Так уж случилось, что после январского исследования разгонного потенциала процессоров образовался значительный по времени перерыв – больше двух месяцев. Но не стоит думать, что редакция сочла данное направление бесперспективным. Нет, причины такого перерыва были совсем иного рода. К счастью, на днях мы вернулись к теме разгона, опубликовав материал по экспериментам над восемью (точнее, семью) образцами Intel Core i5-6600K.
Напомним, что пару месяцев назад в лаборатории побывали восемь AMD FX-8320. Впечатление от них оказалось не самым лучшим: заметный нагрев, с которым с трудом справлялась система охлаждения Noctua NH-D14 с вентилятором Zalman Z1PL-PWM, работающим на максимальных оборотах, и немалое энергопотребление – на входе VRM в зависимости от разгона токи достигали значений около 25-27 А, а на одном образце были получены 31.4 А.
На этот раз мы рассмотрим разгонный потенциал процессоров AMD FX-6300, коих уже традиционно было взято восемь экземпляров. Меньшее число активных модулей (три против четырех у FX-8320) и меньший VID (у первого же испытуемого он оказался равен 1.175 В против 1.300-1.375 В у FX-8320). И пусть даже в разгоне мы будем пробовать те же 1.55 В, остается надежда на более разумные цифры в тестах.
На всякий случай приведем список предыдущих материалов по данной тематике:
Итак, благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, перед вами тест частотного потенциала восьми процессоров AMD FX-6300.
FD 6300 WM W 6K HK
FA 1532 PGS
9FL 1943 I50698
Diffused in Germany / Made in Malaysia
А теперь перейдем к статистике. Список серийных номеров тестируемых процессоров AMD FX-6300:
Все восемь образцов относятся к одной партии, изготовленной в начале августа 2015 года – достаточно «свежая» поставка. Серийные номера и вовсе идут практически подряд, охватывая 23 единицы от 698 до 720. В теории это может означать очень близкие практические характеристики, а что будет на практике?
«Какую модель выбрать?» – классический вопрос. Ведь от этого зависит то, каких результатов мы достигнем. Наша задача – выяснение разгонного потенциала ЦП, а потому системная плата не должна стать ограничителем в процессе экспериментов.
Процессоры AMD FX в свою очередь отнюдь не блистают экономичностью, а потому требования к подсистеме питания у них очень высокие. Зачастую это приводит к тому, что даже на не совсем бюджетных моделях материнских плат под нагрузкой срабатывает защита от перегрева подсистемы питания (VRM) и частота CPU падает (а в конференции Overclockers.ru регулярно появляются темы, объединенные общей мыслью-вопросом «что это?»). Речь идет, подчеркну, о работе в штатном или около-штатном режимах.
Таким образом, в вопросе выбора материнской платы необходимо быть очень аккуратным. Надо сказать, что здесь на помощь фактически пришла сама AMD, представив «девятитысячную» линейку процессоров серии FX. Один только теплопакет чего стоит: 220 Вт – это не шутки. И по наличию этих моделей в CPU Support List сразу отсеивается огромное число системных плат Socket AM3+. Безусловно, среди них есть некоторое число и достойных, вполне способных выдержать такие нагрузки, хотя и не получивших соответствующее обновление, но эти платы, как правило, и в рознице уже не найти.
В итоге материнских плат с поддержкой FX-9000 не так уж и много. Точнее, всего одиннадцать:
Выбор, на мой взгляд, очевиден – ASUS M5A99FX Pro R2.0 или ASUS Sabertooth 990FX R2.0. Последняя и была приобретена.
Как показали эксперименты с FX-8320, выбор оказался оправданным: данная модель действительно способна обеспечить хорошее питание CPU даже в разогнанном состоянии. Но с одним условием: при разгоне на высоких напряжениях (около 1.45-1.55 В) четырехмодульных ЦП AMD необходимо обеспечить целенаправленный обдув как радиатора подсистем питания процессора (VRM), так и текстолита платы с обратной стороны в зоне VRM и процессорного разъема. Отсутствие обдува приводит к перегреву и чревато повреждением печатной платы (а с некоторой долей вероятности и процессора – в результате «пробоя» VRM и подачи на него напряжения 12 В).
Впрочем, представители AMD FX «шеститысячной» серии, ставшие участниками обзора, обладают более скромным энергопотреблением и предъявляют менее жесткие требования к материнской плате. Тем не менее, смена стендовой платы нецелесообразна.
Используемый тестовый стенд собирался из следующих комплектующих:
Программное обеспечение:
Здесь все стандартно и хорошо знакомо нашим постоянным читателям. Сначала процессор тестируется на потенциал в плане повышения энергоэффективности путем снижения напряжений питания (CPU Core и CPU NB Core). Затем напряжение CPU Core устанавливается равным 1.55 В (данное значение считается максимально безопасным для ЦП AMD) и ищется максимальная частота, при которой испытуемый CPU сохраняет стабильность.
После нахождения данной частоты проводится попытка снизить напряжение CPU Core (чтобы достичь максимума по частотному потенциалу, процессору не обязательно требуется максимальное напряжение). Частота и напряжение CPU NB Core при этом сохраняются равными штатным. Причем с последним возникли некоторые, скажем так, особенности.
Напряжение CPU NB Core материнская плата ASUS Sabertooth 990FX R2.0 для тестируемых процессоров выставляла равным 1.4 В, что немало и в целом балансирует на грани безопасности для процессора. Скорее всего, это ошибка в микрокоде BIOS. Тем не менее, под словосочетанием «штатное напряжение CPU NB Core» понимается именно оно.
Уже после сдачи данного материала мною на тестовый стенд была установлена материнская плата MSI 970 Gaming (на базе AMD970+SB950). И эта плата установила в качестве штатного напряжение CPU NB Core 1.2 В (по показаниям мультиметра, при этом в BIOS отображалось значение 1.176 В). Для чистоты эксперимента стоило бы опробовать еще одну системную плату, но, к сожалению, мои запасы плат Socket AM3+ исчерпываются лишь двумя этими моделями.
Продолжительность каждого теста составляет минимум 30 минут (точного контроля секунда в секунду не ведется, мало того, проводятся и выборочные тесты по часу и более) – такой продолжительности достаточно для определения примерного потенциала процессора. Более изощренный подход вроде «тестировать не менее четырех часов, прибавить 0.01 В, снизить частоту на 20 МГц» не привнесет принципиальной разницы в результат, но займет во много раз больше времени, что в рамках подготовки статьи просто нереально. 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.
Тестирование стабильности проводится в разном программном обеспечении: графических тестах 3DMark 2011, OCCT 4.4.1 (Medium Data Set и Small Data Set – по 20 минут), LinX 0.6.5 AVX 64bit 2560 Мбайт. Операционная система, в отличие от предыдущих тестирований, обновлена: теперь это Windows 10 x64 Домашняя, а не Windows 7 x64 Home Premium.
Особенности, привнесенные материнской платой ASUS Sabertooth 990FX R2.0 (прошивка BIOS обновлена до версии 2501 – последней на момент тестирования):
В качестве аппаратной поддержки (замеры напряжений и энергопотребления) используются:
В итоговой таблице будут приводиться данные по токам согласно значениям, полученным на шунте, и пониматься под ними будет потребление на входе подсистемы питания процессора. Не нужно путать это понятие с собственно энергопотреблением ЦП – это разные вещи: как и любая другая силовая схема, VRM процессора, преобразующая 12 В от блока питания в нужное ему напряжение, обладает такой характеристикой, как КПД (коэффициент полезного действия) – это разница между потребляемым током на входе и тем, что в итоге получает «потребитель», в данном случае CPU.
В наиболее качественных схемах величина КПД составляет около 90% (в дешевых материнских платах этот показатель может быть и 80%, и ниже; мало того, нужно помнить, что у элементов подсистемы питания эффективность работы зависит от температуры и с ее ростом падает). Поэтому полученные, например, 12 В (напряжение) х 25 А (сила тока) = 300 Вт не нужно приравнивать к фактическому потреблению процессора. На самом деле, с практической точки зрения это неважно: если неправильно подобрать систему охлаждения ЦП, то катастрофы в этом не будет (сработает термозащита), тогда как блок питания (особенно дешевый, построенный по упрощенной схемотехнике) может оказаться менее терпимым к перегрузкам.
Небольшое отклонение от темы: перед тем, как слепо копировать описанное, убедитесь в возможностях своей материнской платы. Общепринято за обеспечение работы обоих преобразователей питания процессора отвечает разъем дополнительного питания ATX. И «+» у этого разъема, как правило, изолирован от остальной силовой части; общая с основным 24-контактным разъемом питания ATX только «земля». Но на бюджетных моделях материнских плат, а также в форм-факторе Mini-ITX, можно встретиться с ситуацией, где питание такого деления лишено. Например, как используемая мною при тестах твердотельных накопителей Zotac Z77-ITX WiFi (Z77ITX-A-E; обзор), которая адекватно работает даже в том случае, если 8-pin ATX не подключать вовсе. Разумеется, в таких случаях любые замеры будут просто некорректными, ведь часть токов будет проходить «мимо» – по основному питанию ATX.
После тестов AMD FX-8320 приятный сюрприз – штатный VID процессора оказался равен всего лишь 1.175 В. Напомню, что все изученные ранее FX-8320 обладали VID ~1.325-1.375 В.
Вдобавок удалось выиграть еще немного: CPU Core получилось снизить до 1.05 В, а CPU NB Core – до 1.16 В, что обеспечило на практике экономию в энергопотреблении около 14-17%.
А вот разгон слегка разочаровал: лишь 4500 МГц при 1.486 В.
У второго участника VID оказался немного выше – 1.200 В. Минимальное напряжение, при котором процессор сохранял стабильность, тоже: 1.10 В.
Но в разгоне при почти том же напряжении удалось получить на 200 МГц больше – 4700 МГц.
Значение VID оказалось то же, что у образца №2 (1.200 В), но минимальное напряжение в этом случае еще выше – 1.103 В. А разница-то между этими величинами становится все меньше и меньше…
Зато разгон стал наилучшим среди всех восьми образцов: 4800 МГц. Правда, для этого напряжение CPU Core пришлось выставить равным 1.532 В.
Еще один экземпляр с VID, равным 1.200 В – третий и последний в этом материале. Минимальное напряжение, на котором процессор сохраняет стабильность, оказалось в очередной раз выше – уже 1.150 В. И снова разница между этими величинами становится все меньше…
В разгоне этот участник привлек внимание тем, что оказался способен загружать Windows на частоте чуть выше 5 ГГц.
К сожалению, на этой частоте не приходилось говорить о какой-либо стабильности. Оную удалось заполучить только при снижении до 4700 МГц при напряжении CPU NB Core 1.485 В.
У пятого FX-6300 значение Core VID уже ниже – 1.150. Это один из двух образцов с самым низким штатным напряжением из тестируемых. Снизить напряжение CPU Core удалось до 1.08 В – тоже один из лучших результатов.
Данный процессор может запуститься на 5 ГГц, но уже в момент появления рабочего стола Windows система просто выключается. Полноценно ОС Windows загружается на 4900, но не проходит тесты: при любых заметных нагрузках происходит перезагрузка.
Стабильными оказались 4.7 ГГц, но зато при напряжении 1.448 В.
Штатное значение VID – 1.175 В. И уже на 1.125 В банальный запуск CPU-Z периодически провоцировал выпадение операционной системы Windows в BSOD. Эксперименты с понижением напряжения CPU Core сочтены бессмысленными. Напряжение CPU NB Core было снижено до 1.25 В. Но разгон не разочаровал: 4700 МГц при напряжении 1.485 В.
Седьмой экземпляр оказался «самым отличным» из всей восьмерки. Просто слов не находится, чтобы его описать: процессор не допускает ни снижения напряжений, выдавая ошибки и сбои, ни разгона. Несмотря на то, что он запускается и способен загрузить систему на частотах вплоть до 4900 МГц, уже выше 4200 МГц начинаются сбои и ошибки. Это при штатных 4100 МГц в режиме Turbo Boost.
Пусть редко, но все же попадаются и такие «удачные» образцы.
Обладатель Core VID 1.325 В. Хорошо отнесся к понижению напряжений: CPU Core удалось снизить до 1.115 В (самое низкое среди восьми образцов), а CPU NB Core – до 1.125 В.
Этот экземпляр оказался более приятным: он начинал сбоить при мало-мальски значительном понижении напряжения (~1.10 В), но зато хотя бы утешил неплохим разгоном: 4700 МГц при приемлемых 1.463 В.
В итоге просматривается некая тенденция ухудшения потребительских качеств с точки зрения поклонника разгона.
Сведем в одну таблицу все полученные нами данные, но перед этим отметим один момент. В замерах было решено отказаться от цифр, зафиксированных в Linpack (LinX). Дело в том, что в бытовых условиях данный тест абсолютно искусственен.
Взамен него теперь в таблице будут указываться значения энергопотребления и температур, достигнутые во время рендеринга сцены в Blender (используется общедоступный тест 2.7x Cycles benchmark (Updated BMW)).
Таким образом мы получим данные по двум ситуациям: температуры, максимально достижимые на практике с помощью синтетических тестов, и те температуры и энергопотребление, с которыми придется столкнуться при практической эксплуатации. Ведь сильнее, чем рендерингом, прочими реальными приложениями процессор нагрузить не удается.
Краткое описание:
| Образец | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| VID CPU Core, В | 1.175 | 1.200 | 1.200 | 1.200 | 1.150 | 1.175 | 1.175 | 1.150 |
| Отображаемое CPU-Z при режиме «Auto» напряжение CPU Core, В | 1.176 | 1.224 | 1.224 | 1.224 | 1.200 | 1.212 | 1.188 | 1.200 |
| Фактическое CPU Core, В | 1.164 | 1.189 | 1.189 | 1.189 | 1.156 | 1.175 | 1.176 | 1.156 |
| Отображаемое BIOS при режиме «Auto» напряжение CPU NB Core, В | 1.400 | 1.400 | 1.400 | 1.400 | 1.400 | 1.400 | 1.400 | 1.400 |
| Фактическое CPU NB Core, В | 1.405 | 1.405 | 1.405 | 1.405 | 1.405 | 1.405 | 1.405 | 1.405 |
| Величина тока на входе VRM при штатном напряжении (OCCT / Blender), А | 9.96 / 7.79 | 10.50 / 8.00 | 10.54 / 8.10 | 10.88 / 8.16 | 11.11 / 8.26 | 11.41 / 8.20 | 11.20 / 8.34 | 11.25 / 8.30 |
| Температура (OCCT / Blender), °C | 41 / 38 | 41 / 38 | 42 / 39 | 42 / 39 | 44 / 40 | 44 / 39 | 44 / 40 | 44 / 39 |
| Минимальное напряжение CPU Core на штатной частоте (установка в BIOS / показания CPU-Z / показания мультиметра), В | 1.050 / 1.068 / 1.054 | 1.100 / 1.128 / 1.103 | 1.150 / 1.128 / 1.150 | 1.100 / 1.128 / 1.102 | 1.075 / 1.188 / 1.082 | - | - | - |
| Величина тока на входе VRM при минимальном напряжении CPU Core (OCCT / Blender), А | 8.18 / 6.58 | 9.01 / 7.10 | 7.98 / 6.32 | 9.15 / 6.73 | 9.60 / 7.16 | - | - | - |
| Температура (OCCT / Blender), °C | 40 / 36 | 40 / 37 | 42 / 37 | 40 / 37 | 43 / 40 | - | - | - |
| Минимальное напряжение CPU NB Core на штатной частоте, показания мультиметра, В | 1.161 | 1.296 | 1.160 | 1.160 | 1.108 | - | - | - |
| Величина тока на входе VRM при минимальных напряжениях CPU Core и CPU NB Core (OCCT / Blender), А | 7.03 / 5.47 | 7.77 / 5.94 | 8.03 / 6.19 | 7.25 / 5.27 | 7.06 / 5.35 | - | - | - |
| Температура (OCCT / Blender), °C | 37 / 34 | 38 / 36 | 40 / 37 | 38 / 34 | 40 / 38 | - | - | - |
| Частота ядер в разгоне, МГц | 4500 | 4700 | 4800 | 4700 | 4700 | 4700 | - | 4700 |
| Напряжение CPU Core в разгоне, В | 1.486 | 1.490 | 1.532 | 1.485 | 1.448 | 1.485 | - | 1.463 |
| Величина тока на входе VRM при разгоне (OCCT / Blender), А | 20.0 / 16.6 | 21.1 / 16.9 | 23.3 / 18.1 | 21.9 / 17.2 | 22.7 / 17.8 | 23.2 / 18.6 | - | 24.4 / 19.2 |
| Температура (OCCT / Blender), °C | 64 / 55 | 65 / 55 | 68 / 57 | 68 / 58 | 70 / 59 | 72 / 61 | - | 77 / 64 |
Итак, одна партия («батч») и близкие серийные номера, но при этом некоторые экземпляры отличаются повышенным относительно «собратьев» энергопотреблением и, соответственно, температурами. Особенно наглядно это видно, если сравнить образцы №4 и №5. Таким образом, в очередной раз можно сделать выводы о том, что энергопотребление – величина непостоянная и зависит не только от напряжений на процессоре, но и от иных физических свойств конкретного кремниевого кристалла. И даже вхождение в одну партию ничего не гарантирует.
Аналогично и близкие серийные номера не защищают от полного провала, как это продемонстрировал участник под номером семь. И тут уже даже не знаешь, что лучше: изначально нерабочий процессор, как это было в прошлом обзоре, посвященном Core i5-6600K, который можно сдать по гарантии обратно в магазин, или такой вот рабочий и проходящий абсолютно все тесты, но исключительно на штатных настройках.
И напоследок еще один вывод относительно близости серийных номеров: судя по всему, хоть оные и идут почти подряд, в последние три образца попали кристаллы, полученные, скорее всего, с другой кремниевой пластины – разница с первыми пятью очень ощутима. А средним разгоном можно считать частоту 4700 МГц. По крайней мере, для партии FA 1530PGS.
Выражаем благодарность:
Вопрос «куда вы подключаетесь, чтобы мерять напряжение?» уже набил мне оскомину. Отвечаю на него в данной статье.
Переворачиваем материнскую плату. Конкретно здесь это ASUS Sabertooth 990FX R2.0, но принцип абсолютно идентичен. Причем не только для AMD, но и для Intel (бесполезен разве что для LGA 1150, где питающее напряжение одно, и процессор уже «внутри себя» преобразует эти 1.8 В в необходимые напряжения). Отличия лишь в количестве напряжений, которые мы найдем: у AMD это два (CPU Core и CPU NB Core), у Intel – от одного до четырех в зависимости от схемотехники и поколения платы (CPU Core, iGPU, VCCSA, VCCIO). Какое есть какое отлично опознается по его величине (в крайнем случае, можно поменять настройки в BIOS платы и сравнить путем повторных замеров).
Для проведения замеров нам необходимо использовать выводы дросселей или конденсаторов. На фотографии ASUS Sabertooth 990FX R2.0 первые обведены зеленым, вторые – красным.
Наиболее удобно и менее точно проводить замеры на выводах дросселей. В этом случае «минусовой» (черный) щуп мультиметра присоединяем к металлической поверхности разъемов задней панели системной платы, «плюсовой» (красный) – прикладываем к одному из выводов дросселя. К какому именно? Смотрим, на каком из двух наименьшее напряжение (согласно практике это обычно тот, что ближе к процессорному разъему).
Учтите: на некоторых материнских платах под AMD наиболее близкие к центру платы один-два дросселя могут отвечать за питание северного моста. Иногда, уже на платах под процессоры Intel и уже с краю, точно также «подставляют» дроссель, стоящий на «входе» с дополнительного питания ATX. Судя по всему, это делают, чтобы плата выглядела солиднее – люди по привычке продолжают считать количество фаз процессора по количеству дросселей около него. Но, повторюсь, это становится понятно уже в ходе замера по полученной величине напряжения.
Более точный – подключаться к выводам конденсаторов. В этом случае оба щупа подключаем к выводам конденсатора: один вывод – «минус», второй – «плюс». Не нужно опасаться переполюсовки – мультиметр в этом случае отобразит «-» перед числом на дисплее (речь о современных моделях, а не о «ретро» времен Черненко). Больший риск представляет то, что выводы конденсатора очень легко замкнуть между собой. Обычно это не несет вреда, но расслабляться не стоит.
Предупреждаю: не используйте в качестве «удобного и универсального способа» установку «минусового» щупа мультиметра в «землю» на разъеме Molex. Поверьте опыту: мне уже доводилось при таком «замере» наблюдать якобы 1.9 В на процессоре на материнских платах ASRock.
Вот так выглядит мой тестовый стенд при экспериментах с процессорами.
Материнская плата приподнята над поверхностью стола на подставках и к ней прицеплены три «крокодильчика». Один подключен к выводу конденсатора из преобразователя CPU NB Core, другой к CPU Core, третий (с черной оболочкой) – к «минусовому» выводу одного из конденсаторов. К каждому из «крокодильчиков» припаян провод, провода в свою очередь собраны в самосборный разъем Molex, в который удобно вставляются щупы мультиметра.
Кстати, во избежание коротких замыканий каждый «крокодильчик» дополнительно одет в термоусадочные трубки. На «своих» выводах конденсаторов «крокодильчики» сидят достаточно надежно, чтобы не замкнуть соседние выводы, но перестраховка никогда не бывает лишней.
