SFF-самосбор на Ryzen APU Renoir и Picasso. Файный малый

Как можно отмазаться от покупки дискретной видеокарты? Правильно — собрать компьютер без возможности использовать dGPU в форм-факторе SFF! Майнеры обходят стороной APU, ведь жалкие 3 MH/s@ETH не позволят заработать, так что повторить практический опыт смогут все желающие.

SFF-самосбор

В этой статье будут рассмотрены два варианта на базе AMD Ryzen 5 3400G, а также Ryzen 3 PRO 4350G в рамках 2л корпуса с блоком питания 120 Вт.

Тестовые стенды и методика

Fainyi Malyi Picasso (FM-P):

  • процессор: AMD Ryzen 5 3400G;
  • охлаждение: Noctua NH-L9a-AM4;
  • термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
  • материнская плата: MSI B450I Gaming Plus AC (UEFI A.F3, AGESA 1.2.0.0);
  • память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 х2 (2х8 ГБ, 4133 МГц, CL19-26-26-45-2T);
  • видеокарта: AMD Radeon Vega 11;
  • системный накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G, M.2 NVMe);
  • накопитель с играми: Kingston A400 1,92 TB (SA400S37/1920G), подключение по USB 3.1 через внешний карман;
  • блок питания: ADP120-1210 (12 V, 10 A).

Fainyi Malyi Renoir (FM-R):

  • процессор: AMD Ryzen 3 PRO 4350G;
  • охлаждение: Noctua NH-L9a-AM4;
  • термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
  • материнская плата: MSI B450I Gaming Plus AC (UEFI A.F3, AGESA 1.2.0.0);
  • память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 х2 (2х8 ГБ, 4133 МГц, CL 19-26-26-45-2T);
  • видеокарта: AMD Radeon Graphics Renoir (6 Compute Units);
  • системный накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G, M.2 NVMe);
  • накопитель с играми: Kingston A400 1,92 TB (SA400S37/1920G), подключение по USB 3.1 через внешний карман;
  • блок питания: ADP120-1210 (12 V, 10 A).

SFF-самосбор

Тестирование проводилось в заводских режимах по умолчанию с частотами памяти 2933 МГц для FM-P, а также 3200 МГц для FM-R. Разогнанные варианты представляли собой:

  • FM-P OC: R5 3400G@3,8 ГГц на все ядра, FCLK = 1700 МГц, DDR4-3400, CL16-16-16-32 1T, IGP@1500 МГц, видеобуфер 2 ГБ.
  • FM-R OC: R5 PRO 4350G@4,0 ГГц на все ядра, FCLK = 2000 МГц, DDR4-4000, CL16-18-16-32 1T, IGP@2200 МГц, видеобуфер 2 ГБ.

Температура в помещении равнялась 20 градусам по Цельсию. Замер энергопотребления платформы проводился с помощью энергометра Feron TM55 в течение 10 минут в режиме нагрузки (забег LinX AMD Edition) и простоя. Управление оборотами вентилятора — автоматическое при настройках по умолчанию, в разгоне алгоритм переопределен в пользу меньшего шума. Каждый бенчмарк запускался пять раз, в результатах указано среднее арифметическое, то же самое касается игр. В играх происходила запись телеметрии (1% low fps + average fps) при помощи Riva Tuner Statistics Server. Далее методики отличимые от стандартных. В CS:GO — тест на карте мастерской FPS Benchmark, В DOTA 2 — воспроизведение финальной игры OG vs Liquid на The International 2019, промежуток 19:45–21:15 на автоматической камере. В Cyberpunk 2077 — поездка на машине с Декстером Дешоном до момента вставки щепки. В GTA V запись последнего бенчмарка от водопада до черного экрана после взрыва бензовоза внедорожником. RAW Gameplay символизирует чистый геймплей, такие тесты делались один раз, и не похожи между собой, соответственно точность — относительная.

Если кому интересны более тонкие, а также подробные настройки, смотрите видео:

О сборке

Наверное, не стоит упоминать зачем вообще собирать все в столь тесном форм-факторе, ведь факт чтения этих строк уже символизирует интерес со стороны читателя.

SFF-самосборSFF-самосборSFF-самосбор

Фото выше избавляют автора от необходимости написания тысячи строк. Результат — корпус с габаритами 200х55х200 мм. Вот как это выглядит на фоне типичного ATX-корпуса:

SFF-самосборSFF-самосборSFF-самосбор

А теперь подробнее, и начнем с блока питания. В силу миниатюрности сборки его невозможно разместить в корпусе, да и дополнительный источник нагрева нам не нужен. Используется внешний блок питания мощностью 120 Вт (12 В, 10 А), а также pico-PSU модуль конвертации 12 В в необходимые материнской плате 5 В и 3,3 В.

SFF-самосбор

Блок питания 12 В используется именно для того, чтобы снизить нагрев сборки, ведь если бы его выходное напряжение составило 19 В или 24 В — их пришлось бы преобразовывать в те самые 12, 5 и 3,3 вольт. Этим бы занимался внутренний модуль pico-PSU, создавая лишнее тепло. Единственное преимущество от использования таких блоков — возможность поднять мощность до 200–250 Вт, скажем, если хочется запихнуть в эти габариты какой-то 8-ядерный процессор с возможностью разгона, но тогда придется объявлять войну теплу внутри корпуса, а это приведет к совсем уж дискомфортному шуму, как от какого-то 1U-сервера под нагрузкой.

SFF-самосборSFF-самосбор

В силу того, что «фоновая температура» в корпусе при максимальной нагрузке в течении получаса может доходить до всех 60 градусов без оптимизаций в случае FM-P и 51 в случае FM-R (а это еще лето не пришло, если что) — с этим нужно что-то делать, ведь оперативная память теряет свой разгонный потенциал, да и комплектующие внутри хотелось бы остудить. Для этого в сборку был добавлен 40-мм вентилятор на вдув, как раз для охлаждения дросселей модуля pico-PSU, а также оперативной памяти. С почти что нулевым влиянием на шум «фоновую температуру» можно опустить до 49 градусов в случае FM-R и 42 в случае FM-R. Невероятно для какого-то там 40-мм вентилятора, да? Впрочем, и габариты у нас соответствующие.

SFF-самосбор

В сборке используется только один системный NVMe-накопитель, который выведен на обратную сторону материнской платы. Напрашивается вопрос — почему бы не использовать для рассеивания тепла сам корпус? Сказано — сделано! Термопрокладка в точке нахождения оного решает этот вопрос. Хотя как сказать решает, скорее амортизирует скорость нагрева контроллера и микросхем флэш-памяти (нет мгновенных скачков температуры до 70 градусов), дополнительно сбрасывая парочку градусов.

SFF-самосбор

Вопрос охлаждения подсистемы питания, к счастью, решается автоматически, ведь у нас не башенный кулер. Если кто-то уже настолько обыденно воспринимает охлаждение процессора «башней» автор пояснит — поток воздуха уходит в стороны, и если оперативная память может не оценить такую любезность, то VRM гарантированно скажет спасибо. На выходе даже с заводским Ryzen 5 3400G подсистема питания не прогревалась выше 79 градусов при длительной нагрузке, а с Ryzen 3 4350G это были и вовсе 55 градусов. Прекрасные результаты для столь малого корпуса, согласитесь.

А вот с памятью все одинаково посредственно во всех случаях, и это ставит определенные палки в колеса. Дело в том, что чипы Samsung B-die масштабируются не столько от вкачанного параметра S.P.E.C.I.A.L. — удачи энтузиаста, а именно возможности осилить высшее напряжение без глюков, скажем 1,8+ В. Это конечно больше касается спортивного оверклокинга, но все же одни чипы способны наращивать свой потенциал даже после напряжения 2 В, а другие обладают пиком в 1,75 В. Для последних условные 1,775 В являются перенапряжением, и они выдают показатели, равносильные подачи, скажем, 1,7 В, а если им подать 1,8 В они и вовсе сдуются до уровня гражданского 1,5 В. В общем это не только про «повезет», но и про температурный режим. Потенциал разгона чипов B-die на пиковой температуре в 40 градусов весьма отличается от чипов с пиковой температурой 65 градусов, что уж там говорить за отрицательные температуры. В силу конструкции корпуса исключена возможность использования каркаса с вентилятором для обдува памяти, радиаторов высокого профиля, и уж тем более использования СВО. Вопрос может решить разве что еще один 40мм вентилятор, но его просто негде расположить, судите сами:

SFF-самосбор

Так что как бы прискорбно это не звучало, но придется облегчать жизнь ОЗУ именно с помощью тонких оптимизаций и меньших напряжений. Конечно, можно было выжать и все 4400 МГц CL16-18-16-32-1T при 1,5 В DRAM Voltage, но стабильным этот режим был бы, скажем, 20 минут до прогрева внутренностей, а значит нестабильным в конкретной сборке. Поэтому остановимся на режиме 4000 МГц CL16-18-16-32-1T с 1,4 В, который сохраняет свою стабильность вне зависимости от продолжительности пиковой нагрузки.

За нагрев внешнего блока питания переживать не стоит. В простое практически комнатная температура корпуса, а в нагрузке 46 градусов. Предположим, внутренности прогреваются до 65 градусов. По остальным узлам нет ничего интересного для рассказа.

SFF-самосбор

Результаты тестирования

В случае с Ryzen 5 3400G главный враг — тепловыделение APU, кроме того, общее потребление системы подходит к лимиту в 120 Вт (105 Вт в нагрузке чисто CPU на автоматике, а значит графике остается чуть больше, чем ничего). А ведь не хочется заставлять его работать на пределе своих возможностей, хочется оставить хотя бы 25 Вт запаса на всякий случай.

SFF-самосбор

Это и было достигнуто с тонкой настройкой процессора — 78 Вт в нагрузке чисто CPU, правда в играх наблюдаются все те же 105 Вт, но это вся система, а не чисто процессорная часть, так что терпимо. В случае с Ryzen 3 PRO 4350G тепловыделение и энергопотребление совершенно не беспокоят, напротив начинают чесаться руки подразогнать систему — 70 Вт потребления процессорной части на автоматике. После оптимизации стало… 70 Вт. Именно так, с фиксированием частоты на все ядра в 4000 МГц и напряжением 1,2 В, а также работе с памятью потребление никак не изменилось, зато производительность процессора выросла до 20%! Renoir просто идеально вписывается в такую концепцию SFF, не так ли? Что касается комплексной нагрузки, то в играх она не превышает 82 Вт.

SFF-самосбор

SFF-самосбор

Теперь о процессорной части. Вынужденная мера — принести в жертву производительность на одно ядро в случае с Ryzen 5 3400G, кое-как это компенсировала тонко настроенная память, но все же в большинстве случаев есть потери. Зато это выбило 27 Вт для Vega 11 и снижения шума с нагревом. Производительность на все ядра осталась примерно на том же уровне или с небольшой прибавкой в смешанных нагрузках.

В случае с Ryzen 3 4350G удалось нарастить мощь, причем очень даже ощутимо, судите сами:

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

Теперь о встроенной графике. Многие жалуются на то, что прогресса IGP не наблюдается, ведь во многих задачах Vega 11 превосходит начальное решение Radeon Graphics Renoir. И это правда, последний действительно может проигрывать предшественнику даже на более высоких частотах памяти, но в лучших традициях 95% забывают (или умышленно умалчивают) о том, что шесть ядер графики Renoir — это, по сути, лишь половина обвеса Vega 11, даже флагманский Radeon Graphics и его восемь ядер графики в Ryzen 7 PRO 4750G содержит всего 512 шейдерных процессоров.

Shader/TMU/ROP:

  • 3400G = 704/44/16;
  • 4350G = 384/24/8.

Давайте посмотрим на это еще раз под другим углом. Видеокарта с почти что в два раза меньшим вычислительным обвесом практически не уступает своему исходному предшественнику. Вот тут был прогресс! А в условиях SFF по очевидным причинам мы получаем меньшую генерацию тепла, а значит можем рассчитывать на больший разгон, что и было отлично показано выше, когда Ryzen 3 PRO 4350G действительно разгонялся, а Ryzen 5 3400G скорее «душили» ради меньшего нагрева.

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

Как видно из бенчмарков — горячая (как для SFF) Vega 11, конечно, молодцом, но выигрывает у тонко настроенного Radeon Graphics Renoir только в GPGPU-вычислениях, что не удивительно с двойным вычислительным обвесом. А теперь об играх.

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

На уровне низкого среднего fps вроде 24–30, а также в Tom Clancy’s Rainbow Six Siege настроенные Vega 11 и Radeon Graphics Renoir идут практически вровень. На высоком fps уровня 60+ Radeon Graphics Renoir заметно опережает Vega 11. Хотя без заметных эксцессов тоже не обошлось, например DOTA 2 очень обиделась на нехватку вычислительного обвеса Radeon Graphics Renoir, где был проигрыш почти в два раза на фоне предшественника, впрочем, разгон это компенсировал с запасом. И конечно же тяжеловесы уровня Cyberpunk 2077 все еще недоступны таким SFF-системам — 20 fps уж слишком дискомфортно для жанра.

А теперь чистый геймплей на десерт.

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

SFF-самосбор

Выводы

Резюмируя хочется отметить отличное поведение Ryzen 3 PRO 4350G в малогабаритном корпусе на параметрах по умолчанию. Как ни крути Ryzen 5 3400G требует тонкой настройки себя от пользователя, либо достаточного запаса толерантности к шуму. В отличии от всяких Intel NUC и подобных SFF Barebone-систем мы получаем гораздо больше свободы в выборе комплектующих, а значит и облегчаем себе обслуживание на протяжении эксплуатации. Таких файных малых хватит для решения любых современных задач на комфортном уровне, а вечером можно и зарубиться в пару каток с друзьями, не идя на компромиссы с разрешением, можно даже замахнуться на Cyberpunk 2077 (если вытерпеть ~20 fps). Конечно же без минусов тоже не обойтись, мы теряем возможность использования слотов расширения, вынуждены ставить шум, нагрев и потребление на первые места, рискуем переплатить за «миниатюрность». В общем как было написано в самом начале материала — мы гарантируем железобетонную отмазку: «Мне не интересны ваши дискретные видеокарты, у меня миниатюрный ПК».

Ждем появления APU Cezanne (5хххG серия) в отечественной рознице, наверняка они еще с большим успехом проявят себя в SFF-сборке!

Голос внутри требует скорости