Исследуем разгонный потенциал AMD Athlon X4 860K: тест десяти экземпляров процессора

Процессор Athlon X4 860K – это самая «свежая» реинкарнация модульной процессорной архитектуры AMD, выполненная по 28 нм техпроцессу и носящая кодовое имя «Kaveri»: четыре ядра (два модуля) и свободные множители – никаких ограничений. Нет только встроенного GPU, но его можно компенсировать за счет покупки обычной видеокарты. Возможно, он сможет поразить нас хорошим частотным потенциалом?
21 июля 2015, вторник 03:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Десять лет. Именно 21 июля 2005 года была опубликована самая первая моя статья «Десктопные процессоры AMD сегодня и завтра». Именно Overclockers.ru стал тем первым порталом, с которого я начал свою писательскую деятельность. За прошедшее время случилось очень много разного – интересного и не очень. Сколько строк было написано мною за эти годы, и вовсе не поддается подсчету.

Десятилетний юбилей – это достаточно значимое событие в жизни, о чем бы ни шла речь. А потому в плане авторства было решено отметить его написанием и публикацией специального материала. При этом – не просто очередным обзором, а специально взять что-то из идей того времени, но актуальное и поныне.

А ответ на вопрос, какую же именно тему взять, находится быстро, достаточно лишь посмотреть на ленту публикаций того времени.

Почти полтора десятка материалов, опубликованных за промежуток всего в четыре месяца, были так или иначе посвящены выяснению разгонного потенциала ЦП, и в большинстве случаев тестировалось сразу по несколько экземпляров. Выбор очевиден.

Ну а раз тогда, десять лет назад, материал был посвящен AMD, то решено было вновь обратить внимание на ее решения. К сожалению, компания AMD за истекшее время перестала быть производителем в полном смысле данного слова, отказавшись от обладания собственным полупроводниковым производством, но процессоры разрабатывает и выпускает до сих пор. А потому с присутствием CPU на рынке проблем нет.

Следующий этап. Что будем тестировать? Я не люблю рассматривать дорогие имиджевые модели, на которые рядовому читателю зачастую приходится лишь облизываться, сравнивая циферки на графиках и любуясь фотографиями, моя область – это все же бюджетные решения, область применения которых куда шире. И среди таких у AMD весьма популярен процессор Athlon X4 860K.

И этому есть веские основания: самая «свежая» реинкарнация «модульной» процессорной архитектуры AMD, выполненная по 28 нм техпроцессу и носящая кодовое имя «Kaveri», четыре ядра (два модуля) и свободные множители – никаких ограничений. При этом даже штатная его частота довольно высока – 3.7 ГГц (4.0 ГГц в Turbo Core). Нет только встроенного графического ядра, но его можно компенсировать за счет покупки обычной видеокарты, благо ближайший аналог, APU-7850K, стоит практически вдвое дороже.

Самое интересное заключается в том, что его предшественник, X4 760K, основанный на 32 нм ядре Richland, обладает изначально чуть более высокими частотами (3800-4100 МГц), а также большим TDP (100 Вт против 95 Вт у X4 860K). Возможно, Athlon X 860K сможет поразить нас хорошим частотным потенциалом? Напомним, что чуть больше года назад мы уже изучали разгонный потенциал одиннадцати Athlon X4 760K.

Итак, благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, в нашем распоряжении оказалось десять процессоров AMD Athlon X4 860K. Приступим?

Подготовка к тестированию

Кстати, выбор количества участников оказался несколько неправильным. Я и забыл, что лотки у AMD содержат по двенадцать процессоров. В итоге два посадочных места в лотке оказались пустыми и мучали душу…

Прежде чем перейти к статистическим выкладкам, приведу на всякий случай по касательной современную схему маркировки процессоров AMD.

В целом все очень просто, но немного комментариев:

  • Строка «Общая маркировка, модель»: «A» – Athlon; «D» – Desktop (настольный); «860K» – модель; «XB» – величина TDP 95 Вт; «I» – процессорный разъем Socket FM2+; «4» – количество ядер; «4» – объем кэша L2 на один модуль 2 Мбайт (860K – два модуля, общий объем L2 – 2 х 2 = 4 Мбайт); «JA» – ревизия процессора KV-A1.
  • Строка «Год и неделя выпуска»: первые два символа – год, вторые два – неделя, в нашем случае – 11-я неделя 2015 года (иначе говоря, первая половина марта).
  • Строки «Место производства…»: полупроводниковое производство AMD, ныне GlobalFoundries, располагается в целом ряде регионов. Германия – это производство в Дрездене (если мне не изменяет память, Fab 1 и бывшая Fab30 или 38, которые теперь объединены с Fab 1). Полученные кремниевые пластины («вафли») затем перевозятся на упаковочное производство (в данном случае Малайзия), где происходит их резка, упаковка (подразумевается закрепление кристалла на текстолите и накрытие крышкой), тестирование и маркировка. Такое разделение по географии обходится дешевле, нежели концентрация производства (тут множество факторов, выходящих за рамки нашего материала).

А теперь перейдем к статистике. Все десять экземпляров изготовлены на 11-й неделе 2015 года. И хотя они и относятся к одной партии, получилось так, что серийные номера можно разбить на две группы и один – отдельно:

  • 9ES0191C50434;
  • 9ES0191C50435;
  • 9ES0191C50436;
  • 9ES0191C50437;
  • 9ES0191C50451;
  • 9ES0191C50452;
  • 9ES0191C50454;
  • 9ES0191C50455;
  • 9ES0191C50457;
  • 9ES0191C50490.

Материнская плата

Что же выбрать? Платформа AMD Socket FM2+ нацелена на бюджетный сегмент, а потому, следуя логике, мы должны предпочесть дешевые модели. Но наша задача – исследовать разгонный потенциал процессоров, а это значит, что материнская плата и система охлаждения не должны быть ограничивающими факторами.

После некоторых раздумий было решено обратить внимание на относительно новую модель с добротной элементной базой и хорошими возможностями разгона. Наиболее интересной показалась материнская плата ASUS Crossblade Ranger, обзор которой мой коллега Ivan_FCB написал осенью прошлого года. К счастью, у российского представительства компании ASUS в запасах оказался один экземпляр этой платы (другой, не тот, что был на тесте).

В BIOS системной платы присутствует параметр Custom TDP, который можно менять в пределах от 45 до 65 Вт. Было установлено значение 65. Отмечу, что данная материнская плата оставила после себя приятные впечатления при экспериментах с разгоном.

Тестовый стенд и ПО

Используемый тестовый стенд собирался из следующих комплектующих:

  • Процессор: AMD Athlon X4 860K Kaveri 3700 МГц (десять экземпляров);
  • Материнская плата: ASUS Crossblade Ranger (BIOS 1101; обзор)
  • Система охлаждения: Noctua NH-D14 с одним штатным вентилятором Noctua NF-P12 (обзор; экземпляр не из этой статьи);
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2 (обзор);
  • Оперативная память: 2 х 2 Гбайта Corsair Dominator-GT DDR3-2133 ver.7.1 (9-10-9-24; 1.65 В; отдельно не тестировалась; отборный комплект; отчасти ее возможности по разгону могут проиллюстрировать эти два материала: 1 и 2);
  • Видеокарта: Sapphire Toxic R9 280X / AMD Radeon R9 280X «Tahiti XTL» 3 Гбайта GDDR5 (11221-01; экземпляр из этого обзора);
  • Блок питания: Corsair HX750W 750 Ватт (отдельно не тестировался; незначительно доработан по элементной базе);
  • Системный накопитель: OCZ Vector 180 240 Гбайт (OCZ Indilinx Barefoot 3 + 19 нм MLC ToggleNAND Toshiba, 1.01; из этого обзора);
  • Корпус: открытый стенд.

Программное обеспечение:

  • Операционная система: Windows 7 x64 SP1 Home Premium со всеми текущими обновлениями с Windows Update;
  • Драйвера набора системной логики: AMD Catalyst 15.7.

Забавно, но после сборки стало понятно, что конфигурация тестового стенда получилась политически правильной: твердотельный накопитель компании, которая занимается выпуском оных для AMD, и Vector 180 является модернизацией Vector 150, который по сути AMD Radeon R7; материнская плата на наборе системной логики AMD, оперативная память на рекомендуемых оверклокерами для AMD микросхемах PowerChip (позволяет получать отменные результаты разгона по базовой частоте), видеокарта AMD Radeon R9 280X, причем от бренда Sapphire, под которым на рынок выпускаются видеокарты исключительно на GPU AMD. Исключение – лишь система охлаждения Noctua. Но тут уж извините…

Если вдаваться в подробности, то тут еще интереснее: пару лет назад PowerChip Technology продала значительную часть своих производственных мощностей GlobalFoundries, история образования которой, думается мне, еще не всеми забыта (ну а кто забыл – напомним).

Впрочем, идиллическую картину кошерности нарушает одна вещь: сетевой контроллер на материнской плате производства Intel (гигабитный Intel I211-AT).

Методика тестирования

И снова вернемся к творчеству Конева Ивана, который проделал всю работу в статье «Изучение нюансов разгона процессоров AMD Kaveri». Потому нам остается лишь последовать по его стопам.

Тестирование ЦП будет проводиться, исходя из поиска ответов на два вопроса:

  • Минимальное напряжение, при котором процессор будет сохранять стабильность;
  • Максимальный стабильный разгон.

И хотя Иван сделал выводы, что OCCT 4.4.0 в режиме «Small Data Set» несколько хуже для выявления переразгона в том плане, что в нем может проходиться тест на слегка больших частотах, мы предпочтем все-таки его, а не Linpack с графической оболочкой LinX.

Объясняется это просто: OCCT предлагает наглядный мониторинг напряжений, частот, троттлинга и температур, а погрешность в 10-30 МГц не столь значительна, все же перед нами стоит задача оценки частотного потенциала процессоров в целом. Мониторингу OCCT будет сопутствовать приложение CPU-Z версии 1.72.1 x64 и температурный мониторинг AIDA64 (HWMonitor версии 1.27 занижала значения напряжений и завышала – температур).

Продолжительность теста составляет 30 минут – такой продолжительности достаточно для определения примерного потенциала процессора, дальнейшие игры серии «тестировать не менее четырех часов, прибавить 0.01 В, снизить частоту на 20 МГц» не привнесут принципиальной разницы в результат, но займут во много раз больше времени. К тому же, продолжительность тестирования в несколько часов позволяет оценить, насколько стабильно выдерживает разгон подсистема питания материнской платы, а в данном случае такая задача перед нами и вовсе не стоит.

Какое напряжение считать максимально допустимым? Вопрос на самом деле не так прост, как кажется. С давних пор для процессоров AMD безопасным считается подавать на ядра (CPU Core) до 1.55 В. Однако за прошедшее время в сторону уменьшения сменился уже не один техпроцесс, а ведь чем меньше размер транзисторов, тем ниже должно быть максимально безопасное для них напряжение. Но AMD море по колено так и не пошла на снижение VID своих процессоров и буквально первый же запущенный нами Athlon X4 860K с серийным номером 9ES0191C50434 оказался обладателем VID, равным 1.425 В. И это – 28 нм техпроцесс! Исходя из этого, будем считать, что безопасный порог по-прежнему находится на уровне 1.55 В.

Статистика разгона

Далее в тексте будут фигурировать три напряжения: по настройкам в BIOS материнской платы, по показаниям программного мониторинга, по показаниям мультиметра.

№1, 9ES0191C50434

Множитель процессорных ядер 50. Реальность оказалась суровой и отрезвила сразу: «черный экран» и отказ системы запускаться. Снижение множителя до 49 – итог тот же. Множитель 48 – безуспешно. Множитель 47 – система запустилась. Однако при запуске теста сразу зависла.

В конечном итоге от данного экземпляра удалось получить 4.6 ГГц при напряжении 1.550 В (программный мониторинг – 1.536 В, мультиметр – 1.561 В).

Мало того, стабильность была лишь при этом напряжении, любые попытки снизить его приводили к зависаниям уже на 3-7 минуте теста. Не слишком бодрое и внушающее оптимизм начало статьи, я рассчитывал на более высокий разгон.

При установке штатной частоты 3.7 ГГц данный образец X4 860K сохранял стабильность при напряжении 1.250 В (программный мониторинг – 1.256 В, мультиметр - 1.268 В).

№2, 9ES0191C50435

Этот процессор оказался обладателем более скромного частотного потенциала: 4400 МГц. Напряжение то же – 1.550 В (программный мониторинг – 1.536 В, мультиметр – 1.561 В).

Зато оказалось достаточно низким значение напряжения, при котором процессор работал на штатных 3.7 ГГц – всего лишь 1.225 В (программный мониторинг – 1.200 В, мультиметр – 1.238 В).

№3, 9ES0191C50436

Третий участник отличился тем, что мог стартовать на частотах вплоть до 4.8 ГГц, однако стабильности от него в наших задачах удалось добиться только на 4.3 ГГц, зато при напряжении 1.5 В (программный мониторинг – 1.488, мультиметр – 1.507).

Может быть, это кандидат на самый худший разгон? С учетом того, что штатная частота X4 860K в Turbo Boost составляет 4 ГГц, разгон фактически составил всего лишь 7.5%. Будем надеяться, что другие подопытные окажутся как минимум не хуже.

На частоте по умолчанию он смог сохранять стабильность при 1.25 В (программно – 1.232, мультиметр – 1.244 В).

№4, 9ES0191C50437

Следующий ЦП запускается на частоте 4.7 ГГц, работоспособность сохраняется только на 4.5 ГГц. Итоговое напряжение – 1.525 В (программно – 1.512, мультиметр – 1.532 В). Можно сказать, что он оказался практически на равных с первым – да, частота чуть ниже, но ниже и требуемое напряжение.

Интересно, что в вопросе понижения напряжения четвертый CPU показал себя очень неплохо: 1.200 В по настройкам, 1.176 В согласно программному мониторингу и 1.191 В по мультиметру.

№5, 9ES0191C50451

Пятый образец не порадовал. 4.7 ГГц – зависание на старте операционной системы. 4.6 – BSOD в первые секунды после загрузки. Только 4.5 ГГц при напряжении 1.550 В (программный мониторинг – 1.536 В, мультиметр – 1.561 В).

1.200 В по настройкам, 1.176 В согласно программному мониторингу и 1.191 В по мультиметру.

№6, 9ES0191C50452

И в этом случае результаты более чем скромны: на частоте 4.7 ГГц и выше не запускается. 4.6, 4.5 и 4.4 ГГц – нестабильно.

При напряжении 1.500 В (программный мониторинг – 1.480, мультиметр – 1.507).

При напряжении 1.225 В (программный мониторинг – 1.208 В, мультиметр - 1.216 В).

№7, 9ES0191C50454

Этот процессор значительно выделился на фоне остальных. Во-первых, он может запускаться на множителе 49. Но лишь может: зависание происходит на экране POST. Множители 48 и 47 позволяют запустить Windows, но на первой же минуте тестов – BSOD. Во-вторых – повышенный уровень тепловыделения.

Первые шесть участников при использовании Noctua NH-D14 с одним штатным вентилятором Noctua NF-P12 при автоматической регулировке оборотов материнской платой работали на фиксированной частоте, а температура не превышала 56-59°C. На этом же CPU пришлось менять вентилятор на более производительный, иначе температура превышала 61°C и срабатывала защита от перегрева в виде сброса частоты.

Итоговый результат: температура 52°C, бешено ревущий на 2000 об/мин Zalman Z1PL-PWM (маркировка ZP1225BLM), снятый с Zalman CNPS11X Extreme, и 4.6 ГГц при напряжении 1.550 В (программный мониторинг – 1.536 В, мультиметр – 1.563 В). Таким образом, напряжения и частоты ничем не отличаются от образца №1, но контраст разительный.

Для проверки минимально допустимого напряжения вся конфигурация охлаждения была возвращена обратно, и здесь процессор неприятными сюрпризами не выделился, но температура оказалась на пару градусов ниже при параметрах, соответствующих образцу №5.

1.200 В по настройкам, 1.176 В согласно программному мониторингу и 1.191 В по мультиметру.

№8, 9ES0191C50455

Множитель 48 и выше – система не запускается, 47 – Windows загружается, но зависает сразу при запуске тестов, 46 – BSOD после 7-10 минут тестирования. 45 – проходит все тесты при напряжении 1.550 В (программный мониторинг – 1.536 В, мультиметр – 1.565 В).

Нижний порог по напряжению на штатной частоте составил 1.200 В по настройкам (1.176 В согласно программному мониторингу и 1.190 В по мультиметру).

№9, 9ES0191C50457

Запускается с множителем 47, но система зависает во время загрузки. 46 и 45 – BSOD в первые минуты тестов. Пришлось довольствоваться частотой в 4.4 ГГц при напряжении 1.550 В (программный мониторинг – 1.536 В, мультиметр – 1.565 В).

«Сыграть на понижение» здесь не слишком получилось: довольно высокие в сравнении с большинством других образцов 1.250 В (программный мониторинг – 1.232 В, мультиметр – 1.244 В).

№10, 9ES0191C50490

Что называется, «и снова здравствуйте»: этот процессор вел себя абсолютно так же, как образец №7, и снова пришлось ставить Zalman Z1PL-PWM. И при таких усилиях десятый экземпляр оказался довольно грустным: при напряжении 1.500 В (программный мониторинг – 1.480, мультиметр – 1.507 В) удалось получить от него стабильность только на частоте 4.4 ГГц.

В плане понижения напряжения при сохранении штатной частоты этот процессор не показал каких-либо блестящих результатов: 1.225 В (программный мониторинг – скачки между 1.200-1.208 В, мультиметр – 1.217 В).

Итоговая таблица

Сведем в одну таблицу все полученные нами данные (в качестве напряжения, для простоты, будем считать выставленное в BIOS).

Экземпляр 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
VID 1.4125 1.4125 1.4125 1.4125 1.4125 1.4125 1.4000 1.4000 1.4125 1.4125
Режим Разгон Разгон Разгон Разгон Разгон Разгон Разгон Разгон Разгон Разгон
Напряжение 1.550 1.550 1.500 1.525 1.550 1.550 1.550 1.550 1.550 1.500
Итоговая тактовая частота, ГГц 4.6 4.4 4.3 4.5 4.5 4.3 4.6 4.5 4.4 4.4
Режим Штатная частота Штатная частота Штатная частота Штатная частота Штатная частота Штатная частота Штатная частота Штатная частота Штатная частота Штатная частота
Напряжение 1.250 1.225 1.250 1.200 1.200 1.225 1.200 1.200 1.250 1.225

Серийные номера процессоров близки, как их поведение, за исключением образцов №7 и №10, которые отличились повышенным уровнем нагрева, но первый хотя бы «отблагодарил» за это взятием верхней планки по частоте.

Заключение

Признаюсь, я питал большие надежды в отношении полученных процессоров: памятуя о прошлогоднем обзоре Athlon X4 760K, был расчет на получение хотя бы примерно тех же частот, а то и выше. В итоге же меня постигло разочарование: два лучших по частотному потенциалу экземпляра Athlon X4 860K с трудом взяли планку в 4.6 ГГц, остальные же и вовсе оказались слабее.

Возможно, это просто неудачная партия, и, выждав немного, можно будет попробовать взять из другой партии еще несколько образцов. А вот это уже следующий вопрос. И, наверное, самый важный. Что скажете, читатели? Нужны ли такие материалы в дальнейшем?

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленные на тестирование процессоры AMD Athlon X4 860K.
  • Компании ASUS и лично Евгению Бычкову за предоставленную материнскую плату ASUS Crossblade Ranger.