Системные платы Gigabyte для процессоров Core i7: GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme

Предисловие

В ноябре 2008 года компания Intel начала продажи процессоров и наборов микросхем для своей новой платформы LGA1366. На нашем сайте уже был опубликован ряд материалов, посвящённых новым системам и их особенностям. Прежде всего, это базовая статья «Первое знакомство с микроархитектурой Intel Nehalem», посвящённая теоретическому изучению многочисленных нововведений, появившихся в новых процессорах. Статья «Новый хит Intel: процессоры Core i7» — это уже практическое исследование возможностей и особенностей новой платформы. Наконец, обзор «Разгон Core i7-920: подробное руководство» содержит не только алгоритм действий, необходимых для разгона системы, но и демонстрирует способности её компонентов на конкретных примерах. В частности, статья включает обзор системной платы Asus P6T Deluxe. Настоятельно рекомендую ознакомиться с этими материалами, если вы ещё не успели этого сделать, поскольку они содержат массу полезной информации. В любом случае, по ходу сегодняшнего обзора нам понадобится не раз на них ссылаться.

Текущая статья продолжает серию материалов, посвящённых новой платформе: мы изучим возможности двух материнских плат Gigabyte, GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme. Объединение сразу двух плат в одном материале представляется вполне оправданным, это позволит избежать ненужных повторений, поскольку оказалось, что платы имеют множество общих черт и всего лишь несколько существенных отличий. Одним из наиболее заметных отличий является упаковка системных плат.

На момент подготовки статьи младшая из представленных моделей, GA-EX58-UD5, стоила в розницу чуть меньше 9 тысяч рублей, что делало её одним из самых недорогих вариантов для систем с процессорами Core i7.

Упаковка и комплектация

Материнская плата Gigabyte GA-EX58-UD5 поставляется в коробке привычных, стандартных габаритов.

На обратной стороне упаковки представлен общий вид платы и множество детальных сведений о её возможностях и особенностях.

Упаковка материнской платы Gigabyte GA-EX58-Extreme заметно крупнее по всем трём измерениям и снабжена ручкой для удобства переноски.

Декоративная лицевая крышка откидывается, позволяя разглядеть плату сквозь упаковку из прозрачного пластика. На развороте, как и на обратной стороне коробки, тоже имеется описание многочисленных достоинств, особенностей и конкурентных преимуществ старшей модели в линейке плат Gigabyte на чипсете Intel X58 Express.

А вот комплект аксессуаров у материнских плат оказался практически одинаковым, в него входит следующий набор компонентов:

шлейфы FDD и PATA;
пара SATA-кабелей с защёлками и Г-образными разъёмами, а также вторая пара — с прямыми разъёмами;
комплект с планками и кабелями для подключения внешних Serial ATA устройств;
соединительные мостики для объединения двух или трёх видеокарт в режиме SLI, а также металлическая планка для фиксации мостика;
руководство пользователя;
брошюра с краткими инструкциями по сборке на 25 (!) языках, включая русский;
заглушка на заднюю панель (I/O Shield);
DVD-диск с программным обеспечением и драйверами;
наклейки с логотипами «Gigabyte» и «Dolby Home Theater».

Судя по руководствам, к платам ещё должна прилагаться дополнительная планка на заднюю панель с двумя портами IEEE1394, но в нашем случае её в коробке не оказалось. Возможно потому, что платы были взяты не из магазина, а предоставлены самой компанией Gigabyte, в связи с чем их комплектация могла отличаться от типовой, либо же потому, что в руководствах ошибка, и этих планок в принципе не должно быть, ведь на заднюю панель плат выведен один порт IEEE1394, а в руководствах планка числится одновременно в списке и обязательных, и опциональных компонентов.

Если сразу продолжить разговор о недоработках, то очень расстроила неработоспособность на обеих платах фирменной утилиты Gigabyte EasyTune6 любых версий, включая выложенную на сайте Gigabyte уже в этом году. Сразу после запуска появлялось сообщение об ошибке.

Проблема именно в платах на X58, поскольку при установке на Gigabyte GA-EP45T-Extreme для тестирования Microsoft Windows 7 Beta та же утилита работала без малейших проблем. Ещё одна досадная недоработка — теоретически, для восстановления BIOS может использоваться версия, записанная на DVD с программным обеспечением и драйверами, который прилагается к платам. На практике это сделать невозможно, поскольку на DVD-диске версии 1.0, предназначенном для плат на X58, находится BIOS F9 для платы Gigabyte GA-EP45-DQ6. Подобного рода ошибки и недоработки сразу вызывают подозрения, что анонс новых плат проходил в спешке и был подготовлен недостаточно тщательно.

Дизайн и возможности

На сайте Gigabyte имеется удобная система сравнения материнских плат, однако её использование не выявляет никаких функциональных различий между GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme. Разница заключается лишь в системах охлаждения.

При сравнении задействован лишь базовый набор характеристик, но вы не найдёте отличий даже в том случае, если изучите детальные спецификации материнской платы Gigabyte GA-EX58-UD5 и затем сравните их с подробным описанием возможностей платы GA-EX58-Extreme. Секрет прост — платы в основе своей действительно одинаковы, в чём нетрудно убедиться по их фотографиям.

Более того, уже упомянутая разница в системах охлаждения заключается лишь в конструкции радиатора на северном мосту набора логики, поскольку обе платы используют одинаковые радиаторы как на южном мосту чипсета, так и на транзисторах схемы питания процессора. Что касается систем охлаждения северных мостов набора микросхем, то тут разница между платами действительно очень значительна, и отличия стоит рассмотреть по-отдельности. Начнём с Gigabyte GA-EX58-UD5.

Площадь радиатора на южном мосту набора микросхем очень велика, более того, конструкция объединяет его в единый комплекс с радиатором на северном мосту, а под соединяющей радиаторы перемычкой проходит тепловая трубка — для лучшего теплообмена.

Что касается радиатора на северном мосту чипсета, то он не представляет ничего особенного. Конструкция неидеальна с точки зрения эффективности охлаждения, но традиционна для плат Gigabyte последнего времени. С таким радиатором лучше использовать процессорные кулеры, дующие вниз, на материнскую плату — тогда он будет продуваться потоком воздуха.

Примерно из середины радиатора на северном мосту выходят две тепловые трубки. Одна заканчивается на первом из радиаторов на транзисторах схемы питания процессора. Где-то половина рёбер этого радиатора имеет увеличенные габариты и образует секцию, выходящую на заднюю панель платы. Другая тепловая трубка проходит сквозь первый радиатор и заканчивается на втором.

Система охлаждения материнской платы Gigabyte GA-EX58-Extreme выполнена более замысловато. Радиаторы на транзисторах схемы питания процессора и на южном мосту набора микросхем ничем не отличаются от аналогичных на плате Gigabyte GA-EX58-UD5, а вот для северного моста использована сложная гибридная система охлаждения, позволяющая при необходимости использовать водяное охлаждение.

Водоблок на радиаторе северного моста набора логики можно включить в имеющийся контур жидкостного охлаждения.

Пластина, служащая основанием для водоблока, имеет посадочные места и крепёжные отверстия для дополнительного радиатора.

Нечто подобное мы уже видели в обзоре материнской платы Gigabyte GA-EP45T-Extreme, однако на этот раз конструкция дополнительного радиатора усложнилась. Он состоит из двух секций: первая соединяется двумя тепловыми трубками с радиатором на северном мосту набора логики, вторая секция с помощью ещё двух трубок объединена с первой и выходит на заднюю панель системного блока.

Не будем пока оценивать эффективность изменений в конструкции дополнительного радиатора, лучше посмотрим, что получилось в итоге.

И вид с другой стороны:

Из-за установки дополнительного радиатора мы лишаемся одного разъёма PCI Express x1, кроме того, затрудняется доступ к внутренней колодке с аудио-разъёмами, которая оказывается как раз под этим радиатором. Не очень существенные потери, правда? Зато взамен мы получаем умопомрачительно оригинальный, совершенно нестандартный внешний вид системы, которым можно любоваться самому и удивлять гостей. И только. Вся эта занимательная, но, полагаю, что достаточно недешёвая конструкция, не имеет никакого практического значения.

Не собираюсь оспаривать данные, которые приводит компания Gigabyte, что эта система обеспечивает более чем 30-процентное улучшение эффективности охлаждения. Совершенно неинтересно, с какой системой проводилось сравнение и в каких условиях. Давайте лучше подумаем, для чего такая система охлаждения может понадобиться? Очевидно, что для улучшения охлаждения северного моста набора логики. А когда нам требуется повышенная эффективность охлаждения северного моста? При разгоне с повышением напряжений, разумеется. Только вот ведь какая незадача — повышение напряжения на северном мосту набора логики требовалось для обеспечения стабильности работы предыдущих поколений процессоров. А для успешного разгона процессоров Intel Core i7 это напряжение увеличивать не требуется, его можно оставить на своём номинальном и весьма невысоком значении 1,1 В. То есть, с охлаждением спокойно справится любая система, даже такая небольшая, как на плате Gigabyte GA-EX58-Extreme. Проверено.

Можно придумать ещё одно полезное применение усиленной системе охлаждения набора логики. Добавочный радиатор не помешал бы любой другой материнской плате, которая использует дополнительные контроллеры шины PCI Express. Эти контроллеры очень горячие, их обычно включают в систему охлаждения чипсета, поэтому набор микросхем дополнительно заметно подогревается. Вот только не видел я таких радиаторов ни на одной плате, которой они бы действительно пригодились, а Gigabyte GA-EX58-Extreme к их числу не относится, плата не использует дополнительных контроллеров шины PCI Express. Так для чего же материнской плате Gigabyte GA-EX58-Extreme усиленная система охлаждения северного моста набора логики?

Одно из возможных объяснений — инерция разработчиков. Такого рода система была придумана совсем недавно для платы Gigabyte GA-EP45T-Extreme. Естественно, что инженеры продолжили разработку, стремясь сделать систему ещё эффективнее. Кто же мог знать заранее, что она вообще не понадобится? Другое объяснение — тонкий расчёт маркетологов, рассчитанный на особенности психологии пользователей. Ведь любому покупателю понятно, что плата с усиленной системой охлаждения лучше, чем с обыкновенной. Это же очевидно для каждого, не правда ли?.. Правду знает лишь тот, кто предварительно прочёл статью «Разгон Core i7-920: подробное руководство», но уже поздно, плата Gigabyte GA-EX58-Extreme куплена, хотя Gigabyte GA-EX58-UD5 ей ни в чём не уступает.

Потому-то нам совершенно безразлично, насколько эффективнее гибридная система охлаждения на плате Gigabyte GA-EX58-Extreme. Это может быть 30 %, как говорит нам Gigabyte, а может 50 или все 1000 %, система может дополнительно охлаждать и разносить напитки, мыть посуду, включать свет и отвечать на телефонные звонки. Всё это было бы замечательно и очень удобно, но по своим возможностям и характеристикам обе платы абсолютно идентичны, поэтому продолжим их изучение.

Платы используют 12-фазные схемы питания процессора, двухфазные схемы питания памяти DDR3 и северного моста набора логики. Благодаря энергосберегающей технологии DES Advanced количество задействованных фаз может меняться в зависимости от нагрузки. О количестве действующих в данный момент фаз питания нам сообщают линейки светодиодов, которых на платах очень много. Помимо количества фаз питания процессора, памяти и северного моста, светодиоды сообщают нам о текущем уровне напряжений на процессоре, памяти, северном и южном мостах набора логики, о повышении температуры до 60 градусов или выше на процессоре и северном мосту. Из-за большого количества светодиодов страдает информационная составляющая — трудно понять, о чём именно сигнализирует тот или иной индикатор. Зато, благодаря такой подсветке, выглядят платы весело и празднично, подмигивая зелёными, жёлтыми или красными огоньками. Неудобство доставляет лишь линейка ярко-синих светодиодов, которые сообщают о высокой частоте шины при разгоне.

Вокруг процессорного сокета оставлено достаточно места для установки крупных кулеров. По крайней мере, весьма немаленький Cooler Master GeminII поместился без труда. Расположение разъёмов питания весьма удобно. Немного непривычно, что кнопки включения и перезагрузки расположены так высоко, в правом верхнем углу плат.

Начиная описание нижней части плат, следует сразу разобраться с режимами работы разъёмов для видеокарт. Даже если мы установим сразу две видеокарты в два верхних разъёма PCI Express x16, то они всё равно будут работать на полной скорости. Но как только мы устанавливаем третью видеокарту, формула меняется на x16-x8-x8 — два нижних разъёма делят между собой 16 линий PCI Express. Кроме того, на плате имеется один разъём PCI Express x4, один PCI Express x1 и два PCI. Интересно, что у разъёма PCI Express x4 задняя стенка отсутствует, то есть имеется возможность установить в него карту с интерфейсом PCI Express x8 или даже PCI Express x16.

Вдоль правого края плат расположены шесть основных портов Serial ATA, работу которых обеспечивает южный мост Intel ICH10R, и ещё четыре дополнительных. Два порта реализованы вместе с PATA с помощью контроллера Gigabyte SATA2 (вероятно, что это хорошо знакомый нам по многим платам чип JMicron JMB363). Четыре порта SATA получаются разделением этих двух портов на ещё два, благодаря паре контроллеров JMicron JMB322. Рядом находится двухсекционный индикатор POST-кодов, который нечасто встречается на платах Gigabyte.

Задняя панель плат включает следующий набор разъёмов:

PS/2-разъёмы для клавиатуры и мышки;
оптический и коаксиальный S/PDIF, а также шесть аудио-разъёмов реализованы благодаря 8-канальному HDA-кодеку Realtek ALC889A с поддержкой Dolby Home Theater;
разъём IEEE1394 (TI TSB43AB23);
кнопка «Clear CMOS»;
восемь разъёмов USB;
два сетевых RJ45 обеспечены парой контроллеров Realtek 8111D с функцией Teaming.

В целом обе платы производят хорошее впечатление своим внешним видом и возможностями. Конечно, остро ощущается нехватка свободного места, но это объясняется стремлением производителя снабдить свои платы максимальным количеством функций. Лучше оценить дизайн плат помогут схемы расположения элементов на Gigabyte GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme. Впрочем, схемы эти, как и следовало ожидать, почти одинаковы.

Особенности BIOS Setup

Если во внешнем облике плат Gigabyte GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme всё же можно найти отличия — разные системы охлаждения северных мостов и разные названия, напечатанные на платах, то в BIOS всё совершенно одинаково. Лишь по нажатию клавиши F9 вы увидите информационное окно, где будет указано название платы, а внешний вид и содержание разделов BIOS Setup попросту идентичны.

Более того, внешний вид, параметры и возможности многих разделов такие же, как и у других современных плат Gigabyte. В частности, в обзоре материнской платы Gigabyte GA-EP45T-Extreme были подробно, со снимками экранов рассмотрены практически все возможности BIOS Setup этой платы. Поэтому на этот раз мы изучим лишь отличающиеся и наиболее значимые разделы, а начнём с самого первого и наиболее интересного — «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)», в котором сосредоточены почти все настройки, интересующие энтузиастов и любителей разгона.

Чтобы полностью показать весь список параметров раздела «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)», изображение пришлось «склеить» из трёх снимков экрана, но даже в этом случае мы видим лишь часть возможностей, поскольку имеется целый ряд параметров, открывающих дополнительные подразделы. По-прежнему раздел выглядит удобным и информативным, впрочем, можно отметить и некоторые изменения, как к лучшему, так и к худшему.

К отрицательным изменениям я отношу исчезновение группировки параметров. Раньше все они были разделены на отдельные группы, относящиеся к настройкам процессора, набора логики, памяти, к изменению напряжений. Для наглядности группы даже снабжались небольшими подзаголовками, которые дополнительно выделялись иным цветом. Теперь же разделение отсутствует, разнотипные параметры идут подряд. Это не смертельно, недостаток нельзя отнести к значительным, но удобство восприятия и пользования разделом, на мой взгляд, пострадало.

К положительным нововведениям, безусловно, нужно отнести появление подраздела «Advanced CPU Features». До сих пор расширенные опции, относящиеся к процессорным технологиям, по-прежнему оставались в разделе «Advanced BIOS Features», в то время как намного удобнее было бы перенести и их в раздел «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)» к остальным важным для настройки системы параметрам. Это было чуть ли не единственное наше пожелание, относящееся к этому разделу и, наконец, наши просьбы были услышаны. Теперь все значимые для условий работы системы и производительности параметры можно настроить, не выходя из раздела «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)».

Впрочем, уже здесь можно увидеть второй недостаток — дублирование параметров. Первым в списке идёт параметр «CPU Clock Ratio», который позволяет изменять коэффициент умножения процессора, а затем информационный параметр «CPU Frequency». Однако эти же параметры мы видели и в основном окне раздела «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)», для чего они дублируются? Такую же ситуацию мы увидим и в других подразделах — часть параметров будет повторяться. Это тоже не очень серьёзный минус, кто-то, возможно, в этом случае даже со мной не согласится, но мне кажется, что лишние повторения только мешают, усложняют восприятие информации. Одинаковые параметры взаимозависимы, то есть, где бы вы не изменили значение, оно поменяется везде: и в основном разделе, и в подразделе.

Вот и в подразделе «UnCore & QPI Features» первые два параметра такие же, как и в основном окне раздела.

Подраздел «Advanced Clock Control», помимо параметров, относящихся к тонкой настройке работы чипсета, дублирует возможность изменения базовой частоты. Сюда же перекочевали опции, позволяющие менять частоту шины PCI Express и управлять «C.I.A.2» — функцией автоматического разгона процессора.

Что касается расширенных возможностей по управлению работой памяти, то непонятно предназначение информационных параметров «Profile DDR Voltage» и «Profile QPI Voltage». Их значения не меняются даже в том случае, если изменять соответствующие напряжения, однако оба параметра присутствуют в основном окне раздела и в подразделе «Advanced DRAM Features». Зачем?

И в подразделе «Advanced Voltage Control» есть повторяющиеся параметры, но главное для нас то, что имеются все опции, необходимые для успешного разгона.

Далее мы пропускаем все уже известные нам возможности разделов «Standard CMOS Features», «Advanced BIOS Features», «Integrated Peripherals» и «Power Management Setup». Как уже говорилось, при необходимости со списком входящих в них параметров можно ознакомиться в обзоре материнской платы Gigabyte GA-EP45T-Extreme.

Проверим возможности раздела «PC Health Status», которые, как оказалось, почти не изменились. Список контролируемых напряжений неполный, из пяти вентиляторов, которые можно подключить к платам, мы знаем скорость вращения четырёх. Отличительной особенностью материнских плат Gigabyte является неутраченная способность регулировать скорость вращения вентиляторов с трёхконтактными разъёмами.

Нам осталось лишь рассмотреть возможности плат по сохранению профилей настроек BIOS. Они и раньше были очень неплохими, а теперь к ним добавилась возможность сохранять настройки на внешних носителях, таких как винчестер, дисковод или USB-накопитель.

Самый очевидный плюс — теперь ваши тщательно подобранные значения параметров не нужно будет вводить заново при обновлении BIOS, можно загрузить их из файла. Кроме того, настройками можно будет обмениваться. При несовпадении версий BIOS вам будет выдано предупреждение, которое можно проигнорировать, но невозможно загрузить профиль, предназначенный для другой модели материнской платы.

Итак, несмотря на отдельные недостатки, которые имеются у любой системной платы, можно с удовлетворением отметить, что платы Gigabyte GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme обладают всеми возможностями тонкой настройки, необходимой как для оптимизации и повышения производительности, так и для разгона. Давайте проверим, как будут вести себя платы во время практической проверки.

Основы Turbo Boost Technology

Напомню, в чём сущность технологии Turbo Boost. Все существующие процессоры семейства Core i7 укладываются в пределы заданного теплового пакета 130 Вт даже при максимальной загрузке, когда задействованы все ядра. Очевидно, что при работе лишь одного ядра энергопотребление будет заметно ниже, однако при отключенном турбо-режиме одно ядро всё равно работает на той же частоте, что и все четыре. На рисунке в качестве примера приведён старший в линейке процессор Intel Core i7-965 Extreme Edition, штатная частота работы которого составляет 3,2 ГГц.

Что происходит, когда мы включаем турбо-режим? Интегрированный в процессоры блок контроля питания (PCU — Power Control Unit) оценивает текущую ситуацию. Если энергопотребление и температура остаются в пределах нормы, то он повышает частоту ядер на одну, а то и на две ступени. Процессор остаётся в пределах заданного теплового пакета 130 Вт, ведь часть ядер бездействует, температура в порядке, но производительность увеличилась по сравнению с таким же процессором без турбо-режима.

Вообще-то, с моей точки зрения, турбо-режим — это самое значительное для пользователей нововведение с момента анонса компанией AMD процессорной технологии энергосбережения Cool'n'Quiet. Четырёхъядерные процессоры продаются уже давно, почему же мы все поголовно до сих пор не перешли на них? Просто потому, что они нужны далеко не всем. Нам приходится выбирать: либо четырёхъядерный процессор, либо двухъядерный, зато работающий на более высокой частоте. Уже существует немало хорошо распараллеливающихся задач, где многоядерный процессор будет заметно быстрее, но всё же сегодняшняя ситуация такова, что чаще всего выгоднее иметь лишь одно-два ядра, зато более высокочастотных. Турбо-режим ликвидирует необходимость взаимоисключающего выбора «или одно, или другое», он превращает процессор в универсальный. Когда это необходимо, процессор работает как многоядерный, используя все возможные потоки, если этого не требуется, то он превращается в аналог одноядерного, зато работающего на высокой частоте.

Впрочем, при разгоне процессора турбо-режим может доставить дополнительные сложности. Предположим, что путём длительных экспериментов мы, наконец, нашли параметры, при которых процессор стабильно работает при максимальной загрузке всех ядер. Когда же задействовано лишь одно ядро, то включается турбо-режим, частота повышается, что легко может привести к сбоям. Если же при определении стабильности мы будем ориентироваться на максимальную частоту, которую можем получить при включении турбо-режима, то в режиме полной загрузки всех ядер процессора они будут работать на меньшей частоте, чем могли бы. Отключать турбо-режим — это тоже не оптимальное решение, ведь мы лишаемся всех преимуществ, которое он даёт…

Реализация Turbo Boost на платах Gigabyte

Прелесть теории в том, что в ней всё ясно, понятно, логически объяснимо и можно сколь угодно долго размышлять, определяя оптимальный вариант. После чего мы приступаем к практике, и из всех возможностей приходится выбирать не теоретически самую лучшую, а практически работающую. Оказалось, что на материнских платах Gigabyte GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme отключать турбо-режим не рекомендуется. Причин несколько, прежде всего потому, что на этих платах он работает совсем не так, как в теории. Скажем, мне ни разу не удалось зафиксировать повышение коэффициента умножения процессора сразу на две ступени, с 20 до 22, даже если нагрузку создавало однопоточное приложение. Нет, однажды, во время теста памяти Everest вдруг показал, что множитель равен 22, но больше ни разу воспроизвести это не удалось, поэтому я склонен считать этот случай ошибкой программы.

Более того, я почти на 100 % уверен, что платы повышают коэффициент умножения до 21 сразу для всех работающих ядер процессора, а не только в том случае, когда загружено лишь одно или два. Я определял частоту ядер путём замеров производительности. Измерял скорость при включённом турбо-режиме, когда множитель повышается до 21, после чего отключал его и повышал базовую частоту до такого уровня, чтобы получить такую же итоговую частоту процессора с коэффициентом умножения 20. Скорость получалась примерно одинаковой, чего не могло быть в случае, если бы только одно ядро при включенном турбо-режиме работало с множителем 21. Конечно, при таком сравнении у нас отличается частота работы памяти, так что, чтобы быть уверенным на все 100 %, нужно проводить такое сравнение с процессором Extreme Edition, который позволяет свободное изменение процессорного множителя.

В неоднократно цитируемой сегодня статье «Разгон Core i7-920: подробное руководство» упоминалось, что на плате Asus P6T Deluxe можно «отключить контроль процессором собственных энергетических характеристик без деактивации турбо-режима. Такой трюк даёт возможность статически увеличить множитель CPU на 1 выше номинала при любой нагрузке, вне зависимости от текущего энергопотребления процессора». Создаётся впечатление, что на платах Gigabyte этот контроль автоматически отключается при включении турбо-режима. Косвенно это подтверждает утилита CPUID Hardware Monitor, которую я часто использую для контроля напряжений и температур. Для процессоров семейства Intel Core i7 программа показывает дополнительную характеристику — «Powers». При отключенном турбо-режиме максимальное значение «Powers» всегда составляет 130 Вт.

Утилита не замеряет реальное энергопотребление, максимальная цифра останется неизменной даже в том случае, если мы повысим напряжение на процессоре, чего быть, разумеется, не может. Однако значение тут же повышается до 150 Вт, как только мы включим турбо-режим.

Что ж, если коэффициент умножения повышается сразу для всех ядер и только на единицу, то это упрощает для нас процедуру разгона на платах Gigabyte. Во-первых, увеличение множителя позволяет обойтись меньшим повышением базовой частоты при достижении того же уровня итоговой частоты процессора. Это автоматически означает не столь высокий уровень всех остальных частот, зависящих от базовой. Кроме того, нас не пугает возможная потеря стабильности, если при однопоточной нагрузке частота какого-то из ядер вдруг повысится сразу на две единицы. К сожалению, подобная реализация турбо-режима на корню убивает все его преимущества. Наш процессор уже не может превратиться в высокочастотный одно- или двухъядерный, он всегда будет оставаться обычным многоядерным процессором. Очень жаль…

Следующая причина, по которой нежелательно отключать турбо-режим на платах Gigabyte — в этом случае они некорректно устанавливают напряжение процессора. Вопрос о номинальном напряжении нашего тестового процессора Intel Core i7-920 вовсе не праздный. Я полагал, что оно составляет 1,225 В, однако платы Gigabyte чаще всего показывали 1,21875 В. Разница невелика, но зачастую по данным плат напряжение составляло 1,18, 1,16, а то и вовсе 1,13 В. Полагая, что платы фиксируют текущее напряжение процессора, с которым система запускается, я отключал процессорные технологии энергосбережения, но напряжение всё равно часто показывалось значительно пониженным.

Впрочем, никаких проблем это не доставляло. После загрузки Windows при максимальной нагрузке на процессор напряжение повышалось до 1,2 В, что можно считать нормой с учётом возможного падения напряжения под нагрузкой и не очень точного мониторинга. Однако так происходило только в том случае, когда работал турбо-режим. Если его отключить, то напряжение на процессоре составляло лишь 1,1 В. Даже столь низкого напряжения, как показали предварительные тесты, оказалось более или менее достаточно для работы процессора в номинальном режиме, но при разгоне его, конечно же, уже не хватает. И даже в том случае, если мы сами повышаем напряжение на процессоре, то есть платы его не занижают, при включенном турбо-режиме удавалось получить более высокие результаты разгона.

Особенности разгона

В статье «Разгон Core i7-920: подробное руководство» было высказано мнение, что процедура разгона систем, основанных на процессорах семейства Core i7, проста и незатейлива. При всём уважении к автору, у меня сложилось иное впечатление, особенно поначалу. Прежде всего, объективные и вполне очевидные сложности создавала новизна платформы, иной подход к самому разгону. Кроме того, из трёх основных компонентов системы: процессор, память, системная плата, нам обычно неизвестны возможности лишь какого-то одного. Или мы изучаем способности к разгону у нового процессора на хорошо знакомой системной плате, или выясняем возможности платы по разгону уже известного нам процессора. В данном же случае пришлось методом проб и ошибок решать уравнение, где все переменные неизвестны. Нам незнакомы возможности нового процессора Intel Core i7-920 и неизвестны способности обеих материнских плат.

Даже хорошо знакомые, казалось бы, возможности модулей памяти OCZ, которые уже давно используются во время проверок плат, работающих с памятью DDR3, пришлось выяснять заново. Мы прекрасно знаем способности модулей при напряжении 1,95 В, но при разгоне процессоров семейства Core i7 нежелательно увеличивать напряжение свыше 1,65 В, а в таком режиме память никогда не тестировалась. К тому же оказалось, что третий точно такой же модуль памяти OCZ DDR3-1800 Platinum Series, взятый для обеспечения трёхканального доступа к памяти, несколько отличается от имеющейся пары. В SPD модуля записаны более высокие частоты и более низкие тайминги, что, кстати, можно было заметить на снимках экрана BIOS, ведь параметры для каждого из каналов устанавливаются независимо от остальных. Для первой пары модулей плата устанавливает тайминги 7-7-7-20-1T, а для третьего канала 6-6-6-16-1T.

Напомню вкратце принципы разгона процессоров семейства Core i7. Мы увеличиваем так называемую «базовую частоту», равную 133 МГц, а вместе с ней повышаются все остальные частоты, ведь они вычисляются благодаря произведению базовой частоты на соответствующий коэффициент умножения.

Частота работы ядер процессора равна произведению базовой частоты на коэффициент умножения, в нашем случае 133x20=2,66 ГГц. Частота блока UnCore, объединяющего кэш-память третьего уровня, контроллеры питания, шин QPI и памяти, равна 2133 МГц (133x16). Частота шины QPI, связывающей процессор с северным мостом набора логики, равна 4,8 ГГц (133x36). Частота памяти по-умолчанию составляет 1066 МГц (133x8).

Чтобы разгону не помешало чрезмерное повышение какой-либо из перечисленных частот, желательно предварительно снизить соответствующий коэффициент умножения. Однако мы можем понизить лишь частоту работы памяти и блока UnCore, поскольку для шины QPI и так установлен минимальный множитель. В таком случае, чтобы обеспечить стабильность работы на повышенных частотах, нам придётся увеличивать напряжения. Компания Gigabyte очень кстати подготовила руководство, иллюстрации из которого мы используем, рассказывающее о роли тех или иных напряжений в обеспечении стабильности.

Поначалу я так и действовал: снижал частоту работы памяти и блока UnCore, повышал напряжения. Однако через некоторое время выяснилось, что уменьшать частоту UnCore не нужно. В этом случае значительная часть блоков процессора работает на сниженной частоте, что ощутимо влияет на скорость, между тем система прекрасно переносит повышение частоты UnCore при разгоне. Затем обнаружилось, что и напряжения поднимать не требуется. Никакие напряжения из тех, что, теоретически, могли бы помочь в обеспечении стабильной работы платы: QPI, VTT, PLL или напряжение на северном мосту чипсета. Несмотря на увеличение всех частот при разгоне, система спокойно работала при штатных значениях напряжений. По крайней мере, это справедливо при увеличении базовой частоты до 200 МГц — именно в этих пределах проходила проверка. Впрочем, по поводу напряжений нужно сделать две оговорки. Одна очевидна — напряжение на процессоре всё же требуется поднимать при значительной величине разгона. Вторая оговорка касается памяти.

Многие производители уже анонсировали модули, которые специально предназначены для работы и разгона в системах LGA1366, то есть они способны работать на высоких частотах при напряжении, близком к номинальным для DDR3 1,5 В. Наши же модули к ним не относятся, для работы на высоких частотах им требуется значительно, до 1,95 В, поднимать напряжение, что неприемлемо при разгоне процессоров семейства Core i7. Поэтому напряжение на памяти всегда было повышено до максимальных и всё же допустимых 1,64 В, но даже в этом случае пришлось использовать минимальный коэффициент умножения x6 для задания частоты памяти. В итоге частота памяти при разгоне процессора находилась в районе 1100 МГц. Это очень мало для памяти DDR3 в системах LGA775, однако оказалось вполне приемлемо для систем LGA1366. Контроллер памяти интегрирован в процессор, из-за чего и требуется осторожность при увеличении напряжения на памяти. Однако это означает, что задержки при работе памяти в системах LGA1366 значительно меньше, чем в системах LGA775, к тому же положительно сказывается увеличенная до 192 бит ширина шины памяти. При невозможности повысить частоту, удалось уменьшить тайминги памяти до 6-6-6-18-1T, и в результате получить приемлемый уровень производительности в тестах.

Результаты разгона

Итак, при сохранении номинального напряжения процессора Intel Core i7-920 его удалось разогнать до 181 МГц базовой частоты. Благодаря повышению коэффициента умножения в турбо-режиме до 21, итоговая частота процессора поднялась до 3,8 ГГц. На мой взгляд, это очень хороший результат, ведь при столь низком напряжении процессор способен обрабатывать все восемь потоков при максимальной нагрузке. При этом никакие напряжения, кроме как на памяти, не повышались. Единственное, что потребовалось сделать для обеспечения стабильной работы — это включить функцию «Load-Line Calibration», которая предотвращает падение напряжения на процессоре под нагрузкой.

Преимущество разгона процессора без повышения его номинального напряжения заключается в том, что все процессорные технологии энергосбережения работают в полной мере. При отсутствии нагрузки уменьшается как коэффициент умножения процессора, так и подаваемое на него напряжение.

Лично я почти всегда использую режимы разгона процессоров при сохранении их номинального напряжения и всех процессорных технологий энергосбережения, однако далеко не все разделяют подобный подход. К примеру, в энергосбережении нет особого смысла, если процессор постоянно загружен работой в режиме 24/7. Оказалось, что при увеличении напряжения до 1,3 В процессор может работать при увеличении базовой частоты до 188 МГц, то есть при разгоне до 3,95 ГГц.

В этом случае в состоянии покоя коэффициент умножения процессора будет уменьшаться, но напряжение останется на том же повышенном уровне.

К сожалению, стабильности работы процессора при разгоне до «красивой» частоты 4,0 ГГц добиться не удалось даже при повышении напряжения до 1,4 В, а более высокие значения я даже не пробовал из-за очень высоких температур ядер процессора при тестировании.

Кстати, меня очень удивляют заявления, что процессоры Intel Core i7 разгоняются и стабильно работают при повышении напряжения до 1,4-1,45 В. Это в каких же условиях и с каким охлаждением? Для примера, даже без повышения напряжения процессора Intel Core i7-920 при разгоне до 181 МГц базовой частоты, его температура во время проверки утилитой Prime95 повышалась до 76 градусов Цельсия при комнатной температуре примерно 22-23 градуса. 76 градусов — это уже немало, а ведь для охлаждения процессора я использовал высокоэффективный «суперкулер» Cooler Master GeminII, который обдувался 120 мм. вентилятором со скоростью вращения 2500 оборотов в минуту и всё это происходило в корпусе Antec Skeleton, который даже лучше, чем открытый стенд, поскольку дополнительно обдувает плату своим огромным вентилятором диаметром 250 мм. Если говорить о разгоне процессора до 188 МГц с повышением напряжения до 1,3 В, то температура поднималась уже до 83-84 градусов Цельсия. Куда же больше?

К тому же работающий на скорости вращения 2500 оборотов в минуту 120 мм. вентилятор создаёт весьма высокий и очень некомфортный уровень шума. В своё время именно из-за шума я заменил его на более тихий вентилятор в блоке питания OCZ. Для проведения кратковременных тестов шум вполне терпимый, но для постоянной работы совершенно неприемлемый.

В итоге, как мне кажется, практическую ценность имеет лишь режим разгона процессора Intel Core i7-920 при сохранении его номинального напряжения. В этом случае мы получаем более или менее нормальный тепловой режим и энергетическую эффективность при сохранении приемлемого уровня шума. В режиме с повышением напряжения на процессоре мы всего этого лишаемся, а частота увеличивается незначительно, лишь на 150 МГц, с 3,8 до 3,95 ГГц. Своё пока голословное мнение я постараюсь подкрепить конкретными цифрами в следующей главе.

Производительность и энергопотребление

Когда пришло время замеров скорости работы, возник вполне естественный вопрос: «А что именно будем сравнивать?». Проводить сравнение с системой LGA775 не имеет смысла, она заведомо проиграет. Имеющийся у нас четырёхъядерный процессор Intel Core 2 Quad Q9300 на платах Gigabyte, основанных на наборе логики Intel P45 Express, может разгоняться до впечатляющей частоты 490 МГц FSB. Однако даже в этом случае его частота достигает лишь 3675 МГц, что не идёт ни в какое сравнение с 3,8 ГГц и уж тем более с 3,95 ГГц, которые мы получили при разгоне Intel Core i7-920. Что касается сравнения на одинаковых частотах, то в статье «Новый хит Intel: процессоры Core i7» уже было проведено доскональное тестирование. Была показана производительность подсистемы памяти в различных режимах, выявлено влияние технологии SMT, Turbo Boost Technology и прочих глубинных изменений, которые получили новые процессоры. Сравнивать платы Gigabyte GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme между собой тоже глупо, ведь они показали абсолютно идентичные результаты, разница будет находиться в пределах погрешности измерений. В итоге решено было посмотреть на прирост скорости, который мы получаем от разгона процессора.

Давненько я не проводил таких проверок. Постоянно вращаясь в среде оверклокеров и постоянно работая с разогнанными процессорами, я был уверен, что разгон — это хорошо, искренне полагал, что большинство разделяет такую точку зрения, и воспринимал подобное положение вещей как данность. Но совершенно неожиданно мне пришлось столкнуться с резким неприятием разгона как такового. Дескать, нам нужна стабильность, а не высокие частоты, высок риск вывести дорогостоящие компоненты из строя, и вообще, зачем тратить время на разгон? Когда «настоящим мужикам» нужна высокая скорость, то они идут и покупают более быстрый процессор или видеокарту, а разгоном занимаются лишь нищие школьники, да студенты, которые просто не могут себе позволить старшие модели, вот и вынуждены разгонять младшие...

На каждый довод найдётся свой контрдовод, но «доказательства» бесполезности или даже вреда разгона множатся. Иногда это вполне разумные или кажущиеся таковыми утверждения, часто — полная глупость, которая выдаёт абсолютную безграмотность оппонента в предмете спора. Это даже не вина противников разгона, а их беда. Либо они никогда не занимались разгоном, либо попробовали, но не разобрались, и ничего не получилось. Незнакомое и непонятное всегда кажется неинтересным, страшным и даже опасным, так что вместо споров, лучше взять и показать преимущества разгона в цифрах. Заодно и самому убедиться лишний раз, что смена платформы ничего не меняет или, наоборот, понять, что был неправ. Может, действительно «не стоит овчинка выделки», а результат затраченных усилий?

Тестовая система состояла из следующего набора компонентов:

Материнская плата — Gigabyte GA-EX58-UD5, rev. 1.0, BIOS F4;
Процессор — Intel Core i7-920 (2,66 ГГц, базовая частота 133 МГц, кэш L3 8 МБ, Bloomfield, rev. C0, напряжение питания 1,225 В);
Память — 3 x 1024 Мбайт DDR3 OCZ PC3-14400 Platinum Series, OCZ3P18002GK, (1800 МГц, 8-8-8-24, напряжение питания 1,95 В);
Видеокарта — ATI Radeon HD 4870 512 МБ;
Дисковая подсистема — Samsung SP2504C (250 ГБ, SATA II, 7200 об./мин, 8 МБ, rev.A);
Система охлаждения — Cooler Master GeminII (120-мм вентилятор Protechnic Electric MGA12012HB-O25, 2500 об./мин);
Термопаста — Noctua;
Блок питания — Antec NeoPower HE 550 (550 Вт);
Корпус — Antec Skeleton.

Использовалась плата Gigabyte GA-EX58-UD5, а не GA-EX58-Extreme просто потому, что она в тот момент оказалась на стенде. Платы неоднократно менялись местами, прошивались разные версии BIOS, менялись системы охлаждения, но полученные на одной плате результаты неизменно находили подтверждение на другой.

Тестирование проводилось в трёх режимах. Первый — штатный режим работы. Не секрет, что очень многие пользователи не проводят настройку систем на оптимальные параметры работы. В BIOS материнской платы устанавливается режим по-умолчанию и всё. Вот и мы ничего не меняли: ни напряжения, ни частоты, ни тайминги. Поскольку технология турбо при этом включена, то есть коэффициент умножения повышался до 21, в таблице этот режим обозначен 133x21. На самом деле, в этом случае платы Gigabyte почти на 2 МГц завышают базовую частоту и тем самым слегка увеличивают все остальные частоты. Например, частота процессора составляла 2,83 ГГц, вместо штатных 2,66 ГГц, а частота памяти поднялась до 1079 МГц вместо положенных 1066 МГц.

Второй режим — разгон без повышения напряжения на процессоре, который обозначен 181x21. В этом случае частота процессора возросла до 3,8 ГГц, а частота памяти почти не изменилась, составила всего 1086 МГц, повысить её не удалось, зато тайминги памяти были уменьшены до 6-6-6-18-1T. Тут же в таблице было подсчитано, на сколько процентов повысилась скорость по сравнению с номинальным режимом работы процессора.

Третий режим — дальнейший разгон до 188 МГц базовой частоты, то есть до 3,95 ГГц, с повышением напряжения на процессоре до 1,3 В. И опять же смотрим, какой процент прироста скорости мы получаем, по сравнению с разгоном до 181 МГц.

Барабанная дробь! Изучаем результаты:

Откровенно говоря, такого триумфа я даже не ожидал. Разогнав процессор почти на 43 %, мы получили в среднем 25 % прироста скорости. Производительность поднялась более чем на четверть! Разгон ещё на 4 % даёт в среднем ещё 3,5 % роста производительности. Конечно, прирост «в среднем» сходен со средней температурой по больнице, конкретная величина зависит от самого приложения. Особенно впечатляет прирост в Crysis, а ведь мы даже не разгоняли видеокарту, только процессор и уменьшили тайминги памяти!

Хорошо, теперь замерим энергопотребление системы в тех же трёх режимах работы. Измерения проводились с помощью Extech Power Analyzer 380803. Прибор включается перед блоком питания компьютера, то есть измеряет потребление всей системы, за исключением монитора, от розетки. Нагрузка создавалась с помощью Fritz Chess Benchmark, фиксировалось максимальное значение в конце теста.

А данные получились очень интересные! Разгон без увеличения напряжения в среднем повышает энергопотребление системы на 17,5 %. Здесь уже использование среднего значения вполне правомерно, процессор не часто полностью бездействует или загружен на все 100 %. Получается, что разгоном мы увеличили энергоэффективность процессора, повысили соотношение производительность на ватт, ведь потребляемая мощность возросла в среднем лишь на 17,5 %, а производительность выросла на 25 %. А вот про разгон с повышением напряжения такого сказать нельзя, ведь увеличение напряжения влияет на потребляемую мощность по квадратичной, а не линейной зависимости. В среднем потребление возросло на 11 % по сравнению с разгоном без повышения напряжения, а ведь скорость выросла лишь на 3,5 %.

В итоге, на мой взгляд, в данном случае очевидно преимущество разгона без изменения напряжения. Увеличение скорости более чем заметно, более чем на четверть, в то время как разгон с повышением напряжений добавит нам лишь малозаметные 3,5 % скорости, плюс заметное увеличение потребления энергии, повышение тепловыделения и уровня шума. Впрочем, если ваш процессор постоянно загружен работой, важен даже минимальный прирост скорости, а шум некритичен, то можно и максимально разогнать его с увеличением напряжений. Дело хозяйское.

Полученные цифры прироста скорости дают также убедительный ответ противникам разгона. Впрочем, теория о том, что «нормальные люди» успеют заработать кучу денег за то время, что бедные оверклокеры потратят на разгон, после чего пойдут и спокойно купят на заработанное нужную модель процессора, тоже имеет право на жизнь. Только нужно учесть несколько небольших нюансов. К примеру, официальная стоимость самого старшего процессора Intel Core i7-965 Extreme Edition в крупных партиях составляет ни много ни мало 999 долларов США. Если вас эта цифра не пугает, то напомню, что этот процессор работает на частоте всего лишь 3,2 ГГц. Мы же без заметных усилий получили процессор, работающий на частоте 3,8 ГГц, а с повышением напряжения можем разогнать его почти до 4,0 ГГц. Таких процессоров в продаже просто нет, их не купишь ни за какие деньги. Если же такие процессоры появятся, то к тому моменту оверклокеры будут покорять уже иные вершины. Так что разгонять вовсе не обязательно, но почему бы не использовать имеющуюся возможность, если для работы или для игр нужна высокая скорость?..

Послесловие

Наш обзор был посвящён материнским платам Gigabyte GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme. Пока мы не имеем равноценных противников для сравнения, так что трудно объективно решить, насколько платы хороши или неудачны. Одно можно сказать точно, того восхищения, которое вызывали старшие платы Gigabyte, основанные на наборе логики предыдущего поколения — Intel P45 Express, я не испытываю. Различного рода оплошности, такие, как неподходящий BIOS на DVD-диске, говорят о поспешности анонса. Недостатки BIOS, такие, как подозрительная работа турбо-режима и установка заниженного напряжения процессора при отключении турбо-режима, неработоспособность фирменной утилиты EasyTune6 — все эти минусы не позволяют в полной мере насладиться возможностями новой платформы. Разумеется, я не исключаю, что у соперников дела могут обстоять ещё хуже. Посмотрим.

Предупреждение специально для тех, кто в статьях читает лишь вступление и заключение — не стоит придавать предыдущему абзацу излишнее значение. Я хочу сказать, что Gigabyte GA-EX58-UD5 и GA-EX58-Extreme — это нормальные платы, хотя и не без недостатков, но у кого их нет? Проведённые тесты показали, что платами вполне можно пользоваться не только в штатных режимах работы, но и при разгоне. Они весьма функциональны, в большинстве случаев вам даже не понадобится приобретать какие-либо дополнительные контроллеры, поскольку платы поддерживают чуть ли не все современные распространённые интерфейсы и технологии, кроме беспроводных. Если говорить о выборе между платами, то мои симпатии, безусловно, находятся на стороне Gigabyte GA-EX58-UD5 — плата ни в чём не уступает своей старшей сестре, но за неё просят примерно на 1500 рублей меньше. Более того, на данный момент GA-EX58-UD5 — одна из наименее дорогих плат для процессоров Core i7 среди имеющихся в продаже.

Другие материалы по данной теме

Разгон Core i7-920: подробное руководство
Новый хит Intel: процессоры Core i7
Первое знакомство с микроархитектурой Intel Nehalem