Úvod
Od uvedenia 65nm procesorov Core 2 Duo sme si už úplne zvykli na potenciál pre zvyšovanie frekvencie u moderných čipov. Výnimkou boli snáď iba 65nm Phenom-y prvej generácie, no inak nie je v posledných rokoch ničím výnimočným pretaktovanie o niekoľko stoviek megahertzov. Či už sú to staršie AMD K8 procesory, alebo nové 45nm kúsky od Intel-u a AMD, zvýšenie taktu o 500 - 600MHz nie je už nič zvláštne. Preto aj u nových 32nm Core i3 / i5 už takmer nikomu nepríde nijak výnimočné, že každý dosiahne frekvencie nad 4GHz. Pritom je to naozaj slušný výsledok a dáva tušiť, aké rezervy na zvyšovanie výkonu má Intel u svojich procesorov pri výrobe.
Práve u týchto procesorov sa dostáva opäť do popredia tradičný a prapôvodný zmysel pretaktovania – kúpiť najlacnejší model a spraviť si z neho model oveľa drahší. U 32nm dvojjadier sa v podstate stráca zmysel vyšších modelov – vyšší násobič až tak veľmi nepomôže, a komu nechýba podpora AES inštrukcií, môže celkom pokojne odignorovať celú sériu Core i5 600. Ak takto uvažujeme, vyjde ako ideálny kandidát na kúpu procesor Core i3 530.
Z jeho základného taktu 2,93GHz sa dá pretaktovať na podobnú úroveň ako jeho drahší kolegovia s vyššími násobičmi. Ideálny pomer výkon/spotreba sa aj tak nachádza zvyčajne niekde medzi 4GHz a 4,4GHz, kde postačí násobič 22x pri základnej frekvencii BCLK 200MHz. Takú frekvenciu dosiahne snáď každá základná doska na trhu s patričnými voľbami v BIOS-e.
Preto bude dnešným hrdinom práve Core i3 530:
Za cenu okolo 110€ poskytne dve jadrá na 2,93GHz s podporu HyperThreadingu, čo znamená že operačný systém je schopný poslať cez procesor štyri výpočtové vlákna naraz. Nie sú to štyri jadrá, ale je to viac ako jadrá dve. Je tu prítomný aj samostatný druhý čip, ktorý nesie PCIexpress radič so 16 linkami verzie 2.0, dvojkanálový DDR3 pamäťový radič a tiež nové grafické jadro Intel HD Graphics. Jeho vlastnosti sme si opísali už v dávnejšej recenzii Core i3 530.
Pretaktovanie Core i3 500 / i5 600 – ako na to?
V tejto časti si v krátkosti povieme, ako pretaktovať procesory rodiny Core i3 500 a Core i5 600. Konkrétne sa budeme venovať iba dvojjadrovým čipom s integrovaným grafickým jadrom, vrátane ich špecialít.
Na začiatok je nutné pochopiť ako funguje celý systém. Pripravil som viac či menej názornú ilustráciu, ktorá zobrazuje všetky najdôležitejšie aspekty pretaktovania. V žiadnom prípade sa nejedná o kompletnú schému procesora – táto je značne zjednodušená s ohľadom na náš dnešný cieľ – dostať Core i3 500 / i5 600 nad 4GHz.
V modrom rámčeku je samotný procesor a jeho súčasti – x86 jadrá a „UnCore“ časť (aj keď by sa správne nemal osobitný čip takto nazývať, na teraz mi to prepáčite:-) ).
FREKVENCIE
Všetky frekvencie v systéme sa odvíjajú od základnej frekvencie nazývanej BCLK (Base Clock). Tá je v základnom stave 133MHz a ostatné časti sú taktované na svoje hodnoty pomocou násobičov – tie, ktoré môžeme meniť, sú naznačené oranžovou farbou (vypísaný tiež ich rozsah).
Jedinou časťou, ktorej frekvenciu nemôžeme ovplyvniť je takt pamäťového radiča. Ten má pevný násobič – x15 (2.0GHz) u Pentium G6950, x16 (2,13GHz) u Core i3 a x18 (2,40GHz) u Core i5 600.
Okrem extrémnych edícií a procesorov Core i5 655K a i7 875K je jediným spôsobom pretaktovania zvyšovanie frekvencie zbernice BCLK. Tým sa samozrejme, ako už vieme, ovplyvnia aj všetky ostatné časti systému.
Nastavenie frekvencií v BIOS-e Asus základnej dosky
Nastavenie frekvencií v BIOS-e Gigabyte základnej dosky
CPU frekvencia – frekvencia o ktorú nám primárne ide. Najlepším spôsobom je ponechať násobič na hodnote Auto (alebo ručne nastaviť najvyššiu dostupnú hodnotu), u Core i5 600 vypnúť funkciu Turbo Boost a postupne zvyšovať takt BCLK. Výsledná frekvencia je násobkom BCLK a násobiča, teda u Core i3 530 – 133 * 22 = 2,93GHz; 191 * 22 = 4,2GHz.
QPI frekvencia – QPI je zbernica spájajúca dve x86 jadrá s časťou UnCore. Ideálne je držať jej frekvenciu čo najbližšie frekvencii CPU, preto je vhodné ponechať násobič na hodnote Auto (prípadne ručne nastaviť hodnotu napevno). Dôvodom prečo udržiavať rovnakú frekvenciu je, že QPI sa stará o komunikáciu pamäťového radiča a CPU jadier, rozdielne frekvencie by mali za následok pokles výkonu (dáta by sa na jednej strane museli „zadržiavať“ v bufferoch).
RAM frekvencia - pre stabilitu veľmi dôležitá položka v BIOS-e základnej dosky. Zvýšením taktu BCLK sa aj adekvátne, podľa nastaveného násobiča, dvíha takt pamätí. Tie však nemusia zvládnuť príliš vysoké frekvencie (napr. pri BCLK 191 a násobiči 10 to znamená takt až cez 1900MHz). Existujú síce overclockerské pamäte s garanciou cez 2000MHz, no problémom u Clarkdale dvojjadier je pamäťový radič. Ten je oproti iným Intel procesorom o poznanie slabší a vysoké frekvencie nezvláda.
Pred začatím samotného pretaktovania preto nasavte nižší násobič, tak aby frekvencia RAM bola v hraniciach špecifikácií pamätí (ideálne od 1000MHz po 1400MHz, v tejto oblasti problémy s pamäťovým radičom mať nebudete).
iGPU frekvencia - V prípade že používate samostatnú grafickú kartu v PCIe x16 slote, nemusí vás táto časť zaujímať. Ak ale plánujete taktovať so zapnutým integrovaným grafickým jadrom, je frekvencia iGPU pre vás veľmi dôležitá.
Tvrdenie o vplyve zvyšovania BCLK na zvyšok systému platí samozrejme aj pre iGPU. Zvýšením BCLK sa zvýši adekvátne (podľa nastaveného násobiča) aj takt iGPU. Príliš vysoký takt môže tiež znamenať nestabilitu.
BIOS-y základných dosiek ponúkajú možnosť meniť takt grafického jadra, no nie je to až tak jednoduché ako by sa na prvý pohľad zdalo. Napríklad máme nastavenú základnú frekvenciu iGPU na 733MHz. Tá platí ale iba pri BCLK na 133MHz. Akonáhle začneme pretaktovať procesor zvyšovaním BCLK, taktujeme tým zároveň aj iGPU. Problém je v tom, že zatiaľ nie je žiaden nástroj, ani funkcia v BIOS-e, ktorá by zobrazovala aktuálnu hodnotu frekvencie grafického jadra. V BIOS-e nájdeme iba položku nastavenej frekvencie, teda aj po zvýšení BCLK vidíme pôvodných 733MHz. To ale samozrejme nie je frekvencia na ktorej jadro práve pracuje – tá je v skutočnosti už vyššie. Nie každý čip toto zvýšenie musí zvládnuť.
Tu prichádza na rad tradičné ručné počítanie, overclockeri teda opäť povyťahujte kalkulačky.
Nastavená frekvencia iGPU reprezentuje vlastne násobič. Ten zistíme jednoducho – podelíme hodnotu frekvencie taktom BCLK – 133MHz. Pre základné nastavenie to teda je 733/133 = 5,5. Pri zvyšovaní BCLK teda násobíme takt grafického jadra koeficientom 5,5 (pokiaľ je nastavené na 733MHz). Podobne ako u RAM pamätí je vhodné tento násbič kvôli stabilite znížiť.
Násobiče grafické jadra možno meniť v krokoch po 0,25. To znamená že z pôvodných 5,5 môžeme znížiť na 5,25 prípadne nižšie (5; 4,75; 4,5 ...). Vždy sa snažíme držať takt grafického jadra okolo základnej hodnoty 733MHz. Pri zmene BCLK z 133 napr. na 150 by takt iGPU bol 5,5*150 = 825MHz. Ak chceme takt znížiť, zmeníme násobič (reprezentovaný v BIOS-e ako frekvencia). Nastavením násobiča 5 by sme pri BCLK 150 získali frekvenciu iGPU 5*150=750MHz, čo je v poriadku. Aby sme nastavili násobič 5, zmeníme frekvenciu v BIOS-e z 733MHz (5,5 * 133) na 666MHz (5 * 133).
Obdobne potom nastavujeme aj pri vyšších hodnotách BCLK.
NAPÄTIA
K zvyšovaniu frekvencií a pretaktovaniu patrí samozrejme aj úprava napájacích napätí. Vysoké frekvencie si vyžadujú aj vyššie napätia, od toho sa odvíja zvýšená stabilita a bohužiaľ aj spotreba.
Nastavenie napätí v BIOS-e Asus základnej dosky
Nastavenie napätí v BIOS-e Gigabyte základnej dosky
CPU vCore – pri pretaktovaní procesora budeme zvyšovať hlavne toto napätie. Pre cieľovú frekvenciu 4,2GHz (191*22) sa mi osvedčila hodnota okolo 1,3V. S napätím to nepreháňajte – tieto procesory zvyknú „umrieť“ kvôli vysokému napätiu častejšie ako iné čipy, a to aj napriek tomu, že teploty sú nízke.
QPI / CPU Vtt – vhodné mierne zvýšiť pri vysokej frekvencii QPI, bez problémov som fungoval na nastavení 1,15V (Core i3 530 @ 4,2GHz). Prípadne ponechajte na Auto.
PCH Core – napätie pre čispet. Keďže sa u LGA1156 platformy stará v podstate už iba o periférie a S-ATA, USB, môžete ponechať na Auto.
DRAM Voltage – napätie pre RAM pamäte. Tak ako aj u ostatných nových Intel procesorov, aj tu platí obmedzenie na 1,65V. Je to bezpečná hodnota pre integrovaný pamäťový radič, ak chcete alebo potrebuje ísť vyššie, nezabudnite dodržať rozdiel medzi DRAM Voltage a CPU Vtt maximálne do 0,5V.
Load-Line Calibration – ide o potlačenie efektu definovaného priamo Intelom – procesor pri prechode do záťaže dostane nižšie napätie ako je nastavené, aby bol vystavený nižšej záťaži. Niekedy tento pokles napätia môže spôsobiť nestabilitu. Zapnutím Load-Line Calibration sa tento efekt nazývaný aj Vdroop odstráni a čip dostáva rovnaké napätie v záťaži aj v stave bez záťaže. Pre dlhodobé používanie odporúčam vypnúť. Vysvetlenie technického pozadia v-droop nájdete na Anandtech.com .
Po pochopení jednotlivých pojmov sa môžete pustiť do pretaktovania. Pamätajte, že všetko je to iba o skúšaní a testovaní. Nezabudnite na test stability, osvedčil sa mi napríklad Prime95, prípadne OCCT.
Na záver tejto kapitoly uvediem nastavenia BIOS-u pri pretaktovaní Core i3 530 na 4,2GHz:
Testy výkonu
Dostávame sa k najzaujímavejšej časti – porovnanie výkonu pretaktovaného Core i3 530 s ostatnými procesormi. Čip bol pri všetkých testoch nastavený na 4,2GHz, grafická karta bola použitá Gigayte Rdeon HD4850 1GB OC, plus 4GiB DDR3 RAM pamäte od Kingston. Konfigurácia teda zhodná s inými testami, rozdiel len vo frekvecnii procesora.
3D rendering a raytracing
Pri renderingu využívajúcom všetky dostupné jadrá sú samozrejme najlepšie skutočné štvorjadrové procesory. Pretaktovaním dvojjadra Core i3 530 na 4,2GHz sa jeho výsledky prehupnú do vyšších pozícií, nad Athon-y II X4. Blender-u zrejme veľmi dobre sedí architektúra Intel čipov.
Video enkóding
V základnom stave inak celkom priemerný Core i3 530 sa po pretaktovaní dokáže podobne ako pri renderingu vyhupnúť do popredných pozícií. Neplatí to o DivX 6, kde sa s výhodou využívajú Intelácke SSE4 inštrukcie + HT a aj na základnom takte je Core i3 530 výkonnejší ako konkurencia.
Spracovanie bitmapovej grafiky
Pretaktované dvojjadro s HT od Intel-u sa poľahky vyrovná najvýkonnejšiemu štvorjadru od AMD – Phenom II X4 965. V základnom stave sa pri práci s Photoshop-om a Paint.NET radí oveľa nižšie, medzi troj a štvorjadrové Athlon-y.
Matematické výpočty
SuperPi patrí už tradične architektúre Intel, podobne sa ukazuje vyšší výkon na takt aj u nástroja Mathematica, kde je dôležitý predovšetkým výkon jedného jadra. V kombinovanom teste Sciencemark si Core i3 530 polepšil po pretaktovaní z predposledného miesta na prvé.
Praktické aplikácie
Spracovanie rozmerných tabuliek v Exceli opäť sedí lepšie architektúre čipov Intel, vyšší výkon na takt sa preukazuje u ďalších testov vyťažujúcich iba jedno jadro – Peacekeeper benchark prehliadača a kompresia audia do mp3 formátu. Pri kompresii dát si pretaktovaný Core i3 530 polepšil o 10 sekúnd, stále však nedosahuje výkonu plnohodnotných štvorjadier Phenom II. Tie vďaka reálnym štyrom jadrám a veľkej L3 cache, ktorá zabezpečuje rýchlejší prístup k dátam, sú rýchlejšie aj na podstatne nižšej frekvencii.
Multitasking, komplexný výkon
PCMark Vantage, ktorý testuje všetky časti systému a ukazuje tak skôr reálny výkon pri bežnom používaní, dáva do popredia vyšší takt pred viacerými jadrami. Dvojjadro s HT si aj na základnom takte vedie veľmi dobre, po pretaktovaní na 4,2GHz je výkonnejšie ako Phenom II X4 965 na 3,4GHz.
Multitasking test, pozostávajúci z kompresia videa, prehrávaní HD traileru vo formáte Flash a práce s Adobe Photoshop posadil inak nevýrazný Core i3 530 na rovnakú priečku ako rýchle štvorjadro Phenom II X4 965.
Hry
V hrách je vysokotaktovaný Core i3 530 pomerne rýchlym čipom, stále platí že viac ako mnoho jadier sa počíta vyššia frekvencia. Pri súčasnom prechdnom období, keď sa začína aj u hier využívať výhoda multi-jadrových procesorov, je rýchle dvojjadro s pomocnou barličkou v podobe HyperThreading-u, dá sa povedať, ideálnym kompromisom.
Spotreba
Po zvýšení napájacieho napätia a frekvencie samozrejme stúpne dosť výrazne aj samotná spotreba systému. Po pretaktovaní sa dvihla predovšetkým spotreba v záťaži, ktorá bola o 42W vyššia oproti základnému stavu v 2,93GHz (89W vs. 131W). V stave bez záťaže je tento nárast nízky, v rádoch jednotiek Wattov.
Záver
Zhodnotenie dnešného krátkeho testu je viac menej predvídateľné. Pokiaľ si dáte pri pretaktovaní dvojjadrových Intel procesorov pozor na pár základných pravidiel, je až triviálne dosiahnuť frekvencie za hranicou 4GHz. Dnes väčšina predávaných procesorov v pohode dosiahne 4GHz, no len máloktoré modely s takou ľahkosťou.
Výkon po taktomto zvýšení frekvencie je, až na pár prípadov favorizujúcich Intel architektúru (DivX, Blender, Excel), na jednej úrovni so skutočnými štvorjadrami, prípadne aj s plnohodnotnými Phenom II X4 procesormi. Tie sa dajú ale samozrejme tiež pretaktovať, čím by sa opäť vrátila ich výhoda hlavne u prípadov, keď sa dokážu využiť všetky dostupné jadrá (rendering, spracovanie videa).
V testoch, kde sa cení hlavne výkon jedného jadra a pomer výkon/takt, je architektúra Intel ešte stále lepšia ako AMD K10. Väčšina prípadov bežnej záťaže ešte stále stále ťaží skôr z vysokého taktu, čo dokazuje napríklad komplexný PCMark Vantage, 3D hry či test web prehliadača.
Dvojjadrové Clarkdale čipy s HyperThreadingom vyzerajú byť ideálnym prechodným článkom medzi vysokou frekvenciou (vrátane OC potenciálu) a viacerými jadrami (HyperThreading dokáže spracovávať o jedno výpočtové vlákno na jadro navyše). Ešte o ničo lepšie je však riešenie Turbo Boost (Intel), resp. Turbo Core (AMD) – teda automatické pretaktovanie niektorých jadier u viacjadrových čipov, v prípade požiadavky jednovláknovej aplikácie. Stráca sa teda problém kompromisu medzi menším počtom rýchlych jadier a väčším počtom pomalších. Zrejme aj preto sú tieto procesory stále atraktívnejšie ako dvojjadrá Clarkdale.
marto
Gudas
marto