LED ТВ 48'' TCL
FULL HD
Цена 32'990 руб.
LED ТВ 39'' (99см) AKAI
HD READY (720p)
Цена 16'990 руб.
Gigabyte Radeon RX Vega 64
8Гб, HBM2
Цена 43'500 руб.

Сервера размещены в Летняя миграция

Мобильные устройства
Конференция
Персональные страницы
Wiki
Статистика разгона CPU (+2 за неделю, всего: 27023) RSS     



Объявления компаний (реклама) и анонсы
  • Упала цена на GTX 1070!
  • Еще один незалоченый Coffee Lake в Регарде
  • Еще одна GTX 1070 по сниженой цене

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста,
которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Изучение процессора AMD Ryzen 7 1800X: нюансы работы и разгон памяти

Дмитрий Владимирович 25.03.2017 06:00 Страница: 1 из 2 | ссылка на материал | версия для печати | обсуждение | архив

Оглавление

Вступление

Как вы уже знаете, анонс новых процессоров AMD, основанных на микроархитектуре Zen, вызвал неподдельно высокий интерес у энтузиастов. Еще бы, наконец-то получить стоящего конкурента для решений Intel, благодаря чему не только расширяется число потенциально заманчивых предложений, но и намечаются ценовые войны – не об этом ли мечтали многие пользователи?

500x500  23 KB. Big one: 2000x2000  372 KB

В прошлый раз мы мельком изучили разгон новинки и проверили производительность Ryzen 7 1800X в синтетических тестах, взяв для сравнения как конкурирующие модели Intel Kaby Lake и Skylake, так и одного из последних представителей AMD Vishera.

Впрочем, о многих вещах тогда было упомянуто лишь вскользь, в том числе и о новых материнских платах, поддержке оперативной памяти стандарта DDR4 и режимах работы процессора. Настало время дополнить тот материал новыми сведениями и оформить выводы.

Тестовый стенд

Тестовая конфигурация AMD Ryzen

500x347  40 KB. Big one: 2500x1737  535 KB
  • Материнская плата: ASUS Prime X370-Pro (AMD X370, Socket AM4);
  • Система охлаждения: система водяного охлаждения;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
  • Оперативная память: DDR4 G.Skill F4-3600C17D, 2 x 4 Гбайта;
  • Видеокарта: Nvidia GeForce GTX 1060;
  • Накопители:
    • SSD Samsung 840 Evo, 240 Гбайт;
    • SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;
  • Блок питания: Corsair AX1500i, 1500 Ватт;
  • Операционная система: Microsoft Windows 10 x64.

Процессоры и режимы их работы:

Несмотря на то, что конфигурация тестового стенда не изменилась, теперь речь идет не о двух конкретных режимах работы, как в прошлый раз, а о гораздо большем их количестве.

Для начала рассмотрим тему разгона оперативной памяти и ее производительности, но предварительно вкратце ознакомимся с особенностями ядра Zen.

Отличия Zen

Новые процессоры Ryzen выпускаются по 14 нм технологии на заводе GlobalFoundries. В них используется принципиально новое (уточню – для AMD) расположение транзисторов – FinFET. Изначально данный техпроцесс нашел применение в микросхемах памяти, но транзисторы в них медленные и работают с низкими напряжениями. А в CPU нужны быстрые транзисторы с низкими токами утечки. И как раз FinFET решает эти проблемы.

С другой стороны, именно FinFET обеспечивает повышенную плотность расположения транзисторов, что и требовалось разработчикам AMD. А с токами утечки и их производными инженеры борются другими методами. Благодаря FinFET, компания разместила 4.8 млрд транзисторов на площади всего ~200 мм2.

500x220  45 KB. Big one: 2398x1053  1518 KB

Для снижения энергопотребления AMD разработала технологию Pure Power. Она получает данные из сотни точек с процессора и контролирует энергопотребление по ключевым блокам. Контроль включает как банальное отключение, так и простое снижение частоты в случае превышения температуры. В зависимости от того, какой способ позволяет сохранить высокую производительность и остаться в рамках благоприятных условий работы, такой способ Pure Power и задействует.

Чтобы минимизировать время безудержного проявления аппетита отдельных частей ЦП, понадобился заранее просчитанный дизайн расположения соединений и транзисторов. Теперь AMD не боится и открыто заявляет о тысячах часов, потраченных на ручную доводку; что ж, похоже, обещания воплощаются в результат. Иначе объяснить, как восемь физических ядер, работающих на частоте под 4 ГГц, удерживаются на сухом пайке в 95 Вт довольно сложно. Для сравнения – аналог Intel потребляет до 140 Вт.

Разгон ядер

После внедрения новых алгоритмов управления питанием в процессор придется отречься от ранее используемых сценариев разгона CPU AMD. Значение Vcore теперь не абсолютная величина, а задаваемая максимальная планка, на которую обращает внимание алгоритм управления питанием. Иными словами, вы даете ЦП некую величину в вольтах, а внутри он распределяет напряжение по отдельным ядрам, кэш-памяти и прочему.

Естественно, чем выше напряжение, тем процессор лучше разгоняется, здесь ничего необычного нет. Но надо учитывать, что помимо Vcore для CPU потребуется задать и второстепенные напряжения: VDDCR_SoC (контроллер памяти), MEM VDDIO и MEM_VTT (напряжения цепей питания памяти и вспомогательного блока шины памяти). К сожалению, не все материнские платы на начальном этапе будут обладать возможностями регулировать эти значения.

К счастью в стендовой ASUS Prime X370-Pro они были, но полностью отсутствовал доступ к SMT (аналог Hyper Threading), поэтому в тестах на масштабируемость пришлось ограничится 8С16Т, 6С12Т, 4С8Т, 2С4Т. И, несмотря на наличие вторичных напряжений, комплект оперативной памяти DDR4 G.Skill F4-3600C17D так и не смог раскрыть весь потенциал. Причем на поиски и подбор напряжений Vcore, MEM VDDIO и MEM_VTT были потрачены часы, но положительного результата это не дало.

Вернемся к формированию внутрипроцессорного основного напряжения. Vcore теперь не поступает напрямую в CPU, а все текущие приложения отслеживают именно его, поэтому выяснить более нужную величину почти невозможно. Речь идет о напряжении Vdd. Конечно, оно не одно участвует в разгоне, их много! Упрощенно на каждый блок «Ядро + Кэш» поступает некая величина Vdd, назовем ее для первого ядра Vdd1. Тогда для второго блока задействуется переменная Vdd2, и так далее. Формируется напряжение в блоке Low Drop-Out. По сути это простейший блок управления напряжениями, через него проходят данные по энергопотреблению, нагреву и так далее.

Помимо этих данных, Pure Power учитывает загрузку процессора и запросы от ОС и приложений. В случае однопоточной нагрузки Pure Power определяет это и отдает команду Low Drop-Out подать на ядро максимальное напряжение и выставить максимальную частоту, пока не будет превышена или температура, или энергопотребление. А теперь самая приятная новость. Как только вы задаете нештатный множитель (x36.25 для Ryzen 7 1800X), Pure Power отключается, а Low Drop-Out распределяет всю подаваемую энергию поровну между ядрами. В этом и кроется залог успешного разгона!

Вам должен попасться процессор с одинаково хорошими ядрами, либо придется их отключать для достижения высокой частоты, если одно или несколько будут сбоить при разгоне. AMD заявляет о штатном для Ryzen 7 1800X диапазоне напряжений 1.2 – 1.3625 В. Очень удачные экземпляры попадаются с напряжением 1.115 – 1.118 В. При разгоне на воздухе не рекомендуется превышать лимит 1.37 В, для хорошего водяного охлаждения порог задан отметкой 1.45 В. Максимальная температура ограничена значением 95°C (внутри процессора). А как обстоят дела на практике, мы сейчас узнаем.

Максимальная температура Ryzen 7 1800X в зависимости от напряжения:

500x360  70 KB. Big one: 865x623  43 KB

Нагрузка создавалась приложением LinX 0.6.5 с библиотеками для AMD. Тест проходился не менее десяти раз с объемом задачи 25 000. На радиаторе СВО установлено два вентилятора модели Minebea с фиксированными оборотами (~1200 об/мин). Процессор проверялся не только с повышенным напряжением, но и заниженным, дабы определить вилку рабочих напряжений.

И какой вывод можно сделать? Напомню, штатное среднее напряжение Vcore у тестового образца составило 1.175В (выделено жирным). Рабочие частоты по спецификациям лежат в диапазоне 3.6 – 4.1 ГГц. При стопроцентно задействованных восьми ядрах наш Ryzen 7 1800X способен работать и при меньшем напряжении – минус 0.075 В, и это достаточно ощутимый плюс. Нет смысла гнаться за частотой, можно экономить ресурсы материнской платы и параллельно получать дивиденды от сниженного тепловыделения. Ведь 64°C при 1.075 В и 3.6 ГГц очень приличный результат, лучше, чем у процессоров Intel.

Но посмотрите, как тяжело дается каждая ступень выше 3.8 ГГц. Приходится прибавлять по 0.1 В на каждые 100 МГц. И такая прибавка тут же отражается на температуре. На частоте 4 ГГц полная стабильность достигается при напряжениях выше 1.325 В, процессор практически вплотную подходит к критической температуре. Может быть, 95°C и заявлена AMD как максимальная в спецификациях, на деле все что выше 90-91°C отражалось на работе процессора. Поэтому, исходя из полученных данных, получается, разумнее ограничиваться частотой 3.8 ГГц с умеренным напряжением и большим запасом по температуре. Перейдем к энергопотреблению…

Максимальное энергопотребление Ryzen 7 1800X в зависимости от напряжения:

500x365  81 KB. Big one: 849x621  49 KB

Номинальные 95 Вт соответствуют частоте 3.6 ГГц и напряжению 1.175 В. Это говорит нам об удачном экземпляре, поскольку сама компания заявляла о 95 Вт при напряжении 1.2 В (хотя данные могут незначительно плавать как в большую, так и в меньшую стороны). Убавив Vcore до 1.075 В, при неизменной частоте 3.6 ГГц получим всего 72 Вт вместо 94 Вт. Понимаете, к чему я клоню?

Этот запас AMD и использует при активации функции XFR, говоря о второй прогнозируемой планке в 128 Вт при моментальных и кратковременных нагрузках на процессор. Пик потребления в разгоне лимитирован 165 Вт, и ограничением тут скорее всего послужила эффективность стендовой СВО. При таком раскладе о традиционных воздушных кулерах речи не идет, вряд ли с его помощью удастся отвести 150 Вт тепла. Что наводит нас на другое заключение: хорошее охлаждение – залог успешности разгона AMD Ryzen.

Хотелось бы уделить внимание младшему восьмиядернику с разблокированным множителем – Ryzen 7 1700Х. Его частота при полной нагрузке равна 3.4 ГГц, что делает такой процессор очень неплохим претендентом на место в системе, если суметь заставить его работать при 1.0 В, как это удалось сделать мне с Ryzen 7 1800Х. Всего 57 Вт для восьми ядер при полной нагрузке! Кто-то еще будет упрекать AMD в неумении делать энергоэффективные процессоры?

Оцените материал →

Объявления компаний (реклама) и анонсы
  • Coffee Lake - дешевле в Ситилинке!
  • МЕГАдешевая GTX 1060 MSI Armor
  • СУПЕРдешевая GTX 1060 Gigabyte Windforce




Обсуждение ВКонтакте (скрыть)