Światowa liga podkręcania HWBot stara się zapoczątkować nową tradycję – comiesięczne konkursy, wymagające od uczestników wykorzystania taniej platformy. W marcu odbyły się dwa konkursy: w Prime (liczenie próbki 32M z użyciem procesora Pentium IV Northwood) oraz w 3DMarku Vantage (z użyciem układu Intel GMA HD). W organizacji tego drugiego brała także udział firma Gigabyte, co oznaczało dodatkowe ograniczenie: wynik trzeba było otrzymać na płycie Gigabyte. W tym artykule przyjrzymy się wynikom w pierwszej dziesiątce.
Dobór platformy
Ograniczenie modelu karty graficznej i marki płyty głównej nie pozostawia dużego wyboru co do używanego sprzętu. Zintegrowany w procesorach Clarkdale układ graficzny obsługują tylko płyty z chipsetami H55 i H57. Gigabyte ma sześć płyt H55/H57 z wyjściem obrazu: H57M-USB3 z chipsetem H57, dwie rozmiaru ATX: H55-USB3 i H55-UD3H, oraz trzy mikro-ATX: H55M-USB3, H55M-UD2H, H55M-S2H. Większości uczestników konkursu taka płyta nie jest potrzebna na co dzień, dlatego wszyscy zdecydowali się na tanie wersje mikro-ATX. W pierwszej dziesiątce najpopularniejszy okazał się model H57M-USB3. Jednak wszystkie płyty H55/H57 Gigabyte są do siebie bardzo podobne w górnej części, takie same są również układy zasilania na każdej z nich, zatem model nie miał większego znaczenia.
Wybór procesora był już nieco bardziej skomplikowany. Można było użyć jednego z siedmiu modeli: Pentium G6950, Core i3-530, i3-540, i5-650, i5-660, i5-661 oraz i5-670. Pentium G6950 nie ma Hyper-Threadingu (ma tylko dwa wątki), zatem odpada w przedbiegach, bo HT daje bardzo dużo w teście CPU w 3DMarku Vantage. G6950 jako jedyny ma też układ graficzny taktowany domyślnie z częstotliwością 533 MHz, blok uncore taktowany z częstotliwością 2000 MHz oraz o jedną czwartą mniej pamięci podręcznej L3. Oba Core i3 różnią się od siebie tylko mnożnikiem, a od innych Clarkdale'ów – prędkością uncore, wynoszącą 2133 MHz. Najdroższe Core i5 mają uncore taktowany z częstotliwością 2400 MHz, ponadto jeden z nich, Core i5-661, ma wyższe niż inne taktowanie zintegrowanego GPU: 900 MHz.
Przy wyborze procesora częstotliwość wbudowanego GPU nie ma znaczenia – i tak można ją dowolnie (no, prawie – o tym za chwilę) zmieniać w BIOS-ie. Jak się za chwilę przekonacie, duże znaczenie ma za to mnożnik uncore. Z tego powodu najlepszym wyborem był chyba Core i5-650, najtańszy z serii o wysokim taktowaniu uncore.
My przygotowaliśmy dwie platformy: jedną z procesorem i5-670 i płytą H55M-UD2H, drugą z procesorem i3-540 i płytą H57M-USB3.
Benchmark
Po złożeniu sprzętu sprawdziliśmy, jaki wynik uzyskuje domyślnie taktowany układ GMA HD:
wynik w 3DMarku Vantage (pkt.) | ||
443 | ||
taktowanie procesora (MHz) | taktowanie pamięci (MHz) | taktowanie GMA (MHz) |
3067 | 667 | 733 |
Core i3-540, Gigabyte GA-H57M-USB3 | ||
Kliknij, aby powiększyć zrzut ekranu |
Dla porównania: na tej samej platformie Radeon HD 5870 uzyskuje ok. 14 000 punktów, a GeForce GTX 280 – około 10 500 punktów. Testowanie GMA HD w ustawieniach P jest prawdziwym sprawdzianem cierpliwości. Jak widać, w pierwszym teście kolejne klatki obrazu pojawiają się co niecałe 3 s... Wygląda to bardziej jak pokaz zrzutów ekranu niż benchmark. Na szczęście Vantage zawsze trwa tyle samo, po prostu im słabszy sprzęt, tym więcej klatek jest pomijanych.
Podkręcanie
Nawet nie próbowaliśmy podkręcać zintegrowanego GMA przy chłodzeniu powietrznym. Interesował nas jak najwyższy wynik, a nie stabilność albo opłacalność zabiegu. Zaczęliśmy od razu od chłodzenia agregatem do temperatury około –45°C. Przy napięciu: rdzeń – 1,64 V, uncore – 1,49 V, zintegrowany układ graficzny – 1,76 V, udało się osiągnąć taktowanie GMA 1333 MHz:
wynik w 3DMarku Vantage (pkt.) | ||
971 | ||
taktowanie procesora (MHz) | taktowanie pamięci (MHz) | taktowanie GMA (MHz) |
5014 | 872 | 1333 |
Core i3-540, Gigabyte GA-H57M-USB3 | ||
Kliknij, aby powiększyć zrzut ekranu |
Z taktowaniem wyższym o 81% udało się podbić wynik o 120%. O co chodzi? O zwiększone Taktowanie procesora i pamięci. Jak szybko zauważyliśmy, większość układów graficznych GMA HD osiąga maksymalne taktowanie 1300–1350 MHz, bez względu na jakość konkretnego kawałka krzemu. Wynik w teście GPU zaczyna przy takim taktowaniu zależeć głównie od przepustowości pamięci i opóźnienia w dostępie do niej; zegary GMA mają już drugorzędne znaczenie, a zegar procesora – znikome (o ile przekracza 4,5 GHz). Dla zilustrowania tej zależności przedstawiliśmy na wykresie wyniki pierwszej dziesiątki w teście GPU w zależności od taktowania pamięci:
Jeśli weźmiemy pod uwagę wyniki od drugiego do siódmego, wszystkie uzyskane przy podobnym taktowaniu GPU i BCLK, zauważymy wyraźny wzrost liczby punktów wraz ze wzrostem taktowania pamięci.
W związku z tą zależnością od taktowania pamięci natknęliśmy się na dwie przeszkody w uzyskaniu większego wyniku. Po pierwsze, na wszystkich płytach H55/H57 Gigabyte maksymalne dostępne napięcie uncore to 1,49 V. W normalnym użytkowaniu nie ma z tym żadnego problemu, bo i tak nie powinno się przekraczać 1,4 V przy chłodzeniu powietrznym czy wodnym. Za to przy dowolnej odmianie ekstremalnego chłodzenia staje się to bardzo uciążliwą barierą. Po drugie, w uzyskiwaniu dobrego taktowania i dobrych opóźnień pamięci oprócz wysokiego napięcia przydaje się niska temperatura.
Dlatego następnym krokiem była próba zmodyfikowania układu zasilania uncore. Niestety, bez planu obwodów nie udało nam się obejść zabezpieczeń przeciwnapięciowych kontrolera zasilania. Przystąpiliśmy zatem do bardziej ekstremalnego chłodzenia: ciekłym azotem.
Obniżenie temperatury do –125°C pozwoliło wycisnąć więcej z kontrolera pamięci:
wynik w 3DMarku Vantage (pkt.) | ||
1074 | ||
taktowanie procesora (MHz) | taktowanie pamięci (MHz) | taktowanie GMA (MHz) |
5199 | 904 | 1324 |
Core i3-540, Gigabyte GA-H57M-USB3 | ||
Kliknij, aby powiększyć zrzut ekranu |
DDR-1808 6-7-6-18 nie było problemem dla GoodRAM-ów PRO, ale okazało się kresem możliwości uncore naszego procesora.
Jak zmierzyć częstotliwość?
Podkręcanie Intel HD Graphics podlega dziwnym prawom, jeśli chodzi o wzrost wydajności, ale jeszcze dziwniejszym, jeśli chodzi o samą częstotliwość działania GPU. Taktowanie GPU, tak samo jak każdej innej części procesora, jest powiązane z zegarem bazowym: BCLK. Mimo że w BIOS-ach płyt głównych taktowanie GMA można zmieniać od 500 do ponad 1000 MHz w kroku 1 MHz, tak naprawdę ma ono niewiele wspólnego z prawdziwym taktowaniem, jakie uzyskamy po zapisaniu ustawień i restarcie komputera. Jak wykazali nasi koledzy z serwisu Madshrimps.be, taktowanie podane i ustawione w BIOS-ie jest prawdziwe jedynie przy domyślnym BCLK (133 MHz). Realne taktowanie jest tyle razy większe od ustawionego, co ustawione BCLK od domyślnego, czyli:
częstotliwość GPU = ustawiona częstotliwość GPU × BCLK/133
Formuła jest przybliżona – faktycznie w grę wchodzą jeszcze mnożniki i dzielniki mgliście wspomniane w specyfikacji procesorów, a których prawdziwe znaczenie znają zapewne tylko inżynierowie Intela i niektórych producentów płyt głównych. Właśnie inżynierowie ASUS-a potwierdzili, że podany powyżej wzór jest bardzo dobrym przybliżeniem prawdziwej zależności. Zatem zwiększając BCLK, podkręcamy także układ graficzny. Dlatego przy próbach osiągnięcia szybkiego BCLK z włączonym wbudowanym układem graficznym należy obniżyć jego taktowanie w BIOS-ie – wtedy będzie ono bliższe domyślnej wartości i nie będzie ograniczać.
Podsumowanie
Konkursy podkręcania są przede wszystkim bardzo dobrą okazją, żeby naprawdę blisko poznać platformę, której się używa. Nikt nie walczyłby o dodatkowych kilka megaherców w pamięci podczas przyspieszania Intel HD Graphics, gdyby nie wiadomości, które społeczność podkręcaczy zawdzięcza właśnie temu konkursowi. Zespół PCLab.pl zajął miejsca czwarte i siódme – nie ma za nie żadnych nagród, ale i tak jesteśmy z wyników bardzo zadowoleni. 1074 punkty w Vantage to najwyższy wynik, jaki uzyskano z użyciem procesora o niżej taktowanym uncore (Core i3 zamiast Core i5). Ponadto uczestnicy i publiczność takiego konkursu to już wystarczająco dużo ludzi, żeby wymóc na producentach jakieś zmiany w BIOS-ach płyt głównych – w tym wypadku dodanie do nich informacji o prawdziwym taktowaniu zintegrowanego GPU.
Zapraszamy Czytelników do śledzenia tych konkursów, a chętnych do wzięcia udziału w najnowszym konkursie na HWBocie – w kwietniu ścigamy się w 3DMarku 2001 przy użyciu dowolnego zintegrowanego GPU. Podpowiemy, że największe szanse mają posiadacze płyt głównych AM2+/AM3 z chipsetami: 785G, 790GX, 890GX :)
Więcej informacji o marcowym konkursie, następnych zawodach i całej lidze HWBot można znaleźć na stronach:
- www.hwbot.org
- marcowy konkurs Gigabyte w podkręcaniu Intel HD Graphics
- wszystkie konkursy obecnie odbywające się na HWBocie
Dziękujemy firmie Terra.COM za wypożyczenie płyty głównej GA-H55M-UD2H.