Обзор Intel Core i7-6950X. Часть 2: разгон 10-ядерного процессора

Особенности разгона

Напомню, что в первой части обзора мы изучили производительность самого быстрого настольного процессора в номинальном режиме. Прибавка в размере двух ядер, чуть более быстрая архитектура, а также частотный перевес позволили Core i7-6950X опередить бывший флагман — 8-ядерный Core i7-5960X — в многопоточных приложениях в среднем на 30-35%. Таков экстенсивный прогресс. И все же производительность чипов Broadwell-E реально увеличить при помощи разгона, благо все 14-нанометровые процессоры получили разблокированный множитель. Платформа ведь экстремальная.

В первой части я уже описал принцип работы Turbo Boost Max Technology 3.0. Полезная технология, ведь не всем приложениям необходима мощь десяти ядер. Иногда достаточно одного-двух, но очень быстрых. В подобных случаях драйвер (к сожалению,TBMT 3.0 не работает без софта) автоматически разгоняет одно ядро до 4 ГГц. В целом, как мы уже выяснили, в сложных многопоточных задачах Core i7-6950X функционирует на частоте 3,4 ГГц для всех десяти «голов». Если такую схему работы выдерживает система охлаждения, конечно же. Полный список характеристик приведен в таблице ниже.

Второе интересное нововведение — это детальная настройка каждого ядра в отдельности. Ничего особенного в самом процессе нет, но внедрение данной функции делает платформу LGA2011-v3 еще более гибкой в плане оверклокинга. Вкупе с TBMT 3.0, там, где не требуется мощь десяти ядер, реально подобрать высокие множители, характерные, например, для чипов Skylake для мейнстрим-платформы LGA1151. Напомню, что Core i7-6700K в дефолте работает на частоте 4 ГГц.

Второе важное нововведение — это управление коэффициентом умножения ядер в моменты, когда софт задействует AVX-инструкции. В материнских платах ASUS данная функция получила название AVX Instructions Core Ratio Negative Offset, у GIGABYTE — AVX Offset, у MSI — CPU Ratio Offset When Running AVX. Как известно, именно векторные инструкции сильнее всего нагружают центральный процессор. Core i7-6950X — 10-ядерник, а потому в большинстве случаев основной причиной неудачного разгона станет именно недостаточная эффективность системы охлаждения. Опция снижения множителя в моменты, когда задействуются инструкции AVX, решает эту проблему. К тому же учтем, что в большинстве домашних задач, включая игры, векторный набор команд практически не используется.

Название опции в матплатах разное, но принцип работы везде одинаковый: мы указываем негативный коэффициент — множитель, на который будет снижена частота в моменты, когда задействуются AVX-инструкции. Например, если все десять ядер работают по схеме 100х45=4500 МГц, а offset-показатель равен пяти, то при запуске, например, LinX версии 0.6.5 и выше, задействующего векторные команды, скорость работы чипа автоматически снизится до 100х(45-5)=4000 МГц.

И вновь мы имеем дело с отличной кастомизацией рабочего процесса Broadwell-E. Кстати, нечто похожее происходит, если разгонять неоверклокерские чипы для платформы LGA1151. Пусть и с неохотой, но Intel позволила производителям матплат выпустить свои версии BIOS, разблокирующие частоту тактового генератора. Скорость работы чипов Skylake реально увеличить, но взамен у процессоров капитально «режется» производительность AVX-команд, что для игр — некритично.

Новые процессоры получили большее количество делителей оперативной памяти. Например, чтобы разогнать «мозги» до эффективной частоты 3000 МГц вместе с процессором Haswell-E потребуется выставить параметр DDR4-2400, а скорость работы тактового генератора увеличить до 125 МГц. Контроллер памяти чипов Broadwell-E получил большее число делителей. Поддерживаются модули с эффективной частотой вплоть до 3800 МГц.

В тестовом стенде использовался 4-канальный кит Corsair VENGEANCE CMK32GX4M4B3000C15. Он работает на эффективной частоте 3000 МГц с таймингами 15-17-17-35 при напряжении 1,35 В. Общий объем — 32 ГБ.

Наконец, появилась возможность регулировать напряжение VccU. С его помощью оверклокер более точно управляет частотой кэш-памяти. Как видите, нововведений много. Все они направлены на то, чтобы сделать процессоры Broadwell-E еще эффективнее и быстрее во всех типах задач. Попробуем выжать из 10-ядерного Core i7-6950X несколько больше.

Результаты

Тестовый стенд:

• Процессор: Intel Core i7-6950X, 3 ГГц
• Охлаждение: Corsair H110i GT
• Материнская плата: MSI X99A GAMING PRO CARBON
• Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti, 6 ГБ
• Оперативная память: Corsair VENGEANCE CMK32GX4M4B3000C15, 4x 8 ГБ
• Накопитель: SSD Patriot Blast, 480 ГБ
• Блок питания: Corsair HX850i, 850 Вт
• Периферия: монитор LG 31MU97
• Операционная система: Windows 10 x64

Сразу же стоит рассказать про охлаждение. Очевидно, что вместе с Core i7-6950X необходимо использовать либо так называемый суперкулер (сравнительный тест популярных моделей), либо необслуживаемую систему жидкостного охлаждения. Мой выбор пал на «водянку» H110i GT от Corsair (обзор). Это флагманская модель с двухсекционным радиатором и 140-мм вентиляторами.

Уже в номинале Core i7-6950X предъявляет серьезные требования к охлаждению. Если не использовать AVX-команды (LinX 0.6.4), то H110i GT удерживает температуру самых горячих ядер в пределах 50 градусов Цельсия. Если же применять векторные инструкции, то нагрузка на «водянку» заметно увеличивается — уже на 10 градусов Цельсия. Обращу ваше внимание, что в дефолтном состоянии Core i7-6950X работает с довольно низким напряжением 1 В. При этом, как я уже отмечал, под нагрузкой LinX 0.6.5 все ядра работали на частоте 3,4 ГГц.

Разгон проводился в два этапа. Первый — самый простой. Я увеличил множитель с дефолтных 30 до 40 единиц, а напряжение — до 1,25 В. В итоге получил стабильную работу даже в LinX 0.6.5. Без троттлинга, хотя температура самых горячих ядер приблизилась к пиковым 100 градусам Цельсия. Любое последующее увеличение частоты приводило к перегреву. И это с H110i GT!

Второй способ заключался в поисках оптимального баланса частоты, с которым Core i7-6950X будет работать в софте, не использующем векторные инструкции. Она нашлась — 4,3 ГГц для всех ядер. Для этого я еще увеличил напряжение VCore, до 1,275 В. Стресс-тестирование в LinX 0.6.4 система проходила, а вот в LinX 0.6.5 постоянно докучал синий экран смерти. Пришлось воспользоваться функцией AVX Offset и снизить множитель для задач подобного рода сразу на пять единиц. Как видите, в самом начале появился троттлинг в размере двух процентов, но в целом система держала стабильные 3,8 ГГц для AVX и 4,3 ГГц — для всего остального. Даже с H110i GT допустимая температура держалась, как говорится, на тоненького. Без AVX десятиядерный процессор на частоте 4,3 ГГц в LinX 0.6.4 прогрелся всего до 80 градусов Цельсия. Разница колоссальная.

10 ядер в разгоне — это не шутка. Увеличение «напруги» и частоты серьезно увеличили энергопотребление системы. Поэтому удивляться тому, что H110i GT еле-еле справляется с охлаждением оверклокнутого Core i7-6950X, не приходится.

Так какой вариант разгона лучше? CINEBENCH и 3Ds Max рапортуют, что вариант с неравнозначным разгоном (общее — 4,3 ГГц; AVX — 3,8 ГГц) предпочтительнее. Софт не использует AVX, так что ничего удивительного нет.

Отмечу, что оверклок дает ощутимый прирост производительности. В том же CINEBENCH десять ядер, оверклокнутых до 4,3 ГГц, «привозят» номиналу аж 23,4%.

Аналогичная ситуация наблюдается и в играх, хотя в GTA V, Far Cry 4 и Metro: Last Light разница между 4 ГГц и 4,3 ГГц мизерная. Потенциал GeForce GTX 980 Ti в Full HD практически раскрыт. Впрочем, график наглядно отображает ситуацию, что для этой видеокарты вполне достаточно и быстрого четырехъядерного Core i7-4790K.

LuxMark, x265 Bench и Blender — вот наглядные примеры, где более быстрая работа команд AVX предпочтительнее. С другой стороны, разница между 3,8 ГГц и 4 ГГц несущественная. Но она есть.

В заключение

Тестирование показало, что охладить разогнанный 10-ядерник — задача не из легких. С ней с трудом справляется даже топовая «водянка», если говорить об устройствах, которые не надо собирать самостоятельно. И все же гибкая настройка позволяет, так сказать, «выкрутиться» из ситуации. Рецепт прост: нет нужды в AVX-инструкциях — не используем их. Такой паттерн работы подойдет, если вы планируете сделать чип Broadwell-E и платформу LGA2011-v3 основой геймерской сборки.

Разгонять Core i7-6950X определенно имеет смысл. Увеличение частоты дает 20-25% прироста в многопоточных приложениях.

Тот факт, что центральные процессоры крайне медленно прогрессируют в плане производительности, обсуждению уже давно не подлежит. Intel все тяжелее дается освоение новых техпроцессов. Не просто так давнейшая стратегия «тик-так» в 2016 году сменилась на «тик-так-так». Поэтому экстенсивный путь развития — наиболее вероятный на сегодняшний день. При таком раскладе функции, позволяющие точечно управлять процессором и настраивать его под определенный тип задач, выходят на передний план.