Разгон процессоров AMD с заблокированным множителем: руководство THG – THG.RU

Введение

Наши читатели наверняка знакомы с потенциалом разгона процессоров AMD Phenom II. Мы опубликовали немало тестов, обзоров и сравнений, различных детальных руководств, которые позволяют получить схожие результаты дома (например, “Разгон процессоров AMD: руководство THG“).

Но для наших тестов на платформах Socket AM2+ или AM3, разгона процессоров AMD с экстремальным охлаждением жидким азотом мы использовали модели Black Edition Phenom II, и на то была хорошая причина. Эти процессоры с разблокированными множителями специально нацелены на энтузиастов, которые желают выжать максимум производительности из купленного CPU.

Но на этот раз мы уделим внимание разгону процессора с заблокированным множителем. И для нашей задачи мы взяли трёхъядерный AMD Phenom II X3 710, который стоит около $100 (от 3300 руб. в России) и штатно работает на частоте 2,6 ГГц. Конечно, нельзя сказать, что процессору не хватает производительности в штатном режиме, да и три ядра обеспечивают хороший потенциал. Однако множитель процессора заблокирован, поэтому разгонять его не так легко, как модели Black Edition (модель Phenom II X3 720 Black Edition с разблокированным множителем работает на 2,8 ГГц и стоит от 4000 руб. в России).

Что такое процессор с заблокированным множителем? Вы не сможете увеличить множитель выше штатного значения, а также, в случае процессоров AMD, ещё и напряжение CPU VID (voltage ID).

Давайте посмотрим на стандартную формулу: тактовая частота = множитель CPU x базовая частота. Поскольку множитель CPU мы повышать не можем, то придётся работать с базовой частотой. Она, в свою очередь, приведёт к повышению частоты интерфейса HT (HyperTransport), северного моста и памяти, поскольку все они зависят от базовой частоты. Если вы хотите обновить терминологию или схемы расчёта частот, мы рекомендуем обратиться к статье “Разгон процессоров AMD: руководство THG“.

Для охлаждения розничной версии процессора Phenom II мы решили отказаться от “коробочного” кулера в комплекте поставки и взяли Xigmatek HDT-S1283. Однако в надежде разогнать процессор так же сильно, как и модель Black Edition, мы хотели найти материнскую плату, способную выдать высокую базовую частоту. По итогам нашего сравнительного тестирования материнских плат для процессоров AMD победителем в этой области вышла MSI 790FX-GD70, поэтому она должна позволить нам дойти до пределов процессора AMD с воздушным охлаждением.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

В данной статье мы детально рассмотрим разные способы разгона процессора с заблокированным множителем, включая обычный разгон через BIOS, через утилиту AMD OverDrive и через фирменную функцию MSI OC Dial у материнской платы 790FX-GD70. Мы подробно рассмотрим все три способа, сравним их лёгкость и полученные результаты. Наконец, мы проведём небольшие тесты производительности, чтобы оценить выигрыш от разгона CPU, северного моста (NB) и памяти.

Разгон через BIOS

В каждом сценарии разгона мы сначала отключали Cool’n’Quiet, C1E и Spread Spectrum в BIOS.

Это не всегда требуется, но во время определения максимальной базовой частоты лучше все эти функции отключить, чтобы не разбираться в причинах неудачного разгона. При повышении базовой частоты наверняка придётся снижать множители CPU, NB и HT, а также частоту памяти, чтобы все эти частоты не достигли предельного значения. Мы будем увеличивать базовую частоту с небольшим шагом, после чего будем проводить тесты стабильности. В BIOS 790FX-GD70 MSI называет базовую частоту HT “CPU FSB Frequency”.

Таков был наш план, но сначала мы хотели посмотреть, что может сделать опция “Auto Overclock” в BIOS со штатной базовой частотой 200 МГц. Мы выставили эту опцию в “Find Max FSB” и сохранили изменения BIOS. Затем система прошла через короткий цикл перезагрузок, и через 20 секунд загрузилась с впечатляющим значением базовой частоты 348 МГц!

Нажмите на картинку для увеличения.

После успешного подтверждения стабильной работы системы на таких настройках мы поняли, что значение базовой частоты не будет ограничением для данной комбинации CPU и материнской платы.

Теперь настало время начать разгон процессора. В меню Cell мы выставили значения обратно на штатные. Затем мы установили множитель 8x для “CPU-Northbridge Ratio” и “HT Link speed”. Делитель FSB/DRAM был понижен до 1:2.66, задержки памяти были вручную выставлены на 8-8-8-24 2T.

Нажмите на картинку для увеличения.

Зная, что CPU будет стабильно работать на 3,13 ГГц (348 x 9), мы сразу же перешли к базовой частоте 240 МГц, после чего успешно прошли тест стабильности. Затем мы стали повышать базовую частоту с шагом 5 МГц и каждый раз тестировать стабильность системы. Самая высокая базовая частота, которую мы получили при штатном напряжении – 265 МГц, что дало нам впечатляющий разгон 3444 МГц без увеличения напряжения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Снижение множителя HT до 7x не позволило увеличить разгон, так что настало время поднять напряжение. Как мы уже упоминали выше, значение CPU Voltage ID заблокировано и не может быть поднято выше 1,325 В, поэтому в BIOS можно выставить CPU VDD Voltage от 1,000 до 1,325 В или установить автоматическое значение “Auto”. Впрочем, напряжение CPU у материнской платы всё же можно менять, устанавливая смещение относительно CPU VID. Смещение (offset) задаётся в BIOS MSI параметром “CPU Voltage”, там для процессора с VDD 1,325 В доступны значения 1,005-1,955 В.

Мы установили довольно скромное напряжение CPU 1,405 В, после чего продолжили наращивать базовую тактовую частоту с шагом 5 МГц, достигнув максимального стабильного значения 280 МГц, что дало частоту процессора 3640 МГц, частоту HT Link 1960 МГц, частоту северного моста 2240 МГц и 1493 МГц для памяти DDR3. Вполне нормальные значения для продолжительного использования системы 24×7, но мы хотели достичь лучшего.

Мы продолжили тесты, снизив множитель северного моста до 7x, после чего увеличили напряжение CPU до 1,505 В. Реальное значение напряжения CPU падало до 1,488 В во время тестов под нагрузкой. При данном напряжении процессор Phenom II X3 710 достиг стабильной частоты 3744 МГц при базовой частоте 288 МГц. В нашем открытом стенде температура CPU во время стрессового тестирования Prime95 находилась около 49 градусов Цельсия, то есть на 25 градусов выше нашей комнатной температуры.

Нажмите на картинку для увеличения.

Разгон через AMD OverDrive

Если вы не знакомы с утилитой AMD OverDrive, то мы рекомендуем ознакомиться со статьёй “Разгон процессоров AMD: руководство THG“. Сегодня же мы сразу перейдём в расширенный режим (Advanced mode) к меню “Performance Control”.

Нажмите на картинку для увеличения.

Разгон процессора Black Edition через утилиту AOD (AMD OverDrive) довольно простой, но сейчас мы имеем дело с заблокированным множителем. Сначала нам нужно снизить множители NB и HT, а также и делитель памяти. Параметры “CPU NB Multiplier” на закладке “Clock/Voltage”, а также и “Memory Clock” на закладке “Memory” подсвечены красным, то есть они будут меняться только после перезапуска системы. Помните, что частота HT Link не может быть выше частоты северного моста, и изменения этих “белых” множителей не выполняются автоматически после перезагрузки, в отличие от “красных” значений. Мы избежали этой проблемы, заранее выполнив изменения всех этих значений в BIOS.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Мы довольно быстро обнаружили, что изменения базовой частоты с помощью утилиты AOD не выполняются даже после нажатия клавиши “Apply”. Это можно видеть, если сравнить “Target Speed” и “Current Speed”.

Чтобы начать разгон, в BIOS необходимо сначала изменить значение базовой частоты на любое относительно 200 МГц по умолчанию. Подойдёт любое значение, поэтому мы просто выставили 201 МГц.

Нажмите на картинку для увеличения.

Сделав упомянутую подготовку к разгону, мы начали повышать частоту HT с помощью AOD с шагом 10 МГц. Всё было замечательно, пока мы неожиданно не упёрлись в порог 240 МГц. После чего система либо “висла”, либо перезапускалась. Мы сделали тонкую настройку, после чего обнаружили, что проблема начинается после 238 МГц. Решением оказалось выставление базовой частоты 240 МГц в BIOS. Затем мы поднимали базовую частоту HT с шагом 5 МГц, после чего вновь упёрлись в уровень 255 МГц. После выставления в BIOS 256 МГц и загрузки мы смогли получить такую же максимальную частоту на штатном напряжении, как и раньше.

Нажмите на картинку для увеличения.

Затем мы снизили множители NB и HT до 7x в BIOS, а эталонную частоту мы выставили в 265 МГц. После загрузки ОС и запуска AMD OverDrive мы перешли к повышению напряжения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Обратите внимание, что из-за блокировки процессора движок CPU VID уже выставлен в максимум 1,3250 В. Чтобы поднять напряжение CPU, нужно использовать движок CPU VDDC, задающий напряжение смещения. Кроме выставления 1,504 В у CPU VDDC, мы увеличили напряжения NB VID и NB Core до 1,25 В. Это позволило повышать базовую частоту HT до уровня 288 МГц без каких-либо проблем.

Нажмите на картинку для увеличения.

Разгон через MSI OC Dial

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Помимо довольно богатых регулировок множителя и напряжения в BIOS, у материнской платы MSI 790FX-GD70 есть другие функции, дружественные к оверклокерам. Обратите внимание на клавиши и ручку OC Dial, расположенные на нижней части платы. Клавиши питания и сброса будут полезны для тех, кто тестирует систему за пределами корпуса ПК, да и вдавленная клавиша очистки CMOS (Clr CMOS) тоже удобнее, чем обычная перемычка. Функция MSI OC Dial состоит из ручки OC Drive и клавиши OC Gear. Они позволяют изменять базовую частоту в реальном времени.

Функция OC Dial активируется через меню “Cell” в BIOS. Шаг OC Dial Step можно повышать, если нужно, но мы использовали шаг по умолчанию 1 МГц. Значение “OC Dial Value” указывает изменения, сделанные с помощью ручки OC Drive. Значение “Dial Adjusted Base Clock” указывает на текущую базовую частоту, то есть на сумму значений FSB Clock + OC Dial.

Опять же, мы подготовились к разгону, снизив в BIOS значения множителей NB и HT, а также и делитель памяти. Ручку OC Drive можно крутить, находясь на экране BIOS, но под операционной системой клавиша OC Gear служит в качестве переключателя. После удерживания OC Gear на протяжении секунды появится индикация, и ручка OC Drive начнёт работать. У ручки всего 16 положений, что позволяет за один поворот увеличить базовую частоту на 16 МГц. После завершения регулировок повторное нажатие OC Gear выключает функцию, что и рекомендуется сделать в целях защиты стабильной работы.

Мы начали разгон, поворачивая ручку OC Drive и отслеживая значение базовой частоты и других частот в CPU-Z. Однако после очередного изменения система автоматически перегрузилась. Войдя в BIOS, мы обнаружили, что перезагрузка произошла после такого же значения базовой частоты 239 МГц, с которым у нас возникли проблемы в AMD OverDrive.

После этого небольшого сбоя система без проблем загрузилась в Windows на базовой частоте 239 (200 + 39) МГц. Мы продолжили увеличивать значение OC Dial плоть до 65 МГц, затем уже требовалось повышение напряжения.

Мы повысили напряжения и снизили множители. Под Windows мы управляли ручкой OC Dial с шагом 10 МГц. Система начала “вылетать” после достижения базовой частоты 286 МГц, при этом ОС отказывалась загружаться при значении “OC Dial Value” больше 86 МГц.

После выставления частоты CPU FSB до уровня 250 МГц мы вновь загрузили ОС. На этот раз мы смогли увеличить значение базовой частоты с помощью ручки “OC Dial” вплоть до нашего максимального стабильного уровня 288 МГц.

Выжимаем больше производительности: тонкая настройка

С процессором Phenom II X3 710, работающем на приличной тактовой частоте 3744 МГц, настало время выжать ещё немного производительности из системы.

Мы начали с разгона северного моста, что позволяет повысить производительность контроллера памяти и кэша L3. Выставив напряжение “CPU-NB Voltage” на уровень 1,3 В и “NB Voltage” на 1,25 В, мы смогли увеличить множитель северного моста с 7x до 9x, что дало частоту северного моста 2592 МГц.

Дальнейшее повышение напряжений всё равно не позволило загрузить Windows с множителем 10x NB. Помните, что из-за базовой частоты 288 МГц каждое увеличение множителя NB приводит к повышению частоты северного моста на 288 МГц. Радиатор чипсета оставался довольно холодным при прикосновении, но достижение частоты 2880 МГц у северного моста наверняка потребовало бы более сильного увеличения напряжения CPU-NB, чем мы хотели. В этом отношении процессоры Black Edition, конечно, дают большую гибкость. Используя комбинацию множителя и другой базовой частоты, мы смогли бы получить более высокую тактовую частоту северного моста при схожем разгоне CPU. Например, при базовой частоте 270 МГц система полностью стабильно работала с северным мостом на 2700 МГц, но без возможности увеличения множителя разгон CPU падал до чуть более 3500 МГц.

Конечно, можно получить небольшой прирост производительности, увеличив частоту интерфейса HT Link, но 2,0 ГГц уже предоставляет достаточно пропускной способности для подобной системы. Здесь увеличение множителя HT до 8x даст повышение тактовой частоты интерфейса HT Link на 288 МГц, что приведёт к 2304 МГц – выше, чем мы обычно устанавливаем, да и наверняка стабильность будет потеряна.

Вместо траты времени на увеличение частоты HT Link, мы решили разогнать память. В данном случае делитель 1:3,33 приведёт к работе наших модулей Corsair DDR3 на слишком высокой частоте 1920 МГц, поэтому мы решили заняться задержками. Мы обнаружили, что задержки 7-7-7-20 дают полностью стабильную работу в тестах Memtest 86+, Prime95 и 3DMark Vantage. К сожалению, параметр Command Rate 1T дал стабильные четыре цикла Memtest 86+ без ошибок, но привёл к потере стабильности в 3D-тестах. Итог нашего тонкого разгона показан на следующем скриншоте.

Нажмите на картинку для увеличения.

Хотя мы вручную выставляли задержки памяти для нынешнего теста разгона, дополнительные тесты показали, что настройки “Auto” на результат не влияют. С делителем памяти 1:2,66 выставление задержек DRAM Timing в BIOS в положение “Auto” привело к режиму 9-9-9-24. Что интересно, задержки “Auto” с делителем 1:2 привели к режиму 6-6-6-15, причём на данной частоте параметр 1T Command Rate давал стабильную работу.

В тестах производительности мы отдельно рассмотрим наши усилия разгона. Сначала мы посмотрим, какой прирост производительности даёт увеличение частоты только северного моста, затем мы изучим влияние частоты памяти и задержек на производительность.

Тестовая конфигурация

Тесты и настройки

Результаты производительности

Прирост производительности

Данная статья планировалась больше как руководство по разгону, а не как тест производительности. Но мы всё равно решили провести несколько тестов, чтобы показать прирост производительности после наших усилий по разгону. Обратите внимание на таблицу выше, где приведена подробная расшифровка каждой тестовой конфигурации.

В арифметическом тесте Sandra Arithmetic результаты увеличиваются после повышения тактовой частоты CPU, причём тонкая настройка разгона (Tweaked OC) не показала какого-либо преимущество от разогнанного северного моста.

С другой стороны, разгон северного моста даёт серьёзный прирост по пропускной способности памяти. Тонкий разгон (Tweaked OC) лидирует, а чуть меньшая частота северного моста при максимальном разгоне (Max CPU OC) дала меньшие результаты, чем при разгоне со штатным напряжением (Stock Vcore OC).

Разгон нашего процессора Phenom II привёл к заметному повышению результатов теста CPU в 3DMark Vantage. Дополнительная пропускная способность из-за разгона северного моста заметно подняла результат.

Игра World in Conflict очень сильно зависит от производительности CPU. Мы тестировали её на низком разрешении без сглаживания, что позволило выставить нам очень высокую детализацию, но при этом мы не упёрлись в производительность GPU Radeon HD 4870. Неудивительно, что по мере повышения частоты CPU мы получаем прирост минимальной и средней частоты кадров (fps). Но обратите внимание на существенно лучшую минимальную частоту кадров после разгона северного моста. Производительность контроллера памяти и кэша L3 очень важны для этой игры, поскольку разгон северного моста дал такой же прирост 6 fps по минимальной частоте кадров, что и разгон CPU на 1100 МГц.

Разгон CPU серьёзно снизил время рендеринга в 3ds Max 2009. Пропускная способность памяти здесь не так важна, поскольку разгон северного моста дал выигрыш всего на одну секунду.

Зависимость от настроек памяти

Все тесты производились после выставления в BIOS задержек 8-8-8-24 2T. На диаграммах мы использовали настройки тонкого разгона “Tweaked PC” с частотами 3744 МГц для ядра, 2592 МГц для северного моста и 2016 МГц для интерфейса HT. Мы протестировали четыре стабильных режима работы памяти, о которых мы говорили в статье.

В арифметическом тесте CPU мы не наблюдаем никакой разницы. Впрочем, низкие задержки оказались чуть лучше, чем высокая частота работы.

Здесь мы видим, что пропускная способность увеличилась после повышения частоты работы памяти. С делителем 2,66 мы видим очень небольшую разницу между режимами “Auto” (CAS 9), CAS 8 и низких задержек CAS 7.

Здесь в лидерах два наших ручных режима, хотя разница в тесте 3DMark Vantage CPU мизерная.

Масштабирование в World in Conflict кажется почти идеальным, лидируют минимальные задержки, которые дали прирост в 1 fps по минимальной и средней частоте кадров. Обратите внимание на заметное падение минимальной частоты кадров при снижении частоты памяти.

Более жёсткие задержки памяти на разогнанной системе не дали выигрыша по времени рендеринга 3ds Max 2009.

Энергопотребление

Разгон без увеличения напряжения даёт приятный прирост производительности по сравнению со штатными настройками и при этом намного лучшую эффективность, чем при максимальном разгоне (с повышением напряжения). Кроме того, обратите внимание, что прирост производительности от увеличения частоты северного моста нельзя назвать “бесплатным”.

Некоторым читателям нравится выполнять разгон без увеличения множителя, что позволяет включить технологию Cool’n’Quiet без заметной потери стабильности.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Заключение

Процессор Phenom II X3 710 даёт впечатляющую отдачу для своей цены $100 (от 3300 руб. в России). Однако заблокированные значения множителя и напряжения Voltage ID приводят к потере гибкости разгона по сравнению с процессорами Black Edition. Впрочем, если обзавестись материнской платой, дружественной к разгону (например, MSI 790FX-GD70), то X3 710 может дать такую же частоту ядра, что и другие процессоры Phenom II под воздушным охлаждением.

Конечно, ваши результаты разгона могут отличаться. Особенно это касается разгона процессора с заблокированным множителем путём повышения базовой частоты. Если вы планируете разгонять заблокированный процессор Phenom II в условиях минимального бюджета, мы рекомендуем внимательнее относиться к выбору материнской платы, чтобы она позволяла добавлять смещение к напряжению CPU VID и могла выдерживать большую базовую частоту. Впрочем, если вы планируете разгонять процессор на недорогой материнской плате или хотите выжать максимум от CPU на материнской плате для энтузиастов, подобно нашей, лучше доплатить ещё $20 и взять процессор Phenom II X3 720 Black Edition (от 4000 руб. в России), работать с которым намного проще.

Утилита AMD OverDrive была довольно полезна в прошлом для разгона процессоров Black Edition, но в данной конфигурации она уже не такая идеальная. Конечно, ни одну из встреченных нами проблем нельзя назвать критически важной, но мы бы не рекомендовали выполнять сколько-нибудь серьёзный разгон с помощью AMD OverDrive на нашей материнской плате с заблокированным процессором. Впрочем, утилита всё равно полезна для отслеживания напряжений и температур или даже для предварительного тестирования небольших изменений базовой частоты, чтобы потом занести их в BIOS.

Технология MSI OC Dial тоже не безупречна, однако она в нашем случае работала лучше, чем AMD OverDrive. Помимо опции “Auto Overclock” для поиска максимального значения базовой частоты (Max FSB), технология MSI OC Dial позволяет существенно сэкономить время, если нужно быстро изменить значение базовой частоты. Самые большие проблемы будут с тем, как добраться до регулировок MSI OC Dial после установки платы в корпус, поскольку в системах с нижним расположением блока питания и с несколькими видеокартами будет довольно тесно.

В итоге, если рассматривать разгон заблокированного процессора, то нельзя обойти или заменить регулировки через старый добрый BIOS. Благодаря удобной навигации и богатству регулировок множителей и напряжений, плата 790FX-GD70 показала себя с лучшей стороны. Будете ли вы использовать функцию OC Dial или программную утилиту AMD OverDrive, разгон заблокированного процессора Phenom II всё равно начнётся и закончится в BIOS.