Изучение нюансов разгона процессоров Intel Haswell-E

Оглавление

Вступление

В данном материале в рамках лаборатории будет рассмотрен разгон процессора Intel Core i7-5930K. Конечно, для такого обзора хотелось бы привлечь i7-5960X, но что есть, то есть.

С другой стороны, глупо отрицать большую распространенность i7-5930К именно из-за стоимости ЦП, так что результаты должны быть интересны большей части аудитории.

450x255  74 KB. Big one: 2000x1133  418 KB

Как и в случае с предыдущими исследованиями, которым подвергались AMD A10-7850K, AMD A10-6800K, Intel Core i7-4770K, AMD A10-5800K, AMD FX-8350, AMD FX-8120 и FX-8150, постараемся рассмотреть все нюансы разгона от и до.

Тестовый стенд

Тестирование проводилось в составе следующей конфигурации:

  • Материнская плата: ASUS Sabertooth X99;
  • Процессор: Intel Core i7-5930K;
  • Система охлаждения 1: Thermalright Silver Arrow SB-E Extreme;
  • Система охлаждения 2: СЖО на базе водоблока Watercool Heatkiller 3.0 и циркуляционного насоса Lowara TLC 25-7L;
  • Термоинтерфейс: Prolimatech PK-1;
  • Оперативная память: G.Skill Ripjaws4 F4-3000C15Q-16GRR, 4x4 Гбайт, DDR4-3000 15-15-15-35 1.35 В;
  • Жесткий диск: Western Digital Caviar Blue (WD500AAKS), 500 Гбайт;
  • Блок питания: Corsair CMPSU-750HX, 750 Ватт;
  • Корпус: открытый стенд.





Операционная система:

  • Windows 7 Ultimate SP1 x64.

Краткое знакомство с материнской платой

Перед тем, как приступать к разгону процессора, стоит кратко ознакомиться с системной платой ASUS Sabertooth X99.

В первую очередь интересовал доступный интервал изменения базовой частоты (дабы была возможность «подгонять» частоту ЦП в промежутках между шагом коэффициента умножения). При CPU Strap 100 материнская плата сохраняла стабильность при частотах вплоть до 105.5 МГц, чего для заданной цели вполне достаточно.

Второй аспект, который меня интересовал – работа Load-Line Calibration для CPU Input Voltage. Практика разгона LGA 1150 процессоров Haswell в свое время показала, что стабильность Input Voltage иногда бывает важна.

Работа Load-Line Calibration для CPU Input Voltage:

Напряжение
Установлено, В
Без нагрузки,
замер мультиметром, В
Под нагрузкой,
замер мультиметром, В
CPU Input,
Load Line calibration Auto
1.9
1.89
1.864
CPU Input,
Load Line calibration Level 1
1.9
1.884
1.844
CPU Input,
Load Line calibration Level 2
1.9
1.89
1.864
CPU Input,
Load Line calibration Level 3
1.9
1.894
1.877
CPU Input,
Load Line calibration Level 4
1.9
1.896
1.885
CPU Input,
Load Line calibration Level 5
1.9
1.899
1.896
CPU Input,
Load Line calibration Level 6
1.9
1.902
1.904
CPU Input,
Load Line calibration Level 7
1.9
1.907
1.924
CPU Input,
Load Line calibration Level 8
1.9
1.91
1.931
CPU Input,
Load Line calibration Level 9
1.9
1.914
1.942

Как видно по результатам замеров, штатно ASUS Sabertooth X99 выставляет сравнительно «щадящий» режим работы – Level 2. Наименьшее расхождение результатов между нагрузкой и простоем наблюдается при установке Level 5 и Level 6, в дальнейшем при тестировании использовался режим Level 5. Замеры проводились при помощи мультиметра Mastech MY64.

Третий фактор, который было интересно проверить, «достался» от тестирования ASRock X99 Extreme6. Напомню, что она «обрадовала» сильным скачком энергопотребления процессора при увеличении коэффициента умножения ЦП на зафиксированном уровне напряжения питания. В случае с ASUS Sabertooth X99 такое поведение замечено не было, после чего проверка материнской платы закончилась, и пришло время приступить непосредственно к изучению возможностей CPU.

Поиск ПО для выявления нестабильности





Для проверки были выбраны программы, специально создававшиеся как стресс-тесты, позволяющие выявлять нестабильность в работе системы.

Приведем список программного обеспечения, отобранного для выявления нестабильности:

  • LinX 0.6.4 (тестирование проводилось в режиме с доступной памятью 1024 Мбайт, 4096 Мбайт и 8192 Мбайт для AVX1 версии Linpack);
  • LinX 0.6.5 (тестирование проводилось в режиме с доступной памятью 1024 Мбайт, 4096 Мбайт и 8192 Мбайт для AVX2 версии Linpack);
  • OCCT 4.4.1 (тест CPU: OCCT в режимах Large Data Set, Medium Data Set и Small Data Set);
  • Prime95 v28.5 build2 (в режимах Small FFTs, In-place Large FFTs и Blend).

За стабильность принято состояние системы, при котором в течение 10-15 минут проведения теста не возникает каких-либо проблем в работе конфигурации.

Нестабильность процессора

В данном подразделе статьи выберем ПО, при помощи которого легче выявить нестабильность именно процессора (при заведомо стабильных частотах памяти и CPU Cache).

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. Ну а параллельно поиску стабильных частот можно и оценить поведение системы при переразгоне для того или иного теста. Дабы избежать нестабильности, вызванной перегревом ЦП, все тесты проводились при штатном напряжении питания CPU (1.05 В).

Частота работы процессора, при которой стартует Windows – 3940 МГц.

Тест
Результат разгона
процессора, МГц
LinX 0.6.4, 1024 Мбайт
3900
LinX 0.6.4, 4096 Мбайт
3900
LinX 0.6.4, 8192 Мбайт
3900
LinX 0.6.5, 1024 Мбайт
3848
LinX 0.6.5, 4096 Мбайт
3848
LinX 0.6.5, 8192 Мбайт
3848
OCCT 4.4.1, Large Data Set
3848
OCCT 4.4.1, Medium Data Set
3848
OCCT 4.4.1, Small Data Set
3848
Prime 95 v28.5 build2, Small FFTs
3830
Prime 95 v28.5 build1, In-place Large FFTs
3830
Prime 95 v28.5 build2, Blend
3780

Как видно по результатам, разброс между частотой полной стабильности и частотой запуска системы не настолько уж и мал, да и стресс-тесты разделяет разница более сотни мегагерц (несмотря на то, что использовалось весьма низкое напряжение питания Intel Core i7-5930K). Лучше всего себя проявил тест Prime95 Blend, во второй группе оказался опять Prime95, но на этот раз в режимах Small FFTs и In-place Large FFTs.

Практически все программное обеспечение показало одинаковое поведение – компьютер либо зависал, либо уходил в BSOD 101, разве что иногда тест LinX в режиме 1024 Мбайт успевал выдать ошибку до зависания системы.





Нестабильность CPU Cache

В данном подразделе статьи выберем программное обеспечение, при помощи которого легче выявить нестабильность CPU Cache (при заведомо стабильных частотах процессора и памяти).

Методика та же, что и в случае с поиском ПО для тестирования ЦП: при фиксированном значении напряжения питания подобрать максимальный разгон для каждой из программ и вычислить тест, при котором будет достигнута минимальная частота стабильной работы. Проверка осуществлялась для штатного напряжения питания CPU Cache – 0.95 В.

Частота, при которой стартует Windows – 3480 МГц.

Тест
Результат разгона
процессора, МГц
LinX 0.6.4, 1024 Мбайт
3430
LinX 0.6.4, 4096 Мбайт
3420
LinX 0.6.4, 8192 Мбайт
3420
LinX 0.6.5, 1024 Мбайт
3420
LinX 0.6.5, 4096 Мбайт
3409
LinX 0.6.5, 8192 Мбайт
3400
OCCT 4.4.1, Large Data Set
3409
OCCT 4.4.1, Medium Data Set
3409
OCCT 4.4.1, Small Data Set
3430
Prime 95 v28.5 build2, Small FFTs
3430
Prime 95 v28.5 build1, In-place Large FFTs
3430
Prime 95 v28.5 build2, Blend
3409

Как показало тестирование, лучше всего нестабильность CPU Cache выявляет LinX 0.6.5 при использовании больших объемов доступной оперативной памяти. Во вторую группу можно отнести Prime95 Blend, OCCT 4.4.1 в режиме Medium Data Set, а также LinX 0.6.5 в режимах с меньшим объемом задачи. Какой-либо разнообразности в поведении процессор не проявил – самые частые проявления нестабильности, как и в случае с разгоном CPU – полное зависание системы, иногда BSOD.

Последнее, что осталось сделать – проверить, какие программы лучше прогревают стендовый ЦП.

Сравнение стресс-тестов для проверки температурного режима

Температурный мониторинг проводился при помощи программы Core Temp 1.0 RC6. Помимо температурных замеров, был произведен и замер энергопотребления процессора, при помощи мультиметра Mastech MY64 и 50 А 75 мВ шунта (75ШИП1-50-0.5) в разрыве плюса 8-pin кабеля питания. Для замеров использовались штатные напряжения, Vcore 1.05 В и Cache 0.95 В.

Для начала приведем результаты с 1.05 В.





Тест
Температура самого
горячего ядра, °C
Потребление
процессора, Вт
LinX 0.6.4, 1024 Мбайт
56
146
LinX 0.6.4, 4096 Мбайт
58
149
LinX 0.6.4, 8192 Мбайт
59
149
LinX 0.6.5, 1024 Мбайт
64
178
LinX 0.6.5, 4096 Мбайт
66
180
LinX 0.6.5, 8192 Мбайт
67
181
OCCT 4.4.1, Large Data Set
54
144
OCCT 4.4.1, Medium Data Set
54
142
OCCT 4.4.1, Small Data Set
59
155
Prime 95 v28.5 build2, Small FFTs
63
168
Prime 95 v28.5 build1, In-place Large FFTs
65
176
Prime 95 v28.5 build2, Blend
62
168

В целом, результаты ожидаемые. Максимальное энергопотребление достигается в AVX2 версии Linpack, а максимальная температура – в Linpack тесте с максимальным объемом задачи, ибо в нем процессор остается под нагрузкой дольше.

С учетом немалой разницы в потреблении ЦП и отличий в температурном режиме между Prime95 и LinX 0.6.5 при поиске разгона CPU было решено пользоваться двумя программами. При этом результат разгона считается стабильным только после прохождения обоих тестов.

Разгон процессора

Для экспериментов с разгоном Intel Core i7-5930K было использовано напряжение питания CPU Cache 1.0 В, Input Voltage 1.9 В.

Воздушное охлаждение

Мы уже выяснили, чем греть процессор (в тесте далее использовался LinX 0.6.5 в режиме 8192 Мбайта), чем «ловить» нестабильность – тоже (в тесте далее – Prime 95 Blend + LinX 0.6.5 в режиме 8192 Мбайта), пришло время непосредственно для самого процесса разгона. В данном подразделе статьи изучим зависимость результатов разгона от установленного напряжения питания, а также сравним разгон на воздушном и жидкостном охлаждении, что после сопоставления результатов позволит выявить зависимость разгона от температурного режима CPU.

Как и ранее при тестировании моделей AMD, помимо изучения возможностей увеличения штатной частоты, проверена и работа режимов с заниженным напряжением питания ЦП. Точкой отсчета выбрано минимальное напряжение, требуемое для стабильной работы процессора на частоте 3 ГГц, для стендового экземпляра Intel Core i7-5930K такой отметкой стал уровень 0.835 В.

Результаты Core i7-5930K с воздушной системой охлаждения:

600x375  46 KB. Big one: 950x593  45 KB

Для шестиядерного процессора (и с учетом использования FMA3/AVX2 тестов стабильности) результаты разгона можно признать неплохими. Он неплохо откликается на увеличение напряжения питания, а ограничителем разгона выступает температурный режим/уровень энергопотребления.

Если судить по графику, оптимальными напряжениями для умеренного разгона можно назвать значения в диапазоне ~1.10-1.15 В. Отмечу, что последняя точка графика ограничивалась уже стабильностью в LinX, а не стабильностью в Prime95, ибо Prime95 в последней точке графика сохранял стабильность на чуть более высоких частотах.

График температурного режима:

600x373  46 KB. Big one: 950x590  39 KB

Каких-либо резких скачков температур не зафиксировано. Из непонятных моментов можно отметить разве что «кривизну» графика в области низких напряжений, в этом плане поведение системы было странным. В процессе разгона процессора с низкими напряжениями было замечено, что мониторинг CPU-Z показывал рост напряжения под нагрузкой, возможно, срабатывала какая-либо из защит, и установленное напряжение питания не совпадало с фактическим. При этом, начиная с 1.035-1.050 В, такое поведение уже не наблюдалось.

График энергопотребления процессора:

600x373  49 KB. Big one: 950x590  35 KB

Подтвердилась картина температурного графика с немного неадекватным поведением ЦП при низких напряжениях. Видимо, напряжение питания Intel Core i7-5930K под нагрузкой действительно менялось. Хотя с учетом «правильности» графика разгона можно предположить, что такое поведение было только в LinX-тесте, но не распространялось на Prime95. Кроме того, по графику потребления можно отметить в целом горячий нрав испытуемого CPU, особенно с учетом низких установленных напряжений.

На этом с воздушным охлаждением разобрались, пора приступить к тестам с жидкостным охлаждением.

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 2
Оценитe материал
рейтинг: 4.9 из 5
голосов: 189

Комментарии 52 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают