Phenom II с точки зрения экономичности и выбора системы охлаждения


Этой статьей мы отчасти продолжаем тему, затронутую в предыдущей статье, посвященной «практичному» разгону, то есть преследующего своей целью не достижение максимальных частот любой ценой, а наоборот, возможность несколько сэкономить и при этом получить большую производительность. И при таком подходе необходимо принимать во внимание не только стоимость процессоров, но и системной платы, модулей памяти, кулера, блока питания, то есть всех компонентов, от которых зависит успех в разгоне. Как мы уже установили, для Phenom II требования к системной плате и энергетические запросы достаточно скромны, чтобы умеренный разгон вовсе не требовал дополнительных расходов. Однако будет не лишним прояснить, сколько же эта «скромность» означает в реальных ваттах, потребляемых в практических задачах, а также какого уровня кулер окажется достаточным, чтобы обеспечить малошумное охлаждение. А поскольку, разумеется, мы провели все тесты и на штатных частотах, надеемся, что статья будет полезной и тем, кто придерживается еще одной известной стратегии тюнинга компьютеров, направленной на достижение минимального уровня шума.

Конфигурация тестового стенда

  • системные платы: Gigabyte MA790GP-DS4H, MSI DKA790GX, MSI P45 Neo3 V2
  • память: 2х2 ГБ Corsair CM2X2048-8500C5D
  • видеокарты: ATI Radeon HD3450 512 MB, ATI Radeon HD4850 512 MB
  • жёсткий диск: Seagate ES2 SATA II 750 ГБ
  • блок питания: AcBel ATX-550CA-AB8FB (со встроенным ваттметром)

Потребляемая мощность

Мы измеряли потребление системы в целом в трех режимах: в простое (после загрузки Windows Vista), в процессе архивации (для чего сжимался набор файлов из методики тестирования процессоров двумя архиваторами: 7-Zip и WinRAR) и в игре World in Conflict, равномерно и сильно загружающей как процессор, так и видеокарту. Поскольку процессор является не единственным, и зачастую не основным, потребителем энергии в системном блоке, на примере системы с Phenom II X4 810 мы провели сравнение потребляемой мощности при смене видеоподсистемы: использовалось штатное видеоядро в чипсете, сравнимая с ним по производительности дискретная видеокарта на Radeon HD3450 и мощная карта на чипе HD4850 (во время тестирования с дискретным видео, интегрированное отключалось). Перед замером на штатных частотах, в BIOS активировались все функции, связанные с энергосбережением: C1E, Cool’n’Quiet, CPU Prefetch, EIST. Обе конфигурации для процессоров AMD и Intel собирались на платах MSI, имеющих похожие схемы стабилизаторов напряжения. Как нетрудно заметить, обратившись к нашим регулярным тестированиям плат, разброс по потреблению характерен при сравнении любых плат, но особенно существенен при сравнении с плат с сильно различающимися конструкциями стабилизаторов. Поскольку мы не имеем возможности тестировать процессоры для разных платформ на одной и той же плате, остается хотя бы ориентироваться на марку и конструкцию стабилизатора.

ПроцессорРежимВидеоВ простое (*) , ВтАрхивация, ВтИгра, Вт
Phenom II X3 720штатный790GX1859-6457-76
разгон790GX4080-9288-109
Phenom II X4 810штатный790GX23 59-6857-81
разгон790GX42 83-9593-117
штатныйHD3450 3365-7974-82
разгонHD345057 98-110110-124
штатныйHD485069-74115-127139-187
разгонHD485085-92 122-134146-194
Core 2 Quad Q8200штатныйHD345035 64-6959-76
разгонHD345050103-108110-115

(*) Частоты и напряжение в режиме разгона фиксировались на постоянном (максимальном) уровне. Однако пользователь может настроить динамический разгон, например, создав соответствующий профиль в утилите AMD Fusion for Gaming или воспользовавшись сторонними утилитами, например, очень удобной PhenomMSRTweaker. Таким образом, разогнанная система в простое может работать как на штатной, так и на сниженной вплоть до минимума (800 МГц) частоте ядер и, соответственно, будет потреблять в простое столько же, сколько и неразогнанная.

В штатном режиме трехъядерный Phenom II чуть более экономичен по сравнению с четырехъядерным, однако разница невелика и не должна существенно сказаться на тепловом режиме. Оба четырехъядерника, в свою очередь, можно назвать равно экономичными, хотя Q8200 в среднем потребляет все же меньше (но при этом, как мы убедились в тестах, и существенно отстает от конкурентов по производительности, то есть любители высчитывать относительные показатели типа «производительности на ватт», скорее всего и здесь получат результат в пользу Phenom II). Ну а с практической точки зрения, потребление энергии, а следовательно и потребность в охлаждении, у систем на базе обоих процессоров можно смело считать одинаковым, поскольку разница в десяток ватт может быть с легкостью нивелирована в реальных условиях выбором менее или более экономичной системной платы для той или иной платформы или выбором блока питания с большей или меньшей эффективностью, а также другими нюансами.

Между тем, как наглядно демонстрируют результаты тестов с разными видеокартами, даже карта начального уровня существенно влияет на общее потребление компьютера во всех режимах. Причем, надо подчеркнуть, что с практической точки зрения, HD4850 потребляет свои ватты совершенно не напрасно, обеспечивая, в частности, в выбранной для тестов игре, комфортную частоту кадров на высоком уровне качества графики и в разрешении до 1680х1050. В то же время HD3450 имеет сравнимую с 790GX производительность, как мы имели возможность наблюдать в соответствующем тестировании, соответственно приемлемая частота кадров в World in Conflict наблюдается в обоих случаях лишь на уровне Low, да и разрешение не следует поднимать выше 1280x720. Мораль очевидна: если высокая игровая производительность для собираемого компьютера не является ключевым критерием, и вы раздумываете между выбором платы с дискретным чипсетом в сочетании с максимально простой видеокартой и платой с интегрированным видео, второй вариант позволит получить более экономичную во всех режимах систему. Ну а если чипсет на плате имеет графическое ядро уровня рассмотренного в данном примере 790GX, то пользователь в таком случае не теряет и базовую игровую производительность. Кстати, в случае с интегрированной графикой весьма впечатляют и абсолютные цифры потребления в простое: около 20 Вт (для системного блока в целом!). Причем, как нетрудно догадаться, понятие «простой» включает в себя практически любую спокойную деятельность: интернет-серфинг, редактирование текста, работа в других офисных приложениях, во всех этих случаях частота будет возрастать лишь изредка и ненадолго, а среднее потребление компьютера фактически и будет определяться этой цифрой.

После разгона относительные соотношения, как оказалось, не меняются, хотя в случае с процессорами AMD мы имеем частоты ядер на уровне 3,7 ГГц, тогда как Q8200 работал лишь на 3,3 ГГц. Но, судя по всему, во втором случае весомый вклад в энергопотребление (и выделение тепла) вносит северный мост чипсета. Вероятно сказываются и отличия в техпроцессе AMD, связанные с использованием SOI, как известно, в первую нацеленные на снижение токов утечки.

Выбор кулера

Вторым вопросом на повестке у нас стоит выбор кулера для малошумного охлаждения Phenom II. К процессорам с заявленным TDP 95 Вт прилагается достаточно простое с виду классическое устройство производства AVC, которое мы несмотря на первоначальный скепсис, решили также испытать по полной программе (и, как оказалось, не зря). Вторым кандидатом мы определили наш старенький, но все еще популярный и уже не столь дорогой Zalman CNPS9700. Третьим стало внушительных размеров устройство Arctic Cooling Silent Freezer Xtreme, как ясно из названия, рассчитанное на достижение особо низкого уровня шума (вентилятор есть, но он скрывается внутри конструкции и работает на низких оборотах). В качестве самого дорогого и ультимативного был взят Cooler Master Hyper Z600, который может использоваться и в качестве полностью пассивного кулера, а также оснащаться вентиляторами и превращаться в самый что ни на есть активный (причем в комплекте прилагается даже два вентилятора).

Измерения также проводились на штатных частотах и при максимальном разгоне, регистрировалась частота вращения вентилятора на процессорном кулере, выставленная в полностью автоматическом режиме (для чего была взята плата Gigabyte, которая умеет регулировать частоту вращения для вентиляторов как с 3, так и 4-контактным разъемом) и температуры: кулера (измерения проводились в районе основания ребер радиатора, а для сложных кулеров: верха подошвы, инфракрасным термометром), процессорного ядра (встроенным термодатчиком) и системная (датчиком встроенным в плату в области стабилизатора питания, это датчик temp3 в терминологии утилиты SpeedFan, которой и проводились все измерения). Мы выбрали показания именно этого датчика, поскольку они были максимальными в тестах, для сравнения тот датчик, чьи показания демонстрируются в BIOS, и большинством утилит интерпретируется как соответствующий «системной» температуре, во всем цикле тестов показывал в пределах 28-35 градусов. Температура окружающего воздуха равна 26 градусам.

Сначала давайте посмотрим, что получилось при измерении в простое.

Процессорный кулер Phenom II X3 720 (штатный)Phenom II X3 720 (разгон)Phenom II X4 810 (штатный)Phenom II X4 810 (разгон)
частота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °Cчастота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °Cчастота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °Cчастота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °C
Комплектный (коробочный), переменная частота вращения 12002729 41220045505212002830 44228847 5254
Комплектный (коробочный), максимальная частота вращения 31002628 32310043484631002628 323111455050
Zalman CNPS9700 AM213372628 3416503035 4012302629 33170032 37 42
Arctic Cooling Silent Freezer Xtreme75026 28 38100034384670026 30 38 1024353946
Cooler Master Hyper Z600, пассивное охлаждение 03339 45----03540 46 ----
Cooler Master Hyper Z600, 1 вентилятор 9162628 3411562832 4096526303812003034 45

Здесь также уместен комментарий в отношении фиксированной в нашем тесте максимальной частоты в разгоне, что для режима простоя вовсе не обязательно. Как и следовало ожидать, с задачей охлаждения процессора, как на штатных частотах, так и в разгоне, справляются все кулеры, причем ни в одном случае частота вращения вентиляторов не превысила бесшумного уровня. В том числе и для комплектного кулера, который порадовал очень низкой шумностью (на оборотах ниже 2500 об/мин шум неразличимы на общем фоне даже очень тихого системного блока). И это в открытом стенде, а в закрытом этот кулер едва ли обратит на себя внимание и на полных оборотах. Кстати, тот же Zalman на своих максимальных 3500 об/мин шумит гораздо сильнее, другое дело, что так разгоняться ему не приходилось и под нагрузкой.

Однако поскольку обороты у кулера от Zalman все же не опускаются слишком низко, а крыльчатка достаточно велика, этот кулер прокачивает значительный поток воздух, поэтому эффективнее остальных справляется с задачей охлаждения околосокетного пространства, что для общей стабильности разогнанной системы может быть весьма полезно. Ведь и память, и чипсет, и схемы питания не только сами выделяют тепло, но и через плату получают дополнительную дозу калорий от процессора, если он охлаждается недостаточно эффективно. Наименее приспособленным к этой работе по совместительству оказался Silent Freezer Xtreme (разумеется, после кулера от Cooler Master в пассивном режиме) из-за высоко поднятого радиатора и слабого воздушного потока.

Впрочем, говорить в данном случае, что какой-то кулер лучше справился, а какой-то хуже, некорректно, по той причине, что все обеспечили солидный запас, даже комплектный, ведь нагрев процессора до 60 градусов является рабочим режимом (напомним, что по спецификации для AM3-процессоров допустимо и 70), что касается элементов стабилизатора напряжения, то при температуре 65 градусов и ниже, ресурс фирменных твердотельных конденсаторов вполне позволит пользоваться платой и вашим внукам. Мы не приводим результатов в разгоне с пассивным охлаждением, дабы кто-то не испортил таким образом свой процессор, но наш экземпляр, к слову, прошел и этот тест, хотя надо четко понимать, что «пассив» и разгон сочетание опасное, ведь предсказать тепловыделение конкретного экземпляра процессора в разгоне можно лишь примерно, да и в закрытом корпусе температура может повышаться при длительной работе усилиями той же видеокарты. И там где стандартные кулеры просто поднимут частоту вращения на какие-нибудь пару сотен оборотов, чем стабилизируют тепловой режим, пассивному кулеру окажется просто «нечем крыть», а значит может начаться постепенное разогревание радиатора и перегрев при длительной работе. Это вовсе не означает, что идея пассивного охлаждения вовсе несостоятельна, на штатных частотах такой режим вполне можно организовать, и рассматриваемые процессоры выглядят неплохими кандидатами на эту роль.

Однако пора посмотреть, что получится под нагрузкой (мы тестировали только в одном режиме — игровом, чтобы не загромождать таблицу), была установлена видеокарта Radeon HD4850.

Процессорный кулер Phenom II X3 720 (штатный)Phenom II X3 720 (разгон)Phenom II X4 810 (штатный)Phenom II X4 810 (разгон)
частота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °Cчастота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °Cчастота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °Cчастота вр., об/минt кулера, °Ct ядра, °Ct сист., °C
Комплектный (коробочный), переменная частота вращения 20504246 49266448605621004046 4927895060 59
Комплектный (коробочный), максимальная частота вращения 31003739 43310047565531003740 4331114758 57
Zalman CNPS9700 AM216802934 3920003543 4817003236 401900384750
Arctic Cooling Silent Freezer Xtreme11503243 4911604148 5210003345 5011604249 52
Cooler Master Hyper Z600, пассивное охлаждение 04450 55----04551 54----
Cooler Master Hyper Z600, 1 вентилятор 11003337 4213453238 4711883338 4113423440 48

В первую очередь надо отметить, что для малошумной работы на штатных частотах нет практической необходимости менять комплектный кулер на какой-либо другой, поскольку он даже под нагрузкой работал практически бесшумно. Во всяком случае, когда мы говорим о видеокарте, что она не шумит под нагрузкой, обычно подразумевается даже более высокий уровень шума, но не бросающийся в уши. А тот гудение, которое издавал коробочный вентилятор, не имело шансов в реальных условиях выделиться на общем фоне. Что касается, остальных, более мощных устройств охлаждения, то они, судя по всему, вообще «отдыхали». Пассивное охлаждение, как видите, тоже вполне реализуемо, если кому-то это необходимо.

Но самое интересное, что и в разгоне коробочный кулер не захотел раскручиваться до максимальных оборотов! И формально в этом действительно не было необходимости, температуры оказались в пределах нормы. Впрочем, на наш взгляд, для максимального разгона все же имеет смысл приобрести более мощный кулер, поскольку, как уже отмечалось, разогнанные компоненты более требовательны к условиям работы: и при тех температурах, которые процессор на штатных частотах переносит легко, разогнанный может работать нестабильно. Соответственно, на практике придется либо снижать частоту, либо усиливать охлаждение. А самое главное, что запас теплоотвода у коробочного кулера в таком режиме наверняка невелик, а значит если возникнет длительная нагрузка при высокой температуре окружающего воздуха, он может и разогнаться, а в какой-то ситуации и не справится. Тем не менее, надо похвалить разработчиков из AVC, мы вовсе не рассчитывали, что на частоте 3,7 ГГц, пусть даже для экономичных процессоров, возможно обойтись классическим алюминиевым кулером.

К слову, нужно сказать и о комплектной системе охлаждения топовых моделей Phenom II из 900-ой серии с заявленным TDP равным 125 Вт, которые на полномасштабное участие в данном тестировании не попали. Кулер в данном случае, также производимый компанией AVC, отличается увеличенными габаритами, имеет две тепловые трубки и большое медное основание. Как следствие, на штатных частотах процессора при любой нагрузке также обеспечивает малошумное охлаждение. Что касается разгона, то реальное тепловыделение, судя по всему, мало отличается от разогнанных до аналогичных частот представителей 800-семейства. Разумеется, в каких-то режимах разница в задействованном объеме кэш-памяти должна сказываться, но она заведомо меньше различий в тепловыделении конкретных экземпляров. Иными словами, в достаточно большой партии процессоров, обладая известной настойчивостью, можно отобрать и пару процессоров из 800 и 900 семейств, которые на одинаковой разгонной частоте, скажем 3,8 ГГц, продемонстрируют в части энергопотребления результат в пользу второго экземпляра, формально имеющего более высокий TDP на штатной частоте. И в этом нет ничего удивительного, если принять во внимание, что фактическая величина тепловыделения является не менее индивидуальным параметром процессора, нежели разгонный потенциал.

Но вернемся к нашему тесту. Остальные кулеры, участвовавшие в тестировании, справились с охлаждением разогнанных процессоров с запасом, но со своими нюансами. В частности, как мы уже отмечали, вентилятор у относительно компактного Zalman вращается на достаточно высоких оборотах, создает хороший поток воздуха, который из-за приземистой конструкции кулера, эффективно обдувает окружающие компоненты. Недостаток этого кулера в наличии лишь 3-контактного разъема у вентилятора, а далеко не все современные платы умеют автоматически регулировать частоту вращения таких кулеров. На этот кулер, а еще лучше — на более современные модели с аналогичной концепцией от Zalman, определенно стоит обратить внимание тем, кто хочет покорять высоты в разгоне, но приобрел недорогую системную плату, например, без радиаторов на стабилизаторе напряжения, нуждающуюся в дополнительном обдуве. Кулер от Arctic Cooling работает, как и обещано, бесшумно, и отводит тепло не за счет интенсивного прогона воздуха через компактный радиатор, а напротив, за счет протягивания медленного потока воздуха через радиатор с большой площадью оребрения. И такой кулер больше подойдет владельцам элитных плат с трубочными системами охлаждения, многофазными стабилизаторами с высокой эффективностью и, следовательно, низким собственным нагревом. Надо только иметь в виду, что у этого кулера сравнительно маленькая подошва и очень важно уделить внимание тепловому контакту. Если на подошве не нанесен штатный термоинтерфейс, или вы предпочитаете самостоятельно приобрести тюбик с хорошо зарекомендовавшей себя пастой, необходимо равномерно распределить слой пасты, для чего слегка «подвигать» кулером по поверхности процессора перед фиксацией. Кому-то такие рекомендации могут показаться смешными и очевидными, но случайно забыв на одной из итераций данного теста проделать эту процедуру, автор получил значения на чувствительные 5-10 градусов хуже в разных режимах.

Что касается изделия от Cooler Master, то, пожалуй, для рассматриваемых процессоров, кулер избыточно мощный в случае установки вентилятора, и наиболее интересен именно в качестве пассивного. И этот вариант вполне реализуем для рассматриваемых процессоров на штатных частотах, да и при небольшом разгоне без поднятия напряжения, хотя на наш взгляд стремиться обойтись без вентилятора на процессоре «просто так» бессмысленно. Здесь обязательно должна быть какая-то комплексная идея, ведь в компьютере, как правило, еще много и других источников тепла, и просто запереть все это в корпусе без вентиляции нельзя. А тихоходный или просто работающий на пониженных оборотах вентилятор в составе процессорного кулера, как правило, не составляет проблемы и просто не слышен на фоне кулеров в блоке питания и корпусе. В качестве примера идеи комплексно повысить планку бесшумности, на ум приходит такой вариант рабоче-домашней конфигурации с пассивно охлаждаемым процессором: поставить блок питания с пассивной системой охлаждения, выбрать системную плату с интегрированной графикой, подобрать самый тихий и холодный винчестер, все это установить в просторный корпус, на задней панели которого «на выдув» разместить единственный вентилятор максимального диаметра с минимальной частотой вращения (и лучше подключить его к автоматике системной платы, отрегулировав работу так, чтобы в штатном режиме он вращался на бесшумных оборотах, но, что очень важно, в таком случае он сможет и автоматически разогнаться, не допустив перегрева). Через год в этот портрет вероятно хорошо впишется SSD вместо винчестера.

Выводы

Семейство Phenom II, особенно модели с заявленным TDP=95 Вт, получилось действительно экономичным. Так что с одной стороны в штатном режиме не возникает реальной необходимости в замене комплектного кулера, поскольку он справляется со своей задачей с минимальным уровнем шума. А с другой стороны налицо пространство для разного рода экспериментов с особо малошумным и даже пассивным охлаждением, либо разгоном до впечатляющих частот, который также не влечет за собой головной боли с выбором кулера. Впрочем, как мы уже отмечали, именно в разгоне, установка заведомо более мощных воздушных и, тем более, переход на жидкостные системы охлаждения, преследует своей целью не столько доведение температуры до рекомендуемых (допустимых) значений (для этого, как мы убедились, не требуется особых изысков), сколько дополнительное охлаждение ниже рекомендуемых температур. Зачастую это позволяет существенно расширить границы разгона, в частности, для Phenom II набирать частоты выше 4 ГГц. Но эта другая тема, связанная скорее со спортивным разгоном, и здесь, кстати, есть свои интересные особенности, в частности, имея энергоемкую систему охлаждения, оказывается, что лучше взять вовсе не 95-ваттные процессоры, а старшие представителей 900-линейки с TDP 125 Вт, которые на практике греются лишь немногим выше, зато лучше воспринимают подъем напряжения сверх 1,5 В (реагируют на это расширением разгонного потенциала).

Благодарим компанию Джаст за помощь в комплектации тестовых стендов.
Видеокарта ATI Radeon HD4850 предоставлена компанией HIS.



8 апреля 2009 Г.