Звуковой барьер на велосипеде «Малыш-2» или попытка достичь 8000 в 3DMark06 на GeForce 8600GT

Статья прислана на конкурс «Осень вместе с Sapphire 2008»


В сердце каждого оверклокера живет любовь к скорости, не всегда в метрах в секунду, зачастую в мегагерцах и марках, но все равно скорости. Вот и я решил посмотреть, что получится, если перенести разгон компьютерного железа на велосипеды.

Разгонять мы сегодня будем не какой-нибудь «Scott» или «Shwin», а самый простой «Малыш-2» или, говоря простым языком, GeForce 8600 Sonic производства Palit. Такое сравнение не случайно, ибо данный видеоадаптер рядом с современными топовыми GeForce GTX 280 от NVIDIA и Radeon HD 4870 X2 от AMD выглядит так же, как детский велосипед рядом со спортивными монстрами. Цель – достижение звукового барьера, или 8000 попугаев в 3DMark2006.

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Несмотря на то, что характеристики подопытного давно всем знакомы, не грех их напомнить:
  • Велосипедист: G84;
  • Рама: референсная;
  • Радиус колес: 256 МБ;
  • Тип колес: DDR3 (Quimonda HYB18H5123218E-10, время выборки 1 нс);
  • Частота биения сердца байкера (растровый домен): 625 МГц;
  • Частота вращения педалей (шейдерный домен): 1375 МГц;
  • Частота вращения колес (частота памяти):1800 МГц;
  • Чтоб байкер не потел, стоковое охлаждение меняем и используем радиаторы для колес и схемы питания: кулер Zalman VF700-Cu, термопасту Arctic Cooling MX-2 и дополнительный вентилятор диаметра 120 мм.

Внешний вид девайса:

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

В разгоне нам будет помогать компьютер следующей конфигурации на открытом стенде:
  • MB: Biostar TForce 550 rev 1.2;
  • CPU: Athlon X2 4600 @3100 (258x12);
  • Cooler: 3R IceAge 120;
  • RAM: 2 GB Team Extreme Dark @1032, 4-5-5-12;
  • HDD: WD2500YS, Samsung 2004C;
  • PSU: Chieftec GPS-400AA-101A;
  • OS: Windows XP SP2.

Система настроена на максимальное быстродействие. Настройки драйверов по умолчанию. Файл подкачки 2 ГБ на втором винчестере.

В начале нашего исследования определим покрытие, на котором лучше всего чувствует себя тестируемый девайс. В распоряжении есть покрытия Forceware производства NVIDIA версий 169.21, 175.19 и 178.24. Естественно, главным полигоном становится 3DMark2006 (ver. 1.0.2). Для более полной картины возможностей нашего компьютерного велосипеда приведем результаты тестирования на других игровых треках в режиме DX9: 3DMark2005 (ver 1.2.0), Crysis demo, S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky (ver. 1.5.0.7), a также Devil May Cry 4 Benchmark.

Достигнутые результаты при дефолтных настройках приведены на диаграммах ниже. Только приведены они не в метрах в секунду, а в кадрах в секунду. В демо-версии Crysis качество выставлялось как high и medium и совершалась трехминутная прогулка по первой базе корейцев на берегу моря. В S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky фары ставились в режим полного динамического освещения с максимальными и средними настройками. Тест проходил в поселке возле Сидоровича. Треки S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky и Crysis проезжали по три раза для определения среднего результата. Бенчмарк Devil May Cry 4 проходился при выставленном качестве SuperHigh, приведен средний результат его четырех сцен. В марках настройки по умолчанию.

Наибольшая производительность достигнута в 3DMark2006 (да и во всех остальных тестах тоже) при использовании ForceWare178.24. Что ж, весьма приятно, что компания NVIDIA не забывает в своих новых драйверах о продуктах двухлетней давности и немного повышает их производительность софтовыми методами.

Результаты, как увидим ниже, оставляют желать лучшего. Единственное что радует, так это комфортный температурный режим. Даже под нагрузкой температура не поднимается выше 50 градусов по Цельсию.

Пришло время посмотреть на возможности разгона подручными средствами. Для начала попробуем разогнаться на пологом спуске. Чтобы педали и колеса крутились побыстрее, используем утилиту RivaTuner 2.11. Может быть, с ее помощью мы приблизимся к заветной цифре. И вот после нескольких проб и ошибок, сердце уже разогналось до 742 МГц, педали достигли частоты 1782 МГц, а колеса аж до 2052 МГц (правда, учитывая время выборки, это всего лишь чуть больше номинала). Температурный режим не выходит за пределы 53 градусов по Цельсию - сказывается дополнительное охлаждение. Но, как это ни прискорбно, наш «Малыш-2» все так же далек от звукового предела, если не учитывать шум, издаваемый всеми вентиляторами системы. Результаты наших трудов будут приведены в конце статьи совместно с результатами по умолчанию.

Придется обратиться за помощью великому божеству гонщиков – закиси азота, в компьютерной ипостаси имя которому – вольтмод. Однако необходимо предупредить, что божество это весьма своенравное, и оно может запросто забрать в жертву себе ваш видеоадаптер, если попытаетесь последовать нашему примеру. Да и просто может вызвать ускоренное старение и деградацию, как чипа, так и памяти. Также необходимо помнить о качественном охлаждении.

Ну что ж, трудности нас не пугают. Поэтому, произнесши заветную мантру «Во имя Сталкера, Кризиса и Девил Мэй Края. Паяй!» и, достав друга оверклокера – паяльник, мы приступили к делу. В качестве баллонов с закисью азота используем переменные резисторы номиналом 10-20 кОм. За топливную систему отвечают два стабилизатора Richtek RT9259A расположенные на обратной стороне платы. Один из них за питание чипа, второй за питание памяти. Для повышения напряжения питания необходимо зашунтировать переменным резистором 4 и 12 ножки микросхемы (отсчет против часовой стрелки от помеченной ножки).

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Рассмотрим повышение напряжения питания чипа. Вначале необходимо замерить текущее давление в системе подачи топлива, то-бишь напряжение на конденсаторах, указанных на рисунке. В нашем случае оно составляет 1,39 В в режиме 2D и 1,43 В в режиме 3D. На других вариациях видеокарт на чипе G84 оно может быть меньше, так как версия Sonic имеет заводской разгон. После этого, выкрутив резистор на максимальное сопротивление, впаиваем его между 4 и 12 ножками микросхемы. Так как припаивать его конкретно на микросхему неудобно, лучше припаять его при помощи небольших проводов. Стоит отметить, что давление в топливной системе нашего «Малыш-2» сразу же повысилось на 0,04 В после впаивания резисторов. Постепенно уменьшая сопротивление резистора, понемногу повышаем напряжение питания чипа и постоянно контролируем его. Для постоянного контроля к ножкам конденсатора можно также припаять пару проводов, на которые повесить зажимы мультиметра. Через каждые 0,05-0,1 В проверяем максимальную частоту и температуру чипа, параллельно прогревая его «Волосатым кубом» ATITool. В данном случае максимальной частотой, на которой забилось сердце исследуемого – это всего лишь 810 МГц, а педали достигли 1836 МГц. Напряжение при этом составило 1,50 В в 2D и 1,57 В в 3D. Дальнейшее увеличение, как частоты, так и напряжения ни к чему не приводило. ATITool все также крутил свой кубик и на частоте 890 МГц при напряжении 1,64 без артефактов. Однако второй участок таких сложных треков, как 3DMark05 и 3DMark06 (Firefly Forest) приводил к полной остановке системы – вероятно, включалась защита по току.

С памятью дела обстоят аналогично. Для того чтобы наши колеса разогнались выше достигнутых 2052 МГц, необходимо также зашунтировать переменным резистором соответствующие выводы второй микросхемы. Естественно в начале замеров исходное напряжение на конденсаторах, указанных на рисунке. В нашем случае оно составило 2,03 В, как в 2D так и в 3D режимах. Также аккуратно уменьшаем сопротивление, контролируем напряжение и повышаем частоту. Сильно задирать напряжение не стоит, иначе вместо пост-эффектов и размытия от большой скорости будете наблюдать полосы по всему монитору, а то и вообще черный экран. Наш экземпляр нормально заработал при напряжении 2,15В и частоте 2202 МГц.

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Ну что ж, великое божество освятило своим присутствием наш пока еще дозвуковой велосипед. В итоге сердце нашего подопытного забилось с частотой 810 МГц. Педали крутятся с бешеной частотой 1836МГц, а колесам покорилась отметка в 2202МГц. Говоря простым языком, растровый/шейдерный домены разогнались на 189/486 МГц, а память на 402 МГц соответственно относительно дефолтных настроек.

Вот такой вид принял наш тестируемый девайс после переделки:

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Удивительно, но даже такой сложный трек как Crysis Demo удалось пройти с приемлемым результатом. В S.T.A.L.K.E.R. невысокий средний фрейм-рейт обусловлен тем, что в кадре пытались как можно меньше держать небо – на нем FPS сразу подскакивает до 90-120, что естественно отражается на среднем результате. И вот заветная цифра звукового барьера 8000 «марков» уже близка, судя по результатам последних испытаний, но все же не достигнута. Регулировка давления в шинах путем правки таймингов памяти при помощи NiBitor ничего не дала, так как память и так работает на пределе возможностей. В общем, на диаграммах все видно.

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Вольтмод Palit GeForce 8600 Sonic

Теперь отбросим сравнения. Печально, но прирост производительности от вольтмода 8600GT очень мал. Обычный софтовый разгон дает 16-30% прироста производительности, тогда как вольтмод относительно софтового – всего лишь 3-6%.

Возвращаясь же к теме статьи по поводу преодоления 8000 рубежа, можно сказать, что для достижения поставленной цели не хватило и производительности центрального процессора. CPU Score составил 2390 очков. С использованием более мощного процессора, который набирает 3500-4000 очков, становится возможным и рубеж в 9000 марков. К тому же, если обратиться к недавнему обзору Leadtek WinFast PX9500 GT GDDR3, размещенному на страницах этого сайта, то увидим, что GeForce 8600 GT c вольтмодом даже немного обгоняет свою реинкарнацию в лице 9500 GT. И это говорит о том, что времена 8600GT еще не полностью прошли.
Оверклокинг - скрытые возможности вашего железа