Разбавим цикл статей о ретроклокинге, диаметрально противоположным явлением, к которому относятся высокопроизводительные компоненты из Super High-End Desktop PC (Super HEDT) сегмента.
В прошлый раз мы познакомились с материнской платой, специально созданной для покорения оверклокерских рекордов – EVGA SR-3 Dark, и единственным представителем платформы LGA 3647 со свободным множителем — процессором Intel Xeon W-3175X, который обладает 28-ми ядрами. Первая статья была посвящена самой Super HEDT платформе и тестам Xeon W-3175X с использованием воздушного охлаждения.
Подробнее с ней можно ознакомиться по ссылке: «Королевская битва: 28-ми ядерный монстр Xeon W-3175X и EVGA SR-3 Dark против всех».
Для всех остальных напомню, что процессор Xeon W-3175X относится к микроархитектуре Skylake и изготавливался по 14 нм техпроцессу. 28 процессорных ядер способны обрабатывать 56 потоков одновременно на частоте 3.8 ГГц, а в случае однопоточной производительности частота одного ядра в бусте достигает 4.3 ГГц. Топовый воздушный охладитель Noctua NH-U12S DX-3647 способен удерживать температуры всех процессорных ядер на частоте 4 ГГц до наступления троттлинга под нагрузкой, а в ряде случаев даже на уровне 4.1 ГГц.
При таких значениях общее энергопотребление системы «от розетки» в рендеринге, где основная нагрузка ложится на процессор, составляло 596 и 620 Вт соответственно. Из данных показателей можно сделать выводы, что энергопотребление самого ЦП превышало 500 Вт. Естественно, для охлаждения такого «монстра» требуется нечто большее, чем воздух.
Как оказалось, с водяным охлаждением процессора дела обстоят не так уж и легко, и тут есть различные причины и подходы. Менее финансово затратный способ состоит в покупке AIO, более затратный и более эффективный – в сборке кастомной «воды». Хотя об эффективности двух подходов, думаю, мы еще поговорим.
Для кастом-варианта я положил глаз на водоблок Phanteks Glacier C3647i. Обзоры на данный водоблок можно найти в сети, и по утверждениям владельцев и полученным результатам он справляется со своей задачей на отлично.
Стоимость такого водоблока находится в районе 8 000 рублей (по данным Сomputeruniverse без учета доставки). Добавить к этой сборке один радиатор или парочку наподобие Hardware Labs Black Ice Nemesis GTS или GTR на 420 или 480 мм, стоимость которых находится в районе 100 евро за штуку, а еще помпа, фитинги…
В качестве альтернативы брендам первого эшелона можно рассмотреть изделия из Поднебесной производства Barrow, Bykski и безымянных брендов, но после прочтения отзывов владельцев об очень плохом прижиме процессора к сокету и прочих смежных проблемах желание связываться с такими продуктами напрочь отпадает. Да и глупо собирать воду для такой системы на дешёвых компонентах.
Поскольку меня в первую очередь интересует спортивная составляющая и сам разгон, то в итоге я остановился на использовании AIO, которая еще пригодится для других сокетов и экспериментов, в отличие от кастомной воды с жесткой привязкой к материнской плате и корпусу. И здесь все оказалось не так просто. Подавляющая масса AIO ориентирована на десктопные сокеты, где размер водоблока находится впритык к размеру крышки процессоров в исполнении LGA 1700 или LGA 2066.
В сети есть масса примеров, когда по заявлению производителя, круглое основание его водоблока совместимо даже с процессорами AMD Ryzen Threadripper на Socket TR4, а по факту половина крайних чиплетов CPU не накрывается круглым медным пятаком водоблока, из-за чего страдает КПД такого решения. Скриншот из видео «Gamers Nexus» хорошо демонстрирует такую ситуацию.
Пересмотрев немногочисленные варианты я понял, что владельцам AMD Ryzen Threadripper немного проще )) Видимо, их больше любят производители AIO, хотя это и понятно, ведь это более распространенная платформа, нежели LGA 3647, для которой я находил варианты наподобие модели Asetek (690LX-PN). На старте продаж последняя оценивалась в скромные $399 и, по словам производителя, была в состоянии отводить 500 Вт тепла.
Но решение все же нашлось! В середине 2021 года компания Alphacool представила свои системы жидкостного охлаждения Eisbaer Pro Aurora с радиаторами на 240, 360 и 420 мм специально для процессоров AMD Threadripper и Intel LGA 3647, а заодно и всех остальных сокетов.
В результате мой выбор остановился на ней. Рассмотрим её поподробнее.
Система жидкостного охлаждения поставляет в достаточно просторной коробке, на которой указан размер радиатора, а также перечислены основные характеристики. В глаза бросается наклейка «New high performance Fans»; предположу, что в 2022 году вентиляторы были заменены вендором на более производительные.
Сзади коробки указаны детальные характеристики с конкретными значениями и совместимость с сокетами для процессоров Intel в исполнении LGA 2066, LGA 2011-V3, LGA 3647 Narrow & Square. Для процессоров AMD это sTRX4, TR4, SP3 и AM4. Легко заметить, что основная масса перечисленных процессоров относится к HEDT сегменту обоих производителей.
Если открыть коробку, то внутри спрессованной из картона формы будет находиться сама AIO, три вентилятора, крепления для вышеуказанных сокетов и бумажный мануал по установке СЖО.
И если разложить все аксессуары рядом, получится следующая картина:
Если присмотреться, можно заметить шприц c достаточно хорошей термопастой Alphacool Subzero и «бэкплейт» с креплением для LGA 1700, о котором не сказано на упаковке. Но в PDF документе на сайте производителя эта информация присутствует, как и совместимость с еще одним Socket для серверных процессоров Intel — LGA 4189.
Рассмотрим сам водоблок, который совмещен с помпой. На примере процессора в исполнении LGA 3647 видно, что размер подошвы водоблока на несколько миллиметров даже больше, чем крышка самого процессора.
Это является большим плюсом и позволяет отвести весь тепловой поток с крышки процессора и более равномерно снять его с большей площади внутренней стороны водоблока с микроканалами. Медное основание водоблока никелировано и отшлифовано до зеркального блеска.
В качестве помпы используется модель DC-LT 2 с пониженным уровнем шума. Производительность помпы указана на уровне 75 литров в час. Мощность 4 Вт, скорость вращения – 2600 об/мин.
Габариты радиатора в конкретном случае: длина 360 мм, высота 25 мм, ширина 120 мм. Материал радиатора – медь, что способствует лучшему теплообмену. Сверху радиатор окрашен черной краской, но на просвет виден материал, из которого он изготовлен.
Данная AIO относится к классу обслуживаемых и расширяемых систем водяного охлаждения. В ней используются стандартные компоненты водяного охлаждения с резьбой G1/4 для совместимости с любыми элементами кастомных систем охлаждения.
Водоблок получил акриловые окна, через которые можно наблюдать за уровнем охлаждающей жидкости. В комплект также входит инструмент, позволяющий легко снять крышку заливного отверстия на корпусе вдоблока и в случае необходимости долить охлаждающую жидкость.
Материал трубок – TPV. Прорезиненная основа достаточно гибкая и одновременно упругая. Во время тестов радиатор все время стоял в вертикальном положении и его позиция под воздействием своего веса не изменялась. Одна из трубок имеет быстроразъемное соединение, что позволяет легко расширять кулер с другими продуктами Alphacool, такими как блоки графического процессора Eiswolf или дополнительные радиаторы.
Быстроразъемные соединения (QDC) предназначены для разъединения без утечки охлаждающей жидкости, поэтому можно не опасаться об утечке и производить данную процедуру прямо в системном блоке, без демонтажа материнской платы или самой AIO.
Три вентилятора Alphacool Rise Aurora имеют диаметр 120 мм, скорость вращения находится в диапазоне 0 – 2500 об/мин, заявленный воздушный поток равен 118,9 м3/ч. Статическое давление равно 3.17 мм H2O, уровень шума – до 31.5 дБ.
В качестве подшипника используется подшипник скольжения, заявленная наработка составляет 50 тысяч часов. Резиновые уголки по краям крепления вентилятора обеспечивают виброизоляцию, причем сзади они выступают сильнее, чем спереди.
Вентиляторы оснащены «модной» RGB-подсветкой из-за чего можно наблюдать ворох проводов. Толщина и качество самих проводов мне не понравились, слишком они тонкие и тугие. Это, наверное, самый серьёзный недостаток этой AIO. Функция работы подсветки RGB не проверялась, из-за отсутствия надобности ее использования и нагромождения лишних проводов.
Стоимость Alphacool Eisbaer Pro Aurora 360 на момент написания статьи находится в диапазоне 18.5 – 20.5 тысяч рублей.
Промежуточный итог по данной AIO – сегодня это лучшее решение на рынке для высокопроизводительных систем. Посмотрим, как она покажет себя на практике.
Конфигурация тестового стенда.
Тестирование проводилось в Windows 10 Pro с помощью следующего ПО:
У монтажа AIO для LGA 3647 есть один нюанс. Важно правильно совместить крепежные рамки вокруг водоблока. Впрочем, доступно всего два варианта, при неправильном соединении их нужно просто перевернуть на 180° и все встанет на свои места. Верх и низ у них попросту не подписан, а выглядят они идентично. С другой стороны, установка системы охлаждения Alphacool проходит в разы проще, чем установка кулера Noctua.
Просто вставляем процессор в сокет с предварительно намазанной термопастой и сверху прикручиваем водоблок четырьмя болтами в той же последовательности, как и любой другой охладитель для данного сокета.
В режиме простоя при тихом режиме работы вентиляторов температура самого горячего ядра процессора не превышала 41°C.
При создании нагрузки на процессор с использованием Prime95 в режиме Blend температура самого горячего ядра не доходила до 60 °C. При этом напряжение на ядро было по умолчанию (менее 1 В). В таком режиме уровень TDP, по данным ПО, составлял 262.3 Вт, что вписывается в рекомендованный лимит 255 Вт.
При задействовании AVX инструкций в режиме потребления мощности 500 Вт температура самого горячего ядра под нагрузкой составила 84°C. Правда, нужно учитывать, что технология Hyper Threading была отключена, с ней температуры будут выше.
При разгоне процессора до 4.6 ГГц и напряжении ядер 1.2 В при прохождении теста Cinebench R23 максимальная температура самого горячего ядра составляла 96°C. При этом потребляемая мощность, по данным Core Temp, равнялась 535 Вт. Во время испытаний температура в комнате составляла 23°C.
На основании этих данных можно сделать вывод, что Alphacool Eisbaer Pro Aurora 360 очень хорошо справляется с работой самых горячих процессоров в номинальном режиме и позволяет осуществить разгон и не допускать троттлинга при потреблении процессором более 500 Вт.
Ознакомившись с различными обзорами аналогичных систем с применением кастомных СЖО, я удостоверился, что разница с AIO Alphacool составляет 100 и в очень редких случаях 200 МГц тактовой частоты работы процессора под нагрузкой. Но стоимость таких решений несоизмерима.
Комфортным уровнем работы для данной AIO я бы назвал 4.5 ГГц, бенчмарки можно проходить на частоте 4.6 ГГц и в отдельных случаях можно рассчитывать на 4.7 ГГц, но при таком режиме работы я уже наблюдал температуры 99-100°C.
А теперь настало время добавить немного экстрима =) и проверить, на что способен процессор при температуре охлаждающей жидкости 5°C с бесконечным ресурсом по поддержанию ее температуры в контуре, независимо от потребляемой процессором мощности. Как такое возможно? Ответ прост: Alphacool Eisbaer Pro Aurora 360 + «Zima» cooling.
В такую пору года можно позавидовать оверклокерам из Сибири, где сейчас за окном далеко за -40°C и посочувствовать энтузиастам с африканского континента, где всегда 30°C. При таких условиях процессор бодро считал число Pi c 32 миллионами знаками после запятой на частоте 5100 МГц, на что ему потребовалось чуть более 6 минут. Напряжение ядра равнялось 1.310 В.
Для тех, кто не в курсе, напомню, что Super Pi это однопоточный тест. Соответственно можно предположить, что все ядра готовы к работе на частоте 5 ГГц, но без задействования AVX инструкций. Максимальный «скриншотный» разгон составил почти 5300 МГц, но валидацию пройти на этой частоте не удалось.
Значимый результат все же был получен. На частоте, близкой к 5100 МГц, в бенчмарке 3DMark CPU Profile Max удалось пробиться в Топ-100 результатов c 19 541 баллами и занять на момент подачи результата 92 место.
Как видите, по соседству с 28-ми ядерным процессором Intel находятся в основном представители HEDT AMD: 64-ядерные Ryzen Threadripper Pro 5995WX, основанные на микроархитектуре Zen 3, 64-ядерные Ryzen Threadripper 3990X на микроархитектуре Zen 2, а также 32-ядерные Threadripper 3970X. Но в разгоне чудес от представителей AMD ждать не приходится, чего не скажешь о Xeon W-3175X, разгон которого превращается в очень интересный и занимательный процесс.
Но, к сожалению, все тесты даже с такой системой охлаждения пройти на частоте 5 ГГц невозможно. Когда задействуются AVX инструкции, максимум, на который можно рассчитывать, это все те же 4.6 – 4.7 ГГц, хотя по факту процессор будет работать на множителе AVX, указанном в BIOS. Вывод напрашивается сам собою, процессор генерирует такое количество тепла, что его попросту невозможно снять при постоянной температуре окружающей 5°C и такой же температуре охлаждающей жидкости в контуре.
Чтобы пойти дальше, нужен минус, но это уже как-нибудь в другой раз, а пока переходим к тестам.
Для разнообразия я решил добавить в итоговые таблицы результаты самого младшего представителя LGA 3647 — Intel Xeon Bronze 3104, который имеет скромную частоту 1.7 ГГц и обладает всего шестью ядрами, а также максимальные результаты, полученные в разгоне Xeon W-3175X.
Несмотря на скромные характеристики и частоту оперативной памяти 2133 МГц (разгон ОЗУ на любых Xeon, кроме W-3175X не поддерживается), процессор благодаря шестиканальной системе оперативной памяти и низким таймингам 8-8-8-12 1Т (тайминги менять в BIOS позволяется) развивал скорости, сопоставимые с прошлыми поколениями AMD Ryzen.
Тест, датированный 2006 годом. Действие теста разворачивается в лабиринте каньонов, где дороги ведут к входу в крепость. По лабиринту носятся скоростные машинки, в задачи которых входит, избегая столкновений и обороняющихся сил противника, прорваться в крепость. Оборона крепости это летающие танки, которые медлительнее машинок, но оснащены ракетами ближнего радиуса действия. Всего в сцене Red Valley участвует 87 ботов двух типов. Отрисовка картинки происходит в разрешении 640 x 480.
Cache and Memory benchmark
Скоростные показатели Intel Xeon Bronze 3104 с настройками по умолчанию и в «тюнингованном» режиме. Работа модулей памяти пусть и на скромной частоте для DDR4 SDRAM, но с таймингами 8-8-8 меня даже немного удивила, так как значения таймингов больше относятся к третьему поколению DDR SDRAM памяти.
Мною была предпринята попытка запуска памяти на «семерках», но система не захотела загружаться в таком режиме.
Далее скоростные показатели Xeon W-3175X в «тюнингованном» режиме. Если бы у материнской платы была возможность на 3-5 МГц увеличить частоту BCLK, можно было бы получить скорость чтения на уровне 180 ГБ/с, а пока имеем 174 Гб/с. До этого показателя DDR5 SDRAM память пока не дотянулась, сейчас лучшие наборы, основанные на микросхемах памяти Hynix A-die, на частоте 8+ гигагерц подбираются к отметке 140 Гб/с. Чтобы преодолеть 170 Гб/с барьер, им, возможно, придется работать на частотах около 10 ГГц.
Как нетрудно догадаться, водяное охлаждение пошло на пользу всей системе. Впрочем, использование AIO для подавляющего большинства современных флагманских десктопных процессоров сейчас считается нормой. Когда энергопотребление CPU уходит за 300 Вт, воздух уже не в состоянии справиться с таким тепловым потоком, а если и справляется в единичных случаях, то температуры и тактовые частоты будут далеки от результатов с системой AIO.
По результатам данного эксперимента можно утверждать, что разница между двумя системами охлаждения находится в пределах 500 МГц тактовой частоты конкретного экземпляра ЦП. С Alphacool Eisbaer Pro Aurora 360 мы получаем более комфортные температуры на старте и можем выйти за пределы 500 МГц в легких задачах (например, чтобы снять валидацию, чего «воздух» позволить уже не может).
Сама система охлаждения Alphacool у меня оставила положительные эмоции, она хорошо справляется с охлаждением Xeon W-3175X, поэтому может быть рекомендована для охлаждения десктопных флагманов обоих производителей процессоров. Возможно, она не так совершенна в плане дизайна, как, например, ASUS ROG Ryujin II, но для меня внешний вид вторичен, более важна производительность. А учитывая тот фактор, что данная AIO является обслуживаемой и расширяемой, она вообще идеальна для сборки высокопроизводительного ПК, в котором процессор и видеокарта охлаждаются водой.
Охлаждение Xeon W-3175X в зимних условиях у меня оставило неоднозначные впечатления. Я рассчитывал получить больше, и тут есть над чем подумать. Похожая проблема существует у современных процессоров, когда с еще более компактного кристалла необходимо снять большой тепловой поток, и никакие СЖО, чиллеры и AIO не в состоянии преодолеть законы физики.
К тому же Xeon W-3175X не был скальпирован, но после этого эксперимента я не вижу в этом большого смысла. Единственный выход увеличения и не без того огромной производительности — это снятие теплораспределительной крышки процессора и установка водоблока прямиком на голый кристалл CPU. Прямо как в старые добрые времена, когда процессоры продавались в таком виде. Либо использование «фреонки», но что-то мне подсказывает, что иней на испарителе может и не появиться.
Морально я уже готов напрочь избавиться от крышки, но пока не удается найти специальную прижимную пластину для данного сокета. С делидером для LGA 3647 также не все так просто – кроме оригинального решения Der8auer, не удаётся найти что-то аналогичное, но думаю, это временно.
По данным Der8auer, замена термоинтерфейса под крышкой позволяет отыграть от 5 до 10°C, а без крышки этот показатель, как минимум, удвоится.
Так что будет еще один повод провести эксперимент, на этот раз уже финальный.