Почти вся история создания мини-ПК: все, что вы знали до этого

Оглавление

Вступление

Добрый день, уважаемый читатель!

В начале данной истории я задумал цикл материалов, посвященных компонентам моего будущего проекта – мини-ПК в кастомном корпусе с центральным процессором AMD Ryzen 5 2400G. В каждом обзоре мне хотелось рассказать и раскрыть моменты создания, поделиться сложностями и путями их преодоления, поведать о муках выбора и ограничениях, с которыми пришлось столкнуться, ведь все это опыт, которым стоит поделиться.

И в связи с тем, что между предпоследней и финальной частью образовался временной разрыв, мы с администрацией Overclockers.ru решили перевыпустить материал, чтобы новичок мог познакомиться с чередой статей, а бывалый пользователь – освежить в памяти новости последних месяцев.

Стоит также оговориться, что в текущем переизданном материале мелькают утилиты прошлых версий и BIOS материнской платы, поэтому, дорогие читатели, отнеситесь с пониманием.





Часть первая

И для начала пробежимся по компонентам моей сборки, что послужит точкой отсчета для дальнейшего обозревания и итогового компьютера. На момент написания первой заметки мини-ПК готов на 80% и включал:

  • процессор AMD Ryzen 5 2400G;
  • материнская плата MSI B350I Pro AC;
  • оперативная память Samsung DDR4 2133 МГц M378A5143DB0-CPB OEM, D-die;
  • видеокарта - встроенное графическое ядро Vega 11 (APU AMD R5 2400G);
  • кулер Noctua NH-L9a-AM4 с вентилятором NF-A9x14 PWM;
  • накопитель Western Digital Blue WDS250G2B0B M.2 SSD 250 Гбайт;
  • блок питания Realan lr1109 120W + адаптер AC-DC ADP-43AB Rev A1 150W;
  • корпус – кастомный.

Пример зачаточного состояния моей идеи.

450x322  64 KB. Big one: 1500x1074  348 KB

Предыстория

Во время анонса процессоров AMD Ryzen APU последние показали заметный рост производительности по сравнению с предыдущим поколением и обеспечили оживление интереса в данном сегменте: современная архитектура Zen со встроенным графическим ядром Radeon RX Vega дала заметный толчок компактным решениям «2 в 1».

Среди двух продуктов – Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G – выделялся старший процессор с четырьмя ядрами и восемью потоками, уровнем TDP в 65 Вт и графикой Radeon RX Vega 11. Напомню, что по производительности она сравнима с десктопным решением GeForce GT 1030 GDDR5, а это, между прочим, возможность игры в World of Tanks на средне-высоких настройках в разрешении Full HD при комфортном числе кадров в секунду.

Познакомившись с новыми процессорами поближе, осознав, что для новых решений AMD есть и оптимизирующие патчи, и свежие версии BIOS, а также изучив другие компактные решения и проекты мини-ПК своих коллег и знакомых, я проникся чудесным миром mini-ITX. Захотелось поучаствовать в гонке вооружений не только за счет быстродействия, но и, конечно же, габаритов. Чем меньше, тем лучше!

И у меня созрел план создать ПК объемом менее 3 литров и сделать сборку оптимальной по стоимости, чтобы каждый пользователь мог рассчитывать на игровую «машину» с демократичным ценником..

Центральный процессор





Для реализации задумки необходимо отказаться от дискретной видеокарты и рассчитывать на силы встроенного графического ядра, и здесь APU AMD нет равных! Среди них особый интерес вызывают процессоры AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G. Последний более любопытен благодаря производительному GPU c 704 ядрами и частотой 1240 МГц.

Но ради эксперимента мне удалось заполучить на время тестов по два экземпляра обоих CPU, чтобы сравнить их и отобрать лучший.

  • 2200G - 52 неделя 2017 - 4340013N80633 – VID = 1.256 В;
  • 2200G - 52 неделя 2017 - 4340013N80638 – VID = 1.216 В;
  • 2400G - 06 неделя 2018 - 9HB733N80425 – VID = 1.360 В;
  • 2400G - 06 неделя 2018 - 9HB733N80428 – VID = 1.368 В.

450x330  66 KB. Big one: 1500x1100  467 KB

Точками отмечены парные образцы, дабы избежать путаницы.

Материнская плата

С системной платой все относительно просто (на момент июня 2018 года): почти у каждого производителя есть по одной модели формата mini-ITX, оставалось определиться, «что» и «почему». Оптимальным выбором выглядели решения на чипсете AMD B350, поэтому приведу список кандидатов:

  • ASRock AB350 Gaming-ITX/ac – сбалансированные характеристики, две фазы на SoC, но без охлаждения, нюансы BIOS;
  • ASUS ROG Strix B350-I Gaming – наилучший вариант по дизайну, но всего одна фаза на SoC без охлаждения и отсутствие видеопорта. Видимо, разработчики не ожидали появления APU AMD в самом начале;
  • Biostar B350GTN Racing – сбалансированные характеристики, две фазы на SoC, но без охлаждения, нюансы BIOS;
  • Gigabyte AB350N-Gaming Wi-Fi – оригинальное расположение элементов, но есть вопросы с температурным режимом, нюансы BIOS и всего одна фаза SoC без охлаждения;
  • MSI B350I Pro AC – самая невзрачная модель, но две фазы SoC с радиатором и богатый на настройки BIOS. Именно ее рассылали на обзоры из AMD.

После изучения всех возможных «за» и «против» выбор пал на модель MSI как на наиболее оптимальную материнскую плату с качественной подсистемой VRM и нужными опциями. Это же подтверждает и обзор MSI B350I Pro AC в нашей лаборатории.

450x359  322 KB. Big one: 1024x819  1354 KB

Оперативная память

Уже ни для кого не секрет, что наилучшие возможности, производительность и разгон обеспечивают модули оперативной памяти, построенные на микросхемах Samsung B-die.





Но симбиоз процессоров Ryzen 3 2200G / Ryzen 5 2400G и моделей на чипсете AMD В350 обеспечивает максимально стабильную работу лишь до 3466 МГц при таймингах 14-14-14-28-1Т, поэтому гнаться за сверхскоростными и дорогими продуктами смысла, как оказалось, нет. Кроме того, для задач мини-ПК объем ОЗУ в 8 Гбайт был вполне оправданным выбором, и чтобы добиться необходимого уровня производительности, нужен двухканальный режим, то есть необходимы две планки. Как итог – два модуля по 4 Гбайт каждый.

Среди текущих моделей лучшим выбором являются планки непосредственно Samsung с похожей маркировкой – Samsung M378A1K43BBх-ххххх. Самая важная литера в наименовании выделена жирным шрифтом, что означает применение микросхем B-die. Если будет С, то это C-die, если D, то D-die и так далее. Более подробнее рассказано в теме выбора оперативной памяти DDR4.

450x305  67 KB. Big one: 1500x1017  455 KB

К сожалению, в магазине оказались лишь планки M378A5244BB0-CRCD0, и то в количестве одной штуки, поэтому выбор пал на M378A5143DB0-CPB: чуть подешевле, чуть хуже характеристики, но попытать счастье есть шансы. Микросхемы – D-die.

Система охлаждения

Для компактного размещения необходим низкопрофильный кулер, ассортимент которых по-прежнему ограничен. И если среди моделей для Intel LGA 115x все не так плохо, то у AMD на Socket АМ4 творится настоящий ужас. Но и среди малого числа вариантов нашелся тот, кто способен выручить в трудную минуту – Noctua NH-L9a-AM4.

600x216  31 KB. Big one: 943x341  109 KB

Модель Noctua NH-L9a уже не раз тестировалась (с ASUS F2A85-M и ASRock FM2A85X-ITX) в нашей лаборатории с AMD A10-5800K. И на первый взгляд вот оно – 37 мм счастья с рассеивающей мощностью до 65 Вт, двумя тепловыми трубками диаметром 6 мм и австрийским качеством…

Что могло пойти не так? А то, что данная модель несовместима только с одной материнской платой в мире, и (правильно!) это как раз MSI B350I Pro AC! Все дело в крохотном радиаторе фаз SoC, расположенном сверху (но это выяснилось позже).

600x125  19 KB. Big one: 834x174  33 KB





Но мне хотелось видеть ее в своей сборке, поэтому первым решением был отказ от радиатора SoC, вторым – слегка доработать конструкцию. Для этого прибегнул к проверенному методу – дремелю, благодаря которому неоднократно устанавливал то, что вначале не предполагалось для использования.

Основание радиатора Noctua NH-L9a-AM4 упирается в выступающую часть охлаждения VRM SoC, а удалять торчащий элемент и без того крохотной системы я не собирался, поэтому стал внимательно изучать конструкцию модели Noctua.

Крупное, толстое медное основание получило две тепловых трубки 6 мм и напаянные ребра, набранные в верхнем торце, которые по краям замыкают две рамки крепления вентилятора. Они держатся на винтах, так что было просто снять их и отломать парочку пластин, а вот подпилить медное основание уже сложнее (из-за боязни повредить тепловую трубку). Впрочем, операция завершилась успешно.

450x222  49 KB. Big one: 1500x1040  429 KB

Не совсем хирургический срез, но главное, что тепловая трубка не задета. Она чуть погнута плоскогубцами, да и только.

Полученным в итоге результатом я остался доволен.

300x169  25 KB. Big one: 1370x776  278 KB 300x169  15 KB. Big one: 1500x1107  504 KB

Накопитель

В качестве дисковой подсистемы для недорогой сборки выбор пал на сбалансированное решение – Western Digital Blue WDS250G2B0B M.2 SSD объемом 250 Гбайт.

450x159  29 KB. Big one: 638x226  48 KB

Во-первых, формат М.2 является лучшим вариантом для компактного ПК; во-вторых, данная модель отличается невысоким нагревом, что в тесном корпусе будет плюсом.

Блок питания

Одна из самых интересных и, с другой стороны, сложных задач – выбор блока питания. Что делать, когда планируется сборка мини-ПК в формате mini-ITX (17 х 17 см), а классические БП по габаритам чуть ли не больше самих компактных систем? Сейчас наиболее распространены следующие версии:

  • ATX - 150х150 мм;
  • SFX - 100х125 мм;
  • TFX - 175х85 мм;
  • Flex ATX - 150x82 мм.

Очевидно, среди приведенных форм-факторов есть тот «единственный», но даже использование такой модели БП гарантировано увеличит размеры корпуса. Поэтому я обратился к альтернативной медицине возможности.

Что если использовать внешний блок питания, такой как у ноутбука? Тогда потребуется адаптер для материнской платы, и он есть! Данная категория устройств называется Pico PSU – это маленькие платы с преобразователем, ШИМ-контроллером и необходимой начинкой, чтобы по линии 12 В или иной (в зависимости от БП) выдавать нужные напряжения по необходимым трем линиям 3.3 В, 5 В и 12 В.

Для этой цели я приобрел преобразователь-адаптер lr1109 известной компании Realan на 120 Вт и блок питания AC-DC ADP-43AB Rev A1 на 150 Вт, о чем в будущем пожалел. Необходимо лишь внимательно смотреть на тип подключения (вилку) и основную линию входного напряжения. В данном случае это стандартный штекер (5.5/2.5 мм) и входное напряжение 12 В: существуют еще модели с вилкой на четыре контакта и адаптеры с переменным напряжением 16-24 В (рекомендуемые 19 В).

300x143  18 KB. Big one: 1500x716  234 KB 300x143  14 KB. Big one: 1500x980  373 KB

300x197  28 KB. Big one: 1500x986  372 KB 300x197  15 KB. Big one: 1500x995  381 KB

Но, как всегда, не обошлось без ошибок. Я совсем забыл обратить внимание на силу тока, которую может выдать Pico PSU по линии +12В, а это оказалось всего 5 А.

Для лучшего понимания ситуации приведу грубые расчеты: такое решение может выдать для процессора и видеокарты максимальную мощность всего 12 * 5 = 60 Вт! Правда, мой экземпляр похвастался большей живучестью (7 А, 12 * 7 = 84 Вт), но при экстрим-тестах даже этого не хватает, ведь в них потребление доходит до 100 Вт!

По этой причине пришлось озаботиться поиском более мощной замены: наиболее производительные рассчитаны на 12 А (160 Вт), а есть версии с пиковым значением до 250 Вт (до 16 А = 16*12 = до 190 Вт по линии +12 В). В скором времени она будет у меня на руках, как и блок питания.

Часть вторая

Сколько обзоров и диссертаций уже было написано на тему частотозависимости процессоров AMD Ryzen от оперативной памяти, и на первый взгляд лишь ленивый не затронул этот вопрос и не попрекнул инженеров компании нюансами разгона нового поколения CPU.

И теперь пользователи пристальнее обращают внимание на ОЗУ, ее возможности и максимальный потолок разгона. Особенно часты придирки к планкам оперативной памяти, построенным не на тех микросхемах: предпочтение отдается Samsung B-die, вторыми в очереди стоят C-die, D-die, E-die того же производителя, затем идут все остальные.

Но не все так радужно в нашем королевстве. Среди процессоров семейства Summit Ridge и Pinnacle Ridge на архитектуре Zen(+) особняком стоят Raven Ridge – решения со встроенным графическим ядром. Дело в том, что для AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G инженерам пришлось спроектировать иной кристалл, в котором место второго модуля CCX занял iGPU, связанный внутренней шиной Infinity Fabric. Помимо этого оптимизации затронули и контроллер памяти, официально совместимый с модулями DDR4-2933.

Несмотря на это, можно практически уверенно заявить, что потолок разгона ОЗУ у процессоров Raven Ridge ниже собратьев и достигает отметки 3466 МГц, реже 3533 МГц. Данный факт позволяет не гнаться за самыми дорогими и производительными модулями стандарта DDR4, а ориентироваться на более доступные решения. И здесь как раз «зеленым» планкам Samsung нет равных.

Оперативная память Samsung DDR4 2133 МГц на микросхемах D-die

Проводить еще один ликбез на тему выбора памяти стандарта DDR4 я не стану, а перенаправлю любознательного читателя в общую ветку нашей конференции.

Но беря во внимание невысокую стоимость своего проекта, лично я остановился на двух планках по 4 Гбайт каждая: двухканальный режим, 8 Гбайт на всю систему и тому подобное. К сожалению, на момент создания миниатюрного ПК вариантов на микросхемах Samsung B-die в продаже не оказалось, пришлось искать модули на базе D-die.

Далее вас ждет исследование разгона оперативной памяти и его влияния на производительность системы в целом, а в следующей статье мы поговорим о графической подсистеме.

450x305  67 KB. Big one: 1500x1017  455 KB

Две планки оперативной памяти DDR4 2133 МГц Samsung M378A5143DB0-CPB OEM 4Gb x2 обошлись мне в 5 900 рублей. Они построены на микросхемах Samsung D-die, дата производства – 51-я неделя 2017 года.

461x409  23 KB. Big one: 461x409  23 KB

Детальную информацию поведает полезная утилита Thaiphoon Burner. Перед нами 25 нм микросхемы с номинальной частотой 2133 МГц, одноранговые, восемь микросхем по 512 Мбайт.

450x407  211 KB. Big one: 1014x919  157 KB

В профиле JEDEC прописаны эталонные тайминги «15-15-15-36-50-Т1» с номинальной латентностью 13.750 нс.

Возможности MSI BIOS

Материнская плата MSI B350I Pro AC прошита модифицированной версией BIOS 150 от 1usmus, за что ему большое спасибо (активированы скрытые настройки)! Сейчас используется более свежая версия.

Дата релиза 5 мая, из особенностей микропрограммного обеспечения: поддержка AGESA 1.0.0.2a, что благотворно для разгона ОЗУ, и улучшена совместимость; из недостатков – с майских указов BIOS производители стали вырезать регулировку частоты встроенного графического ядра GFX.

450x337  76 KB. Big one: 1024x768  249 KB

Одним из плюсов материнских плат MSI являются тонкие настройка и изменение таймингов и субтаймингов оперативной памяти: главная вкладка с основными параметрами и второстепенными,…

300x225  37 KB. Big one: 1024x768  234 KB 300x225  38 KB. Big one: 1024x768  238 KB

… следующая секция с субтаймингами, сопротивлениями, рейтами и настройками терминатора памяти.

300x225  38 KB. Big one: 1024x768  238 KB 300x225  39 KB. Big one: 1024x768  242 KB

Настройка и оптимизация

Для разгона оперативной памяти на процессорах AMD Ryzen наш соотечественник 1usmus – его имя уже звучало выше, являясь куратором темы по данным CPU, написал очень удобную утилиту для оверклокинга ОЗУ – Ryzen DRAM Calculator (на момент написания статьи версия 1.2.0 Beta 2). С помощью этой программы можно уверенно подобрать стабильные тайминги для нужной частоты.

При этом я заранее выяснил, что максимальный разгон оперативной памяти DDR4 Samsung 2133 МГц M378A5143DB0-CPB OEM на материнской плате MSI B350I Pro AC для пары процессоров составил 3466 МГц при SoC = 1.1 В и DRAM = 1.4 В. И после заполнения нужных полей в программе согласно JEDEC утилита продемонстрировала базовые параметры. Впрочем, просто посмотрите на ужасные, если не «космические» тайминги «22-22-22-44-82-T1».

450x307  83 KB. Big one: 1052x720  79 KB

С таким положением вещей мириться я не собирался и положился на Ryzen DRAM Calculator by 1usmus. Рекомендуемые тайминги для частоты 3466 МГц с микросхемами Samsung D-die оказались интереснее – это «16-18-18-36-58-Т1» опции Fast Preset.

Для справки: микросхемы Samsung B-die могут функционировать при еще более низких значениях: 3466 МГц при «14-14-15-28-44-Т1».

450x307  83 KB. Big one: 1052x720  79 KB

Как говорилось выше, в материнской плате MSI B350I Pro AC есть четыре объединенных секции для изменения таймингов и других параметров оперативной памяти.

К сожалению, вкладка «Turn Around Timing Configuration» с второстепенными субтаймингами никак не реагировала на мои правки, поэтому изучить их влияние на производительность не удалось.

450x337  74 KB. Big one: 1024x768  240 KB

Приведу базовые параметры оперативной памяти Samsung M378A5143DB0-CPB OEM (DDR4, 2133 МГц).

300x450  73 KB. Big one: 511x768  45 KB

Слева приведены тайминги из профиля JEDEC при выставлении в BIOS материнской платы при частоте 3466 МГц, справа – после долгих подборов параметров и проверки стабильности.

300x450  73 KB. Big one: 511x768  45 KB 300x450  74 KB. Big one: 511x768  47 KB

Стоит отметить, что на системах Ryzen основные тайминги любят четные значения; кроме того, материнские платы MSI при разгоне автоматически выставляют CL в положение 16, поэтому его нужно править вручную.

Тестирование

Для начала посмотрим на результаты процессоров AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G с базовыми таймингами, зашитыми в JEDEC, при увеличении тактовой частоты с номинальных 2133 МГц до стабильных 3466 МГц.

600x200  104 KB. Big one: 1203x402  80 KB

Тесты проводились под операционной системой Windows 10 x64 версия 1803, прогонялись по три раза, потом выбирались средние значения.

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory read, Мбайт/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Как видим, результаты Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G в операциях чтения практически одинаковы. Для других операций ситуация схожа.

Включим в графики отчетов результаты с оптимальными таймингами.

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory read, Мбайт/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory write, Мбайт/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory copy, Мбайт/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory latency, нс


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Результаты говорят сами за себя. Явно не стоит забывать о таком важном параметре как тайминги, потому что без этого вы теряете заметную долю производительности, а изменение всего пары значений делает систему отзывчивее.

На этом вроде бы и все, однако итоги подведем чуть позже, после того как мы исследуем влияние вторичных таймингов, субтаймингов и других оптимизаций. Я разделил их на пять секций, в каждой из которых добавлял результаты и правки из предыдущих настроек плюс свежие данные:

  • Base – первичные базовые тайминги, выставленные системой «16-24-24-58»
  • Main – первичные тайминги правим на оптимальные «16-18-18-36»
  • Subtimings – плюс правка субтаймингов
  • Termitation – плюс рейты и терминаторы памяти – для стабилизации разгона
  • Optimization – полная оптимизация с ручным разгоном, доводим до идеала

В итоге стараемся выжать из конфигурации последние несколько процентов (3-8%) производительности.

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory read, Мбайт/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory write, Мбайт/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory copy, Мбайт/с


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

AIDA64 5.97 Cache & Memory Benchmark
Memory latency, нс


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Часть третья

Позади теоретическая часть и результаты разгона оперативной памяти, переходим к самому интересному и может быть даже главному материалу, посвященному встроенному графическому ядру Radeon RX Vega, и изучению воздействия основных параметров на производительность в играх и бенчмарках.

В качестве тестовых программ выбор пал на 3DMark (пакет Sky Diver) и WoT enCore с настройками Medium. Благодаря оптимальным опциям указанные бенчмарки демонстрируют высокие результаты и комфортные 60 кадров в секунду в разрешении Full HD, что позволяет точнее отслеживать поведение разгона и влияние изменения мало-мальского параметра на подсистему. Кроме того, эти тесты может установить любой желающий и сравнить результаты с данными, полученными мною.

Но прежде чем перейти к сухим цифрам, напомню о тестовой конфигурации. В нее входят:

  • Процессор: AMD Ryzen 5 2400G;
  • Материнская плата: MSI B350I Pro AC;
  • Оперативная память: Samsung DDR4 2133 МГц M378A5143DB0-CPB OEM, D-die;
  • Видеокарта: встроенное графическое ядро Vega 11 (APU AMD R5 2400G);
  • Система охлаждения: Noctua NH-L9a-AM4 с вентилятором NF-A9x14 PWM;
  • Накопитель: Western Digital Blue WDS250G2B0B M.2 SSD 250 Гбайт;
  • Блок питания: Realan lr1109 120W + адаптер AC-DC ADP-43AB Rev A1 150W;
  • Корпус: кастомный.

Встроенное графическое ядро Radeon RX Vega 8/11

Центральные процессоры AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G стали первыми полноценными APU решениями, соединившими на одной подложке CPU с архитектурой Zen и графический ускоритель Vega. И теперь в одном кристалле объединены не два модуля CCX, а тандем из CCX и iGPU, функционирующий на общей внутренней шине Infinity Fabric.

Инженерам пришлось изрядно потрудиться, чтобы в Raven Ridge при сохранении площади кристалла ~218 мм2 объединить Zen и Vega. Но если в случае процессорной части изменения практически отсутствовали, то видеоядро было изрядно доработано.

400x186  32 KB. Big one: 780x363  78 KB

Младший AMD Ryzen 3 2200G помимо лишения технологии SMT получил менее производительное ядро Radeon RX Vega 8 с 512 потоковыми процессорами, 16 растровыми и 32 текстурными модулями, функционирующими на частоте 1100 МГц.

Старший Raven Ridge в виде Ryzen 5 2400G выглядит интереснее благодаря сохранившейся многопоточности SMT и более мощному iGPU Radeon RX Vega 11 с 704 потоковыми процессорами, 16 растровыми и 44 текстурными модулями с частотой 1240 МГц.

В итоге инженеры взяли десктопный вариант Radeon RX Vega 64 и урезали общее число блоков до необходимых 8 и 11 соответственно, отказались от HBM2 и пересадили на другую шину памяти.

450x216  130 KB. Big one: 1401x674  813 KB

Именно благодаря тому факту, что встроенная графика находится на общей внутренней шине Infinity Fabric, функционирующей на одной частоте с контроллером, любое изменение параметров оперативной памяти сказывается на производительности iGPU, а это в свою очередь влияет на FPS в играх.

Объем видеопамяти и режим работы памяти

В большинстве материнских плат для процессоров AMD Ryzen 3 2200G и Ryzen 5 2400G можно выделить и зарезервировать для системы часть оперативной памяти, отдав ее встроенному графическому ядру.

На примере модели MSI B350I Pro AC: объем ОЗУ варьируется от 64 Мбайт до 2 Гбайт.

450x219  14 KB. Big one: 601x293  20 KB

Но не везде верхний предел ограничен таким значением. К примеру, на некоторых материнских платах Gigabyte объем выделенной памяти может доходить до 16 Гбайт! Но нужно ли столько системе?

С другой стороны, можно добиться курьезной картины. Особенно забавна ситуация, когда ПК использует всего 4 Гбайт оперативной памяти, а наш герой выделяет аж половину данного объема (два гигабайта!) под VRAM встроенной графике. И оно работает!

435x71  12 KB. Big one: 435x71  12 KB

Параллельно было решено в очередной раз продемонстрировать влияние режима многоканальности памяти. Пусть это и очевидно, но повторение – мать учения. Как мы знаем, использование одной планки DRAM гарантирует одноканальный режим работы, а при двух модулях оперативной памяти – двухканальный. Но как это отражается на производительности iGPU?

Вы еще не забыли, что встроенная графика «сидит» на шине памяти? От нее нам достается не только частота. Так вот, в первом случае ширина канала составляет всего 64 бит, а пропускная способность снижается вдвое – до 27.2 ГБ/с. Установка пары модулей ОЗУ увеличивает данные характеристики до 128 бит и 54.4 ГБ/с соответственно.

Хотя объем выделенной VRAM никак не сказывается на закраске текстур. Сравните Radeon RX Vega 11 с 512 Мбайт…

600x387  224 KB. Big one: 809x523  92 KB

… и при прочих равных с 2048 Мбайт.

600x385  214 KB. Big one: 813x523  84 KB

Само тестирование проводилось в следующих вариациях (при наиболее востребованных объемах видеопамяти 512 Мбайт, 1024 Мбайт и 2048 Мбайт и тактовой частоте DRAM 3400 МГц):

  • Одноканальный, 4 Гбайт ОЗУ (1 модуль);
  • Одноканальный, 8 Гбайт ОЗУ (1 модуль);
  • Двухканальный, 8 Гбайт ОЗУ (2 модуля);
  • Двухканальный, 16 Гбайт ОЗУ (2 модуля).

Из тестирования выбывает двухканальный режим с двумя модулями по 2 Гбайт памяти, потому что найти 2 х 2 оказалось проблематично, но включен наивысший из возможных режимов с 2 х 8 Гбайт при 2048 Мбайт.

3DMark Sky Diver
Graphics Score
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

WoT enCore
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Как можно заметить, наиболее катастрофическая ситуация происходит при ограничении количества выделенной памяти для встроенной графики до 512 Мбайт. Особенно чувствителен бенчмарк 3DMark, падение производительности в котором достигает 70%! Видеоядру Radeon RX Vega 11 не хватает VRAM для хранения текстур большего объема, что отражается на FPS, заметно и возросшее число разрывов кадра.

Однако есть и хорошие новости. По умолчанию любая материнская плата действует согласно встроенной инструкции и выставляет номинальные 1024 Мбайт, которых вполне достаточно для комфортного уровня.

Ручное управление и повышение выделенного объема видеопамяти до 2048 Мбайт заметного эффекта не дает, но только здесь: в более ресурсоемких приложениях средняя производительность вырастает на 2-5%.

Частота оперативной памяти

Частота оперативной памяти – основной залог производительности встроенного графического ядра. В прошлом материале мы отметили взрывной рост ее влияния на подсистему, пора посмотреть, как ведет себя iGPU в игровых бенчмарках.

Прежние тактовые частоты при 8 Гбайт оперативной памяти в двухканальном режиме.

3DMark Sky Diver
Graphics Score
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

WoT enCore
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

И снова увеличение частоты с 2133 МГц до 3466 МГц гарантирует рост быстродействия на 18-25%, что нескромно назовешь приятным бонусом для тех, кто решает собрать бюджетный игровый ПК или HTPC и хочет «выжать» дополнительные кадры в секунду.

Тайминги оперативной памяти

Снижение таймингов и субтаймингов в системе на базе Ryzen столь же необходимо, что и привычный разгон процессора, видеокарты и оперативной памяти. Благодаря нахождению наилучших параметров мне удалось увеличить скорость операций чтения, записи и копирования, а также снизить задержки на 3-8%. Посмотрим, как это отражается в игровых бенчмарках.

При дальнейших экспериментах частоту ОЗУ для повышения стабильности пришлось понизить с 3466 МГц при «16-18-18-36» до 3400 МГц и «16-17-16-32». В итоге получаем следующие режимы:

  • Base – первичные базовые тайминги, выставленные системой «16-24-24-36»
  • Main – первичные тайминги правим на оптимальные «16-17-16-32»
  • Subtimings – плюс правка субтаймингов
  • Termitation – плюс рейты и терминаторы памяти – для стабилизации разгона
  • Optimization – полная оптимизация с ручным разгоном, доводим до идеала

3DMark Sky Diver
Graphics Score
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

WoT enCore
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Кто бы мог подумать, что такая мелочь способна сыграть на руку пользователю, приподняв максимальную планку производительности на 5-8%? Так с миру по нитке скоро и двукратный рост FPS устроим ? . Шутки-шутками, но мы еще не закончили.

Частота встроенного iGPU

Мы практически выжали весь потенциал из модулей оперативной памяти, выделив ему заметную часть в нашем материале. Пора посмотреть на возможности встроенной графики и разгона ядра iGPU.

В моем распоряжении следующие образцы:

  • Ryzen 3 2200G – 52-я неделя 2017 – 4340013N80633 – VID =1.256 В.
  • Ryzen 3 2200G – 52-я неделя 2017 – 4340013N80638 – VID =1.216 В.
  • Ryzen 5 2400G – 06-я неделя 2018 – 9HB733N80425 – VID =1.360 В.
  • Ryzen 5 2400G – 06-я неделя 2018 – 9HB733N80428 – VID =1.368 В.

Если перейти к сухой статистике, то младший процессор хорошо гонится до 1700 МГц по iGPU, но для этой частоты необходимо напряжение SoC = 1.2-1.2175 В, более уверенная отметка 1600 МГц достижима при 1.15-1.18 В. А встроенная графика старшего Ryzen 5 2400G требовательнее из-за возросшего числа потоковых процессоров, отсюда 1500 МГц при 1.15 В и 1600 МГц при 1.2-1.2175 В.

Возьмем за основу планку 3400 МГц при оптимизированных таймингах и двинемся далее.

3DMark Sky Diver
Graphics Score
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

WoT enCore
Medium Graphics Quality
Performance raiting, points
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Впечатляюще, не правда ли? Но для выводов оставим отдельную главу.

Заключение

Посмотрим еще раз на результаты, полученные в зависимости от разгона оперативной памяти, встроенного графического ядра и оптимизации таймингов. Для этого сведем их в единый график.

3DMark Sky Diver
Graphics Score
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Конечно, не всем удобно сравнивать в бенчмарках WoT enCore и 3DMark Sky Diver, поэтому более требовательные и «прожорливые» для APU тесты повторены в Fire Strike.

3DMark Fire Strike
Graphics Score
Больше – лучше


Включите JavaScript, чтобы видеть графики

Как я ни старался, но получить желаемые +50% у меня не вышло. Для их достижения необходимы минимум модули оперативной памяти на микросхемах Samsung B-die с частотой 3466 МГц и таймингами 14-14-14-28.

Особой удачей для покорения новых высот будет отборный процессор AMD Ryzen 5 2400G, стабильно удерживающий отметку 3600 МГц по памяти при 16-16-16-32 и частоту iGPU 1700 МГц. В теории он преодолеет планку 5 000 очков для 3DMark Fire Strike и приблизится к отметке 5200. Много это или мало, вы можете выяснить, заглянув в сравнительный обзор производительности AMD Ryzen 5 2400G, GTX 750 Ti, GT 1030 DDR4, GT 1030 GDDR5 и GTX 1050 2Gb.

А для бюджетной системы на базе APU AMD Ryzen 5 2400G стоит сделать несколько выводов, которые помогут добиться максимальной производительности при оптимальных параметрах.

Во-первых, старайтесь рассчитывать на две планки оперативной памяти (для обеспечения двухканального режима работы) и допустимый до 3200-3466 МГц разгон при вменяемых таймингах.

Во-вторых, необходим сам разгон встроенного ядра iGPU: следует ограничиться той тактовой частотой, которая достижима при 1.15-1.18 В, что обеспечит невысокое потребление, нагрев и стабильность. Оверклокинг при 1.2 В достается высокой ценой, которую платит система (и если материнская плата лишена радиатора SoC, можно столкнуться с критическими температурами фаз и силовых транзисторов, о которых мы поговорим в материале по оптимизации).

В-третьих, ищите «золотую середину»! Максимально разогнанная и стабильно прошедшая все тесты оперативная память – не гарантия того, что при оверклокинге iGPU именно она не станет первопричиной краха системы. Стоит акцентировать внимание на тех параметрах, которые более производительны для вашего ПК и оптимальны. А переразогнанная память или встроенная графика в будущем могут принести проблемы.

Итак, видеоядро Radeon RX Vega 11 благодаря общей с оперативной памятью шине легко на подъем, отзывчиво на любое изменение в системе и благотворно отражает это ростом производительности в бенчмарках и играх. «Из коробки» процессор AMD Ryzen R5 2400G уступает старшей модели GeForce GT 1030 с памятью GDDR5, а после – уверенно оставляет позади и покушается на более мощного соперника.

И на данном выводе мы заканчиваем наше тестирование комплектующих и плавно переходим к финальному, завершающему материалу, посвященному настройке, оптимизации и украшательству, проведенному в кастомном корпусе благодаря нашему камраду КВАЙКЕР.

Продолжение следует…

Нефедов Петр aka Go.d-bq


Выражаю отдельную благодарность в подготовке материала: donnerjack.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
  • Вступление, предыстория, подбор компонентов и тестирование, заключение
Страница 1 из 1
Оценитe материал
рейтинг: 4.3 из 5
голосов: 46

Комментарии 40 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают