальный суперкулер Noctua. В горизонтальном положении корпуса он еще справляется, но если поставить корпус вертикально, то температура процессора уходит выше 70 градусов - явный признак того, что не хватает производительности тепловых трубок. Для кулера Noctua NH-C14 заявлен максимальный тепловой поток 180W, из чего можно сделать вывод об аппетитах разогнанного процессора FX.

Впрочем, сетовать на процессор мне не приходится - он показал приличный запас по частоте и правильную динамику разгона по напряжению. Но добраться до заявленных в профессиональных тестах 4600-4700 MHz стабильного разгона под воздухом мне так не удалось. У меня даже возникло странное чувство, что результаты тех тестов... несколько приукрашены. Например, если забыть отключить троттлинг, то тепловой режим AMD FX станет намного легче и тогда даже средненькой подсистемы питания и охлаждения хватит для значительного подъема напряжения. А еще можно вместо OCCT или SnM запустить SuperPI . Или даже Cinebench, он и у меня заработал в 8 потоков на 4600 MHz.

Но скорее всего, дело в том, что я поэкономил на материнской плате, отсюда ограничения на энергопотребление и выбор компромиссного горизонтального кулера. И действительно, если в тестах применяются навороченные платы за 10000р., иногда с 24-фазным VRM, то всегда ли можно получить то же самое за 4000р? Т.е. для профессионального разгона 6-8 ядер следует применять cборки, которые делались для соответствующих тестов, а наша сборка - это удешевленный любительский вариант. Она тоже разгоняется, но не в такой превосходной степени. С другой стороны, профессиональный разгон AMD FX с повышением напряжения выше штатного для TurboCore чреват выходом процессора из строя, так что особенно переживать за "недостаточность" любительского разгона не следует.

Выводы

Плата ASUS M5A88-V EVO относится к "оверклокерской" серии, в этом качестве обеспечивает любительский разгон 8-ядерного процессора AMD FX при условии правильного выбора системы охлаждения. Плата имеет довольно мощный VRM, который обеспечивает стабильное напряжение при нагрузке намного выше заявленных 140W, а при выходе в экстремальный тепловой режим отключается, предотвращая повреждение системной платы и процессора.

Достоинства платы:
- VRM 8+1 с радиатором, поддержка процессоров с TDP до 140W.
- Только твердотельные конденсаторы.
- Поддержка небуферизованной памяти DDR3 с коррекцией ошибок.
- Производительный встроенный видеоадаптер c выделенной памятью SidePort.
- Все выдеовыходы - D-Sub, DVI, HDMI.
- 6 портов Serial ATA 6G, из них один внешний.
- 3 разъема PCI.
- Разъем COM порта.
- Есть USB 3.0.
- Q-Fan для управления двумя вентиляторами.
- Удобная реализация разблокировки ядер и кэша.
- Оверклокерский BIOS, работа c процессорами AMD FX "из коробки".
Недостатки платы:
- Мощность VRM недостаточна для разгона топовых процессоров с подъемом напряжения.
- При установке 6-8 ядерных процессоров необходимо организовать обдув радиатора VRM.
- Совмещенный разъем PS/2.
- Нет разъема для подключения Floppy привода.
- IDE порт на микросхеме VIA имеет проблемы совместимости с оптическими приводами.

18.04.2012
22.04.2012 - дополнение про троттлинг и AmdMsrTweaker
24.04.2012 - сведения о предельной температуре процессора
26.04.2012 - уточнения про выбор кулера
12.05.2012 - характеристика режима LoadLine Calibration
31.05.2012 - разгон режимов энергосбережения