Топлинен режим на CPU Intel Pentium D 915 при овърклок.

Падането на цените на двуядрените процесори 9xx на Intel позволява на тяхна основа да бъдат изграждани бюджетни системи. От друга страна производителността на тези процесори, особено в долния край на сегмента 9xx, оставя да се желае повече, особено на фона на Core 2 Duo и AMD Athlon процесорите в същия ценови клас.
Един от пътищата за разрешаване на това противоречие е повишаването на работната честота на процесора над фабричната или т.нар. овърклок. Според данните, цитирани в популярните форуми за овърклок, процесорите Intel Pentim D 9xx имат нелош капацитет за работа с повишени честоти, като на места се споменава за постигане на над 50% ускорение. Такива резултати, естествено са достижими при използване на специални системи за охлаждане и имат чисто теоретичен и състезателен характер, но не и някаква практическа полза, поради простата причина, че цената на охладителната система, необходима за постигането им, е съизмерима с цената на процесор с фабрични характеристики, еквивалентни и дори по-високи от постиганатите чрез въпросния екстремен овърклок.
Целта на настоящото изследване е да се проверят възможностите за овърклок на процесор Pentium D 915 в система, ценово позиционирана в горния край на бюджетния клас (800-1000 лева без ДДС) без използване на високоефективни (и съответно скъпоструващи) охладителни системи, захранващи блокове и т.н. Изборът точно на този процесор е повлиян от две основни причини: 1. това е най-евтиният процесор серия 9хх, следователно ценово е най-добрият избор за бюджетна система. 2. Това е най-нискоскоростният процесор от цялата серия 9хх, а като правило нискоскоростните версии имат най-висок потенциал за овърклок. Като се има предвид че един от основните проблеми, които трябва да бъдат преодолени, при ускоряването на един процесор са топлинните, то в изследването е направен акцент именно на тях.
Изрично трябва да се подчертае, че отговорността за повтарянето на провежданите експерименти, както и за всякакъв овърклок, лежи изцяло върху провеждащият е и че продавачът и производителят на оборудването, подложено на натоварвания над стандартните, са в пълно право да откажат гаранционно обслужване.

Тестова конфигурация:
Mainboard Asus P5LD2/C (означавана също като P5LD2 ver. 1.2) I 945P
BIOS 1702 (рефлашнат върху оригиналния 1207)
CPU Intel Pentium D 915 BOX (2x2 MB Cache, 2800 MHz, FSB 800)
Cooler Intel BOX
RAM 2 x 512 DDR2 667 Super Talent mod.T6UA512C5
HDD Seagate ST33320620AS -320 GB, SATA2
+ Hitachi HDT725032VLA360… 320 GB, SATA2)
включени в режим AHCI
FDD 1.44, NEC
ODD LG DVD RAM GSA 4166B
+ LG DVD ROM GDR-8164B
VIDEO Asus EAX1300 Pro Silent 256 MB, 600 MHz Core, 400 MHz DDR2
Sound Creative Live 5.1 (вградената в дъното звукова с-ма е изключена)
TV Asus 7131 D
Case Foxconn 3GTLA
PS 350 VA Foxconn

В кутията са монтирани допълнително два венитлатора:
- 120 мм, на задната стена, непосредствено зад CPU, работещ на 2000 об./мин. в режим на струята “навън”.
- 80 мм, на предната стена, непосредствено пред твърдите дискове, 2700 об./мин., “навътре”.
Не са вземани никакви специални мерки за подобряване на въздухообмена вътре в кутията, като “свиване” на IDE и FDD кабелите и оптимизиране на разполагането им.
Ако от тази конфигурация бъдат изключени “екстрите”, като Creative SB Live 5.1, TV-тунерната платка, DVD ROM и вторият хард-диск, то тя ще е типичен представител на горния сегмент на бюджетния клас с цена около 950 лева без ДДС.

Тестовете са провеждани под OS Windows XP Pro SP2, като за натоварване на процесора е използвана програмата S&M 1.8.1 Beta, а за отчитане на параметрите, освен S&M е използвана AI Booster от диска на дънната платка. Последната е използвана и за задаване на режимите на бокс-кулъра (функция Q-FAN – “интелигентно” управление на вентилатора, охлаждащ CPU). Режим на натоварване – 100% и за двете ядра. Температура на помещението - 19 градуса.
Проведените тестове са направени в три режима на охлаждане на процесора:
При изключена функция Q-FAN. Оборотите на вентилатора, охлаждащ процесора, са максимални и се движат в рамките на 2600-2700 в минута. Шумът му се долавя отчетливо на фона на останалите шумове издавани от PC.
Q-FAN в режим “performance”. Скорост на въртене 1050-2600. При скорости около 2000-2500 об./мин. шумът на вентилатора трудно се забелязва над фона. Вентилаторът променя скоростта си в зависимост от температурата на процесора.
Q-FAN в режим “silent”. Скорост на въртене е в рамките на 1050-1200 оборота. Шумът на вентилатора не се чува на фона на останалите шумове, издавани от PC.

Прави впечатление по-ниската с почти 10% стойност на Vcc (напрежението на захранване на ядрото) от 1.176V, спрямо посочените от Intel 1.3 V max върху бокс-опаковката на процесора. Защо BIOS установява такова напрежение по default – един Господ знае.

Получените резултати са показани в таблица

FSB Vcc Q-FAN off Q-FAN perf Q-FAN silent
CPU MB CPU MB CPU MB
800 1.17
Tmin 34.0 36.7 38.0 35.0 38.0 35.0
Tmax 51.4 38.4 53.3 35.0 60.6 35.0
Delta T 17.4 1.7 15.3 0.0 22.6 0.0

1000 1.17
Tmin 41.5 38.0 42.0 36.0 45.0 35.0
Tmax 56.4 39.9 56.5 39.9 67.4 35.0
Delta 14.9 1.9 14.5 3.9 22.4 0.0

1066 1.26
Tmin 42.0 38.5
Tmax 58.0 40.0
Delta T 16.0 1.5

За постигане на стабилна работа при честота на шината 266 (FSB 1066) Vcc беше увеличено до 1.26 V, а работната честота на паметта повишена от 333 на 356 MHz (режим DDR2-711 от BIOS, при което таймингите се промениха от стандартните до 5-4-4-15). Експерименти с по-агресивни нива не бяха правени, предвид това, че това изследване е насочено не към овърклок на цялата система, а само към CPU.
При установена честота на FSB 1066 MHz не бяха извършени тестове с включен Q-FAN, тъй като резултатите са лесно предвидими – около 60 градуса при “perf” и около 70, при “silent”

По време на тестовете, най-високи температурни стойности бяха регистрирани при работа на модулите “FPU” и “L2” cache, което изглежда напълно логично. Захранващите напрежения бяха стабилни, което говори за доброто качество на PSU и стабилизаторите на платката.

Направен беше опит за повишаване на честотата на шината над 266 MHz, без повишаване на захранващите напрежения на процесора и северния мост над препоръчаните от Интел, при който системата стана нестабилна при наближаването на “ниво 300”. Нестабилността обаче по всяка вероятност се дължи не на процесора, а на северния мост.

Изводи:
Процесорът Intel Pentium D 915 има нелош потенциал за овърклок, дори и без използване на високоефективни и скъпоструващи охлаждащи системи. С боксовия си охладител 915 без проблем се ускорява до 33%, при това с Vcc по-ниско от максимално допустимото според производителя. Ако се предположи, че температурата на системата се променя линейно в зависимост от температурата на помещението, то дори и при екстремни температури на въздуха от 30 градуса, температурата на процесора няма да надвишава 70 градуса при 100% натоварване и на двете ядра. По този начин, без никакви допълнителни инвестиции са достижими нива на производителност надвишаващи тези на почти двойно по-скъпи процесори от същата линия. Логично е да се предположи, че като най-нискоскоростен от серията 9хх, този процесор има най-голям ресурс за овърклок. Това предположение се подтвърждава от публикуваните данни за овърклок постижения. За постигане на стабилна работа при екстремно ускоряване от 50 и повече процента (публикуваните резултати на други експерименти доказват че това е напълно възможно) е необходимо да се инвестира в по-сериозна система за охлаждане, защото при използване на боксовия кулър температурата се повишава до опасни стойности. Доколко подобна инвестиция е оправдана е въпрос на лична преценка. Моето мнение е, че не си заслужава. Цената нa 915 плюс сериозно охлаждане ще надвиши цената на Core2Duo процесор с производителност недостижима за който и да е овърклокнат Pentium D.

Няколко думи за поведението на дънната платка Asus P5LD2/C при овърклок.
- температурата на охладителя на северния мост е значителна. Принудително охлаждане, с 50 мм вентилатор например, значително би облекчило температурния режим. Моят екземпляр на платката е с неанодирани (лъскави) охладители, което частично влошава топлоотдаването. На картинката на сайта на Асус охладителите са черни;
- платката има проблем със синхронизиране на честотите на PCI-E шината при воърклок. За да работи е необходимо в BIOS да се задава AUTO. При фиксиране на честота 100 MHz на овърклокната система, тя е нестабилна или напълно неработоспособна. При честота на шината 200 всичко е ОК. Проблемът не е в конкретния екземпляр на дъното или във видеокартата, защото подобно поведение е регистрирано и в други случаи. Тази аномалия беше регистрирана и с 1207 и със 1702 версии на BIOS. За съжаление не разполагам с програма, която да показва реалната стойност на честотата на PCI-E, а би било любопитно да се узнае какви стойности установява това AUTO;
- при промяна на напреженията Vcc от BIOS реалните стойности са леко занижени, спрямо избраните. Така за получаване на реална стойност от 1.26 В е необходимо да се установи 1.3 – 1.325.