Эта работа была прислана на наш "бессрочный" конкурс статей и автор получил награду – фирменную футболку сайта и материнскую плату EPoX EP-9NPA+ Ultra.

• 1. Введение
• 2. Комплект поставки
• 3. Спецификации
• 4. Дизайн платы и система охлаждения
• 5. BIOS
• 6. Разгон и тестирование
• 6.1. Тестовая конфигурация и драйверы
• 6.2. Совместимость с различными модулями памяти
• 6.3. Разгон Sempron 2800+ на ядре Palermo E6 и температурный режим
• 6.4. Тестирование прироста производительности от разгона
• 7. Заключение

1. Введение

К настоящему времени платформа Socket754 применяется в основном для построения недорогих систем на базе процессора AMD Sempron. А для успешного разгона этих процессоров (особенно младших моделей на ядре Palermo E6) самая важная характеристика материнской платы – максимальный разгон по шине. В идеале она должна быть способна на стабильную работу вплоть до 350-400 MHz. И такой идеал под Socket754 давно уже был найден. Это DFI nF3 250Gb LanParty UT, которая у меня работала стабильно с частотой шины 385 MHz. Но эта плата построена на чипсете nForce3 с присущими ему недостатками (типа "фризов" с видеокартами на чипах GeForce6), да и карты с интерфейсом AGP уходят в прошлое и уже не актуальны при сборке нового компьютера.

Таким образом, возникла проблема выбора материнской платы с разъемом Socket754 и поддержкой видеокарт с разъемом PCI-E. Для построения таких плат используется недорогой чипсет nForce4-4X, а их ценовая категория находится на уровне 80$. К сожалению, у DFI на чипсете nForce4-4X есть только одна модель, оверклокерские возможности которой далеки от возможностей серии LanParty. У Epox есть EP-8NPAJ и EP-8NPA7I. EP-8NPAJ я не смог найти в продаже, а желание купить EP-8NPA7I исчезло после прочтения обзора о ней. Пришлось обратить внимание на модель NV8 от Abit, которую я нашел в продаже, но по цене примерно на ~$15 дороже, чем модели от других производителей на этом же чипсете. После поисков информации об этой плате был найден обзор на сайте cpluse.com "ABIT NV8 the Sempron's Best Friend", прочитав который, я сделал предварительный вывод, что плата неплохая и решил посмотреть, насколько хорошо она справится с разгоном процессора Sempron 2800+ Palermo E6 с применением воздушного и водяного охлаждения.

2. Комплект поставки

У Abit сделан единый дизайн коробки на всю серию дешевых плат на чипсетах семейства nForce4: KN8 Ultra на nForce4 Ultra, KN8 на nForce4 и NV8 на nForce4-4X. Коробка имеет следующий вид:

Внутри коробки, кроме самой платы, есть следующее:

• один 80 жильный IDE шлейф, флоппи-шлейф и четыре SATA шлейфа;
• заглушка для корпуса;
• планка с двумя USB-портами;
• руководство по установке и руководство пользователя;
• дискета с RAID-драйвером и CD с драйверами чипсета и утилитами;
• наклейка со схемой расположения джамперов на плате.

В набор программного обеспечения, которое поставляется с Abit NV8, входят две программы: Abit EQ и Abit FlashMenu. FlashMenu – программа для скачивания и прошивки BIOS из Windows. Abit EQ – программа мониторинга таких параметров системы как температуры, скорости вращения вентиляторов и напряжения.

3. Спецификации

4. Дизайн платы и система охлаждения

Сама плата имеет следующий вид:

С обратной стороны через пластиковую прокладку установлена металлическая backplate и под ней в на этот раз нет никаких элементов, которые можно было бы сколоть:

На задней панели расположены RJ45-порт (Gigabit Ethernet), 4 порта USB 2.0, 6 звуковых mini-jack входов/выходов и один оптический S/PDIF-выход, по одному COM и LPT порту, PS/2 порты для мыши и клавиатуры.

Для охлаждения чипсета используется кулер с медным основанием и загнутыми вверх краями:

С охлаждением чипсета без поднятия напряжения на нем он вполне справляется, но при этом сильно шумит (скорость вращения около 5000 RPM). Но стоить поднять напряжение на чипсете хотя бы до 1.70 V и его возможностей уже начинает не хватать, т.к. сильный нагрев чипсета ограничивает максимальную стабильную частоту шины.

Схема питания процессора трёхфазная и включает в себя 6 мосфетов, 3 больших конденсатора Rubycon (10V, 1200mF) и несколько мелких (их маркировки я не смотрел):

На мосфетах через термопрокладку установлен алюминиевый радиатор:

Если у вас установлена СВО, то отверстия в PCB, за которые крепится радиатор, можно использовать для крепления водоблока. Но особой необходимости в этом нет, мосфеты на Abit NV8 греются слабо, и этот радиатор вполне справляется с их охлаждением. Желательно только заменить прокладку под ним на термопасту.

5. BIOS

Плата была куплена с BIOS версии 1.0, который не позволял поднять частоту шины даже до 220 MHz. Поэтому вместо него сразу же был прошит BIOS v1.1. После обновления проблема с разгоном по шине исчезла. BIOS основан на коде Phoenix Award BIOS v6.00 и в нем есть следующие разделы:

Раздел SoftMenu предназначен для настройки частот и напряжений:

В нем показана модель установленного в системе процессора и его текущая частота. Можно изменить частоту FSB в интервале от 200 до 450 MHz с шагом 1 MHz и частоту на шине PCI-E от 100 до 145 MHz так же с шагом 1 MHz. Далее должен быть параметр для изменения множителя (Multiplier Factor), но в случае установки процессора Sempron он скрыт. Если установить Athlon64, то множитель можно будет изменять вниз до 4x, с шагом 0.5x (т.е. половинные множители тоже доступны).

Напряжения изменяются в следующих пределах:

• СPU Core Voltage: от 1.50V до 1.80V c шагом 0.02V. Максимум можно выставить 1.95V (!), промежуточных значений между 1.80V и 1.95V нет. В случае установки на плату процессора с номинальным напряжением отличным от 1.50V, на него подается напряжение, установленное в BIOS, за вычетом разницы между его номиналом и 1.50V. В моем случае это был Sempron на ядре Palermo степпинга E6, у которого по дефолту 1.40V и с учетом этой особенности на него реально подавалось на 0.1V меньше установленного в BIOS.
• DDR RAM Voltage: от 2.50V до 2.70V с шагом 0.05V и от 2.70V до 3.20V с шагом 0.1V. 3.20V очень неплохо и достаточно почти для любой памяти (кроме памяти на чипах Winbond).
• DDR Ref Voltage: -0.06, -0.03V, default, +0.03V. Данный параметр оказался бесполезен, т.к. его изменение не повлияло ни на DDR RAM Voltage, ни на разгон памяти.
• nForce4-4x Voltage: от 1.50V до 1.70V с шагом 0.05V и от 1.70V до 2.00V с шагом 0.1V.
• Hyper Transport Voltage: Default, +2%, +4%, +8%, +12%, +16%.

В разделе Advanced Chipset Features можно изменить множитель частоты HyperTransport от 1x до 5x с шагом 1x (половинные множители недоступны). По умолчанию установлен множитель 4x. "Auto" и каких-либо "умных" (AI) технологий не предусмотрено. Если не позаботиться об этом параметре до поднятия частоты FSB, то в результате запредельной частоты HT плата просто перестанет стартовать и придется сбрасывать все настройки и выставлять их заново.

Несмотря на то, что официально для чипсета nForce4-4x частота шины HyperTransport ограничена на уровне 800 MHz, возможность работы на 1000 MHz определяется ревизией чипсета. Платы на старой ревизии A2 могли стабильно работать только на 800 MHz HT, но на новых платах устанавливается nForce4-4x ревизии A3, который способен работать с НT=1000 MHz. Чтобы узнать ревизию чипсета, даже не обязательно снимать с него кулер, т.к. это можно посмотреть в программе CPUZ в разделе Motherboard. Но способность работать с частотой НT=1000 MHz не означает поддержку множителя 5x для HT, это просто означает возможность выставить НT=1000 MHz как 4x250 или как 3x333.

В этом же разделе можно отключить SSE-инструкции и включить кэширование BIOS. Настройки памяти собраны в отдельном подразделе DRAM Configuration:

Выбор делителей для частоты памяти ограничен следующим набором: 200, 266, 333, 400, 433, 466, 500. Нестандартных делителей (типа 150 и 183) нет, зато есть бесполезные (433, 466 и 500), которые как повышающие все равно не работают. Из таймингов очень не хватает наличия Max Async Latency и Read Preamble. И вот почему: если запустить A64-tweaker, то видно, что по умолчанию параметр Max Async Latency выставлен на 6 ns!!! А для нормального разгона памяти нужно 7ns, или даже 8ns.

Из остальных разделов интерес представляет PC Health Status:

• FAN Fail Alarm: функция подачи звукового сигнала на PC-Speaker при остановке вентилятора (на выбор CPU/NB/SYS);
• Shutdown When FAN Fail: функция автоматического отключения при остановке указанного (CPU/NB/SYS) вентилятора. Для работы этой функции OC должна иметь поддержку ACPI;
• CPU Fan EQ Speed Control: функция снижения оборотов вращения вентилятора подключенного к CPU-fan. Можно ограничить скорость на уровне от 60% до 100% c шагом 10%;
• CPU Fan Active Temperature: тут можно указать порог температуры (от +50°с до +90°с) ниже которого будут происходить снижение оборотов CPU-fan.

Abit NV8 дает информацию с трех температурных датчиков, показывающих температуру CPU, чипсета и температуру воздуха на поверхности платы. При этом узнать температуру чипсета нельзя ни в BIOS’е, ни в программе Abit EQ, но S&M её показывает.

Замечен такой баг: когда температура CPU опускается ниже отметки +13°C, то BIOS вместо неё показывает ноль:

Еще одно замечание по системе мониторинга – занижение показаний напряжения на линии +12V. В то время как BIOS показывает около 11.70V, мультиметр (UNI-T M890G) выдает 12.20V. Не знаю, кто показывает более точную информацию, но я больше верю мультиметру, т.к. этот блок питания у меня работал стабильно и без просадок даже при разгоне Athlon 64 (Venice E6) до 3000 MHz. И сейчас работает на плате DFI NF4-D, мониторинг которой показывает 12.10V на линии +12V.

Дополнение: 19 декабря, когда плата была уже отдана, к ней был выпущен новый BIOS версии 1.2 (скачать его можно отсюда), в его "Release Information" было заявлено о единственном изменении: "The +12Volt will shown correctly now". Это значит, что в предыдущих версиях информация о напряжении +12V отображалась некорректно и в 1.2 это исправили, но так это или нет – я уже проверить не могу.

Остальные разделы BIOS стандартны.

6. Разгон и тестирование

6.1 Тестовая конфигурация и драйверы

Тестирование проводилось на открытом стенде при комнатной температуре равной +20° Цельсия.

Конфигурация:

Операционная система и драйверы:

• Windows XP Pro Service Pack 2
• DirectX 9.0c
• nForce4 Driver v 6.70
• ATI Catalyst v5.12
• Realtek AC'97 driver A3.79.

Операционная система – обычная, рабочая, не "натвиканная" до предела. Но никаких лишних программ в ней установлено не было, только то, что было необходимо для тестирования.

6.2. Совместимость с различными модулями памяти

У меня была возможность проверить, как будут работать и разгонятся несколько разных модулей памяти на этой материнской плате. Результаты получились следующие:

1. 2*256 Mb TwinMOS Winbond BH-5, PC3200 (чипы только с одной стороны):

240 MHz 2.0-2-2-5 1T 3.2V при Max Async Latency = 6 ns (по умолчанию) и 250 MHz 2.0-2-2-5 1T 3.2V при Max Async Latency = 7ns (если выставить в A64-Tweaker’е). Отличный результат, для сравнения на DFI SLI-D эта память работает в Dual Channel на 249 MHz@3.2V, но при этом требует установки Max Async Latency в 8ns. Конечно, чтобы раскрыть весь потенциал этой памяти, нужно гораздо более высокое напряжение (примерно 3.75V для 275 MHz), но 250 MHz@3.2V тоже неплохо. Плохо одно – объём маленький.

2. 1*512 Mb Transcend PSC A2S53D30BTP-5, PC3200:

160 MHz – работает нестабильно (грузит систему, но не проходит тест SuperPi), 200 MHz – вообще не стартует. Планка исправна и на многих других платах она работала на 230 MHz 2.5-3-3-6 1T 2.8V, но на Abit NV8 работать отказалась.

3. 1*512 Mb Kingston Value RAM KVR400X64C3A, PC3200: 250 MHz 3.0-3-3-8 1T 2.8V

4. 1*1024 Mb Hynix HY5DU12822BT-D43, PC3200:

215 MHz 2.5-3-3-6 1T 2.9V. Подозрительно низкий результат. Память жестко уперлась в 215 MHz и увеличить частоту дальше не помогло ни CL3, ни 2T, ни увеличение Max Async Latency и других таймингов. Перестановка планки из 1-го слота во 2-й тоже ничего не дала.

5. 1*512 Mb Kingston Value RAM + 1*1024 Mb Hynix D43: 215 MHz 2.5-3-3-6 1T 2.9V.

1.5 гигабайта памяти (а именно такой объем нужен для современных игр) хоть и медленно, но все же работает.

6.3. Разгон Sempron 2800+ на ядре Palermo-E6 и температурный режим

Для проверки разгонного потенциала платы был использован процессор AMD Sempron 2800+ на ядре Palermo степпинга E6 с 256Kb L2 кэш-памяти, работающий по умолчанию на частоте 1600 MHz с напряжением 1.40V.

На скриншоте видно, что частота шины завышена на 0.9 MHz, из-за чего процессор работает на ~0.5% быстрее. Возможно, это было сделано для того, чтобы плата выигрывала "сравнительные тестирования" с аналогичными платами других производителей. Я думаю, что и Max Async Latenсy был снижен до 6 ns по той же причине.

Проверка разгона по шине с использованием разных множителей показала следующие результаты:

• 5x – при установке этого множителя плата либо не стартует, либо сбрасывает множитель на 4x. Вероятно, это происходило из-за установленного процессора (Sempron), который не поддерживает множитель 5x для HT.
• 4x – 275 MHz (HT=1100 MHz)
• 3x – 352 MHz (HT=1056 MHz). Точный предел с этим множителем не выявлен, т.к. дальнейшее увеличение шины ограничивал разгонный потенциал процессора.

Проверка разгонного потенциала процессора проходила в три этапа. Сначала я выяснил, на какой частоте сможет работать процессор с охлаждением боксовым кулером без модификации охлаждения материнской платы:

Для этого пришлось поднять Vcore до 1.64V, напряжение на чипсете – до 1.65V, а напряжение на HT не изменялось.

Чтобы выяснить температуры чипсета, процессора и температуру воздуха на поверхности материнской платы, проводилось тестирование программой S&M (FPU-тест) в режиме "норма" (15 минут):

Затем на процессор, чипсет материнской платы и видеокарту была установлена система водяного охлаждения. В качестве термоинтерфейса была использована термопаста Arctic Silver 5 (в том числе под радиатором, охлаждающим мосфеты). Разница температур между воздушным и водяным охлаждением на одинаковых частотах и напряжениях получилась такая:.

На воде процессор заработал на частоте 2724 MHz c напряжением 1.7V, напряжение на чипсете было увеличено до 1.8V, а на шине HT – на 2%.

График температуры в этом режиме:

Далее система охлаждения была подключена к водопроводу с температурой воды +4°, вот как это выглядело:

После этого была сделана попытка поднять Vcore еще выше. Но для того, чтобы получить 1.7V, в BIOS уже было выставлено 1.8V, а следующий шаг – максимальные 1.95V (реально 1.85V на Palermo-E6). Установка Vcore=1.85V приводила к отключению питания системы через некоторое время. Это напряжение оказалось слишком высоким для данного экземпляра процессора, а промежуточных значений (типа 1.75V и 1.80V) без применения вольтмода было не установить. Пришлось продолжить разгон с Vcore=1.7V, но напряжение на чипсете было поднято до 1.9V (c максимальными 2.0V система работала уже нестабильно). Дальнейшее поднятие напряжения на шине HT разгон не повлияло, а установка его в максимальные +16% вообще приводила к отключению питания.

Разгон процессора под холодной водой увеличился до 2821 MHz:

График температуры:

Именно температура процессора под нагрузкой, создаваемой S&M, ограничивала 100%-ую стабильную частоту на уровне 2821 MHz. Другие программы и бенчмарки не могли прогреть его даже до +30° и работали стабильно вплоть до частоты 2850. А быстрые тесты типа SuperPi-1M – на 2875 MHz. То есть шина еще тянет до 356...359 MHz, но процессор упирается в температуру раньше.

Максимальной частотой, на которой удалось снять скриншот, оказалась 2918 MHz:

Обычно разница между "benchable" и "screenshotable" частотами составляет от 100 до 150 MHz, конечно, если нет других сдерживающих факторов. Полученная разница всего 43 MHz косвенно говорит о том, что на частоте 364 MHz уже настает предел разгона по шине.

6.4. Тестирование прироста производительности от разгона

Тестирование производительности было проведено на следующих частотах и таймингах:

1. Всё без разгона: Sempron на частоте 1607 MHz, 2x256 Mb 201 MHz 2-2-2-5-1T (TwinMOS BH-5)
2. Разгон на воздухе (боксовый кулер на процессоре и дефолтовый вентилятор на чипсете) с установкой 1.5Gb памяти (1024 Mb Hynix D43 + 512 Mb Kingston KVR400X64C3A): Sempron 2579 MHz, 1536 Mb 215 MHz 2.5-3-3-6-1T. В случае установки большого объёма медленной памяти этот режим оказался быстрее, чем установка процессора на 2640 MHz, но со снижением частоты памяти до 165 MHz (т.е. с делителем 200/100 вместо 200/133). А промежуточный нестандартный делитель 200/117 на этой плате не работает (возможно, с другими процессорами он и будет работать, но в случае установки Sempron 2800+ – нет). При попытке выставить его в A64-Tweaker частота памяти остается такой же, как и при делителе 200/133.
3. Воздух + BH-5: Sempron на 2640 MHz, 2x256 Mb 240 MHz 2-2-2-5-1T (TwinMOS BH-5)
4. Замкнутая СВО на процессор, чипсет и видеокарту: Sempron на 2726 MHz, 2x256 Mb 247 MHz 2-2-2-5-1T (TwinMOS BH-5).
5. Холодная вода +4° (водопровод): Sempron на 2821 MHz, 2x256 Mb 235 MHz 2-2-2-5-1T (TwinMOS BH-5).

Насколько я знаю, среди современных процессоров AMD разгон на уровне 65% от номинальной частоты с применением воздушного охлаждения возможен только либо с процессорами Sempron, либо с Opteron 144 Socket 939. Но младшие модели Opteron были сняты с производства, так и не успев получить широкого распространения. А для Sempron даже 65% не предел, среди них попадаются и более удачные экземпляры, например вот этот .

7. Заключение

Плюсы:

• Широкий диапазон изменения напряжений на процессоре, чипсете и памяти;
• Отличный разгон по шине (после прошивки нового BIOS – стабильно до 352 MHz) и разгон процессора (2821 MHz, т.е. 76% от номинала), причем дальнейшее увеличение частоты шины ограничилось разгонным потенциалом процессора;
• Способность работать на частотах HyperTransport 1000 MHz и выше, несмотря на заявленные для nForce4-4X 800 MHz;
• Наличие нормального радиатора на мосфетах, самим ничего не придется выпиливать, к тому же через отверстия в PCB можно закрепить водоблок;
• Конденсаторы, установленные в схеме питания процессора, произведены японской компанией Rubycon.

Минусы:

• Занижение Max Async Latency и отсутствие его изменения средствами BIOS;
• Разборчивость при работе с памятью: одни модули разгоняются отлично, другие – плохо, третьи – вообще не работают;
• Отсутствие возможности сохранять и восстанавливать настройки BIOS. Если плата не стартует – нужно сбрасывать весь BIOS и настраивать заново, вместо того чтобы сбросить только частоты (какой-нибудь функцией типа джампера "Safe boot" или по нажатию клавиши "Ins" при загрузке).
• Неудачное расположение 4-пинового molex-коннектора дополнительного питания. Он расположен в самом низу платы, под нижним PCI-слотом. Если у вас корпус типа BigTower, а блок питания имеет не очень длинные выводы, то возможно вам придется подключать доп. питание на плату через один или даже цепочку из нескольких разветвителей/удлинителей.
• Цена несколько выше (на 10-12%), чем у аналогичных продуктов конкурентов, но это уже недостаток российской розницы, а не самой платы, на newegg.com она продаётся по $69.50 (цена от 20 декабря 2005).

Кулер на чипсете не могу отнести ни к достоинствам, ни к недостаткам. С одной стороны, он хотя бы частично медный, но с другой стороны, площадь его поверхности крайне мала, а вентилятор очень шумный. Но в любом случае, на таких бюджетных платах были бы не уместны теплотрубочные пассивные монстры, присущие некоторым High-End платам.

С разгоном AMD Sempron плата справилась отлично. Основные её недостатки могут быть устранены в следующих версиях BIOS, а цена может упасть до обычного уровня цен на платы на базе nForce4-4X. Но проблемы с памятью настораживают, поэтому, если будет такая возможность, лучше проверить работу ваших модулей памяти на этой плате до принятия окончательного решения о её покупке.

Конкурсные статьи отражают личное мнение, знания и опыт автора, они могут совпадать, отличаться или быть прямо противоположными точке зрения администрации сайта.