Как покорить 5 ГГц
С появлением на рынке процессором с микроархитектурой Zen 3 снова набрали обороты битвы частот, поскольку новые процессоры в автоматическом boost приближались к психологической отметке в 5 ГГц, можно было рассчитывать, что процессор в режиме разгона CCX получит столь желаемую частоту. Кто-то верил, что все зависит только от процессора, кто-то ставил четыре радиатора, пытаясь сбить температуру в контуре на 0,1 градус, а кто-то просто топал ногой и требовал, чтобы B450 «по топовому» разгоняла флагманские процессоры в лице Ryzen 9 5900X и Ryzen 9 5950X. В итоге правды не было ни за кем, ведь только некая доля пользователей не покупает материнскую плату за деньги, которые остались после покупки всех других комплектующих, ковриков и фантиков.
Не изменяя нашим традициям, сегодняшние испытания будут проводится на материнской плате ASUS ROG Crosshair VIII Dark Hero.
Данный образец не является очередным витком маркетинговых фантазий, а обладает рядом уникальных особенностей, которые помогут мне в разгоне. На борту ASUS ROG Crosshair VIII Dark Hero имеется восемь фаз с удвоенным количеством элементов, семь из которых предназначены для CPU и только одна — для SOC. В роли ШИМ-контроллера выступает ASP1405I.
Схематически это выглядит следующим образом:
Как можно заметить, данная реализация не содержит удвоителей, которые сейчас любят считать, как полноценную реализацию фаз, но на самом деле все удвоители работают в синфазном режиме, то есть временного сдвига нет, а значит это все тот же параллельный «режим», который существует лишь для увеличения мощности.
Достаточно ли семи фаз (14 виртуальных) для экстремального разгона? Да, с головой, так как чем больше фаз, тем стабильнее питание.
Обратите внимание на красную линию, незначительные андершуты и овершуты.
Что касается дешевых материнских плат, то это будет выглядеть примерно так:
Это не критично для заводского boost в приложениях с довольно легкими инструкциями, но довольно критично для любого разгона, так как во время разгона с ростом напряжения возрастает и ток. Так же не стоит упускать из виду что AVX это нагрузка, которая требует огромное количество тока при довольно низком рабочем напряжении. В любом случае потребность в большом токе запускает цепную реакцию, когда от нагрузки греется MOSFET и в свою очередь, чем выше температура транзистора, тем меньший ток он способен обеспечить.
Огромную роль в этих процессах играют возможности MOSFET. На ASUS ROG Crosshair VIII Dark установлены Texas Instruments 95410RRB, которые имеют расчетные 90 A(!) для температуры в 25 градусов.
Накрыто это чудо массивным алюминиевым радиатором, как и чипсет (наконец-то!).
В большинстве случаев рабочая температура MOSFET будет колебаться в пределах 30–50 градусов, а это означает что мы не получим теоретические 90 А, а будем довольствоваться значениями в 45–55 A. Тем не менее, VRM способен обеспечить 320–350 A. Хочу отметить, что текущие термопрокладки обладают теплопроводность всего в 2 Вт/мК, что по меркам «топовости» — самое дешевое решение, которое может быть. К примеру, распространенный Arctic Thermal Pad имеют теплопроводность в 6 Вт/мК. Потому, если вас не волнует потеря гарантии, то советую их заменить.
Несмотря на впечатляющие теоретические возможности платы как правило в реальности все иначе, но не в этом случае. Чтобы проверить это я использовал осциллограф.
В первую очередь была проверена работа Load Line Calibration (LLC) в режиме Auto, поскольку зачастую именно этот режим будет использоваться 99% пользователей. Для этого я вручную выставил VID на отметке в 1,35 В, а частоту — 4400 МГц. В качестве генератора нагрузки выступал Prime 95 в режиме FFT 1344 с включенным FMA3 (я считаю этого вполне достаточно для оценки работы LLC в среде типичных пользовательских задач).
В автоматическом режиме LLC неплохо справляется, демонстрируя максимальные пики напряжения в 1,37 В, а средне значение составляет 1,29 В. Программный же мониторинг говорит об 1,283 В, что немного ниже, чем результаты с осциллограммы.
Форма сигнала выглядит следующим образом:
Как можно заметить среднее значение напряжения находится довольно близко к минимальному при этом переходной процесс занимает короткий промежуток времени. Это позволяет сделать вывод, что LLC Auto справляется со своей задачей отлично.
Так же я провел эксперимент с LLC3, средним значением компенсации, которое любят использовать пользователи.
Помимо возросшего среднего напряжения отчетливо заметен рост и овершутов, которые теперь равны 1,43 В. Безусловно, в перспективе это не убьет процессор, но вызовет медленный процесс деградации (ориентировочно 25–50 МГц в год). Программный мониторинг демонстрировал значение в 1,325 В, а RMS составил 1,34 В. Разница между андершутом и овершутом немного возросла — 0,17 В вместо 0,15 В. Это позволяет сделать вывод, что LLC3 несколько проигрывает автоматическому режиму.
Касательно безопасного напряжения и нагрузки AVX Light тут все просто. Я не рекомендую превышать отметку в 1,35 В если вы используете довольно агрессивный режим LLC. Если это лояльный режим (Auto) — максимально-безопасное напряжение составит порядка 1,412–1,425 В. Во всяком случае CTR вам подскажет что нужно сделать.
Помимо LLC для пользователей материнских плат ASUS я советую использовать фазы в режиме Extreme. Пожалуй, это единственное что может сделать пользователь для улучшения стабильности питания процессора.
На скриншоте UEFI так же можно заметить Fixed VRM Switching Frequency (KHz) 500, данная настройка способствует уменьшению времени переходного процесса, тем самым процессор получает более стабильное напряжение.