Как и было обещано в материале, посвященном разгону Intel Core i7-7700K, в новом исследовании мы рассмотрим возможности процессора Intel Core i5-7600K.
Это более «близкий к народу», нежели максимально оснащенный Core i7-7700K: меньшая номинальная тактовая частота (3800-4200 МГц против 4200-4500 МГц), меньший на четверть объем кэша (6 Мбайт против 8 Мбайт), отсутствие Hyper Threading – урезания не такие критичные, но зато они сказываются на цене в лучшую сторону.
При этом внутри все тот же полупроводниковый кристалл, а нужные характеристики достигнуты отключением части блоков и заданием более низкого множителя. Зато благодаря таким урезаниям можно заполучить лучший частотный потенциал из-за уменьшения нагрева.
Это будет тринадцатый по счету материал, посвященный исследованию разгонного потенциала процессоров AMD и Intel за последние полтора года:
Итак, благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, перед вами новый материал, посвященный исследованию частотного потенциала.
Маркировка процессоров по сравнению с предыдущими поколениями CPU Intel не претерпела каких-либо изменений.
Наиболее важны в ней две строчки – «FPO» и «ATPO»: при объединении (на примере нашего образца – L639F920-02525) они формируют серийный номер. Сама же строка FPO одновременно называется «батчем» («batch code») и именно по нему ориентируются, отбирая процессор при отсутствии доступа к тестовому стенду. Помимо этого, batch code содержит собственно информацию о том, когда и где был изготовлен данный экземпляр:
Восемь тестируемых образцов относятся к двум разным партиям – два к G920 и шесть к G802. Разница в датах производства между ними – две недели:
Для тестирования новых ЦП Intel Kaby Lake была собрана следующая конфигурация:
Программное обеспечение:
На этот раз задач тестирования две:
В скором времени должен выйти полноценный материал, посвященный нюансам разгона Intel Kaby Lake, а пока что просто приведем краткое описание принципов тестирования. Никаких принципиальных отличий от Intel Skylake здесь нет.
Для поиска порога нестабильности использовались OCCT 4.4.2 и LinX 0.7.0 (от Prime 95 временно решено отказаться из-за того, что у данного приложения есть некоторые проблемы совместимости с новыми CPU), а в качестве дополнительного теста использовался 3DMark.
К сожалению, программный пакет OCCT 4.4.2 давно не обновлялся и его способности мониторинга с Intel Kaby Lake оказались ограниченными: правильно фиксируя температуры и напряжения, OCCT 4.4.2 некорректно определяет тактовую частоту процессора в численном выражении, поэтому здесь в качестве подстраховки используется HWMonitor. Сопутствовать им на результирующих скриншотах будет CPU-Z версии 1.78.1 x64.
Продолжительность теста составляет не менее 30 минут – этого времени достаточно для определения примерного потенциала испытуемого, усложнение условий вроде «тестировать не менее нескольких часов, прибавить 0.01 В, снизить частоту на 20 МГц» не обеспечит принципиальной разницы, но при этом само тестирование займет заметно больше времени.
При тестировании на возможность снижения напряжения тактовая частота вручную фиксируется по ее формальному значению в режиме TurboCore для данной модели ЦП, после чего проводятся пробы по снижению CPU Core (CPU VCore). Итоговым считается то напряжение, при котором процессор сохраняет полную стабильность.
При тестировании на разгон устанавливается максимальное напряжение, после чего ищется наивысшая частота, на которой Intel Core i5-7600K сохраняет работоспособность в тестах. После ее нахождения проводится контрольное снижение напряжения на тот случай, если процессор лимитирован именно своим частотным потенциалом.
Немаловажный вопрос – величины напряжений. Какое напряжение при разгоне считать максимально допустимым? Официальных данных на этот счет Intel не предоставляет, в документации компании есть лишь технический диапазон значений VID. Но это лишь технически возможный диапазон, а не безопасные значения. И уже давно оные находятся ниже, нежели технические границы. Проблема осложняется еще и малыми размерами кристалла, и, самое важное, применяемым термоинтерфейсом. Качество последнего таково, что о нем пользователи уже слагают легенды. Оба этих фактора предъявляют серьезные требования к системе охлаждения, а безопасным напряжением CPU Core неофициально считается значение не больше 1.40 В.
Впрочем, поднять напряжение выше этого значения довольно затруднительно из-за того, что температура процессора начинает превышать 100° C, при которых срабатывают защитные механизмы. Здесь нужно уже скальпирование ЦП, а также желательна замена системы охлаждения на жидкостную – совсем иной уровень и риски, к которым готов отнюдь не каждый пользователь.
Некоторый интерес у пользователей также вызывает значение штатного VID. Для его определения необходимо отключить технологии энергосбережения и Turbo Boost (если есть). Установившееся в результате этого напряжение на процессоре и будет искомым VID. Важность VID заключается в его взаимосвязи с разгонным потенциалом: чем он выше, тем, как правило, до меньших частот разгоняется процессор, хотя бывают и исключения, когда процессор с высоким VID неожиданно показывает отменный разгон.
При тестировании Intel Core i7-7700K довелось отметить одну интересную деталь: даже под очень жесткими тестами вроде LinX процессор сохраняет свою частоту, равной 4500 МГц по всем ядрам. Следовательно, на практике пользователю придется иметь дело с ней, а не формальными 4200 МГц. Это однозначно противоречит спецификациям Intel и практически наверняка является самодеятельностью ASRock.
В итоговой таблице приводятся данные по энергопотреблению и температурам, достигнутым не только в условиях нагрузки OCCT в режиме «малый набор данных», но и во время рендеринга сцены в Blender (общедоступный тест 2.7x Cycles benchmark (Updated BMW)).
Таким образом было выражено стремление получить данные по двум ситуациям: температуры и энергопотребление, достигаемые с помощью синтетических тестов, и те значения, с которыми придется столкнуться при практической эксплуатации – рендеринг, как правило, является одним из самых требовательных к процессору практических приложений.
В итоговой таблице будут приводиться данные по токам именно согласно значениям, полученным на мультиметре, и пониматься под ними будет ток (потребление) на входе подсистемы питания CPU. Не нужно путать это понятие с энергопотреблением самого 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 процессор).
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 не так принципиально: если неправильно подобрать систему охлаждения CPU, то катастрофы в этом не будет (сработает термозащита), тогда как блок питания (особенно бюджетный, построенный по упрощенной схемотехнике) может оказаться менее терпимым к перегрузкам.
Важная ремарка: перед тем, как слепо копировать описанное, убедитесь в возможностях своей материнской платы. Общепринято за обеспечение работы преобразователей питания ЦП 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 системных плат, а также в форм-факторе Mini-ITX можно встретиться с ситуацией, где питание не разделено. Такие модели будут работать даже в том случае, если разъем 4/8-pin ATX не подключать вовсе. Разумеется, на таких платах любые замеры будут просто некорректными, ведь часть токов проходит «мимо» – по основному питанию ATX.
Ее роль взяла на себя ASRock Z170 Extreme6. Несмотря на уже целый веер обнаруженных различных «это не баг, это фича» «особенностей», пока что данная модель продолжает трудиться на благо общества. И в этот раз она внесла еще один пункт в упомянутый список: режим LoadLine Calibration неожиданно пришлось варьировать.
Как можно помнить из нашего прошлого материала, для поддержания стабильного уровня напряжения на Intel Core i7-7700K требовалась установка «Level3». А вот для разгона Intel Core i5-7600K понадобилась иная схема: для работы на номинальных и сниженных напряжениях пришлось устанавливать «Level4», а для разгона во избежание резких колебаний напряжения требовался режим «Level3».
Весьма интересная тонкость, похоже, связана она с особенностями BIOS и/или настройками ШИМ-контроллера системной платы ASRock. Если сравнивать энергопотребление обоих процессоров, то отличается оно незначительно и на аппаратный уровень такое небольшое различие влиять не должно. Скорее всего, здесь сказывается некая граница режимов работы ШИМ-контроллера.
Да, Intel Z170 – это не совсем то, что ожидается увидеть в тестировании с Kaby Lake, но тому есть две причины. Первая, исключительно прозаическая – пока что не удалось подобрать новую системную плату. Вторая и, кстати, более основательная – «не очень-то и хочется»: с материнскими платами на базе Intel Z270 пока что творится неразбериха – ряд обозревателей наталкивается на проблемы сниженного быстродействия процессоров Kaby Lake в сравнении со Skylake.
В ряде случаев проблема решается (неожиданно!) переустановкой операционной системы Windows. Но, по отзывам, не всегда. В общем, пока что решено воздержаться от дополнительных трат времени, связанных с поиском и обкаткой новой модели. Тем более что у ASRock Z170 Extreme6 нет проблем ни с пониманием новых процессоров, ни с уровнем производительности в работе с ними – обновления BIOS выходят регулярно и на данный момент на сайте ASRock присутствует уже третья по счету версия, ориентированная на Kaby Lake, P7.20.
Подчеркну особо: момент с установкой операционной системы Windows «с нуля» учтен. Копия операционной системы Windows 10, использовавшаяся в процессе тестов, установлена заново в отдельный раздел на SSD-накопителе, установлены абсолютно все свободно доступные обновления Windows Update, в результате которых версия операционной системы – 14393.693.
Теперь немного о мониторинге напряжений. На прошлом процессорном разъеме Intel LGA 1150 это было головной болью обозревателей: конструктивно практически не отличающийся от предыдущих поколений, он не требовал подвода четырех питающих напряжений (CPU Core, iGPU, VCCIO и VCCSA), ограничиваясь одним, из которого уже сам ЦП посредством собственного встроенного преобразователя получал необходимые ему напряжения. В итоге физический, с помощью дополнительного оборудования, мониторинг можно было полноценно осуществлять только на тех материнских платах, где были выведены специальные контактные площадки.
В случае LGA 1151 компания Intel отказалась от подобных нововведений, а потому снова стало возможным контролировать напряжения напрямую, не веря программному мониторингу, который, как известно, любит демонстрировать различные чудеса. Мониторинг напряжения CPU Core, которым приходилось оперировать в разгоне, осуществлялся посредством подключения щупов мультиметра Mastech MY64 к выводам конденсаторов цепи питания процессора с обратной стороны печатной платы.
Важно: при повторении этого приема не нужно бояться перепутать полярность щупов, в этом случае мультиметр лишь отобразит знак «-» на дисплее. Но старайтесь избегать короткого замыкания, особенно соприкосновения таких «крокодильчиков», как на снимке. Особенно если используется достаточно мощный добротный блок питания. Поверьте на слово: такие «крокодильчики» могут раскаляться в прямом смысле слова, а защита мощного БП не будет срабатывать. Картина, которая способна потрясти воображение неопытного экспериментатора. И надо ли говорить, что это чревато возгоранием?
Для замеров уровня энергопотребления использовался мультиметр DT9205A, который включался в разрыв кабеля дополнительного питания EPS12V (на фотографии, если присмотреться, виден еще и шунт, но в данном случае он отключен и не используется, просто не хотелось «разорять» свой самосборный кабель).
Энергопотребление процессоров Intel Core i7-7700K/i5-7600K вполне вписывается в лимиты DT9205A (до 20 А), поэтому такой способ замеров безопасен.
Еще одна ремарка: особо любознательным читателям, желающим повторить процедуру замеров самостоятельно, следует взять на заметку тот факт, что далеко не все мультиметры рассчитаны на такие токи, а превышение лимита чревато повреждением прибора, вплоть до возгорания. Причем также нужно обратить внимание на сами провода и щупы – в состоянии «с завода» DT9205A укомплектовывался такими тонкими, что они начинали плавиться уже при токах около 6-8 А – меньше трети от номинала устройства. Это также может привести к возгоранию. Честно говоря, есть сомнения, что и сам мультиметр сможет выдержать токи больше 16-17 А, но проверять не слишком хочется. Будьте аккуратны в своих экспериментах.
Рабочее напряжение снизить удалось, но совсем ненамного: при изначальных 1.18 В по мультиметру процессор согласился лишь на 1.10 В ровно. Но примерно пять градусов нагрева мы все-таки отыграли.
Разгон вполне неплох – 4800 МГц. По сравнению с протестированными одиннадцать месяцев назад i5-6600K прирост всего 200-300 МГц.
Заветные 5 ГГц? Забудьте: система даже POST не проходит.
Второй участник вдарил по статистике отказом от работы при сниженном напряжении – только номинал.
Но вот в разгоне просто прелесть: 5 ГГц взяты!
Процессор без каких-либо проблем проходит любые тесты, которые на нем запускались: OCCT, LinX, бенчмарки вроде 3DMark, игры. Я специально из принципа гонял его несколько дней – единственного. Почему? Поймете дальше.
Отличительных особенностей две: этот экземпляр обладает самыми низкими штатными напряжениями, а под разгон потребовалось 1.42 В по мультиметру – самый высокий результат в обзоре.
В отличие от предыдущего ЦП, данный образец согласился на снижение напряжения. Незначительно, но все-таки.
С разгоном оказалось скромнее: только 4800 МГц.
И снова экземпляр, не захотевший мириться со снижением напряжения. Мало того, ухудшение и в частотном потенциале: всего лишь 4700 МГц.
Этот образец оказался аналогичным предыдущему. За одним исключением: для достижения 4700 МГц пришлось дополнительно поднимать напряжение.
Про снижение напряжения в номинальном режиме надо забывать – таков посыл: сей процессор также отказался мириться с таким издевательством над своей персоной.
Разгон – 4700 МГц на чуть более низком напряжении – 1.35 В вместо 1.37 В.
Похоже, у этого батча и в самом деле проблемы с низкими напряжениями: этот образец присоединился к своим собратьям.
И разгон не задался: 4600 МГц. Утешительный приз – напряжение 1.3 В – самое низкое в данном исследовании.
Таки да, со снижением напряжений у L641G802 форменная беда.
С разгоном неплохо, но по сравнению со Skylake тоже не блестяще: 4700 МГц. Причем для этого пришлось поднять напряжение до 1.38 В по мультиметру.
Краткое описание:
Сведем в одну таблицу все полученные нами данные.
| Образец | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Серийный номер | 00237 | 02525 | 00524 | 00766 | 00937 | 01475 | 01200 | 03320 |
| 3800 МГц, CPU VCore, мультиметр, В | 1.06 | 1.02 | 1.05 | 1.06 | 1.06 | 1.06 | 1.06 | 1.08 |
| 4200 МГц, CPU VCore, мультиметр, В | 1.18 | 1.11 | 1.16 | 1.18 | 1.19 | 1.17 | 1.17 | 1.20 |
| Величина тока на входе VRM при штатном напряжении, 4200 МГц (OCCT / Blender), А | 7.29 / 4.54 | 5.93 / 3.96 | 5.70 / 4.02 | 7.31 / 4.57 | 7.14 / 4.50 | 6.31 / 4.10 | 6.90 / 4.50 | 7.04 / 4.60 |
| Температура, 4200 МГц (OCCT / Blender), °C | 66 / 54 | 57 / 48 | 59 / 52 | 66 / 54 | 62 / 53 | 66 / 54 | 62 / 53 | 66 / 55 |
| Минимальное напряжение CPU Core при 4200 МГц, установка в BIOS / показания CPU-Z / показания мультиметра, В | 1.100 / 1.072 / 1.11 | - | 1.075 / 1.040 / 1.07 | - | - | - | - | - |
| Величина тока на входе VRM при минимальном напряжении CPU Core (OCCT / Blender), А | 6.36 / 4.08 | - | 5.10 / | - | - | - | - | - |
| Температура (OCCT / Blender), °C | 61 / 50 | - | 56 / | - | - | - | - | - |
| Частота ядер в разгоне, МГц | 4800 | 5000 | 4800 | 4700 | 4700 | 4700 | 4600 | 4700 |
| Частота UnCore в разгоне, МГц | 3700 | 3700 | 3700 | 3700 | 3700 | 3700 | 3700 | 3700 |
| Напряжение CPU Core в разгоне, мультиметр, В | 1.32 | 1.42 | 1.37 | 1.32 | 1.37 | 1.35 | 1.30 | 1.38 |
| Величина тока на входе VRM при разгоне (OCCT / Blender), А | 11.32 / 6.82 | 12.63 / 7.33 | 11.77 / 6.92 | 10.39 / 6.25 | 11.82 / 7.07 | 11.12 / 6.92 | 9.51 / 5.78 | 11.92 / 6.98 |
| Температура самого горячего ядра, OCCT / Blender, °C | 84 / 66 | 94 / 68 | 83 / 65 | 79 / 64 | 85 / 67 | 91 / 71 | 71 / 58 | 86 / 68 |
Наверное, самое важное: я исключил из таблицы само понятие «VID». Как уже отмечалось в методике тестирования, плата ASRock отличилась интересными вольностями в трактовании размерности напряжения процессора. Поэтому я не рискну называть полученные значения именно «VID». Почему я не убрал их вообще? Да потому что так или иначе, но модель ASRock от чего-то отталкивается ведь, верно? И отталкивается одинаково для одинаковых процессоров. Поэтому цифры в таблице хотя бы дают нам понять о соотношении VID испытанных CPU: он у всех образцов, кроме одного, более-менее одинаков.
Несколько странно, но факт: энергопотребление участников отличается. Конечно, замеры мультиметром – это весьма неточный способ из-за того, что в мультиметрах используются медленные АЦП с довольно большим интервалом опроса. Но даже с поправкой на это отличие заметно.
С разницей температур проще: «качество» термоинтерфейса процессоров Intel массового сегмента (именно массового – LGA 115х, у LGA 2011 все-таки припой) известно, тут налицо варьирование температур не только из-за качества кристаллов. Эта паста может высыхать со временем – это отмечали те, кто скальпировал свои экземпляры ЦП не сразу, а спустя пару лет эксплуатации. Да и пузырьки попадаются – опять же, по отзывам энтузиастов. Тут делать выводы просто бессмысленно – слишком много переменных в уравнении.
Что касается заветной частоты 5 ГГц, то… Уже после публикации прошлого материала по Intel Core i7-7700K я взял одного из лучших по его итогам участников, выставил 5100 МГц и практически без сбоев запускал Cinebench, архивацию в 7Zip, встроенные бенчмарки в играх Ashes of the Singularity, Deus Ex Mankind Divided, Hitman 2016, Rise of the Tomb Raider и ряде других. Ошибки были, но мало. А в нашем случае нет никакого запаса. Все восемь образцов сверх своих пределов сбоили везде, дело вообще не в перегреве. Здесь, выставив множитель х50 на процессорных ядрах, нужно просто молиться, чтобы Windows еще на этапе загрузки не выбросила BSOD с сообщением «На Вашем ПК возникла проблема, и его необходимо перезагрузить» – все участники, кроме одного, не могут полноценно даже загрузить Windows, делая это через раз.
У меня, когда я брался за тестирование этих восьми процессоров, был еще один интерес – нестандартный: мне хотелось наткнуться на образец, способный работать на частоте 4200 МГц (которую можно считать номинальной де-факто – по поведению материнских плат) при напряжении 1 (один) В ровно. Этой мечте не то, что не было суждено сбыться, значительная часть ЦП вообще не позволила снизить напряжение сколь-либо заметно относительно номинала. Иначе говоря, психологический барьер не был пройден и здесь. Можно было бы сослаться на неудачную партию CPU, да только вот новая группа набрана образцами из двух разных партий, а не одной.
Основываясь на полученных данных, можно сделать следующий вывод: батча L641G802 лучше избегать, ведь шесть Intel Core i5-7600K с большим разбросом в серийных номерах не впечатлили своими результатами.
Выражаем благодарность:
