-Поиск по дневнику

Поиск сообщений в hangar15

 -Подписка по e-mail

 

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 27.08.2010
Записей: 591
Комментариев: 8108
Написано: 9527

Разгоняем Sandy Bridge: Intel Core i5-2500K

Дневник

Пятница, 18 Февраля 2011 г. 12:41 + в цитатник

ссылка - www.overclockers.ru/lab/print/40515/Razgonyaem_Sandy_Bridge_Intel_Core_i5-2500K.html 


 

Вступление

В первом обзоре процессоров Sandy Bridge (Core i5-2400 и Core i7-2600) я несколько раз обращал внимание читателей, что исследование новых CPU является неполным без участия «самых-самых оверклокерских» моделей с индексом К.

На тот момент Sandy Bridge еще не был официально представлен и таких процессоров в России были считанные единицы, так что для редакции overclockers.ru стоило больших трудов достать сразу пару CPU на тестирование. Речи о том, чтобы еще и выбрать конкретные модели, вообще не шло. В завершении обзора я пообещал читателям вскоре раздобыть экземпляр с индексом «K». В силу обстоятельств и большой загрузки тестами новых ускорителей nVidia сделать это быстро не получилось.

Попробую исправиться, пусть и с опозданием . На сегодняшний день «разблокированные» Sandy Bridge успешно обосновались в системных блоках многих посетителей форума overclockers.ru, уже накоплены некоторые данные о разгонном потенциале этих CPU.

Так что данная заметка о разгоне не претендует на какую-то ультра-новизну и «открыть Америку» автор не пытается. Это скорее материал «вдогонку», где будут учтены не только данные, полученные при тестировании. Будет приведен ряд собственных соображений по поводу новых процессоров и сравнение Intel Core i5-2500 «лоб в лоб» с парой очень популярных и активно разгоняемых моделей предыдущего поколения. Надеюсь, что это станет полезным для читателей, подумывающих о переходе на новую платформу LGA1155.
 


Архитектура и положение в модельном ряду

о моделях Core i7-2600К и Core i5-2500K с разблокированным множителем. Если у большинства CPU Sandy Bridge максимальное значение множителя лежит в пределах 35-38 единиц (с учетом «резерва» Turbo Boost), то на этих моделях его можно увеличить до 57 единиц (а в некоторых случаях даже до 59, но с обязательным снижением частоты тактового генератора). Номинальная частота системной шины для всех процессоров Intel нынешнего поколения составляет 100 МГц. Путем нехитрого умножения (100 х 57) можно определить, что максимальная частота удачных моделей с индексом «K» может доходить до 5700 МГц даже без разгона системной шины.

Есть еще одно обстоятельство, которое лично мне очень нравится. Intel не стала «приделывать» к названию этих CPU слово Extreme и продавать потом по $1000 за штуку (так было с «разблокированными» моделями в предыдущих поколениях). Стоимость Intel Core i7-2600 составляет $317 (здесь и далее: для партии из 1000 штук – стандарт производителя), при этом цена обычного Intel Core i7-2600 - $294. Получается, за возможность разгона надо доплатить всего $23, что не так уж и много, учитывая какой рост частоты можно получить. Такая же ситуация и с Core i5-2500К, который стоит $216, тогда как обычный 2500-й тянет на $205.

Итак, существуют только две модели, пригодные для серьезного разгона, и разница по цене между ними составляет добрую сотню долларов. За что же берут эти деньги? Ключевое отличие процессоров Intel Core i5 и Intel Core i7 – поддержка Hyper Thrеading. Core i7-2600K способен одновременно обрабатывать до восьми потоков. Вкупе с высокой удельной производительностью архитектуры и возможностью достижения высокой рабочей частоты этот процессор может оказаться настоящим «чемпионом» в многопоточных расчетах.

Core i5-2500 умеет считать только в четыре потока, поскольку не поддерживает HT. Так ли это плохо? На мой взгляд, в данный момент и на ближайший год - это не критично. Игры и «софт» сейчас успешно освоили многоядерные процессоры. Ситуация тут не в пример лучше, чем всего год-полтора назад. Однако работать более чем с четырьмя потоками пока умеют только немногочисленные приложения и единичные игры. Четыре «физических» ядра 2500K – это вполне достаточное количество для современных игр, заметный проигрыш может наблюдаться только при профессиональном использовании компьютера: рендеринге, работе с графическими редакторами или сложными программами проектирования и «обсчета» различных конструкций.

Есть еще одно небольшое отличие Core i5 и i7 – это объем cache-памяти третьего уровня. У старших CPU он составляет 8 Мбайт, у младших – только 6 Мбайт. Мои собственные тестирования и эксперименты коллег убедительно доказывают, что это преимущество дает реальный эффект далеко не во всех случаях, а там, где он есть, наблюдается разница в считанные проценты. Да и вообще, Intel Sandy Bridge – сущая «числодробилка», а уж в разгоне до 4,5+ ГГц... в общем, 2 Мбайта cache L3 погоды не делают.

В общем и целом, Core i5-2500K представляется мне более выгодной покупкой по соотношению цена/качество, особенно если бюджет на системный блок не достигает «космических» значений. Лишнюю сотню долларов разумнее потратить на более мощную видеокарту.
 

 

Разгон

Основой тестового стенда стала материнская плата ASUS P8P67 Pro. Сразу скажу, что это очень интересный и добротный продукт, на данный момент готовится его подробный обзор. У данной платы много интересных «фишек», но я пока не буду раскрывать все карты, а скажу лишь, что система питания была настроена таким образом, чтобы обеспечивать максимально точное соответствие напряжения питания CPU, которое выставлено в BIOS, реальному (без просадок и завышений).

Процессор Intel Core i5-2500K разгонялся с увеличением множителя. На первом этапе тестов я решил не экспериментировать с частотой системной шины, так как уже не раз подчеркивалось, что Sandy Bridge таким способом можно разогнать только на несколько процентов.

В качестве стартового напряжения было выбрано значение 1,15 В. Назову это «холодным разгоном», когда температура процессора даже в тяжелых тестах не слишком высока. Подобный вариант может быть интересен «фанатам тишины», использующим низкооборотные вентиляторы, или просто обладателям не очень производительных кулеров, которые могут перекочевать на LGA1155 c предшествующей платформы LGA1156. В общем – пока обойдусь без «экстрима».

На пробу был выставлен множитель CPU, равный 40 единицам. В этом случае можно получить «ровную» частоту 4000 МГц, которая еще совсем недавно была своеобразным «стандартом» разгона. Сможет ли процессор работать в тестах на 4 ГГц при таком низком напряжении? Удивительно, но да! Вот скриншот предварительной проверки 10 прогонами Linpack c объемом задачи 2048 Мбайт.
 

После этого были проведены и другие тесты, но температура не превысила значений, представленных на скриншоте. Как говорится, снимаю шляпу: 4000 МГц, 1,15 В и 49 градусов по самому горячему ядру в Linpack. Отмечаю, что температура самого холодного ядра составила всего 43-градуса: такое может произойти из-за чуть другого расположения датчика, неравномерного прилегания кристалла к обратной стороне крышки или просто ее кривизны. Если вести понятие «усредненная температура ядер», то получится результат на уровне 46 градусов.

В стенде используется один из лучших процессорных радиаторов современности – Noctua NH-D14, да еще и с высокоскоростными вентиляторами Scythe Slip Stream (~1700 об/мин во время теста), и все равно температурные данные по-хорошему удивляют. Заменой термопасты (по старинке задействовалась КПТ-8) можно «срезать» еще несколько градусов.

В дальнейшем выяснилось, что с множителем 40 единиц я попал в точку. При следующем значении 41 (CPU - 4100 МГц) было невозможно даже загрузить операционную систему. Отмечу, что протестированный ранее процессор Intel Core i7-2600 также мог работать на частоте 4070 МГц при напряжении менее 1,2 В. Следовательно, подобные результаты достижимы для многих Sandy Bridge.

На таком разгоне останавливаться, разумеется, рано, ведь подобных частот может достичь и обычный Sandy Bridge без индекса «K» в случае удачного разгона по шине. Пользователь, переплачивающий за «разблокированную» модель, явно рассчитывает на большее.

Попробую увеличивать напряжение шажками по 0,1 В. Итак, 1,25 В – тоже совсем не «страшное» значение, при котором 45 нм Bloomfield или Lynnfield только начинают «просыпаться», часто не достигая отметки 4000 МГц.

Какое же значение множителя выбрать. Хорошо, обнаглею и выставлю 45 – вдруг «заведется»? – Завелось! Удалось загрузить операционную систему, но при попытке запуска любого теста происходил вылет в «синий экран». Любопытно, а если чуть меньше, например – 44?
 

Полет нормальный. Причем нет даже намека на нестабильность, я несколько раз прогнал Linpack, в том числе с увеличенным объемом задачи и парочку многопоточных тестов, активно нагружающих все ядра процессора.

Температура самого горячего ядра выросла на 9 градусов (до 58), усредненная температура ядер составила ~55 градусов. Хм, опять упомяну процессоры предыдущего поколения – вы можете представить себе Core i7-930 на частоте 4400 МГц, демонстрирующий такие температуры (это, если вообще повезет, и такая частота будет достигнута «на воздухе»)? Вот и я не могу. Ради интереса были снижены обороты вертушек до 950 об/мин (тот уровень, когда «субъективное ухо» перестает улавливать их шум) – система оставалась стабильной, хотя ядра CPU в Linpack прогрелись на 12-14 градусов сильнее.

Следующий шаг – напряжение 1,35 В. Это уже серьезное значение, тут не лишним будет предпринять дополнительные меры для успешного разгона. В частности я зафиксировал все «второстепенные» напряжения с небольшим превышением номинального значения. По умолчанию на плате ASUS все они стоят в положении «Auto», но кто его знает, что может «учудить» материнка.

Использовались следующие значения напряжений:
VCCSA – 0,95 В;
VCCIO – 1,075 В;
CPU PLL – 1,9 В;
PCH – 1,06;
DRAM – 1,65 В (стандартное значение для используемых модулей).

Читатели, уже знакомые с разгоном Sandy Bridge, могут отметить, что значительно повышено только напряжение CPU PLL (считается, что это может увеличить разгонный потенциал процессора). Остальные напряжения (System Agent, IO и южный мост) были подняты совсем чуть-чуть – скорее по привычке, чем для реальной пользы.

При напряжении 1,35 В я начал разгон с установки множителя CPU равного 46 единицам. Никаких проблем со стабильностью на частоте процессора 4600 МГц выявлено не было. Следующий шаг – 4700 МГц, ситуация повторилась. Еще больше? Ок, множитель 48, частота 4800 МГц – стабильно!
 

На этом значении процессор наконец-то «наелся», попытки выставить 49 единиц CPU Ratio приводили к зависанию еще до начала загрузки операционной системы.

Температура самого горячего ядра достигла значения 70 градусов по Цельсию. Это уже больше похоже на привычные цифры, получаемые при разгоне старых 45 нм процессоров. При этом отмечаю, что самое холодное ядро нагрелось всего до 62 градусов, а усредненная температура составила ~66 градусов. По-прежнему возможно «убрать» обороты вентиляторов до комфортного значения 1050-1150 об/мин, система остается стабильной, ядра прогреваются на 9-15 градусов сильнее.

Кстати, не стоит забывать, что я говорю о температуре в Linpack, показатели в других тестах (даже многопоточных) ниже на десяток и более градусов.

Логическим завершением тестирования стала проверка разгонного потенциала CPU при напряжении 1,4 В. В интернете упорно ходят слухи, что превышение этого порога со временем неминуемо приводит к деградации процессора. Это означает, что CPU начинает «терять» частоту: снижается максимально достижимое значение, а для получения тех же цифр, что раньше, приходится выставлять большее напряжение.

Тут есть сразу несколько вопросов и сомнительных моментов. Каков механизм деградации? На всех ли процессорах она проявляется при одном и том же напряжении? Связана ли деградация с температурным режимом? Связана ли она с «удачностью» того или иного экземпляра процессора, и, если да, то как? Точных ответов на эти вопросы никто не знает, вот и приходится прикрываться фиговым листком «1,4 В - максимум».

Кстати, а почему 1,4? Почему не 1,38 или 1,41? И почему на новых 32 нм процессорах этот порог максимального напряжения остался тем же, что и на 45 нм Bloomfield/Lynnfield? Техпроцесс ведь стал тоньше, рабочие напряжения снизились, а «заколдованное» напряжение так и осталось на своем месте. В общем, все это смахивает на сказку-страшилку. Да, я верю, что процессоры могут деградировать – такие случаи есть, но вот в «порог 1,4 В» поверить мне трудновато. Хотя для самых бережливых и боязливых оверклокеров я бы вообще рекомендовал снизить максимальное значение напряжения Sandy Bridge до ~1,35 В из-за 32 нм техпроцесса (это, по крайней мере, выглядит логично).

Тем более, что толку от последнего «шажка» 1,35 -> 1,4 В оказалось совсем немного. Если при более низких значениях процессор уверенно набирал частоту от шага к шагу, то тут прирост составил всего 100 МГц.
 

Вот, собственно и «упор». Причем не только по частоте, но и по температуре. Самое горячее ядро прогрелось до 75 градусов. Большинство процессорных радиаторов значительно уступают Noctua NH-D14 с высокооборотными вентиляторами, так что используя их (да еще и в комфортном по шуму режиме) в этом тесте можно легко уйти далеко за 80 градусов. В общем, напряжение 1,4 В еще является для Sandy Bridge рабочим, но тут уже нужно как следует подходить к подбору кулера. Меньшие значения (1,3-1,35 В) тоже позволяют достигать приличных частот, но гораздо менее требовательны в этом плане.

Далее автор предпринял ряд экспериментов для преодоления частоты 4900 МГц при том же напряжении. Для начала, частота BCLK была поднята на 1 МГц. Вкупе с высоким множителем (49 единиц), это должно дать результат на уровне 4950 МГц. Система оказалась нестабильна, хотя и могла загрузить операционную систему.

Зайдем с другого бока. Что если попробовать понизить множитель, но «добить» итоговую частоту шиной? Выставив CPU Ratio равным 47, я задал частоту BCLK 105 МГц (для платы ASUS это значение не является максимальным). Одновременно был понижен множитель оперативной памяти, чтобы модули не оказались переразогнанными. Процессор смог работать в тестах на частоте 4935 МГц, но следующий шаг по шине до 106 МГц опять вывел систему из состояния стабильности.

В целом, самый обычный разгон по множителю оказался намного проще и эффективнее. Задействуя шину, постоянно получаешь нестандартные значения частоты оперативной памяти, что приводит к неудобствам. Кроме того, разгон по шине может привести к увеличению частоты контроллера памяти, шины PCI и остального – их множители заблокированы и не поддаются регулировке. Неизвестно, как это отразится на работе системы в целом.

Данные собраны, теперь необходимо понять, получен ли такой разгон из-за исключительной удачности процессора или он является типичным.

В новостной ленте overclockers.ru несколько раз публиковались заметки о достижении очередного мирового рекорда разгона Sandy Bridge с приведением статистики собранной HWBot. Рекордными являются значения 5700-5850 МГц, полученные на исключительно удачных отборных процессорах, которые могут работать при множителе 56-57. Таких CPU единицы, плюс для достижения рекордов применяется очень высокое напряжение. А вот результатов на уровне 5300-5400 МГц очень много, это тоже удачные процессоры, но их процент не в пример выше.

Можно определить и нижнюю границу. Согласно сообщениям на форуме, даже самые неудачные экземпляры 2500K/2600K берут частоты порядка 4400 МГц. При этом владельцы таких процессоров, как правило, и не стараются получить больше, ограничиваясь небольшим повышением напряжения. В разделе сайта «статистика разгона процессоров» есть только два результата разгона «разблокированных» процессоров. Один результат - 4700 МГц для повседневного использования, другой – 5000 МГц для расчетов Folding@Home.
 

 

Принимая во внимание еще ряд данных, почерпнутых на заграничных форумах, вырисовывается следующая общая картина. Если отмести уж совсем неудачные экземпляры, которые попадаются так же «часто» как и рекордные, то покупатель Sandy Bridge «K» может рассчитывать как минимум на достижение частоты 4400-4500 МГц. Такие результаты наблюдаются при использовании не самых эффективных систем воздушного охлаждения и при напряжениях, не превышающих 1,325-1,35 В. Более «смелый» оверклокер, располагающий хорошим производительным кулером, может рассчитывать на дополнительные 100-200 МГц.

При чуть большем везении приобретенный процессор может «взять» и 5 ГГц в режиме, пригодном для повседневного использования. Такие результаты тоже нередки. В общем, я ошибусь максимум на сотню МГц, если обозначу частотный потенциал «случайного» Sandy Bridge как 4600-5000 МГц. Можно отметить, что это выше, чем в предыдущем поколении: 45 нм процессоры традиционно «гонялись» в пределах 4100-4400 МГц «на воздухе».

Таким образом, протестированный процессор вряд ли является выдающимся по своим характеристикам: в условиях хорошего теплоотвода и с повышением напряжения до 1,4 В такие частоты могут продемонстрировать многие Sandy Bridge. Если говорить максимально осторожно, данный CPU можно назвать только «не неудачным», в том плане, что он хорошо реагирует на поднятие напряжения и не «упирается» в частоту раньше времени.

Ах да, чуть не забыл. Я никак не мог позволить себе остановиться в 50 МГц от заветной цифры 5 ГГц и не попробовать достичь данной отметки. Помимо улучшения личного рекорда по разгону на воздухе, это позволит понять, остался ли у процессора «запас», или он окончательно «уперся» в множитель. При напряжении 1,49 В удалось снять скриншот на частоте 5200 МГц. Возможно, при дальнейшем увеличении «вольтажа» реально было добиться и стабильности системы в тестах. Я отказался от этой затеи, опасаясь той самой деградации, а при указанном напряжении система зависала в самом простом тесте Super-Pi. В любом случае, такой результат недоступен даже отборным CPU предыдущего поколения.

 

Заключение

Общие выводы будут разделены на два «блока».

Первый. Выводы по разгонному потенциалу исследованного CPU.
Для покорения частоты в 4 ГГц процессорам Sandy Bridge зачастую достаточно напряжения 1,15-1,2 В, чем достигается невысокий уровень тепловыделения при очень солидной производительности CPU. Положительный момент состоит в том, что в связке с этими процессорами можно запросто использовать устаревшие/слабые/дешевые кулеры (что может снизить общую стоимость нового «системника» в сборе). Такой вариант придется по нраву любителям тишины – при грамотном подходе для охлаждения может хватить самых низкооборотных вентиляторов или даже пассивной системы.

Общие разгонные характеристики новых процессоров очень впечатляют. Выше я приводил статистические сведения, но повторюсь: 4500 МГц с использованием воздушного охлаждения теперь можно считать посредственным результатом, многие процессоры могут разгоняться до более высоких значений. При этом чаще всего не нужны сверхвысокие напряжения – 1,35 В хватит, чтобы выжать из процессора 90% частотного потенциала «на воздухе».

Исследованный процессор продолжает уверенно набирать частоту и после прохождения «критической» отметки напряжения в 1,4 В. Эта информация может быть интересна любителям соревноваться в различных бенчмарках, которые практикуют кратковременный разгон с завышением «вольтажа». Процесса деградации при проведении тестов не наблюдалось. Я не буду комментировать этот факт, а лишь порекомендую соблюдать осторожность даже в таком увлекательном деле, как «разгон за 5 ГГц».

Разгон процессоров Sandy Bridge c индексом «K» очень прост и не требует особых навыков оверклокинга. Достаточно постепенно повышать напряжение питания и множитель CPU, отслеживая температуру процессора и стабильность системы. Для улучшения результата полезным может оказаться незначительное повышение второстепенных напряжений, особенно CPU PLL. Рекомендую не превышать при этом отметки 1,9 В.

Разгон с увеличением частоты BCLK для исследованного процессора оказался практически бесполезным. Кроме того, такой метод приводит к получению «кривых» значений частоты оперативной памяти. Описаны случаи, когда отдельные экземпляры Sandy Bridge очень рано «упирались» именно в множитель, а не в абсолютную частоту, в этой ситуации разгон BCLK может принести дополнительные 100-200 МГц. Советую попробовать и этот метод разгона, хотя бы в качестве интересного эксперимента.

Второй. Выводы по производительности разогнанного Intel Core i5-2500K и области его применения.
Сверхвысокие частоты и общая продуманность архитектуры Sandy Bridge позволяют исследованному процессору демонстрировать выдающуюся производительность в любых тестах. Если речь идет о расчетах в 1-2-3-4 потока, то новый CPU превосходит всех возможных конкурентов, кроме старшей модели Intel Core i7-2600K.

При расчетах в 5 и более потоков производительность процессора ограничена из-за отсутствия Hyper Threading. Хотя запаса по частоте хватает, чтобы успешно конкурировать с лучшими 45 нм процессорами Intel на ядрах Lynnfield и Bloomfield.

Для игрового компьютера новый процессор будет не так полезен. К примеру, причин переходить с разогнанных Core i7-9xx или Core i7-8xx на новую платформу я не вижу. В «тяжелых» играх, где вся нагрузка ложится на плечи видеокарты, разница будет совершенно незаметна. В легких играх с использованием очень мощного ускорителя топ-уровня результат будет, но к чему он, если FPS и так «зашкаливает»? C «прокачкой» видеокарт среднего класса с успехом справятся гораздо более скромные и дешевые процессоры.

Совсем другое дело, если мозгом вашего ПК являются процессоры Intel E7x00-8x00 или заслуженный «квад» Q6600 (а таких систем много). В этом случае Core i5-2500K - прекрасный выбор для новой сборки. С его приобретением вы сможете поставить новые личные рекорды частоты и уж точно отчетливо заметите ускорение работы компьютера. Да и стоимость такой конфигурации не будет беспредельной, ее приобретение получится гораздо более выгодным, чем переход год-полтора назад на Intel LGA1366.

Забегая вперед, отмечу, что модель Intel Core i7-2600K при частотах порядка 5000 МГц вообще не находит достойного конкурента на рынке «настольных CPU». Исключением может быть разве что 32 нм шестиядерный процессор Intel Gulftown. Сочетание Hyper Threading, 8 Мбайт cache L3 и отличного разгонного потенциала должно принести этому CPU победу над любым соперником, как в однопоточных, так и в многопоточных расчетах. Впрочем, это «лирическое отступление», чтобы делать такие заявления, автору необходимо воочию познакомиться с этой моделью.
 

 

Рубрики:  Моддинг Mozart TX

Метки:  

 Страницы: [1]