Изучение работы встроенной графики AMD Kaveri на примере A10-7850K

Оглавление

• Вступление
• Тестовый стенд и ПО
• Разгон встроенной графики
• Поиск ПО для выявления нестабильности GPU
• Разгон встроенной графики
• Разгон оперативной памяти
• Аспекты разгона процессора
• Изучение влияния разгона на производительность
• Методика тестирования
• Зависимость результатов производительности от разгона процессора
• Зависимость результатов производительности от разгона графического процессора
• Зависимость результатов производительности от режимов работы памяти
• Режимы максимального комплексного разгона процессора
• Сравнение режима максимальной производительности со штатным
• Заключение

Вступление

В предыдущих материалах, посвященных изучению нюансов разгона и влиянию разгона на производительность системы, основное внимание уделялось процессорной части Kaveri. Изучение работы встроенной графики было отложено «на потом».

Это «потом» настало, и пришло время выяснить возможности разгона встроенной графики Kaveri, а также оценить влияние ее разгона на производительность системы.

Тестовый стенд и ПО

Тестирование проводилось в составе следующей конфигурации:

• Материнская плата: ASUS A88X-PRO;
• Процессор: AMD A10-7850K;
• Система охлаждения: Thermalright Silver Arrow SB-E Extreme;
• Термоинтерфейс: Prolimatech PK-1;
• Оперативная память: G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX, 2*4 Гбайта DDR3-2400 (10-12-12-31, 1.65 В);
• Жесткий диск: Western Digital Caviar Blue (WD500AAKS), 500 Гбайт;
• Блок питания: Corsair CMPSU-750HX, 750 Ватт;
• Корпус: открытый стенд.

Программное обеспечение

• Операционная система: Windows 7 Ultimate SP1 x64;
• Используемый драйвер встроенной графики: AMD Catalyst 14.7-rc3-windows-aug12;
• Дополнительное ПО:
• FRAPS 3.5.99, build 15618;
• AutoHotkey 1.0.48.05.

Разгон встроенной графики

Поиск ПО для выявления нестабильности GPU

В данном подразделе статьи выберем программное обеспечение, при помощи которого легче выявить нестабильность встроенной графики при заведомо стабильных частотах процессора, памяти и CPU_NB.

Методика относительно проста: при фиксированном значении напряжения питания подобрать максимальный разгон для каждой из программ, и вычислить тест, при котором будет достигнута минимальная частота стабильной работы. Все тесты проводились при штатном напряжении встроенной графики, то есть при CPU_NB 1.1375 В.

В список для проверки попали приложения, которые впоследствии использовались для оценки производительности, а также пара последних версий 3DMark, стресс-тесты OCCT 4.4.0 и FurMark 1.13.0.0. Частота работы встроенной графики, при которой стартует Windows – 960 МГц.

Таблица с итоговыми результатами разгона в зависимости от используемого ПО:

Все тесты расположились максимально плотной группой, лишь три теста из пятнадцати не были пройдены при частоте работы встроенной графики 800 МГц. При этом проблемы в них проявлялись не сразу, а ближе к завершению тестов, то есть система находилась на грани стабильности.

Для более простого упорядочения программ по возможностям поиска нестабильности был проведен повторный тест на минимальное напряжение для достижения стабильной работы при частоте 800 МГц.

Тесты вновь расположились плотной группой, что говорит об отсутствии принципиальной разницы в выборе программ для определения стабильности. Очевидно, встроенную графику лучше тестировать не одним-единственным приложением.

Из интересного отмечу, что не блеснули синтетические стресс-тесты, видимо, причиной таких результатов является реализованная в драйверах защита. По крайней мере, в OCCT на первых секундах теста достигается пик производительности (и, как показывают замеры – пик энергопотребления), после чего производительность падает до «крейсерской» спустя несколько секунд. Скорее всего, именно поэтому (в отличие от тестирования процессоров Richland и Trinity) синтетические тесты на фоне игровой нагрузки выглядят блекло.

Разгон встроенной графики

Перед тем, как приступить непосредственно к разгону встроенной графики, стоит предварительно остановиться на том, какие настройки позволяет выставить система, и какие точки отсчета есть в распоряжении пользователя. Если при разгоне ЦП можно оперировать изменением базовой частоты и коэффициента умножения CPU, получая результирующую частоту работы, то при разгоне встроенной графики в UEFI меню материнской платы предлагается сразу выбрать результирующую частоту работы.

Если не считать режимов «даунклокинга», доступны следующие значения частот: 720 МГц (штатный режим), 757 МГц, 800 МГц, 847 МГц, 900 МГц, 960 МГц, 1028 МГц, 1107 МГц, 1200 МГц, 1309 МГц, 1440 МГц, 1600 МГц, 1800 МГц. Отмечу, что, несмотря на другое представление информации, это такой же перечень коэффициентов умножения, ибо при изменении базовой частоты пропорционально меняется и частота работы встроенной графики.

Поскольку шаг изменения частот переменный, то в данном случае при разгоне системы проще пойти от обратного, на каждом шаге частоты подбирая требуемое для стабильной работы напряжение питания, нежели подбирая под выставленное напряжение значения стабильных частот. При условии возможности управления напряжением с низким шагом так выйдет точнее.

В качестве точки отсчета для начала разгона был взят режим 800 МГц / 1.14375 В, как найденный в процессе поиска ПО для выявления нестабильности. В качестве теста на стабильность разгона был выбран HWBOT Unigine Heaven Benchmark, как наиболее удобный для этих целей.

В итоге при «переборе» шагов установки частоты был получен следующий график разгона:

В целом, реакцию встроенного графического процессора на увеличение напряжения питания можно охарактеризовать как неплохую, она сохраняется даже при увеличении напряжения более чем на 20%.

Следующий шаг частоты – внушительные 1107 МГц, и системе такой результат разгона не покорился. Да и если экстраполировать результаты линии графика до точки 1107 МГц, получается требуемый уровень напряжения 1.5 В+, что для процессора уже весьма и весьма небезопасно.

Но не останавливаться же на достигнутом, так что для более точного поиска частотного потенциала встроенной графики пришлось прибегнуть к разгону базовой частоты. При увеличении базовой частоты с шагом в 2 МГц были получены две дополнительные точки графика – 1049 МГц и 1070 МГц. Итого, график разгона приобрел следующий вид:

Можно отметить, что даже при таких высоких напряжениях, как 1.45 В (+27.5% к штатному значению!), у процессора все еще оставался небольшой потенциал разгона. Но подобные режимы небезопасны, тем более что надо оставить немного запаса по температурному режиму, дабы сохранить возможность одновременного разгона не только встроенной графики, но и ЦП.

Подводя итоги, можно отметить, что в разгоне встроенной графики процессор неплох, особенно с учетом того, что штатная частота работы встроенной графики составляет 720 МГц. Итого, есть 48% прироста частоты.

Разгон оперативной памяти

Еще во время предыдущего тестирования A10-7850K, посвященного влиянию разгона на производительность, было отмечено, что у процессора (по крайней мере, у конкретного экземпляра) откровенно слабый контроллер памяти, и даже режим DDR3-2133 работал с перебоями.

Переход от внешнего графического адаптера к встроенной графике явно не прибавил контроллеру памяти «прыти», а ведь (как показали исследования работы APU Trinity и Richland) именно память вносит основной вклад в результаты производительности. Как следствие, поиску максимальной стабильной частоты работы памяти надо уделить максимальное внимание, работая буквально «на грани».

Хорошо то, что материнская плата помимо увеличения базовой частоты способна работать и на частотах ниже штатных 100 МГц, то есть для множителя DDR3-2133 можно поискать стабильность снижением базовой частоты, а не получать режим DDR3-1866*BCLK 106. При использовании CPU NB 1.45 В удалось стабилизировать систему при работе на базовой частоте 97 МГц, что дало частоту работы памяти 2069 МГц.

Отдельно отмечу, что со снижением базовой частоты снижается и частота работы встроенной графики, что позволило выставить режим 1107 МГц (результирующая частота работы встроенной графики составила 1074 МГц), и добиться от системы стабильности.

Аспекты разгона процессора

По сравнению с просто разгоном процессора, при работе встроенной графики появляется дополнительный источник нагрева, а взаимный подогрев блоками друг друга может привести к «качелям» между разгоном ЦП и графики.

Так как процессорозависимости в тестах производительности ждать особо не приходится, было решено проверить, как при неизменном разгоне встроенной графики до 1070 МГц с CPU NB 1.45 В система отреагирует на увеличение напряжения питания процессора, и на сколько его можно безболезненно поднять. Стресс-тесты были отброшены, ибо в них встроенная графика может уйти (и уйдет) в защиту, искажая результаты, поэтому для тестирования было решено остановиться на одной из игр. Как наиболее удобная с точки зрения процесса тестирования, была выбрана игра Hitman: Absolution.

При штатном напряжении питания APU энергопотребление с максимально разогнанной встроенной графикой составило 107 Вт, при увеличении напряжения питания процессора до 1.45 В его энергопотребление в игре выросло до 128 Вт, стабильность же пропала при напряжении питания 1.4875 В, с энергопотреблением 142 Вт. Замер энергопотребления проводился при помощи мультиметра Mastech MY64 и 50 А 75 мВ шунта (75ШИП1-50-0.5) в разрыве плюса 8-pin кабеля питания.

Как следствие, не влияя на встроенную графику, можно разгонять ЦП приблизительно до 1.47 В, что (опираясь на результаты материала по исследованию разгона процессорной части) позволяет ориентироваться на диапазон частот между 4400 МГц и 4500 МГц. С учетом доступных режимов разгона встроенной графики и оперативной памяти получилось достичь стабильности при установке коэффициентов умножения 43 для базовой частоты 104 МГц и 46 для базовой частоты 97 МГц.

Для дальнейших экспериментов было получено два «на грани» стабильных результата, которые отражают весь частотный потенциал процессора при комплексном разгоне.