Socket 754 материнская плата Gigabyte GA-K8NS и практическое исследование разгона AMD Athlon 64 3200+

Несмотря на то, что 64-битные процессоры AMD анонсированы уже очень давно, они до сих пор не завоевали в России заметной доли рынка, несмотря на все свои преимущества. На мой взгляд, есть четыре основных причины этому.

Во-первых, сразу было объявлено, что Socket 754 долго не проживёт, так зачем вкладывать деньги в платформу, изначально обречённую на исчезновение? Во-вторых, AMD приучила пользователей, что её процессоры стоят дешевле, чем у конкурента, однако у А64 наблюдается примерный паритет с процессорами Intel не только по производительности, но и по цене. В-третьих, оверклокерский потенциал первых экземпляров процессоров AMD Athlon 64 оказался невелик, причём в ближайшее время нас не ждёт переход на новый степпинг с улучшенной разгоняемостью. А раз так, то почему бы не взять вместо А64 хорошо разгоняющийся Р4, тем более, что цены у них сравнимы? Ну, и, наконец, в-четвёртых, несмотря на многочисленные отсрочки анонса процессоров А64, несмотря на то, что к моменту анонса у подавляющего большинства производителей уже давно были готовы семплы материнских плат, оказалось, что чипсеты далеко не идеальны, а платы под Athlon 64 оставляют желать лучшего.

Чипсету NVIDIA nForce 3 150 не удалось повторить успех предшественника, nForce2 – лучшего из чипсетов, предназначенных для Socket A процессоров. Его возможности оказались беднее, чем у конкурирующего чипсета от VIA, шина HyperTransport работала медленнее, а возможность фиксации при разгоне частот на шинах AGP и PCI игнорировалась производителями. Первых двух недостатков чипсет VIA K8T800 был лишён, однако он изначально не умел фиксировать частоты AGP и PCI.

Хорошей иллюстрацией к сказанному может послужить написанный мной ещё в январе обзор материнской платы Gigabyte GA-K8NNXP (NVIDIA nForce3 150). Я тогда впервые тестировал процессор Athlon 64 и материнскую плату под него, сам узнавал новое и рассказывал вам. На изучение я потратил немало времени, однако в итоге остался недоволен. Ключевая фраза звучала так "...более-менее стабильно процессор заработал только на частоте 225 МГц при напряжении 1.6 В" и вся загвоздка в словах "более-менее". Система проходила тесты на частоте 225 МГц, но легко могла выдать ошибку даже на 220 МГц. Возможно дело было в том, что частоты на AGP/PCI были завышены или версия BIOS оказалась слишком сырой, поскольку вскоре я взял на проверку материнскую плату на чипсете VIA K8T800 и она вела себя так же невразумительно. Редкий случай – я тестировал устройство, но не написал об этом отчёт.

Сейчас, к счастью, ситуация начинает меняться в лучшую сторону. Платы и процессоры под Socket 939 уже появились в продаже, стоимость 64-битных процессоров AMD снижается, а под Socket 754 нам обещают недорогие процессоры Sempron 3100+. Судя по первым отзывам, процессоры на "настоящем" ядре Newcastle, в отличие от первых "псевдо-NewCastle", которые представляли собой процессоры на ядре ClawHammer, у которых была отключена половина кэш-памяти, разгоняются немного лучше, а конкурент, наоборот, переводит свои процессоры на горячее и энергоёмкое ядро Prescott.

Помимо вышеупомянутых причин, по которым популярность 64-битных процессоров AMD в ближайшее время неизбежно должна увеличиться, добавилась ещё одна – производители чипсетов подготовили новые наборы логики для этих процессоров. Так на смену чипсету NVIDIA nForce 3 150 вышло новое семейство чипсетов NVIDIA nForce 3 250. Если вас интересуют детали относительно возможностей нового чипсета, то я рекомендую ознакомиться с обзором материнской платы Chaintech Zenith ZNF3-250, где они рассматриваются очень подробно. Если же говорить кратко, то новый чипсет лишился всех недостатков предыдущего и выглядит очень заманчиво.

Сегодня я предлагаю изучить материнскую плату Gigabyte GA-K8NS, основанную на чипсете NVIDIA nForce 3 250 и предназначенную для Socket 754 процессоров.

Gigabyte GA-K8NS
Чипсет NVIDIA nForce3 250
Процессоры Socket 754 AMD Athlon 64
Память Тип: DDR400/ 333/ 266 -184pin
Общий объем до 3Гб DDR памяти в 3 DIMM слотах
Встроенная периферия Сетевой чип ICS 1883 LAN PHY
Звуковой кодек Realtek ALC850
Разъемы ввода/вывода 2 Serial ATA разъема
1 FDD порт
2 UDMA ATA 133/100/66 Bus Master IDE порта
2 USB 2.0/1.1 разъема (поддерживает до 4 портов)
Входной/выходной разъем S/P DIF
2 разъема для вентиляторов
CD/AUX in
1 Игровой/Миди порт
Слоты расширения 1 AGP слот (8x/4x-поддержка AGP 3.0)
5 PCI слотов (совместимы с PCI 2.3)
Задняя панель PS/2 клавиатура / мышь
1 LPT порт
1 RJ45 порт
4 USB 2.0/1.1 порта
2 COM порта
Аудио разъемы (линейный вход, линейный выход, микрофон)
Форм фактор ATX (30.5 см x 23.0 см)
BIOS 2 Mbit flash ROM, Award BIOS

Как видите, эта версия платы обходится без дополнительных контроллеров и все её способности основаны на богатых возможностях чипсета NVIDIA nForce3 250. Формально, как и предшественник, это не чипсет, поскольку функциональность северного и южного мостов объединены в одной микросхеме. Инженеры экспериментируют с разводкой и, возможно, именно поэтому материнская плата Gigabyte GA-K8NS обладает некоторыми уникальными особенностями дизайна. Я, например, ещё никогда не видел Serial-ATA разъёмов, расположенных над слотом AGP.





Зато плату можно похвалить за идеальное расположение разъёмов FDD, IDE и питания, а так же дополнительного разъёма ATX12V.

По-прежнему используется цветовая кодировка коннекторов для подключения кнопок и индикаторов, а также заслуживает одобрения перенос разъёмов USB ближе к правой части платы. Если четырёх разъёмов USB на задней панели окажется недостаточно, то нетрудно вывести ещё два или четыре с помощью дополнительной планки. В то же время облегчается вывод USB на переднюю панель – такой возможностью обладает подавляющее большинство современных компьютерных корпусов.

Кстати о задней панели, её вид вполне стандартен и даже по-хорошему архаичен. Производители материнских плат в своих последних моделях норовят избавиться хотя бы от одного COM-порта, а то и от обоих сразу, да ещё и от LPT впридачу, даже если освободившееся место никак не используется. Здесь же мы видим привычный набор разъёмов.

Радует, что материнская плата использует современный восьмиканальный аудио-кодек Realtek ALC850 с поддержкой технологии Universal Audio Jack (UAJ).

Таким образом, если не считать удивившего меня расположения S-ATA разъёмов, можно посетовать только на недостаточное количество коннекторов для вентиляторов – всего два. Ещё один, расположенный поближе к задней панели, был бы не лишним и пригодился бы для вытяжного вентилятора на задней стенке системного блока.





Приступаем к рассмотрению возможностей BIOS. Нужно отметить, что мне плата попала с версией BIOS F3 – это самый первый релиз. Судя по описанию на сайте, дальнейшие обновления включали всего лишь поддержку новых процессоров, однако плата наотрез отказывалась разгонять процессор и лишь с переходом на версию F5 дело наладилось, хотя заметных внешних отличий версии F3 от F5 очень немного.

Прежде всего, если вы желаете получить доступ ко всем возможностям BIOS, нажмите сочетание клавиш Ctrl-F1 сразу при входе. Вам, например, откроется всё богатство настроек таймингов памяти, на изучение и подбор оптимального сочетания которых нужно потратить не один день.

Традиционно не радует меня на материнских платах Gigabyte раздел BIOS, где контролируются параметры работы системы – минимум конкретных значений. Конечно, загрузив операционную систему, с помощью различных утилит мы можем узнать всю интересующую нас информацию, но почему её нужно скрывать при загрузке? В этом разделе утешает только последний пункт – CPU Smart FAN Control – возможность автоматической коррекции скорости вращения вентилятора в зависимости от нагрузки.

Плата способна на изменение:

  • коэффициента умножения от х5 до х25 (но у меня эта возможность не заработала даже на уменьшение);
  • частоты шины от 200 до 455 МГц (здесь нужно отметить, что к процессорам архитектуры K8 понятие FSB неприменимо, но им пользуются по привычке)
  • частоты AGP от 66 до 100 МГц;
  • напряжения на процессоре от 0.8 до 1.55 В с шагом 0.025 В и далее до 1.7 В с шагом 0.05 В;
  • напряжения на AGP от +0.1 до +0.3 В
  • напряжения на шине HypetTransport от +0.1 до +0.3 В
  • напряжения на памяти +0.1 или +0.2 В.

Здесь уже не всё так хорошо, как хотелось бы. Во-первых, +0.2 В для памяти зачастую недостаточно, а во-вторых, 1.7 В для процессора не так уж много и шаг изменения Vcore – 0.05 В, наоборот, великоват.

Ну да ладно, это всё теоретические рассуждения, а их принято подтверждать практикой. Что с практической проверкой, с разгоном то есть? А с ним, с любимым, всё оказалось просто замечательно! Былые глюки, наблюдавшиеся прежде на проверяемых платах (то работает, то не работает, то зависнет без причины даже на меньшей частоте) исчезли без следа! Если процессор разгоняется, то так же он разгоняется через полчаса, через час и даже на следующий день – никаких неожиданных сбоев или зависаний.

Прежде всего, я убедился, что для разгона очень полезно слегка приподнять напряжение на шине HyperTransport. Именно слегка – на 0.1 В. Проверил очень просто – разогнал процессор, запустил Prime95 и он проработал менее одной минуты. Тогда увеличил напряжение на HT на 0.1 В и он проработал уже более трёх минут. А если поставить +0.2 В – менее одной минуты, а +0.3 – аналогично, поэтому я остановился на +0.1 В.

Процессор достаточно долго работал на шине 230 МГц с напряжением 1.65 В вместо штатных 1.5 В, но всё же вылетел с ошибкой. 1.6 В оказалось недостаточно, а 1.7 В слишком много. Вот где я пожалел, что после 1.55 В у платы слишком большой шаг по увеличению напряжения на процессоре, шаг 0.025 В или даже 0.0125 В был бы более уместным. Когда появятся процессоры, основанные на более тонком техпроцессе, со сниженным напряжением ядра и плата будет их поддерживать – в этом случае у нас с ней проблем не будет, а сейчас, при штатном напряжении 1.5 В уже после 1.55 В переходить на столь большой шаг – это неправильно.





Сокрушался я недолго, оказалось, что при напряжении 1.6 В и частоте шины 228 МГц процессор стабильно работает и проходит все тесты. Для надёжности я немного снизил частоту работы памяти, зато и тайминги установил минимальные.

В этих условиях я и провёл ряд тестов на следующей системе:

  • Материнская плата – Gigabyte GA-K8NS, BIOS F5
  • Процессор – AMD Athlon 64 3200+ (2000MHz, 1 MB cache, ClawHammer)
  • Память – 2x256 MB PC3500 Kingston HyperX
  • Видеокарта – ATI Radeon 9700Pro
  • Жёсткий диск – IBM DTLA 305020
  • Кулер – Zalman CNPS7000A-Cu
  • Термопаста – КПТ-8
  • Операционная система – WinXP SP2, Catalyst 4.7

Закончив с серией тестов, я решил выяснить, а на какой частоте согласится работать процессор без увеличения напряжения? С процессорами А64 это особенно важно, поскольку они обладают уникальной технологией – Cool'n'Quiet. Полагаю, что вы знаете, в чём её сущность – при отсутствии нагрузки процессор уменьшает свою частоту и напряжение питания, а при появлении мгновенно восстанавливает их до штатных значений. Разумеется, чтобы получить от Cool'n'Quiet не только снижение температуры процессора, но и шума, необходимо иметь вентиляторы, меняющие скорость вращения в зависимости от температуры. Как мы могли убедиться ранее, материнская плата Gigabyte GA-K8NS такой способностью обладает.

Впервые мы исследовали работу Cool'n'Quiet при первых тестах процессора AMD Athlon 64 3200+, а затем я подкрепил знания практикой во время проверки материнской платы Gigabyte GA-K8NNXP. Оказалось, что при разгоне Cool'n'Quiet тоже действует, однако не снижает напряжение Vcore, если оно отличается от штатного для процессора. В этом случае пользы от Cool'n'Quiet намного меньше, именно поэтому меня интересовал разгон при штатном напряжении 1.5 В.

Кстати, я нашёл интересный глюк (или фичу) материнской платы. Если Cool'n'Quiet работает и мы перегружаем компьютер, то материнская плата считает штатными сниженную до 800 МГц частоту процессора и уменьшенное до 1.3 В напряжение. Именно с такими параметрами он стартует, а возвращается к своей действительно штатной частоте 2000 МГц (и вновь опускает её до 800 МГц, если нет нагрузки) уже при входе в Windows. Если старт системы "холодный", не после перезагрузки, а после выключения компьютера, то процессор стартует на своей настоящей частоте.

Этот факт можно заметить даже в BIOS, вот результат "холодного" старта:

А вот после перезагрузки:





Частота процессора здесь не указывается, но зато видно, что во втором случае плата считает номинальным сниженное технологией Cool'n'Quiet напряжение. Используя этот глюк, я убедился, что на плате реализовано независимое тактование шин AGP и PCI. Система стартовала даже на частоте шины 260 МГц, ведь при этом с множителем х4 частота процессора лишь немногим превышала 1 ГГц. На больших частотах я не проверял, да и на этой, и на любых других частотах выше 240 МГц система моментально зависала при входе в Windows, ведь при этом множитель повышался до номинального х10, а такие частоты недосягаемы для нашего экземпляра процессора.

Вернёмся к тестам. Проверка показала, что процессор прекрасно работает на частоте шины 222 МГц при штатном напряжении питания и увеличенном на 0.1 В напряжении шины HyperTransport. Эта частота удобна для нас ещё и тем, что мы можем не снижать частоту работы памяти, а оставить её синхронной с процессором!

Здесь, давайте, я всё же сделаю ещё одно небольшое отступление по поводу терминологии. Я продолжаю оперировать понятиями "частота шины", "FSB", "синхронно", но это по привычке, они действуют только формально, по аналогии со старыми процессорами и чипсетами, к А64 они отношения не имеют. Как было раньше? Главной была частота системной шины – FSB и именно по ней синхронизировались все остальные частоты. Мы вычисляли частоту работы процессора, памяти, шин AGP и PCI, основываясь именно на FSB.

У А64 есть процессорное ядро и в него интегрирован контроллер памяти. Частота её работы отсчитывается от частоты работы процессора, например, чтобы память с нашим процессором работала на частоте 200 МГц, используют делитель 10 (2000/10=200), если у нас память DDR333, то 12 (2000/12=166). Само понятие синхронности потерялось, поэтому формально, если говорить о синхронности, память в нашем случае должна работать на частоте 2000 МГц, что совершенно нереально. Грубо говоря, чем меньше частота процессора и чем выше частота работы памяти, тем "синхроннее" они работают. Например, для процессора с частотой 1800 МГц делитель для памяти DDR400 будет равен 9 (1800/9=200), а для процессора с частотой 2200 МГц – 11 (2200/11=200). Для нас значения этих делителей никакой роли не играют, важно, чтобы для каждой конкретной модели процессора они были как можно меньше.

Итак, при частоте процессора 2280 МГц я был вынужден использовать для памяти делитель 12, устанавливать её как DDR333 (2280/12=190), чтобы избежать вероятности сбоев из-за высокой частоты работы памяти, но зато тайминги были минимальны – 2.0-2-2-5. Сейчас, при частоте процессора 2220 МГц, я могу установить для памяти делитель 10 (2220/10=222). Однако на этот раз для надёжности мне пришлось увеличить тайминги до 2.0-3-3-7.

Именно в этих условиях я вновь провёл те же тесты, что и при разгоне процессора до частоты 2280 МГц и предлагаю ознакомиться с полученными результатами. Разрешение экрана устанавливалось 1024х768, все тесты проводились минимум три раза, чтобы исключить возможность случайной ошибки.

Test

CPU/Memory, MHz
2280/190 (2.0-2-2-5) 2220/222 (2.0-3-3-7)
3DMark 2001SE 18786 18785
3DMark03 v.3.4.0 5320 5316
3DMark03 CPU Test 767 777
Far Cry v1.1 57.74 58.05
Doom3 demo1 37.1 37.2
UT2004 botmatch-torlan 99 98.3

Смотрите, какая замечательная картина вырисовывается – результаты практически идентичны! В первом случае у нас немного выше частота процессора и лучше тайминги памяти, но ниже её частота. Во втором варианте наоборот – частота процессора ниже, тайминги хуже, но это компенсируется возросшей частотой работы памяти и результаты одинаковы. Так зачем нам повышать напряжение и разгонять процессор по максимуму, если во втором случае мы получаем ту же скорость, но на холодном и тихом процессоре благодаря работающей в полную силу технологии Cool'n'Quiet. Естественно, что следует выбрать именно второй вариант.

Счастливый и довольный, я уже собирался приступить к написанию этого отчёта, однако решил выяснить скорость работы процессора в номинальном режиме на штатной частоте 2000 МГц. Разумеется, память на частоте 200 МГц работала с минимальными таймингами 2.0-2-2-5. Результаты повергли меня в шок. Смотрите сами, на диаграммах приведены все три варианта работы процессора: в штатном режиме и при двух вариантах разгона.

Нет, конечно, в штатном режиме скорость системы немного ниже, чем при разгоне, но эта разница настолько мала... Сгоряча я решил, что меня ограничивает видеокарта. Заменил Radeon 9700Pro на Radeon X800Pro, запустил UT2004 и получил всё те же результаты: 93 в номинале и 99.5 при разгоне. Видеокарта не помогла, скорость упирается в процессор.

Раз так, то почему же мы почти не видим прироста скорости от разгона процессора? Всё дело в интегрированном в процессорное ядро контроллере памяти. При разгоне мы вынуждены либо снижать частоту работы памяти, либо устанавливать завышенные тайминги и любое подобное действие катастрофически сказывается на производительности.

Вывод, который напрашивается из результатов проверки, мне даже страшно произнести – для подобных слаборазгоняющихся процессоров AMD Athlon 64 разгон вообще неактуален. Намного важнее разгон памяти. Для получения максимальных результатов следует выяснить частоту, при которой память способна работать с минимальными таймингами и разгонять процессор только до этого предела. Любое ухудшение параметров работы памяти неизбежно отрицательно скажется на результатах, несмотря на увеличившуюся частоту работы процессора.

Здесь следует обязательно отметить, что всё вышесказанное справедливо только для процессоров, у которых контроллер памяти интегрирован в ядро и которые настолько плохо разгоняются, что увеличение частоты работы процессора не может компенсировать ухудшение параметров работы памяти.

В ближайшее время я собираюсь продолжить тесты нашего процессора на других материнских платах и уточнить оптимальные параметры его работы. В частности, можно попробовать найти материнскую плату, способную уменьшать множитель процессора и проверить мои утверждения при разгоне со сниженным коэффициентом. В этом случае мы получим больше свободы при разгоне процессора. Кроме того, надеюсь, что со временем удастся его заменить и найти экземпляр, который разгоняется лучше. В нашей статистике уже зафиксированы результаты разгона процессоров А64 до 250 МГц по шине, хотелось бы самому проверить реальность и эффективность подобного разгона.

Что касается материнской платы Gigabyte GA-K8NS, то я в целом удовлетворён её возможностями, а чипсет NVIDIA nForce 3 250 однозначно предпочтительнее предшественника. Надеюсь, что в скором времени мы продолжим тесты материнских плат для процессоров AMD Athlon 64 на разных чипсетах и от разных производителей. Согласитесь, что Socket A – это уже вчерашний день, платы и процессоры Socket 478 доступны сегодня, но они уже достаточно хорошо изучены, а LGA775 – это день послезавтрашний. Чтобы завтра начать использовать новые процессоры А64 и платы для них, нам нужно предварительно изучить их сильные и слабые стороны. Чем мы и займёмся.


Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.


P.S. При дальнейшей эксплуатации выявились различные отрицательные стороны материнской платы Gigabyte GA-K8NS.

Во-первых, это характерная для Gigabyte реализация технологии Watch-Dog-Timer, когда при малейшем сбое параметры в BIOS, относящиеся к процессору и памяти, сбрасываются на номинал и их приходится выставлять заново. Кроме того, при этом не выдаётся никакого предупреждения.

Во-вторых, выяснилось, что несмотря на наличие опции в BIOS, позволяющей управлять скоростью вращения вентиляторов, в реальности она не работает. Последней каплей оказалась неспособность платы управлять множителем на процессорах ClawHammer ревизии C0.

В итоге мы отказались от использования платы Gigabyte GA-K8NS в качестве тестовой.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
Страница 1 из 0
Оценитe материал
рейтинг: 4.3 из 5
голосов: 91


Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают