Исследуем разгонный потенциал AMD A6-7400K: тест шести экземпляров процессора

Прошлый материал, посвященный изучению частотного потенциала Athlon X4 860K, преследовал две цели. И одной из них было выявление потенциального интереса читателей к статьям такого рода. Как показало подведение итогов, надежды оправдались: подобная тематика действительно актуальна. Благодаря этому героями нового исследования станут процессоры APU A6-7400K.
24 августа 2015, понедельник 00:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Прошлый материал, посвященный изучению разгонного потенциала Athlon X4 860K, преследовал две цели: отметить мой десятилетний авторский юбилей и посмотреть, насколько актуальны подобные статьи сегодня – интересно ли читателям изучать наглядное сравнение частотного потенциала энного числа ЦП в одинаковых условиях.

Как показало подведение итогов, надежды оправдались: подобная тематика действительно представляет интерес для наших читателей. И вашему вниманию предлагается новый материал, героями которого станут процессоры APU A6-7400K.

Благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, в нашем распоряжении оказалось шесть экземпляров AMD A6-7400K.

Подготовка

На первый взгляд по сравнению с прошлым обзором, когда мы тестировали десять Athlon 860K, произошло сокращение. Но это не совсем верно. Принципиальное отличие между сериями Athlon и A* заключается в том, что у Athlon деактивировано интегрированное графическое ядро (хотя физически оно присутствует в кристалле), а потому они не входят в линейку APU. Попутно вспомним и о том, что производительность этой встроенной графики во многом зависит от частоты оперативной памяти.

Поэтому понятие «разгонный потенциал» у APU гораздо шире, нежели у Athlon. Если у последних достаточно было разгонять лишь вычислительные ядра, все остальное ощутимого вклада в производительность однозначно не вносило (разве что в синтетических тестах), то здесь нам надо разгонять встроенную графику, а «паровозиком» к ней – оперативную память.

Неожиданный сюрприз: несмотря на то, что поставка процессоров является новой, дата их производства, исходя из маркировки на теплораспределительной крышке – май 2014 года! Проще говоря, эта партия где-то хранилась больше года и только сейчас попала на прилавки. На всякий случай рассмотрим по касательной современную схему маркировки CPU AMD.

В целом все очень просто, но кое-что стоит прокомментировать:

  • Строка «Общая маркировка, модель»: «A» – A-series; «D» – Desktop (настольный); «740K» – модель; «YB» – величина TDP 65 Вт; «I» – процессорный разъем Socket FM2+; «2» – количество ядер; «3» – объем кэша L2 на один модуль 1 Мбайт (7400K – один модуль, общий объем L2 – 1 х 1 = 1 Мбайт); «JA» – ревизия процессора KV-A1.
  • Строка «Год и неделя выпуска»: первые два символа – год, вторые два – неделя, в нашем случае – 20-я неделя 2014 года (иначе говоря, первая половина мая 2014 года).
  • Строки «Место производства…»: полупроводниковое производство AMD, ныне GF, 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 (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 материала).

А теперь перейдем к статистике. Перед нами шесть процессоров. Один изготовлен на 19-й неделе 2014 года, остальные пять изготовлены на 20-й неделе, при этом данная «пятерка» не может похвастать идущими подряд серийными номерами:

  • 9CX9831E40381 – 19-я неделя;
  • 9CZ0191E40166 – 20-я неделя;
  • 9CZ0191E40167 – 20-я неделя;
  • 9CZ0191E40192 – 20-я неделя;
  • 9CZ0191E40287 – 20-я неделя;
  • 9DA0571F40244 – 20-я неделя.

Материнская плата

Что выбрать? Платформа AMD Socket FM2+ нацелена на бюджетный сегмент, а потому логически мы должны обращать внимание на дешевые модели. Но задачей обзора является исследование разгонного потенциала 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 системная 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 материнской платы присутствует параметр Custom TDP, который можно менять в пределах от 45 до 65 Вт. Было установлено значение 65.

Тестовый стенд

Используемый тестовый стенд собирался из следующих комплектующих:

  • Процессор: шесть экземпляров AMD A6-7400K Kaveri 3500 МГц;
  • Материнская плата: ASUS Crossblade Ranger (BIOS 1101; обзор);
  • Видеокарта: используется интегрированное графическое ядро процессора;
  • Система охлаждения: Noctua NH-D14 с одним штатным вентилятором Noctua NF-P12 (обзор; экземпляр не из этого обзора);
  • 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);
  • 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 15.7.1.

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 участников будет производиться, 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 CPU, 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.

Стабильность достигнутых при разгоне частот графического ядра проверяется запуском в режиме непрерывного цикла в течение 30 минут 3DMark 2011 (профиль «Performance, зациклены тесты GT1-GT4 + Combined Test), а в заключение – два прогона Unigine Heaven Benchmark 4.0, затем OCCT GPU в режиме DirectX 11.

Какое напряжение CPU Core считать максимально допустимым? Уже много лет для процессоров AMD безопасным считается подавать на ядра (CPU Core) до 1.55 В – несмотря на то, что сменился в сторону уменьшения 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 ЦП: для тестируемых шести процессоров (как и для ранее рассмотренных Athlon X4 860K) он находится около значения 1.4 В. Поэтому безопасным пределом будем считать привычные 1.55 В и от него будем отталкиваться при разгоне.

Следует учитывать еще один нюанс, который получил в народе меткое название «качели»: разгоняя по отдельности оперативную память, процессорные ядра и графическое ядро, мы, как правило, можем достигнуть тех частот, которых никогда не добьемся при комплексном разгоне. И если в CPU AMD частота процессорных ядер, как правило, оказывает слабое влияние на результаты разгона оперативной памяти и графического ядра, то вот последние два элемента взаимосвязаны напрямую. Не говоря уже о том, что производительность встроенного графического ядра в AMD APU чаще всего ограничивается пропускной способностью подсистемы памяти, а не наоборот. Поэтому приоритетнее является именно разгон памяти.

По этой причине тестирование способностей исследуемых ЦП будет происходить в следующем порядке:

  • Определяем минимальное напряжение, на котором процессор сохраняет стабильность работы на штатных частотах;
  • Определяем максимальную частоту, на которой процессор сохраняет стабильность при напряжении 1.55 В, и далее стараемся снизить напряжение, итоговый результат – минимальное напряжение, при котором система стабильна на достигнутых частотах;
  • Определяем разгонный потенциал контроллера памяти процессора в вопросе достижения высоких частот на модулях оперативной памяти при напряжении CPU NB Core равном 1.30 В;
  • Пытаемся определить разгонный потенциал графического ядра процессора при напряжении CPU NB Core равном 1.30 В, далее стараемся снизить оное, итоговый результат – минимальное напряжение, при котором система стабильна на достигнутых частотах.

Просьба учитывать, что если в тексте говорится только об одном напряжении, без конкретизации, то подразумевается напряжение по показаниям мультиметра, которое, как было отмечено в ходе тестов, чаще всего очень близко, а то и совпадает с настройками в BIOS.

Для CPU-Z прямо во время проведения тестов вышло обновление с версии 1.12.1 x64 до 1.73.0 x64. И поскольку к этому моменту уже была проделана аккурат половина тестов, было решено не осуществлять обновление.

Статистика разгона

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

№1, 9CX9831E40381

Неожиданно низкий VID – 1.300 В. И процессор смог работать на штатной частоте при очень низком напряжении – примерно 1.09 В (программный мониторинг отображал 1.072 В).

На самое «вкусное» ожидало впереди. Помните, в прошлом материале из десяти участников два отметились неожиданно горячим нравом? Этот – такой же:

Температура ЦП превышала 61°C и срабатывала защита от перегрева в виде сброса частот. Пришлось на используемую систему охлаждения Noctua NH-D14 вместо штатного вентилятора Noctua NF-P12 снова устанавливать Zalman Z1PL-PWM (маркировка ZP1225BLM; используется, например, на Zalman CNPS11X Extreme). Для наглядности эта операция была проделана прямо во время теста:

Окончательно же убрать аварийный сброс частот удалось только после отключения автоматической регулировки оборотов средствами материнской платы.

Общий итог таков: возможен старт при множителе 48, Windows можно загрузить при множителе 47. Полная стабильность – на 4600 МГц. Для наглядности эффективности охлаждения тест пройден на 1.550 В, тогда как процессор на этой частоте оказался способен работать при несколько более низком напряжении.

С оперативной памятью данный экземпляр A6-7400K смог подружиться на частоте 2400 МГц при таймингах 10-12-33-54-1T и напряжении 1.3 В на CPU NB Core (смог работать на частоте 2000 МГц против штатных 1800 МГц, на частотах 2100-2200 – отказ запускаться) и 1.65 В на самой памяти.

Однако при разгоне графического ядра пришлось пожертвовать частотой памяти.

Конечный итог таков: 4600 МГц по процессорным ядрам, 2000 МГц по интегрированному северному мосту (CPU NB Core), 2133 МГц на оперативной памяти и 1028 МГц по встроенному графическому ядру. Фактические напряжения по показаниям мультиметра составили 1.501 В (CPU Core) , 1.248 В (CPU NB Core) и 1.650 В (память).

Поднятие CPU NB Core до 1.3 В позволяет получить частоту видеоядра 1108 МГц, но при этом в графических приложениях проскакивают редкие артефакты, а OCCT фиксирует небольшое число ошибок (на скриншоте – 16 за 32 минуты):

В целом этому процессору можно поставить оценку «хорошо», несмотря на повышенный уровень тепловыделения.

№2, 9CZ0191E40166

У данного экземпляра VID более привычен – 1.4 В. При установке штатной частоты 3.5 ГГц он сохранял стабильность при напряжении 1.150 В (программный мониторинг – 1.128 В, мультиметр – 1.149 В).

Процессор оказался способен запускаться на множителе х48, однако стабильности удалось добиться лишь на частоте 4500 МГц по процессорным ядрам.

Поднятие напряжения CPU NB Core до 1.25 В позволило добиться стабильной работы с частотой памяти 2133 МГц при таймингах 9-10-9-24-39-1Т.

Любые попытки шагнуть по частоте памяти выше заканчивались неудачей – система отказывалась запускаться, а затем выдавала сообщение о неудачном разгоне.

Эксперименты с графическим ядром скорее разочаровали: для стабильной работы пришлось снизить частоту памяти до 1866 МГц (при сохранении таймингов) и все равно пришлось довольствоваться скромными 1028 МГц.

№3, 9CZ0191E40167

Этот A6-7400K смог запуститься при напряжении 1.1 В, но стабильность обрел лишь при гораздо более высоком значении – 1.225 В.

Вверх по множителям процессор тоже пошел своеобразно: запуститься смог лишь на х46, а загрузить Windows – на х45. Этот же множитель оказался стабильным при напряжении 1.55 В – любые попытки снизить напряжение оканчивались ошибками уже при незначительных нагрузках.

Оперативную память ЦП смог удерживать на частоте 2400 МГц при таймингах 10-12-12-32-58-1T и напряжении 1.275 В на CPU NB Core. При этом на саму память пришлось подать 1.7 В.

И при разгоне графического ядра жертвовать частотой памяти не пришлось: что при 1600 МГц, что при 2400 МГц стабильным показателем для GPU были 1029 МГц.

В общем, максимальный разгон – 1.560 В на CPU Core, 1.270 на CPU NB Core, 1.703 – на памяти.

№4, 9CZ0191E40192

Минимальное напряжение, при котором этот образец сохранял стабильность, составило 1.109 В.

В разгоне процессор стартует при множителе x49, но операционную систему он смог загружать только на x47, ну а стабильность удалось обрести только при x46 и 1.542 В. Попытки играть на понижение оказались неудачными.

После поднятия напряжения CPU NB Core до 1.26 В данный образец смог удерживать оперативную память на частоте 2133 МГц и таймингах 9-11-10-36-29-2T.

Частоту графического ядра удалось поднять до 1029 МГц.

Отказываться от разгона памяти при этом не пришлось.

№5, 9CZ0191E40287

А здесь 1.186 В. На меньшее процессор при сохранении штатной частоты не согласился.

И это самый неудачный A6-7400K в нашем тестировании: он смог заработать лишь на частоте 4400 МГц, причем при напряжении 1.552 В.

Стендовый комплект оперативной памяти заработал фактически лишь на своей штатной частоте, пришлось даже слегка поднять тайминги tRCD и tRP.

Графическое ядро продемонстрировало стабильность только на частоте 960 МГц. При этом напряжение CPU NB Core составило 1.25 В.

Напряжение CPU NB Core, отвечающее за работу, в частности, графического ядра, не рекомендуется повышать свыше 1.35 В – при продолжительной эксплуатации (особенно со слабым охлаждением) это чревато выходом процессора из строя. Однако для разовых и непродолжительных тестов при высокопроизводительном охлаждении допускается установка значений до 1.50 В, а при экстремальном (азот, системы фазового перехода) можно доходить и до 1.55 В.

Выдержка из документа-инструкции AMD по разгону ее процессоров «Unleash The Dragon. AMD “Dragon“ Platform Technology Performance Tuning Guide».

И с данным процессором было решено опробовать более высокое напряжение с целью посмотреть, насколько сильно изменится разгонный потенциал.

Значение 1.43 В по мультиметру позволило неплохо поднять частоту графического ядра – 1108 МГц. Но в целом ничего уникального в подобном результате нет: значительный процент процессоров способен на такой результат и при более низком напряжении CPU NB Core.

В общей статистике этот результат учитывать не станем, поскольку он получен путем установки небезопасного напряжения.

№6, 9DA0571F40244

На штатной частоте A6-7400K смог сохранять работоспособность при напряжении 1.09 В.

Запуститься процессор смог на множителе x49, но стабильность удалось получить лишь на x47 при напряжении 1.547 В. Это самый лучший результат из протестированной шестерки.

Оперативная память заработала на частоте 2133 МГц при таймингах 9-11-11-26-29-1T. Но при этом пришлось поднять напряжение CPU Core до 1.567 В и перейти на вентилятор Zalman Z1PL-PWM. Даже в такой конфигурации температура была практически на грани троттлинга, достигая в отдельные моменты +59 °C – всего лишь 0.02 В на CPU Core добавило сразу 5 градусов к температуре.

Поднятие напряжения CPU NB Core позволило добиться стабильности от графического ядра при работе на частоте 1108 МГц. При этом не пришлось жертвовать остальными частотами.

Итоговая таблица

Образец 1 2 3 4 5 6
Напряжение VID, В 1.300 1.400 1.400 1.350 1.412 1.312
Минимальное напряжение CPU Core на штатной частоте, В 1.090 1.150 1.100 1.109 1.186 1.090
Напряжение CPU Core в разгоне, В 1.500 1.500 1.550 1.542 1.550 1.550
Частота ядер в разгоне, МГц 4600 4500 4500 4600 4400 4700
Память в разгоне (без разгона графического ядра), МГц 2400 2133 2400 2133 2133 2133
Память в разгоне (с разгоном графического ядра), МГц 2133 1866 2400 2133 2133 2133
Графическое ядро, разгон, МГц 1029 1029 1029 1029 960 1108

Заветная планка в 5.0 ГГц по-прежнему не взята. Но шаг в данном направлении сделан: с 4.3-4.4 ГГц среднее значение разгона увеличилось до 4.5-4.6 ГГц, средний разгон по оперативной памяти и графическому ядру составил 2133 МГц и 1029 МГц соответственно.

Заключение

Итак, «кипятильники» до сих пор попадаются, причем, что самое важное, опознать такой экземпляр «с ходу» невозможно – нужен полноценный запуск. На примере образца №1: может быть вполне низкий VID, испытуемый очень благосклонно относится к дополнительному снижению напряжения, и все это сочетается с заметным нагревом в разгоне.

В качестве полезного факта отметим, что тест Unigine Heaven Benchmark 4.0 оказался неплохой проверкой «на скорую руку»: значительная часть неудачных параметров разгона графического ядра отсекается еще на этапе запуска этого приложения в полноэкранном режиме.

P.S. Материнская плата ASUS Crossblade Ranger не перестает радовать: к моменту публикации данного обзора на ней испытано на частотный потенциал уже более двух десятков процессоров, и ни разу не пришлось сбрасывать настройки BIOS через замыкание контактов. В случае неудачных настроек ЦП достаточно нажать Reset, памяти – выключить систему удерживанием кнопки Power, а затем снова включить. Однако без пары замечаний не обошлось.

И первое заключается в том, что частоты графического ядра можно выставить только по определенным значениям из списка (800, 847, 900, 960, 1028, 1107, 1200, 1309, 1440, 1600 и 1800 МГц). При оценке частотного потенциала этого набора достаточно, однако при более точном индивидуальном разгоне придется оперировать значением базовой шины. Кроме того, настройки напряжения CPU NB Core сильно не совпадают с тем, что выдается в реальности на процессор, например, 1.400 В по показаниям мультиметра соответствуют 1.310 В.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленные на тестирование процессоры AMD A6-7400K.
  • Компании ASUS и лично Евгению Бычкову за предоставленную материнскую плату ASUS Crossblade Ranger.

Лента материалов раздела