Экстремальный разгон процессора AMD A8-3850

Разгоняем процессор поколения Llano под жидким азотом.
10 августа 2011, среда 05:30
slamms для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Llano – новая бюджетная платформа компании AMD, где в состав одного APU (Accelerated Processing Unit) входит не только сам процессор, но и контроллер памяти с графическим ядром. Казалось бы, экстремальным оверклокерам не должно быть дела до подобных вариантов, ведь с низкой производительностью даже жидкий азот не поможет в конкуренции с мощными представителями Intel Gulftown и Nehalem.

Но оверклокер оверклокеру рознь, кто-то гоняется только за рекордами, кто-то получает от разгона настоящее удовольствие, а для кого-то (правда, таких единицы) оверклокинг превратился в работу. Новая платформа - это хороший повод заглянуть в недалекое будущее, именно Llano позволяет понять, чего ждать экстремальщикам от 32 нм техпроцесса в исполнении AMD.

Эволюция убивает экстремальный разгон?

Общение с оверклокерами из других стран за баночкой пива часто переходит к риторическим рассуждениям о будущем. Большинство моих собеседников в один голос утверждает, что с каждым годом разгон становится легче, различия процессоров исчезают, а их разгонные возможности становятся все более схожими, и все это только усложняет поиск «золотого CPU».

Вернемся в 2008 год, чтобы проследить развитие процессорной индустрии и её влияние на экстремальный разгон. Тогда, в эпоху линейки Intel Core 2 Duo ещё не было дорогих материнских плат с ценником выше $400, а верхом производительности был двухъядерный Core 2 Duo E8600.

Причиной высоких частот помимо архитектурных возможностей CPU можно назвать низкие рабочие температуры. В целом, если рассмотреть технологические этапы «Тик-Так» компании Intel, можно отметить, что первый - «Тик» всегда хуже для экстремалов. Чаще всего рабочие температуры процессоров не опускаются ниже -100 градусов по Цельсию, что осложняет покорение высоких частот. Переход на новый техпроцесс с уже обкатанной архитектурой воодушевляет «азотчиков», и, как чаще всего бывает, мечты о ещё более низких температурах становятся реальностью.

Конкуренция образца 2008 года за звание лучшего оверклокера была высокой, не в последнюю очередь благодаря ценовой политике Intel. Привлекательная стоимость давала пользователям возможность скупать процессоры целыми пачками, чтобы выбрать лучший, а остальные либо продать, либо вернуть по RMA. Главной задачей на тот момент был поиск экземпляра, способного работать с температурами ниже -120 градусов. Это позволило бы достигнуть частот уровня 6.5-6.6 ГГц, а значит - бороться за рекорды.

Переход на новую архитектуру Intel Core i7 «повысил» требования к температуре. О 6 ГГц теперь можно было лишь мечтать, а пределом отметки для термометра стали -90 градусов по Цельсию. В стане конкурента на тот момент уже появились модели Phenom II, которые пришли на смену провальному первому поколению Phenom. Да и вообще, если говорить о продукции AMD, то Phenom II стали первыми процессорами, способными полноценно работать на предельно низких температурах. Практически все они оказались без coldbug'а.

Оверклокерская общественность ликовала, а единицы из стана настоящих энтузиастов решили перейти на новый вид охлаждения – жидкий гелий. Температуры, близкие к абсолютному нулю, превращали процесс разгона в настоящее шоу, а первые 7 ГГц вызвали бурный восторг, вновь породив разговоры о гонке гигагерц. Но вот по уровню производительности AMD конкурировать с Intel не могла, поэтому место в топовых системах энтузиастов по-прежнему занимали CPU Intel.

Выход шестиядерного процессора Intel Core i7-980X, а затем и Core i7-990X продемонстрировал плюсы второго этапа «Так» для экстремальных оверклокеров. Новые шестиядерники могли работать при температуре кипения жидкого азота, что сразу же позволило увеличить частотный потолок, вплотную приблизившись к рубежу в 7 ГГц. Не все процессоры полноценно функционировали при столь низких температурах, поэтому вся суть отбора заключалась в поиске экземпляра с максимально низкой рабочей температурой.

Очередной «Тик» Intel и серия Sandy Bridge небывало низко опустили отрицательные температуры процессоров, заставив многих перейти с жидкого азота на более дешевые системы фазового перехода. «Фреонки» с рабочей температурой -40 градусов вполне достаточно для среднестатистического Intel Core i7-2600K с частотой 5.5-5.6 ГГц.

Наиболее удачные представители новой линейки могут запускаться и на частотах 5.8-5.9 ГГц, но для этого необходимыми являются два условия. Во-первых, множитель x58-x59. Именно по его работе и можно судить об удачности экземпляра. Во-вторых, для покорения таких частот требуется другая температура. Например, процессор лидера российской овер-сцены Smoke способен работать на частоте 5940 МГц при температурах -70-80 градусов по Цельсию в зависимости от нагрузки. А процессору лидера мирового рейтинга NickShih для частот выше 6 ГГц требуется уже -90 градусов.

Наличие температурной зависимости в двух подряд этапах производства «Тик-Так» позволяет надеяться, что модели Intel следующего поколения будут более охотливыми до низкой температуры.

А вот судить однозначно о разгонном потенциале новых процессоров AMD в случае перехода продукции компании с 45 на 32 нм техпроцесс пока нельзя. Будет ли сохраняться работоспособность при низких температурах, даст ли это ощутимый прирост в разгоне? Статистики пока мало, для её пополнения у меня есть AMD A8-3850.

Но что же будет, если эффект отрицательных температур перестанет действовать на процессоры? Экстремальный разгон вымрет как класс, как завораживающее публику действие, а весь принцип поиска «золотого CPU» сойдется к перебору максимально возможного числа процессоров. И даже при таком условии все может прийти к тому, что предельные рабочие частоты процессоров окажутся очень близкими друг к другу, а лидерство в рейтингах вырвут мастера твикинга. В любом случае, как бы ни сложилась ситуация, экстремальный разгон ждут большие перемены, а в какую именно сторону - станет ясно очень скоро.

Тестовая конфигурация

Для разгона процессора был собран открытый стенд со следующей конфигурацией:

  • Материнская плата: Gigabyte GA-A75M-UD2H (BIOS F3b);
  • Процессор: AMD A8-3850, 2900 МГц;
  • Азотный стакан: LN2 DeDaL MiniGun rev. 2.0;
  • Термопаста: Gelid Solutions GC-Extreme;
  • Оперативная память:
    • GEIL EvoTwo 2200 МГц CL9-11-9-28, 1.65 В, 2x4096 Мбайт;
    • Corsair Dominator GTX3 2400 МГц CL9-11-9-27, 1.65 В, 1x2048 Мбайт;
  • Видеокарта: AMD Radeon HD 6550D;
  • Накопитель: Seagate Momentus XT, 500 Гбайт, SATA 3 Гбит/с;
  • Блок питания: Antec High Current Pro 1200W, 1200 Ватт;
  • Термометр: Fluke 54II;
  • Операционная система Windows 7 Ultimate SP1.

Максимальная частота CPU-Z

Не приходилось надеяться на высокие частоты с процессором AMD, у которого заблокирован множитель, да вдобавок еще и синхронные с частотой шины CPU другие параметры. Основная проблема разгона моделей поколения Llano состоит в использовании синхронных частот для шин процессора и PCI Express. Невозможность асинхронного разгона данных значений приводит к нестабильной работе с высокой шиной процессора. А на предельно высоких для воздуха значениях система теряет жесткий диск.

В моем случае с помощью воздушного охлаждения удалось покорить всего лишь 134 МГц, в то время как другие оверклокеры на «воздухе» добивались стабильности на частотах выше 4 ГГц, что в сочетании с множителем 29 требует как минимум 138 МГц.

Отличия процессоров под Socket FM1 от предыдущих процессорных разъемов видны невооруженным глазом, поэтому не стоит рассчитывать на такой же легкий разгон, как с Phenom II. Как заявляют сами представители компании AMD, начинать экстремальный разгон следует с серьезного повышения шины процессора и понижения множителя. Они рекомендуют за отправную точку взять частоту шины в 133 МГц.

Под словами «представители компании, дающие рекомендации к экстремальному разгону», вероятно, стоит понимать сотрудника финского подразделения AMD, известного в мире оверклокинга под ником Macci. Именно благодаря ему другие финские энтузиасты SF3D и Sampsa получают доступ к огромному числу процессоров с целью найти лучший. Организованная ими оверклокерская PR-компания Phenom II стала самой малозатратной в истории AMD.

Переход на высокую шину с одновременным поднятием субтаймингов контроллера памяти позволяет достичь большего результата в разгоне шины. Это можно сравнить со «страпом», который появлялся на определенных значениях базовой частоты процессора на предыдущих поколениях плат под чипсеты Intel.

Для начала было решено найти максимальное значение шины при множителе процессора 25. При температуре -40 градусов по Цельсию пределом стали 152 МГц. Отмечу, что утилита CPU-Z некорректно сохраняет файл валидации. Если обратить внимание на информацию, которая записывается в нем, то становится ясно, что из-за неполной поддержки новой линейки AMD значение шины процессора увеличено в два раза.

Попытка снижения температуры до -60 градусов не только не дала никакого прироста в разгоне шины, но даже (после пары изменений параметров в BIOS) привела стенд к невозможности запуска. Причина оказалась в используемой дискретной видеокарте, отказ от которой облегчил старт системы. Видимо, при работе с отдельным адаптером стабильность теряется раньше, чем в случае с разгоном со встроенным графическим ядром.

Также в качестве видеовыхода лучше использовать разъемы DVI или HDMI, а вот со стандартным и привычным для большинства бюджетных мониторов разъемом VGA разгон будет осуществляться значительно труднее. Причины данной проблемы мне не известны.

Уже расстроившись, что максимальным результатом в лучшем случае станут 152 x 29 = 4408 МГц, я выставил множитель 29 и успешно загрузился на ожидаемой частоте.

Заодно, одновременно с переходом на интегрированную графику, я подумал, что снижение рабочей температуры южного моста Fusion Controller Hub позволит увеличить разгон шины. Поэтому на его радиатор была установлена медная болванка, которая по задумке создателя должна была несколько лет назад стать азотным стаканом для видеокарты. Но и это не помогло, уменьшение температуры FCH не повлияло на порог шины.

Легкость загрузки на такой частоте и моментальное зависание при попытке переключения на 153 МГц в операционной системе с помощью утилиты Gigabyte Easy Tune наводили на мысль, что проблема кроется в BIOS. Отправившись туда, в разделе настроек таймингов памяти удалось выяснить, что из-за работы системы изначально с невысоким значением шины и частотой памяти уровня 1800 МГц, BIOS автоматически выставил значение таймингов CL9 9-9-28 1T. А с шиной 152 МГц память приближалась к отметке 2000 МГц и со значением 9 для Ras to Cas уже не могла работать. Переключение данного параметра в 11 решило проблему.

Пределом по шине стали 160 МГц, а итоговая частота тестируемого Llano составила 4640 МГц. Снижение температуры до -120 градусов по Цельсию не добавило ни мегагерца по шине, но даже при такой температуре A8-3850 сохранял полностью работоспособное состояние, что вселяет надежду на то, что 32 нм технологический процесс не повлияет на минимальные рабочие температуры процессоров AMD, позволив покорять высокие частоты на моделях с разблокированным множителем.

Попытка увеличения напряжения на южном мосту выше 1.5 В приводила к синим экранам практически сразу после загрузки операционной системы. Аналогичный результат был получен и при повышении напряжения на процессоре выше 1.7 В. Поэтому надежды на покорение более высоких частот окончательно рассыпались, и я решил перейти к проверке быстродействия процессора на таких частотах.

2D бенчмарки на AMD Llano

Как уже неоднократно отмечалось, платформа Llano бюджетная и о какой-либо современной графике лучше забыть. Я никогда не понимал, зачем подобным моделям нужна поддержка DirectX 11, если полноценно насладиться всеми красотами графики все равно не удастся. Тем не менее, маркетинговые игры продолжаются, и главный козырь AMD вступил в игру – самое мощное интегрированное в процессор видеоядро, да ещё и с поддержкой DirectX 11.

Super Pi 1M удалось посчитать за 16.365 секунд на частоте 4611 МГц. Для сравнения - мой Core i5 в ноутбуке считает Super Pi за то же время, но на частоте 2660 МГц.

Другой популярный среди оверклокеров процессорный тест PiFast также удалось пройти на частоте 4611 МГц, результат составил 24.9 секунд. Здесь уже мой ноутбучный процессор полноценно соперничать с Llano не смог, уступив почти десять секунд. Вероятно, сказали свое весомое слово более низкие частоты процессора и памяти.

На той же частоте оценивалась работа подсистемы памяти. С помощью AIDA Cash & Memory Benchmark удалось выяснить значения чтения, записи и копирования. По сравнению с системой в номинальном режиме результаты после разгона увеличились практически вдвое. Результаты чтения – 12199 Мбайт/с, записи – 10170 Мбайт/с, копирования – 14600 Мбайт/с.

Если в однопоточных приложениях стабильность работы процессора сохранялась на близких к максимальной валидации CPU-Z частотах, то в приложениях, задействующих все ядра, частоту пришлось опускать. А очень близкий порог между валидацией CPU-Z и частотой в однопоточных бенчмарках в очередной раз наводил на мысль, что процессор может больше, но материнская плата не позволяет.

Для wPrime 32M частоту шины процессора пришлось снизить до 155 МГц, что дало итоговые 4495 МГц и результат в 8.892 секунд.

Далее в планах была проверка 3D бенчмарков, но батарейка в используемом мною термометре Fluke 54II некстати села, проработав верой и правдой больше двух лет. Поэтому попытка пройти 3DMark11 без контроля за температурой так и не увенчалась успехом. На частотах шины выше 145 МГц происходило зависание уже в первом тесте. Снижение шины до 140 МГц, то есть практически до 4 ГГц, привело к стабильности системы, но два раза подряд она подвисала в последнем комбинированном тесте пакета Futuremark, так ни разу и не пройдя его.

Заключение

Llano – первая ласточка поколения 32 нм процессоров компании AMD. По-настоящему высокого полета у AMD A8-3850 не получится, поскольку это решение предназначено в первую очередь для повседневной, даже рутинной работы, но никак не для энтузиастов. Но полученный с новинкой опыт разгона с применением экстремального охлаждения позволяет предполагать, что грядущее поколение Bulldozer продолжит традиции Phenom II, прекрасно справляясь даже с самыми холодными температурами. Скоро можно будет узнать, станет ли это реальностью или так и останется мечтами энтузиастов, а пока что остается только гадать.

Влад Захаров aka slamms