Thermal Throttling и степпинг E0: практическое исследование

7 декабря 2004, вторник 14:33
Полезность технологий C1E и Thermal Monitor 2, появившихся в процессорах класса LGA 775 после перехода на степпинг E0, почти не вызывала сомнений. Пока функция C1E снижает температуру процессора в режиме "холостого" хода, TM2 помогает бороться с температурой под нагрузкой. Прежняя версия технологи по имени TM1 заставляла процессор пропускать такты при перегреве, что заметно снижало уровень быстродействия в критических случаях. Следует отметить, что подобный подход был сопряжен с высокой нагрузкой на оперативную память, содержимое которой всегда должно было быть наготове, ведь процессор фактически выключался на короткое время, а затем опять включался. Память тоже нагревалась и потребляла электроэнергию, и это не способствовало улучшению термальной атмосферы в системном блоке.

Наши коллеги с сайта Sudhian Media решили изучить действие разных версий Thermal Monitor на практике. Для этого они запаслись процессорами Pentium 4 на различных ядрах, включая Prescott-E0. Естественно, что модель Pentium 4 570J (3.8 ГГц) стала самым любопытным участником эксперимента, ведь именно про нее ходили страшные байки: дескать, большую часть времени этот процессор работает на частоте 2.8 ГГц, автоматическим спасаясь от перегрева. Реабилитировать или растоптать репутацию этого процессора поможет проведенный нашими коллегами эксперимент.

Прежде всего, повторим результаты сравнения температур в режиме без нагрузки. Процессор Prescott 3.8 ГГц степпинга E0 действительно нагревается меньше, чем Prescott 3.6 ГГц степпинга D0 - благодаря работе технологии C1E. В данных условиях разница достигала 6 градусов Цельсия. Кстати, верить абсолютным значениям температур этого эксперимента мы бы не стали - все показания снимались с систем мониторинга материнской платы, что позволяет говорить о применении единицы измерения температуры по имени "термопопугай".

К слову, степпинг D0 тоже показал себя с лучшей стороны - процессор Prescott 3.6 ГГц на его основе нагревался на один градус меньше, чем процессор Prescott 3.4 ГГц на степпинге C0. Под нагрузкой возник перекос в сторону Prescott 3.6 ГГц, но опять же, только на один градус. Процессор Prescott 3.8 ГГц на степпинге E0 под нагрузкой нагревался чуть меньше, чем процессор Prescott 3.6 ГГц на степпинге D0. Можно ли этому радоваться?

Увы, все не так радужно. Вооружившись утилитой ThrottleWatch, наши коллеги решили отследить поведение процессоров в предельных режимах. Для большей убедительности постепенно повышалось напряжение на ядре - этим самым дополнительно провоцировался перегрев.

Процессор Prescott 3.6E на степпинге D0 начал пропускать такты при температуре 78 градусов Цельсия. До 24% всего времени работы составляли "пустые такты". При температуре 80 градусов Цельсия этот показатель достиг 50%. Заметим, что в номинальном режиме процессор нагревался до 74 градусов Цельсия и не пропускал такты. Теперь сравните эту разницу в 4-6 градусов с тем приростом температуры, который дает разгон процессора. Вы поймете, что процессор даже в номинальном режиме близок к предельном режиму, в котором начинает работать TM1.

Отследить работу технологии TM2 нашим коллегам не удалось. Утилита ThrottleWatch показывала некое значение в процентах, принимая его за время бездействия в рамках технологии TM1. Путает ли эта утилита TM1 и TM2, либо во втором случае просто показывается та часть времени, в течение которой процессор работает на частоте 2.8 ГГц? Сказать сложно.

Утилита CPU-Z в реальном времени фиксировала какие-то колебания частоты, но даже при периодичности опроса в 0.5 секунды частота просто подергивалась, прыгая между значениями 3876 и 3650 МГц. Прочими средствами уловить миг снижения частоты до 2.8 ГГц не удалось. Судя по всему, процессор снижает частоту до 2.8 ГГц на очень короткое время.

Кстати, у процессоров степпинга E0 есть "второй эшелон обороны". Если технология TM2 не справляется с перегревом, в ход идет старая добрая TM1, и процессор начинает пропускать такты.

Надо сказать, что аморфный параметр Throttling начал проявлять себя в случае с процессором Prescott 3.8 ГГц степпинга E0 несколько раньше, чем в случае с процессором Prescott 3.6 ГГц степпинга D0. Данный показатель достиг 12% уже при температуре 76 градусов Цельсия - всего на 2 градуса вверх от номинальной температуры!

При температуре 77 градусов Throttling достиг 56%, при температуре 78 градусов Цельсия - 74%. Если истолковывать эти цифры предложенным ранее образом, 74% рабочего времени частота процессора составляет 2.8 ГГц. И тем обиднее, что заплатить за него пришлось все $637...

Конечно, здесь можно провести аналогии с мощным автомобилем. Покупая машину с двигателем мощностью 200 л.с. и максимальной скоростью свыше 200 км/ч, владелец далеко не всегда ездит в предельных режимах. Вся скрытая мощь - это просто резерв, который может быть востребован во время выполнения маневра.

Однако, процессор Prescott с частотой 3.8 ГГц даже в предельном режиме не работает на все 100% своих возможностей. Никакого запаса "для маневра" он фактически не оставляет. Следует все же понимать, что все эти упреки справедливы для ситуации с использованием штатного боксового кулера. Для охлаждения младших моделей он годится, а вот владельцы Pentium 4 560J (3.6 ГГц) и Pentium 4 570J (3.8 ГГц) должны подумать о приобретении серьезного производительного кулера.

В конце концов, требование справедливо и для оверклокеров, планирующих покорение 3.8 ГГц рубежа при помощи процессоров степпинга E0. Хотя процессоры в исполнении Socket 478 не поддерживают TM2, пропускать такты при перегреве они начнут не менее усердно, чем их LGA-собратья.

Надо полагать, что инициатива с продвижением форм-фактора BTX и соответствующих кулеров для старших моделей Prescott тоже является следствием нездоровой ситуации с эффективностью прежнего кулера.

Сегодняшние открытия дают повод чуть поумерить восторги в отношении степпинга E0. Да, он заметно улучшил тепловые характеристики процессоров Prescott, улучшил частотный потенциал, надежнее защитил ядро от перегрева. Но! Ядро Prescott по-прежнему "бежит по лезвию бритвы", балансируя на грани перегрева в верхней части официального частотного диапазона. Об этом не нужно забывать и в случае разгона процессоров на степпинге E0.

Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Сейчас обсуждают