Разгон Intel Pentium 4 1,6A ГГц: мифы и факты о влиянии Thermal Monitor на производительность



Версия статьи с диаграммами под Flash 4

Редакция напоминает, что разгон (overclocking) любого устройства переводит его в режим функционирования, не предусмотренный производителем, и, таким образом, лишает обладателя права требовать от производителя или продавца выполнения каких-либо гарантийных обязательств.

Данная статья представляет собой отчет о тестировании работы разогнанного процессора в различных режимах. Мы при его проведении рисковали своими деньгами, и делали это, полностью осознавая возможные последствия. Чего и вам желаем.

У Intel почти всегда в каждый конкретный момент времени находился один или даже парочка продуктов, прямо-таки идеально предназначенных для разгона. И это при том, что позиция самой компании по этому поводу традиционно довольно жесткая и даже само существование такого явления, как оверклокинг, до сих пор (если мне не изменяет память) ни одно официальное лицо из Intel не признало. С недавних пор, после перехода на 0,13-микронное ядро, одним из основных фаворитов разгона на Intel-платформе стал Pentium 4 1,6A ГГц.

И вот тут-то и поползли слухи… Все дело в том, что со времен Pentium MMX и Celeron 300A пользователи привыкли к тому, что разгон процессора от Intel практически бесплатен — вполне хватает штатного кулера из «боксовой» поставки. Конечно, тонкие ценители и экстремалы могли купить себе какой-нибудь Golden Orb и попытаться достичь еще более впечатляющих результатов, но классические формулы Celeron 300A –> 450 МГц и им подобные в 99% случаев никаких дополнительных средств не требовали. И тут наступила эра Pentium 4…

Более подробно о технологии Thermal Monitor можно прочитать вот здесь, мы же просто вкратце изложим основную идею: в процессорах на базе ядра Pentium 4 производительность может зависеть от температуры CPU. Каким бы шокирующим ни выглядело это заявление, но, тем не менее, можно констатировать, что так оно и есть: при превышении некоего порога температуры эти процессоры начинают «сбавлять обороты», чтобы обеспечить общую работоспособность системы в целом. Кстати, еще один великолепный миф, который обязан своим рождением подсистеме Thermal Monitor, — это миф о регулировке частоты работы ядра. Или, в его еще более маразматичном :) варианте, — регулировке коэффициента умножения процессора. Дескать, Pentium 4 такой умный, что он именно этими параметрами и управляет при перегреве. На самом деле, реализация такой технологии, как динамическое изменение («на лету», в процессе работы!) частоты процессорного ядра (именно ядра, а не внешней частоты шины!) или коэффициента умножения — это, несомненно, было бы выдающимся технологическим достижением, но уж больно дорогим :). Все прозаичнее: при перегреве процессор начинает просто «пропускать такты», то есть часть тактирующих импульсов не приводит к выполнению каких-либо операций, ядро просто «работает вхолостую». Однако следствие, в общем-то, как раз более всего похоже на изменение частоты работы ядра, благодаря чему и родился этот миф.

Ну а второму мифу посвящен этот небольшой материал. Состоит он в том, что разгон Pentium 4 1,6A (ну и прочих тоже, просто данную модель оверклокеры выбирают чаще всего — из-за сравнительно невысокой цены при прекрасном разгонном потенциале, как и у каждой младшей модели в своем семействе)… бесполезен! Мысль, в общем-то, не лишенная логики — действительно, можно себе представить ситуацию, когда разогнанный процессор продолжает работать, и даже демонстрирует всем желающим при загрузке и в диагностических программах более высокую частоту, но реально работает с той же скоростью, что и раньше, за счет того, что «умный» Thermal Monitor не дает ему «перерабатывать», искусственно занижая быстродействие. С точки зрения логики, мы вполне можем допустить правильность подобных рассуждений, поэтому проверить явно стоило. Тем более что большого объема тестов данная проверка не предусматривает: если явление имеет место, то наблюдаться оно должно в любой программе, интенсивно использующей CPU, поэтому вполне достаточно и одной. Именно так мы и сделали, заодно впервые испробовав модуль CPU Overclocking, пока еще в качестве бета-версии входящий в CPU RightMark.

Принцип функционирования этого модуля очень прост и состоит в динамическом отслеживании производительности по трем различным показателям, что позволяет определить, когда она начинает падать, даже если это происходит в процессе прохождения теста. Впрочем, гораздо проще все это понять, просто взглянув на графики и диаграммы.

Конфигурация тестового стенда:

  • Системная плата: EPoX 4BEAV
  • Видеокарта: Palit Daytona GeForce4 Ti 4600
  • Жесткий диск: IBM IC35L040AVER07-0, 7200 об/мин
  • Модули памяти: 2x256 МБ DDR400(PC3200) DDR SDRAM DIMM Winbond
  • Кулер: Thermaltake P4 Socket 478
  • Термопаста: Titan Silver Grease

Вот так, например, выглядит падение производительности в процессе проведения теста, когда начинает срабатывать тот самый Thermal Monitor:

В данном случае приведены результаты тестирования процессора при снятии кулера (отстегивался радиатор с сокета) на частоте FSB 100(400) МГц и при напряжении питания ядра 1,5 В, то есть в штатном режиме. Хроника событий в текстовом виде выглядела следующим образом:

  • Запуск теста. Температура процессора 40 градусов. Показатели производительности по модулю CPU Overclocking: Multimedia Timer / Performance Counter / Time Stamp Counter = 188 / 188 / 182.
  • По прошествии менее одной минуты. Когда температура поднимается до 70 градусов, процессор начинает «снижать обороты». Показатели производительности по модулю CPU Overclocking: Multimedia Timer / Performance Counter / Time Stamp Counter = 72 / 72 / 67.
  • По прошествии примерно трех минут. Температура процессора 100—110 градусов. Показатели производительности уже не падают. Система намертво зависает.

Теперь вернемся к исследованию производительности при разгоне. Разумеется, нас интересует производительность в нормальных условиях, поэтому результаты тестов, приведенные ниже, получены при использовании включенного кулера:

Прочие установки были следующими:

  • FSB 100 МГц: CPU VCore 1,5 В;
  • FSB 150 МГц: CPU VCore 1,75 В;
  • FSB 155 МГц: CPU VCore 1,85 В.

Установка частоты FSB 156 МГц при CPU VCore 1,85 В приводила к зависанию системы через 5 секунд.

А вот показатели температуры процессора в начале и под конец тестов:

Обращаем ваше внимание на то, что производительность в тесте CPU RightMark, как мы уже отмечали в наших предыдущих статьях, практически пропорциональна (отклонения менее 1%) частоте тестируемых моделей процессоров (при условии идентичности прочих компонентов тестового стенда). Таким образом, мы видим, что ко всеобщему удовольствию миф о бессмысленности разгона не подтвердился: снижения производительности при увеличении температуры процессора даже до 53°C не происходит, результаты строго пропорциональны получаемой при разгоне частоте.

В завершение же хотелось бы поделиться опытом, накопившимся у нас в результате как этого тестирования, так и других, чисто «домашних» экспериментов. На самом деле (по крайней мере, у нас сложилось абсолютно однозначное впечатление), «гонимость» Pentium 4 определяется сразу же и однозначно и зависит исключительно от удачности экземпляра. Многие «не разгоняются» сразу, и им мало помогает как наращивание вольтажа питания ядра, так и установка сверхмощных кулеров и прочие «припарки».

Процессоры, сходу разгон «поддержавшие», как правило, позволяют довольно ощутимо повысить частоту FSB даже без поднятия напряжения, а уж если применять это средство — то еще выше. А вот фактов нестабильной работы разогнанных систем или же «выкрутасов» с производительностью нам ни разу обнаружить не удалось — «неудачные» процессоры просто сразу же зависали. Иными словами: если система на разогнанном Pentium 4 не виснет некоторое время, то это почти наверняка означает, что она будет стабильно работать и далее. Разумеется, вышеуказанная фраза относится к системе, то есть к совокупности программных и аппаратных средств, протестированных на стабильность при разгоне. Замена компонентов, строго говоря, превращает эту систему в другую, и ее необходимо будет протестировать заново.

Вместо послесловия, или «Пока мы тут тестировали…»

…А произошло за это время знаменательное событие: модуль «CPU Overclocking» из «бета-фичи» и нашего рабочего инструмента для подготовки материала успел превратиться в реально работающую функцию CPU RightMark и теперь доступен всем желающим в составе CPU RightMark 2002B RC3 по адресу: http://cpu.rightmark.org/rus/download.htm. В финальной версии соответствующая закладка несколько изменилась (дополнилась) и теперь выглядит так:

При сравнении легко заметить, что появилась опция записи лог-файла (если тест для «сверхсерьезной» проверки оставлять, к примеру, на ночь, и если что-то все-таки произойдет, он может оказать неоценимую помощь), появилась функция управления скоростью обновления, и возможность выбора любой из доступных в основном тесте моделей. Но и это еще не все: изменился и внешний вид графика, причем, с нашей точки зрения, он стал гораздо «благообразнее» и информационно насыщеннее.

В нижней строке представлена вся необходимая «моментальная» информация, включающая текущий fps по каждому счетчику, и легенда. Температура, правда, присутствует лишь номинально — это «задел на будущее», то есть пока что датчик реально не работает. Пробный запуск на компьютере одного из авторов подтвердил то, что измерение производительности является истинно динамическим: обведенные красным «провалы» отражают два сообщения, пришедшие во время работы теста по ICQ (более длинный «двойной» провал — сообщение, на которое пришлось ответить). Кроме того, видно, что реально все три счетчика принимают как правило одно значение, поэтому видна только зеленая линия, но иногда, когда во время «всплесков» (указано стрелкой) значения мгновенного fps по разным счетчикам немного разбалансируются, можно увидеть и другие.

Дополнительно хотелось бы отметить, что по данным наших тестов модуль CPU Overclocking является не только очень точным инструментом динамического отслеживания производительности, но и неплохим burn-in тестом. Так что на системах с менее «умными» в плане «самосохранения» процессорами (к примеру, AMD Athlon XP), его вполне можно использовать еще и для тестирования стабильности функционирования разогнанных систем.

Спасибо компании ОЛДИ за предоставленный процессор Pentium 4 1,6A ГГц



Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.