Шесть месяцев и пять дней. Именно столько прошло с момента публикации последнего материала, посвященного экспериментам с разгоном процессоров. Почему так вышло? Тут на самом деле сразу две причины. Во-первых, CPU Intel последнего (на тот момент) поколения мы тестировали аж трижды (i7-7770K, i5-7600K и i3-7350K) и особого интереса к ним уже не было: частотный потенциал колебался не слишком сильно, основным ограничением было посредственное качество термоинтерфейса под крышкой-теплораспределителем ЦП Intel.
В марте дебютировали процессоры AMD Ryzen. Разгонный потенциал их тоже быстро стал известен и, честно говоря, не было на тот момент особого интереса экспериментировать с множеством образцов – платформа готовилась в спешке и вышла откровенно «сырой» и с ограничениями в разгоне. В июне, как только стала доступной новая версия AGESA 1.0.0.6, мы в рамках соответствующего материала сразу оценили изменения в платформе, которые в первую очередь коснулись подсистемы памяти – появились новые множители, открылся доступ к таймингам, улучшилась совместимость. Но и на тот момент чувствовалось, что впереди у инженеров компании большой объем работы.
За три месяца с момента фактического релиза AGESA 1.0.0.6 к материнским платам Socket AM4 вышла целая цепочка новых версий BIOS, с каждой из которых вносились очередные улучшения и оптимизации (правда, на практике разница была уже не так заметна). Было обновление и AGESA – в июле вышла 1.0.0.6a. Примерно две недели назад начало распространяться очередное обновление – версия 1.0.0.6b. И хотя, по множеству слухов и утечек, AMD уже полным ходом готовит AGESA 1.0.0.7, было решено, что пора уже и знать меру в ожидании, когда эта эпопея таки закончится.
Для первого пробного материала благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, из ее запасов было на время позаимствовано шесть процессоров AMD Ryzen 5 1600, которые мы постараемся разобрать в плане их возможностей по разгону.
Это будет пятнадцатый по счету материал, посвященный исследованию разгонного потенциала процессоров AMD и Intel, за последние два с небольшим года:
Маркировка процессоров AMD Ryzen (не забываем, что в исполнении Socket AM4 выпускаются еще и APU и их это не затрагивает) в сравнении с предыдущими процессорами AMD визуально претерпела серьезные изменения. Теперь на теплораспределительной крышке красуется крупный логотип «Ryzen», а маркировочные строчки сместились вниз. Однако принцип построения практически не изменился.
Полноценной расшифровки первой строки для Ryzen я пока не нашел, но по аналогии со старыми сериями, скорее всего, дело обстоит так.
«Y» - ?; «D» - Desktop (настольный); «1600» - модель; «BB» - величина TDP 65 Ватт; «M» - процессорный разъем Socket AM4 (у APU AM4 тоже «M»); «6» - количество ядер; «I» - объем кэша L2 3 Мбайт (у 1200/1300 (2 Мбайт) стоит символ «K», у 1700/1800 (4 Мбайт) – «8»); «AE» - ревизия процессора ZP-B1.
Вторая строка однозначно содержит дату выпуска процессора. Первые два символа строки «UA» - номер партии, затем, в следующем блоке, два символа кодируют год, ещё два символа обозначают неделю, в нашем случае – 5-я неделя 2017 года. Да-да: промежуток с 30 января по 5 февраля 2017 года. Честно говоря, я был немало удивлен, что во второй половине года мне попадутся процессоры, родившиеся на конвейере чуть ли не в рождественские праздники. А «SUT» расшифровываются как «Suzhou» (Сучжоу, Китай – завод по сборке процессоров) + «Texas» (полупроводниковое производство компании GlobalFoundries в городе Остин, штат Техас, США).
В третьей строке указано «место рождения в кремнии» – США.
Четвертая строка – та территория, на которой расположены фабрики, где происходит окончательная «разделка» кремниевых пластин («вафель») – резка, упаковка (имеется в виду закрепление кристалла на текстолите и накрытие крышкой), тестирование и маркировка. Высокотехнологичное производство в Штатах, а операции, требующие больше физической работы – в Китае.
Все процессоры оказались не просто из одной партии, а с подряд идущими серийными номерами (причем никаких других партий на тот момент не было):
В первую очередь процессор проверяется на разгонный потенциал ядер: устанавливается напряжение CPU VCore на максимально безопасном для постоянной эксплуатации уровне 1.4 В, после чего перебираются различные множители (начиная с 38 и выше – об этом ниже). После нахождения работоспособного осуществляется попытка снизить напряжение CPU VCore. Поиск нестабильности осуществляется OCCT 4.5.1 (условие – не менее часа непрерывной работы).
После этого осуществляется разгон оперативной памяти (напряжение CPU NB/SoC устанавливается равным 1.1 В). Проверка стабильности в этом режиме осуществляется запуском Prime95 с ручным указанием занимаемого объема памяти, также не менее часа.
В заключение тестирование на стабильность проводилось Steam-версиями игр Ashes of The Singularity: Escalation и Rise of the Tomb Raider, встроенные тесты производительности которых запускались с использованием API Vulkan и DX12 соответственно.
После них запускался в цикле «Sky Driver: тест физики» из состава программного пакета 3D Mark (64-bit).
Прохождение полного комплект указанных тестов хоть и не идеально и не дает стопроцентной гарантии (как и любые другие тесты), однако дает возможность считать достигнутые результаты как минимум близкими к беспроблемной постоянной эксплуатации.
Для исследования разгонного потенциала оперативной памяти я обычно использую материнскую плату MSI B350 Tomahawk. В принципе, мощность преобразователя питания процессора на ней такова, что лишь в разгоне старших процессоров семейства Ryzen 7 на высоких напряжениях могут проявляться ограничения (о чем недавно писалось в соответствующем обзоре).
Однако в моем распоряжении имеется плата более высокого класса Gigabyte Aorus GA-AX370-Gaming 5, оставшаяся после ее обзора. Московский офис Gigabyte разрешил мне использовать ее в экспериментах, чем я и воспользовался.
Данная плата выбрана не только за более мощные преобразователи питания процессора, но и за то, насколько отлично она умеет фиксировать выдаваемые напряжения: напряжения устанавливаются ровно по настройкам (согласно замерам мультиметрами) и не колеблются в зависимости от режимов нагрузки.
За время, прошедшее с публикации обзора, на сайте Gigabyte были размещены уже две версии микрокода BIOS и на данный момент актуальной является F9a. В последней версии прошивки снова довелось столкнуться с «фирменным» поведением плат Gigabyte: иногда при неудачных настройках срабатывает DualBIOS и запускается микрокод BIOS, записанный в резервную микросхему (который на этом экземпляре умышленно не обновлялся мною и основан еще на AGESA 1.0.0.4 – F3n):
Запустить основной BIOS снова (в данном случае F9a) можно только одним способом – произвести полный сброс перемычкой. Обойти этот недостаток можно только одним способом – менее агрессивно перебирать настройки, повышая частоты и меняя тайминги и напряжения более плавно. Да, это не совсем неудобно – каждый новый процессор/память приходится «прощупывать» с более низких частот (например, лучше не пробовать выставить множитель процессора наобум сразу равным, например, 41). Но это вполне терпимо.
Оперативная память, работающая на частотах свыше 3066-3200 МГц – явление само по себе не такое частое как в отзывах обладателей систем на AMD Ryzen, так и в подавляющем большинстве обзоров, как русскоязычных, так и заграничных. Дело в том, что чтобы достигнуть такой или хотя бы близкого значения, нужно просто подойти к вопросу выбора оперативной памяти более-менее осознанно, а не хватать в магазине что попало. В случае с обзорами – целенаправленно обновить тестовое железо, а не упорно использовать какую-нибудь ADATA или Corsair «лохматых» годов выпуска, которые зачастую сами по себе уже устарели и на 3000+ просто не способны.
Нет, при определенном везении можно, например, справиться с SK Hynix (если модули сами по себе могут работать на высокой частоте), но затраты времени и сил на это – зачастую слишком значимы. Достаточно заглянуть в тему по процессорам Ryzen в конференции Overclockers.ru и посмотреть на списки профилей настроек, выкладываемых уважаемым 1usmus: речь зачастую идет о переборе не одного десятка второстепенных и не всегда очевидных параметров. И не всегда с положительным результатом. А с выходом новой BIOS старый профиль может не сработать, измениться соотношение между настройками, какая-то из-за ошибки программистов – перестать работать.
Понятно дело, что иногда приятно пару-тройку вечеров скоротать за путешествиями по вкладкам BIOS и увлекательными играми в TestMEM и Linpack, но речь-то идет о практическом оверклокинге для обыденной жизни, а не как о процессе ради процесса. Нужен разумный баланс между усилиями и результатом.
Как показывает практика, с процессорами AMD Ryzen наиболее прост и незатейлив разгон при использовании модулей на микросхемах Samsung B-die и E-die. Да, это выходит целенаправленная покупка, но новую память покупать зачастую так и так надо: на Ryzen, по крайней мере, по моим скромным впечатлениям, перебираются в большинстве своем обладатели старых систем еще с памятью DDR3, а не, например, LGA2011v3. Так почему бы не приложить изначально несколько большие усилия для собственного удобства? Тем более что микросхемы Samsung и на Intel тоже разгоняются в целом выше среднего, т.е. это в любом случае весьма выгодное вложение. Суровая статистика такова: подавляющее большинство «оверклокерских» комплектов памяти с заводскими частотами 3466 МГц и выше построены именно на них, а не, например, на Spectek.
Да, этим летом, например, Kingston, которая для своих модулей DDR4 использует DRAM практически исключительно SK Hynix и Micron (изредка попадается Nanya), анонсировала новые комплекты с частотами до 4000 МГц включительно. Однако с тех пор – полная тишина: на сайте их нет, обзоры не находятся. Что наглядно говорит о реальном массовом (а не штучном для выставок) разгонном потенциале. О чем вообще спорить, если даже сама Micron в высокочастотных версиях модулей Crucial Elite использует не свои собственные микросхемы DRAM, а покупает их у своего конкурента Samsung? Все вполне наглядно.
Следующий нюанс – в выборе готового комплекта (в моем случае – G.Skill). Почему он, а не OEM-модули? Да, действительно, обычные OEM-модули Samsung могут порадовать хорошим разгоном. Но я сам достаточно стабильно перебираю различную память и уже по собственно опыту знаю, что в целом на таких модулях более-менее уверенно можно рассчитывать лишь на порядка 3333 МГц. Причем это будут немалые тайминги вроде 16-18-18/18-18-18 и то никакой гарантии, что не попадется неудачный экземпляр. И это – лишь лирика.
А есть и проза. Во-первых, OEM-модули именно на Samsung B-die, еще надо поискать - это весьма дефицитная позиция в прайс-листах магазинов. Во-вторых – цена: магазины просят за одиночный модуль DDR4 Samsung объемом 8 Гбайт порядка 5-6 тысяч рублей (независимо от того, какие именно микросхемы там стоят). В то же время, готовый комплект, например, KFA2 HOF 3600 или G.Skill TridentZ 3600 обойдется в сумму порядка 11-12 тысяч рублей (второй в московской рознице редок, мой комплект приехал из Германии). Понятно, что далеко не всегда есть такой выбор и что не все готовы связываться с той же почтовой пересылкой (ее стоимость в 2000-3000 рублей, если говорить, например, об одном известном немецком магазине, можно нивелировать, скооперировавшись, но остаются еще различные риски), но тут выбор прост: или качество или компромиссы.
Именно поэтому мной был приобретён и используется на постоянной основе комплект G.Skill TridentZ DDR4-3600 (F4-3600C17D-16GTZ), построенный на базе микросхем Samsung B-die и состоящий из двух одноранговых модулей объемом 8 Гбайт каждый - комплект с заранее известным потенциалом (заводская частота 3600 МГц и конкретные тайминги).
Архитектура процессоров AMD в исполнении Socket AM4 такова, что им требуется два основных питания, отличающихся значениями напряжений – собственно процессорных ядер (CPU Core Voltage) и отдельно кэша L3 (если он есть), контроллеров памяти, SATA, PCI-E и т.д. (CPU NB/SoC Voltage). Отдельным преобразователем обеспечивается питание оперативной памяти.
Контроль за напряжениями осуществлялся непрерывно посредством подключенных к элементами подсистемы питания процессоров двух мультиметров одновременно: Pecanta DT9205A и Mastech MY64.
Также на фото можно заметить амперметр, который подключен к шунту в дополнительном питании EPS12V, через которое получает питание VRM процессора. К сожалению, точность данного амперметра на низких уровнях токов оставляет желать лучшего (чем больше токи, тем он точнее, амперметр рассчитан на токи до 50 А и ранее использовался при тестах процессоров AMD FX, у которых и 30А не были редкостью), поэтому он установлен только для общего контроля, данные с него в статье не приводятся. Да, используемый мультиметр Pecanta DT9205A позволяет мерять токи до 20А, но перед написанием данного материала именно эта его функция отказала.
Могу кратко сказать, что сила тока в максимальном разгоне Ryzen 5 1600 находилась в пределах 11-13 А. Что, с учетом КПД подсистемы питания процессора, который должен быть не меньше 90%, что дает нам порядка 120 Ватт на процессоре (повторю: в максимальном разгоне). Что, кстати, неплохо согласуется с показаниями программного мониторинга Gigabyte Aorus GA-AX370-Gaming 5.
Используемый тестовый стенд собирался из следующих комплектующих:
Программное обеспечение:
Первый образец достиг неплохих 3850 МГц при неплохих же 1.3 В. К сожалению, при разгоне памяти напряжение CPU VCore пришлось поднять на 0.05 В. Зато удалось получить 3466 МГц с таймингами 14-16-16.
Но для стабильного разгона пришлось дополнительно фиксировать параметр procODT на значении 60 ohm, а CLDO_VDDP – на 810.
Первый блин комом не вышел. Порадуемся и двинемся дальше.
Разгон процессора по частоте еще лучше – 3900 МГц. Но и напряжение пришлось задрать до 1.4 В. С другой стороны, для разгона памяти не пришлось проводить каких-либо дополнительных манипуляций с ЦП, хотя конфигурация параметров оперативной памяти оказалась иной – 3333 МГц, но с таймингами 14-14-14.
Подняв напряжение CPU VCore до 1.45 В, можно получить стабильность на 3466 МГц, но 1.45 В уже являются рискованными, а потому этот результат я не учитываю.
А вот здесь неприятный сюрприз. Нет, поначалу все было относительно неплохо: 3875 МГц при 1.4 В. Но вот дальше, с разгоном памяти, начались пляски вокруг и около. 3466 МГц 14-14-14 – не запускается. Изменяем ProcODT на 60 – запуск есть, но Windows уже на этапе появления Рабочего стола «падает». Меняем тайминги на 14-16-16 и 16-16-16 – система рушится после 3-5 минут Prime95. Опускаем частоту до 3333 с таймингами 16-16-16 – теперь система не «падает», а просто Prime95 в случайном порядке останавливает один из потоков с ошибкой.
Не стану описывать все пробы, скажу лишь, что стабильно система стала работать лишь при снижении частоты процессора до 3800 МГц с сохранением прежнего напряжения и установке памяти на частоте 3200 МГц с таймингами 14-14-14.
Также процессор оказался самым «горячим» среди тестируемых, хотя разговор идет о совсем небольшой разнице.
Чуть-чуть не дотянули до заветных 4 ГГц: процессор заработал на 3950 МГц.
Правда, поводов для радости поубавилось после того, как были начаты пробы памяти на разгон. Сначала было решено попробовать пожертвовать хорошим разгоном именно памяти, но при сохранении исходной частоты процессора, система не заработала стабильно ни на 3466, ни на 3333, ни на 3200 МГц. В конечном итоге пришлось смириться с потерей 100 МГц по процессору, после этого по памяти были получены 3333 МГц с таймингами 14-14-14.
Кстати говоря, частоту процессора-то пришлось снизить, а вот напряжение CPU VCore не позволило снизить ни на йоту.
Еще один результат в 3950 МГц. И та же необходимость отступить на 100 МГц ради достижения на памяти 3333 МГц с таймингами 14-14-14.
Еще один экземпляр, описываемый как «3900 или 3800+3333».
| Образец | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Разгон процессора отдельно | ||||||
| Достигнутая частота процессора, МГц | 3850 | 3900 | 3875 | 3950 | 3950 | 3900 |
| Напряжение CPU VCore, мультиметр, В | 1.31 | 1.41 | 1.41 | 1.41 | 1.41 | 1.41 |
| Температура процессора, °C | 57.3 | 63.5 | 64.4 | 62 | 64 | 62 |
| Разгон процессора с памятью | ||||||
| Достигнутая частота процессора, МГц | 3850 | 3900 | 3800 | 3850 | 3850 | 3800 |
| Напряжение CPU VCore, мультиметр, В | 1.35 | 1.41 | 1.41 | 1.41 | 1.41 | 1.41 |
| Температура процессора, °C | 61.6 | 63.3 | 66.5 | 62.5 | 62.5 | 63.8 |
| Частота памяти, МГц | 3466 | 3333 | 3200 | 3333 | 3333 | 3333 |
| Формула таймингов | 14-16-16 | 14-14-14 | 14-14-14 | 14-14-14 | 14-14-14 | 14-14-14 |
Небольшое дополнение: все шесть участников позволили разгонять оперативную память при напряжении CPU NB/SoC равном 1.1 В, не ниже.
Первый экспериментальный заход с самими процессорами AMD Ryzen. Удачный? На мой взгляд, вполне: при условии обновления BIOS до актуальной версии на базе AGESA 1.0.0.6b в среднем можно рассчитывать на 3850 МГц и разгон памяти (при условии, что это Samsung B-die/E-die) до 3333 МГц.
Впрочем, есть и достаточно выраженные «качели», когда ради разгона памяти приходится жертвовать частотой процессора или поднимать напряжение CPU VCore. Тут пользователю придется выбирать уже по своим задачам и потребностям: нужны ли ему эти 100 МГц ради красивого числа или важнее более быстрая подсистема памяти.
Считать за полноценную статистику полученные результаты пока рано из-за того, что все образцы – с подряд идущими серийными номерами, а это значит, что они могли быть вырезаны и вовсе из одной кремниевой пластины. Мало того – дата производства процессоров, условно говоря, давняя – сейчас сентябрь.
Но некоторый подтвержденный ориентир мы получили. Продолжим двигаться в этом направлении дальше, пробуя и другие AMD Ryzen, и те же 1600, но из других, более новых партий.
Выражаем благодарность:
