Экономим электроэнергию: 6 ядер AMD на материнской плате Gigabyte MA770-UD3

В свои лучшие времена процессоры AMD были открытием, но сейчас их считают не особенно эффективными. Я и сам после десятилетной работы на платформе AMD стал поглядывать в сторону продукции Intel. Но пришло время модернизировать одну старую систему, а процессор Intel, как известно, не поставить в материнскую плату для AMD. Возможно, в будущем - если Intel купит AMD - это станет возможным, но не сейчас. Поэтому для модернизации был выбран шестиядерный процессор AMD Phenom II X6, выполненный по древней 45 нм нанотехнологии (привет Чубайсу). Этот процессор будет ставиться в еще более древнюю материнскую плату Gigabyte, рассчитанную на применение памяти по стандарту DDR2. Итак, сейчас старички покажут свой мастер-класс.

1. Немного о плате

Плата Gigabyte GA-MA770-UD3 rev. 2.1 для Socket AM2+ построена на основе северного моста AMD 770 и южного моста SB710. Поддерживаются процессоры AMD вплоть до топологии 45 нм с возможностью разблокировки ядер. Допускается установка модулей памяти DDR2, в том числе c поддержкой ECC. В числе периферии есть все, что полагается иметь - гигабитная сеть, пара разъемов PS/2, разъемы FDD, UltraDMA и 6 портов Serial ATA II c функциями RAID 0/1/0+1 и т.п. Основа прочная, не гнется, хорошо отводит на себя тепло от процессорной зоны, имеет только твердотельные конденсаторы. В свое время эта плата была очень популярной, поэтому в сети есть множество ее обзоров, к которым можно обратиться за более подробными сведениями.

 На плате есть отверстия для крепления радиатора VRM, чтобы обезопасить транзисторы от перегрева. Это важно при установке процессоров с TDP выше 95W, к которым относятся некоторые 4-ядерные и большая часть 6-ядерных процессоров AMD Phenom. Правда, сам радиатор купить невозможно - когда я собирал на этой плате свою первую шестиядерную систему, радиатор пришлось выпиливать.

2. Тестовая система

Вот моя система:
CASE Asus Ascot 6AR/2
PSU FSP650-80GLN
MB Gigabyte GA-MA770-UD3 rev 2.1, BIOS FKb
CPU AMD Phenom II X6 1055T 125W 2800@3080 MHz
FAN AMD FX-8120 BOX
RAM 2*1G  KVR800D2E5/2G CL5 ECC
GPU ASUS GT520 Silent
HDD 4*WD2500YS RE, RAID 1
OS Windows Server 2003 64-bit

3. Борьба за экономию энергии

Начало было не особенно оптимистичным. Мне не удалось купить процессор с TDP 95W и пришлось довольствоваться процессором c TDP 125W. Поэтому я ожидал, что придется пилить радиатор. Чего я не ожидал, так это того, что после старта системы BIOS покажет штатное напряжение 1.375V. И это без учета Turbo Core, данную технологию я отключаю сразу же как ненужную. Шестиядерные системы собираются для работы под многопоточной нагрузкой, а не для соревнования в выполнении однопоточных тестов, поэтому фокусы с "динамическим разгоном" здесь неуместны. Но 1.375V для работы на штатной частоте 2800 MHz - это дурость какая-то, поэтому я сразу снизил напряжение на 0.05V - до 1.325V. Примерно столько же требуют топовые Phenom II X6, которые работают на гораздо большей частоте. Мой процессор съел 1.325V и посчитал, что этого ему вполне достаточно. Уже хорошо. Следующий этап - 0.1V до 1.275V. И этого тоже хватило, что меня весьма порадовало. Надо сказать, что я эксплуатирую систему в разгоне по шине до FSB 220, который допускают модули памяти, поэтому процессор изначально работает на частоте 3080 MHz. Теперь надо проверить стабильность. Я поставил -0.125V, потом -0.15V, ожидая появления глюков. Но глюки не появились... Я кое-о чем подумал и стал снижать напряжение дальше шагами по 0.05V. Мне стало интересно, когда энергоемкий 45 нм процессор перестанет изображать из себя низковольтное устройство. Но процессору было все нипочем, он показывал чудеса энергетического аскетизма. Наконец, при -0.3V(!) система не загрузилась. Это ровно половина диапазона регулировки напряжения вниз на моей плате. Отметка -0.275V оказалась нестабильной, тесты прошли при -0.25V, чему соответствует напряжение 1.125V.

В итоге выбрано рабочее напряжение 1.15V - на 16.4% ниже, чем было выставлено производителем при выпуске процессора. С таким напряжением Phenom II X6 превратился из топового обжоры во вполне себе нормальный десктоповый процессор . Понижение напряжения снижает энергопотребление вычислительных ядер в квадрате, т.е. на (1-0.836*0.836)*100% = 30%. По грубой оценке - вместо TDP 125W мы получаем TDP 87.5W. Очень неплохо для шестиядерного процессора, даже по современным меркам! А вот тепловой режим под реальной многопоточной нагрузкой, которая полностью задействует все ядра процессора, наподобие стресс-теста. Да, в самом деле - всего 5 градусов разницы между температурой в закрытом корпусе и температурой под крышкой процессора. При этом на процессоре стоит всеми раскритикованный боксовый кулер для AMD FX-8120 (на самом деле это вполне адекватный кулер, кроме случая его применения по штатному назначению).

Приятный бонус - радиатор на VRM не потребовался .

Выводы

AMD, оказывается, умеет создавать полноценные и энергоэффективные шестиядерные процессоры. Причем для десктопов, в то время как Intel выпускает подобные процессоры только для серверов, по более совершенному 32 нм техпроцессу и с "ноутбучной" рабочей частотой. Впрочем, AMD Phenom II можно поставить и в однопроцессорный сервер, потому что он поддерживает память с коррекцией ошибок. Надо только подобрать соответствующую материнскую плату. При этом ценник будет на порядок демократичнее, чем в случае применения продукции Intel. А вычислительная эффективность определяется не результатами "офисных" тестов, а реальными серверными задачами, с которыми у AMD все в полном порядке. Жаль, что Phenom II уходит в прошлое - это замечательный процессор, который довели до совершенства. Сейчас AMD пытается сделать то же самое с новой линейкой FX, которой пока еще ой как далеко до уровня последних выпусков Phenom II. Пожелаем ей успеха. И - руки прочь от AMD! Поздравляю всех оверклокеров с наступающим днем Победы!

07.05.2013