История удачного разгона или выбор домашнего мультимедиа процессора

С момента анонса процессоров, выполненных по 0.09мк технологии, прошло уже более 3-х месяцев. Помните, как все нетерпеливо ждали этого события, обоснованно надеялись получить с ними новые результаты? Конечно, ведь все-таки новый техпроцесс, больший кэш, SSE3, - все это манило, соблазняло и давало повод для размышлений о предстоящем новом витке рекордов разгонов и достижений максимальнейших результатов.

Хотя первоначально просачивающиеся сплетни о проблемах с качеством освоения Intel процесса 0.09мк и не вызвали серьезных опасений о будущем, дальнейшие известия о так и нерешенных проблемах с большим тепловыделением, и последующий перенос анонса выпуска Prescott всех сильно насторожили. А появившиеся в самый последний момент перед анонсом известия о существенном удлинении исполнительных конвееров с 20 до 31 стадий, и увеличении латентностей внутренних кэшей (L1 с 2 до 4 тактов!), испортили настроение многим...

Сейчас уже можно смело сказать – плюсов не стало слишком уж много, а минусов прибавилось. Даже сообщения о появлении нового степпинга Prescott – D0 не дают весомых поводов для скорого оптимизма. Жаль, очень жаль, технология NetBurst не такая уж и плохая, ее губит неотлаженный техпроцесс. В мультимедиа обработке она неизменно выходит на первое место. Цифровое видео приобретает все большую популярность, следовательно рендеринг видео будет все актуальнее, и в нем вопрос о затратах времени на кодировку не отпадет никогда. Добавьте к этому несовместимость Prescott со старыми материнскими платами на очень хорошо зарекомендовавшем i845PE чипсете, да тут еще новая платформа LGA 775 на подходе... Вот здесь-то точно станешь пессимистом. Только добьешься каких-либо впечатляющих результатов, настроишь некий супер-процессор, и все! Немногим больше чем через месяц система уже будет устаревшей. Новый процессорный разъем LGA 775 заставит заново пыхтеть, чтобы смело сказать: "У меня современный компьютер"

Все, достаточно этих пессимистичных размышлений, давайте прикинем, что делать дальше? В январе прошлого года я остановился на Celeron 2.0 -> 3.0GHz на очень хорошо зарекомендовавшей себя плате Albatron PX845PE PEV (см. обзор) Поскольку игрушками я не сильно увлекался, это меня вполне устраивало и тешило самолюбие до осени 2003г (как-никак а процессор на 3GHz). В ожидании Prescott, я решил заранее подготовиться к предстоящему апгрейду на этот "чудо" процессор, для чего установил в системный блок плату Albatron PX865PE PRO и отобрал пару замечательных Hynix DDR400 -> DDR500.

По истечении трех месяцев с момента анонса общественность уже более-менее свыклась с новыми реалиями. Теперь ситуация часто складывается так, что в продаже Prescott бывает гораздо легче приобрести чем Northwood. В действительности новый процессор не такой уж и "недоделанный". В некоторых задачах он впереди, в некоторых отстает, то есть ослабление не ахти такое, как его малюют. Тем более что рано или поздно распространятся программы, которые дадут ощутимый прирост производительности за счет, например, команд SSE3. А, учитывая, что в прайсах цена на новый чип постепенно сформировалась даже ниже чем на старый, возможно в покупаемый новый компьютер есть определенный смысл установить новинку.

Рис 1. Сравнение процессоров на Albatron PX865PE PRO/ 2*256Mb/ Ti4200 (на момент тестирования были доступны только видеокарты GeForce4 Ti4200 и GeForce4 MX440 referens).

Рис 2. Время, затраченное на кодирование эталонного фрагмента (с участием Athlon64, хотя, как известно, в видеокодировании – он не фаворит), меньше -> лучше.

В этих двух основных тестах Prescott даже смог немного вырваться вперед (для mpeg4 ничего удивительного, он хорошо прибавляет за счет большого кэша, а в 3D скорее всего закралась погрешность за счет использования уже устаревшей видеокарты). Главный его недостаток, по сути, заключается в большем энергопотреблении и неоправдавшихся надеждах на рекордные разгоны. При несколько меньшем напряжении питания ядра это выражается в гораздо более весомом питающем токе через стабилизатор материнской платы. Судите сами: при напряжении 1.525V ядро Northwood 3.0GHz потребляет порядка 80 ватт, в зависимости от степпинга. Приблизительно рассчитываем долговременный ток в нагрузке – около 52 ампер. Достаточно весомая величина, почти соизмеримая с током в электроде сварочного аппарата. У Prescott 3.0GHz напряжение 1.4V, потребление около 90W, соответственно ток около 65А. Очевидно, что нагрузка на силовую часть материнской платы больше. Отчасти поэтому, наверное, Intel комплектует новые микросхемы радиаторами с разнонаправленными поверхностями, позволяя обдувать процессорным вентилятором не только чипсет или память, но и рядом расположенный стабилизатор. В настоящий момент производители материнских плат комплектуют свою продукцию качественными полевыми транзисторами (например Infineon 06N03LA, 05N03LA), способными выдерживать токи от 50A и даже более. Кроме того, число каналов питания на современной плате i865/875 от трех до четырех, то есть общая сила тока, способная подаваться на кристалл процессора начинается от величины 150А и более.

Собственно после первого тестирования нового процессора я принял для себя решение некоторое время продолжать оставаться на ядре Northwood. Первоначальное тестирование довольно удачного экземпляра Celeron 2.0, разогнавшегося более чем на 3400MHz, меня несколько огорчило. На такой довольно порядочной частоте он все равно умудрился проиграть в ряде тестов полноценному ядру P4 3000MHz с кэшем 512кб, см. рис. 1 и 2.

На этом свое увлечение Celeron я приостановил, поставив перед собой цель – если нормальная частота, то и скорость работы процессора должна быть также соответствующей. Оценив размер расходной части своего бюджета и соотнеся цены на представленные модели, пришлось сразу же несколько ограничиться. Двухсотдолларовые Athlon64 s754 и дорогие P4 w HT сразу же из рассмотрения были убраны. Много, пока еще слишком много, по моему мнению, просят за процессоры, сокеты которых уже в скором времени станут достоянием прошлого. Из других вариантов выбор остановился на P4 1.8GHz ~ 100 у.е. Цена, конечно, не как у соответствующего Athlon-а XP, но, являясь пока еще сторонником платформы Intel, решил все-таки попробовать. Приятно, когда при запуске системника пишется не "Celeron", а "Pentium 4" :-). На него то я и проапгредился, доплатив необходимую сумму.

С виду обычный процессор с кэшем 512кб, но главное – он обладатель D1 степпинга, и, что не менее важно, оказался произведен в столь любимой оверклокерами Коста-Рике!

С этого все и началось... Я, конечно, предварительно попробовал камешек в тестовом стенде на моей работе, там он разогнался до частоты 3438MHz (18*191). Применялась старенькая мат. плата Albatron PX845PE PEV. Вполне довольный результатом, я принес его домой, установил в системник, прикрепил собственное водяное охлаждение (см. обзор "Комбинированная воздушно-водяная система охлаждения"), и ... был обескуражен полученным максимумом – 3150MHz (18*175). Как же так? Неужели новая PX865PE, с трехканальным стабилизатором питания, с хорошо сбалансированными каналами памяти, оказалась хуже в разгоне PX845PE PEV? Тайминги, РАТ, напряжения, все было испробовано, но результат оставался заурядным. Коэффициент деления памяти оказался зафиксированным на 2.66, но я точно знал, что предел у этой платы с моей памятью – 500MHz. Основательно задержавшись следующим вечером на работе, принялся тестировать. Первым делом испытал на ASUS P4PE-X (i845PE) – разгон до 3510MHz (18*195), очень хорошо! Согласно статистике разгонов не каждый процессор добирается до этого рубежа, особенно 1.8GHz.

Удовлетворенный результатом, у меня не сразу дошли руки к повторной проверке на i865PE, но как только началось испытание, я был в шоке – на ASUS P4P800 SE GOLD он сразу спокойно заработал на частоте шины 200 MHz!. Ура! Примечательно, что при установке шины хотя бы 199 или 190 MHz, компьютер не запускается, а на 200-ой шине работает!

Когда-то, при разгоне предыдущего процессора, была замечена интересная особенность: материнские платы, основанные на i865 чипсете, не позволяли разгонять Celeron, до этого стабильно работающий, на частоты шины свыше 145...155MHz, именно в двухканальном исполнении памяти. В программе TESTMEM v1.11+, при прохождении теста №5, система зависала. Я долго мучился, меняя платы, память (Samsung, Hynix, NCP и другие), разнообразные настройки BIOS, но все бестолку – разгон свыше шины 150MHz чипа с bus 100MHz не удавался. На i845 стабильно работает на 172MHz, а на i865 (попробовал также GigaByte 8IE1000, Epox 8PDA3I и другие экземпляры Albatron-а PX865PE) – не более 155MHz.

На платах производства ASUStek COMPUTER INC. тогда еще не испытывал, останавливала их более высокая цена. После этих тестов осталось лишь единственное предположение, что виновником является автоматическое включение агрессивнейшего режима PAT с процессорами на 400 шине, будь то Celeron или младший P4. Соответственно, именно по этой причине разгон не удавался. Ведь мы "разгоняем" еще и шину памяти внутри северного моста, тайминги которой в чипсете уже разогнаны PAT-ом. Исправить ситуацию можно лишь обманув чипсет, который должен думать, что у него установлен, например не разогнанный проц с шиной 400, а обычный с шиной 533 или 800. Это заставляет чипсет смягчать внутренние настройки. BIOS-ы указанных выше производителей видимо просто послушно увеличивали тактовую частоту, не корректируя никаких изначально установленных внутренних настроек. К сожалению, на тот момент я не знал, что такое может позволить BIOS, например в ASUS-ах. Оставаясь почитателем Albatrona, и зная, что они не отпихиваются от разгонов (даже вкладывают специальные инструкции - пособия на эту тему), я попробовал задать им соответствующий вопрос, но, к сожалению, ответа не получил.

Некоторое время я довольствовался довольно посредственным разгоном Celeron-а до 2660MHz, но затем вспомнил статьи, опубликованные на overclockers.ru, в которых описывается особенность чипсета снижать эффективность при установке двух (или более) планок памяти в один пропускной канал. То есть свои "агрессивные" внутренние настройки (читай - PAT) чипсет делает более мягкими, снижая показатели. Я попробовал этот минус обратить себе в пользу, и получилось! При установке обоих планок памяти в один из каналов, Celeron можно было продолжать дальше разгонять на любой плате, в результате чего была достигнута абсолютно стабильная частота 3440MHz (20*172). Правда при этом, за счет использования только одного канала памяти, несколько ухудшились относительные результаты, по сравнению с равночастотными двухканальными, но не намного. Так все работало около месяца.

Вернемся к разгону P4 1.8GHz на ASUS P4P800. При установке процессора на шину 200MHz, BIOS установил абсолютно (кроме HT) все настройки процессора 800-ой шины, включая все возможные коэффициенты пересчета памяти. А при установке на частоту 199MHz, он устанавливает настройки как разогнанный проц с 533-ей шиной, этим и объясняется отказ запускаться на меньшей, чем 200MHz, частоте.

Вы можете сами проверить, по какому принципу построен разгон в вашем BIOS-е на i865, i875 или i848. Для этого установите процессор с 400-ой шиной. Далее посмотрите коэффициент памяти, почти наверняка он будет равен 2.66. Затем разгоните шину до 133MHz. Если коэффициент не изменился, тогда суперразгона вы не добьетесь, сочувствую. Обновления BIOS в данном случае наврядли помогут, потому что почти наверняка этот пункт будет аналогичным (по крайней мере различные версии BIOS Albatron PX865PE PRO это не позволили). А BIOS-обманка ASUS P4P800 на этой частоте сразу включил дополнительные коэффициенты 2.00, 2.50, 2.66. На частоте 200MHz включаются все возможные комбинации – 1.33, 1.6, 2.00, 2.50, 2.66. Супер! Теперь бы только процессор не подкачал.

Первоначальные тесты показали, что чип стабилен на частоте 3600MHz/bus 800 даже при номинальном напряжении 1.525V (почти максимум для этого степпинга с множественным VID). 3D первоначально проверялось на GF4 MX440.

К сожалению, на номинале дальнейший поиск порога разгона оказался недолгий, последняя грань стабильности проявляется уже при частоте шины 201MHz, то есть 3618MHz. Наступает довольно жаркая пора, а тут каждый лишний градус играет в минус, и при температуре в комнате до 36’ порог разгона наверняка понизится, даже с эффективным водяным охлаждением. Для надежности необходимо оставить некоторый запас в стабильности, поэтому, повысив напряжение в BIOS до 1.6V, я повторно протестировал систему. Но, к сожалению, максимальная частота большей не стала, оставаясь на 3618MHz. Известно, что быстрые степпинги Northwood очень вяло реагируют на поднятие напряжения, но что бы совсем не улучшиться – это странно! Увеличил до 1.7V – результата также никакого.

Погоняв систему с различными напряжениями на частоте 3.6GHz, я не сразу заметил, что датчик на процессорном ядре всегда показывает около 1.57V. Первоначально списав данный факт на огромную погрешность, вызванную возросшей нагрузкой, я не сразу решил проверить все сам вольтметром. Для этого снял показания непосредственно на контактах конденсаторов, запитывающих процессор. Вот это да! Как бы я не изменял напряжение в настройках BIOS, на процессоре оно остается неизменным – около 1.57V, даже если устанавливаешь в BIOS 1.525V. Плата продавалась с BIOS ver.1001. Только скачав с сайта ASUS новый BIOS ver.1004 для P4P800 SE, изменение напряжения заработало относительно нормально. Относительно, это потому, что, например, при установке именно V=1.625 или V=1.65 система не запускается, а к введенному любому значению неизменно прибавляется около 0.05 вольта, то есть подается не 1.525V, а 1.575V. Не такая уж и крупная неточность, но все же.

Воодушевленный новой прошивкой, я решил поставить новые рекорды для такого процессора. С напряжением 1.7V, процессор стабильно заработал на частоте 3726MHz (шина 207MHz)! Более чем двукратный разгон! Не всякий процессор может этим похвастаться. Может даже повезло, и получился рекорд (по крайней мере согласно статистике разгонов).

Видеокарта – GF4 Ti4200.

Все, хватит испытаний, делаю необходимый запас стабильности – снижаю частоту до 3600MHz, и устанавливаю напряжение 1.6V. Здорово! Если не считать отсутствия технологии HT, то вполне нормальный проц 3.6GHz, и шина стандартная – 800MHz. Такой появится в продаже только через месяц и будет стоить более 600$.

Полученный системный блок P4 3600/512/800 без сбоев прошел все предложенные ему тесты и проработал стабильно не менее двух недель. В числе тестирующих программ применялись: TestMem v1.11+ (очень полезная программа, позволяет предварительно, без запуска Windows проверить качество разгона), 3DMark2001SE, 3DMark2003, VirtualDub w DivX5.1.1, DivX3, Microsoft Mpeg4 V3, SiSoft Sandra, PCMark2002. Исходя из опыта разгонов, всегда приходится проверять разнообразными тестами. Часто получается так, что, например, в 3D и Mpeg все OK, а в каком-то другом, даже незначительном тесте, на гораздо более низкой частоте, может появиться ошибка. Соответственно приходится понижать достигнутый результат. В данном случае процессор оказался критичен к тесту CPU Text search PCMark2002. Именно в этом тесте какие-то блоки в процессоре, косвенно, судя по датчику температуры, довольно сильно прогревались на такой высокой частоте, и гранью стабильности, при прогреве чипа до 40 градусов, в этом тесте оказалось именно 3600MHz/1.6V.

Следующая трудность оказалась в том, что загрузка установленного у меня UPS IPPON Back Power Pro 400 доходила до 112% от номинала. Элементная база этого UPS-а ничем не отличается от промаркированного на большую мощность Back Power Pro 600. Разница заключается лишь в установленных порогах срабатывания защиты, то есть для этого UPS-а нагрузка в 100% не изматывает силовые каскады. Но искусственное ограничение все-таки иногда срабатывает, и UPS начинает пищать.

Я использую комп для ежедневных просмотров телепрограмм через тюнер AverMedia 305, и на этот раз мне захотелось попробовать не повышать и разгонять, а понизить напряжение до минимального уровня. Это позволит снизить потребление энергии и, отключив почти все вентиляторы, свести издаваемый шум к минимуму, повысив комфорт.

К сожалению BIOS P4P800 не позволяет понижать напряжение. В данном случае самым экстремальным оказался Albatron PX845PE PEV, позволяющий выставить уровень 1.1V. Как известно, потребляемая мощность пропорциональна квадрату подаваемого напряжения, то есть:

(1.525/1.1)²=(1.386)²=1.922 Тепловыделение процессора снижается практически в два раза! Отлично! Устанавливаю Albatron и тестирую свой P4 1.8GHz. Выставляю частоту 3GHz, и начинаю понижать вольтаж. Минимальный порог оказался 1.25V, ниже уже наблюдаются сбои в тесте TESTMEM. Супер! Потребление энергии процом снижено в полтора раза. Вот вам дополнительный способ снижения температуры.

Продолжаю понижать уровень до дозволенного минимума – 1.1V, предел разгона на таком вольтаже – 2.6GHz. Тоже нормально. В итоге выставляю частоту 2.533GHz, процессор рассеивает при этом всего около 30W, и то при полной нагрузке.

Максимальная загрузка UPS - 56%, в ожидании – 39%, при просмотре телепрограмм – 41% (то есть около 160VA ~ 112Ватт, и это с учетом 17’ монитора Samsung 755DF), но данный результат получен с применением GeForce4 MX440.

Все, кидания из крайности в крайность заканчиваются, пока буду экономить электроэнергию, вполне доволен, и некоторое время ничего менять не буду, наверное...

Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.