artykuły

AMD Ryzen Threadripper 2950X i Ryzen Threadripper 2990WX – jeszcze więcej rdzeni w desktopie

Psst, chcesz więcej rdzeni?

53 13 sierpnia 2018, 15:03 Mateusz Brzostek

Podkręcanie – Precision Boost Overdrive

W testach podkręcania, zamiast określać taktowanie i napięcie, wykorzystaliśmy mechanizm Precision Boost Overdrive. Polega to na zwiększeniu limitów mocy i natężenia prądu, jakich przestrzega kontroler taktowania i zasilania w procesorze. Dzięki temu taktowanie jest ciągle pod kontrolą trybu turbo, pobór energii jest ograniczony przez użytkownika, wydajność w małowątkowych zastosowaniach jest zbliżona do tej w ustawieniach fabrycznych lub nieco większa, a w zastosowaniach wielowątkowych – większa.

Działanie PBO ograniczają następujące parametry:

  • TDC (CPU) – Thermal Design Current – długoterminowy limit natężenia prądu, związany z możliwościami chłodzenia układu zasilania;
  • EDC (CPU) – Electrical Design Current – chwilowy limit natężenia prądu, związany z przekrojem ścieżek przenoszących prąd między układem zasilania a procesorem i możliwościami układu zasilania;
  • PTC – Processor Thermal Control – próg zabezpieczenia termicznego, które spowalnia procesor w przypadku niedostatecznego chłodzenia;
  • PPT – Package Power Target – całkowita moc dostarczana całemu procesorowi, ograniczona przez możliwości układu chłodzenia.

Limitu temperatury nie można zmienić; jest wyświetlany w nieco mylący sposób, jako maksymalna wartość, powyżej której procesor się wyłączy lub zostanie zmuszony do przejścia w najniższy stan energetyczny. W rzeczywistości Precision Boost dąży do utrzymania temperatury o 27 stopni Celsjusza niższej: w przypadku nowych Threadripperów to 68 stopni.

Pozostałe limity można zwiększyć, ale tylko o tyle, o ile pozwala płyta główna. Producent określa i zapisuje w UEFI wartości, które uważa za maksymalne (to nie musi być rzeczywisty limit, powyżej którego układ zasilania nie może działać).

Żeby posłużyć się funkcją Precision Boost Overdrive (PBO), można wykorzystać nową wersję Ryzen Mastera albo UEFI. Polecamy to pierwsze rozwiązanie. Ryzen Master to lekkie i wygodne narzędzie, zdecydowanie mniej kłopotliwe niż 99% programów do podkręcania, z jakimi zetknęliśmy się przez lata. Z kolei ustawianie limitów PPT, TDC i EDC w UEFI często albo nie działa, albo nie daje takich samych efektów jak Ryzen Master. Spodziewamy się, że ta sytuacja się poprawi w następnych wersjach UEFI, co umożliwi np. podkręcanie za pomocą PBO w systemie Linux.

Testy po podkręceniu przeprowadziliśmy na płycie Asus Zenith Extreme. Choć MSI MEG Creation wydaje się mieć potężniejszy układ zasilania procesora, w dostarczonej nam wersji UEFI nie można zwiększyć limitów natężenia powyżej domyślnych. Po prostu pułap TDC i EDC dopuszczany przez MSI ustawiono na takie same wartości, jakie domyślnie ma procesor...

Z kolei na płycie Asusa wszystkie limity są absurdalnie wysokie – można podnieść PPT do 1000 W, a limity prądu – do 1000 A. Zabezpieczenie przeciwprądowe w układzie zasilania włączy się przy znacznie mniejszych prądach. Ustawienie limitu mocy na 500 W powoduje już, że najszybsze taktowanie dopuszczone przez PBO można utrzymać maksymalnie przez kilkadziesiąt sekund, zanim zostanie przekroczona docelowa temperatura 68 stopni Celsjusza – nawet po zastosowaniu układu chłodzenia cieczą AIO z chłodnicą 2 × 120 mm.

Ostatecznie podnieśliśmy limity, odpowiednio, do 400 W i 400 A w przypadku procesora Threadripper 2950X, co pozwoliło mu przyspieszać wszystkie rdzenie jednocześnie do ok. 4075–4100 MHz pod najwyższym obciążeniem. Można by osiągnąć nieco więcej z użyciem wydajniejszego układu chłodzenia.

Threadripper 2990WX – podkręcanie przez PBO

Próby podkręcania 32-rdzeniowego Threadrippera przeprowadziliśmy z wykorzystaniem układu chłodzenia cieczą AIO Enermax Liqtech TR2 240. To dość wydajny schładzacz o powiększonej podstawie, pokrywającej całą powierzchnię IHS-a procesora Threadripper. Mimo to jego wydajność jest ograniczona przez powierzchnię chłodnicy (odpowiada dwóm wentylatorom 120-milimetrowym) i objętość cieczy (nie jest duża). 

W przypadku Threadrippera 2990WX podnieśliśmy limit PPT do 500 W, a limity TDC i EDC – do 500 A. Ponieważ napięcie zasilania procesora pod obciążeniem zawsze było wyższe niż 1 V, tak ustawione limity prądu nie wpływały na zachowanie trybu turbo.

Zarejestrowaliśmy taktowanie i wskazywaną przez procesor temperaturę (która jest zbliżona – ale nie taka sama – do rzeczywistej temperatury panującej wewnątrz układu – to średnia z wielu sensorów o małej dokładności!) podczas długiego testu, jednego z tych, które powodowały największy pobór energii.

Każde jądro krzemowe ma własny układ zarządzania energią i taktowaniem. Wszystkie cztery komunikują się przez część kontrolną InfinityFabric (SCF). Czerwona linia przedstawia średnią ze wskazań temperatury z wszystkich czterech jąder. Szara linia przedstawia średnią częstotliwość taktowania wszystkich rdzeni – w pierwszych 5 sekundach testu tylko jeden–trzy rdzenie były szybko taktowane, a reszta pozostawała w niskim stanie energetycznym. 

Widać, że na początku testu średnia częstotliwość taktowania wszystkich 32 rdzeni dochodziła do 4000 MHz, ale po kilkudziesięciu sekundach zaczęła spadać ze względu na temperaturę. Mechanizm PBO dąży do utrzymania ustalonej przez AMD docelowej temperatury: w tym przypadku 68 stopni Celsjusza (95 – 27 = 68). Kiedy ta temperatura zostaje przekroczona, taktowanie turbo jest spowalniane o jeden krok (25 MHz), a jeśli to nie przyniesie skutku – o więcej. W miarę jak ciecz w układzie chłodzenia nagrzewała się, a gradient temperatury rozszerzał się i wyrównywał pomiędzy gorącymi jądrami procesora a chłodnym powietrzem wokół platformy testowej, mechanizm PBO dążył do równowagi między taktowaniem, napięciem i temperaturą. Ostatecznie w dłuższym teście średnia częstotliwość taktowania wszystkich rdzeni ustabilizowała się na mniej więcej 3850 MHz. To niecałe 15% więcej od 3400 MHz – częstotliwości taktowania wszystkich rdzeni, jaką ten procesor osiąga w ustawieniach fabrycznych.

Ponieważ sterowanie PBO w UEFI nie daje (przynajmniej w jego obecnej wersji) tych samych efektów co użycie narzędzia Ryzen Master, nie mogliśmy przeprowadzić testów linuksowych po podkręceniu.

Strona:
  1. Wstęp
  2. Ryzen Threadripper 2950X – ulepszony 1950X
  3. Ryzen Threadripper 2990WX – więcej domen NUMA niż kontrolerów pamięci
  4. MSI X399 MEG Creation – rzut oka
  5. Asus Zenith Extreme – nowy Threadripper na starej płycie głównej
  6. Platforma testowa
  7.     Testy profesjonalne – renderowanie
  8.     Testy profesjonalne – symulacje naukowe
  9.     Testy profesjonalne – uczenie maszynowe
  10.     Testy profesjonalne – kompilacja jądra Linuksa, symulacje szachowe
  11.     Testy profesjonalne – obróbka i kodowanie wideo
  12.     Testy profesjonalne – Adobe After Effects, Adobe Photoshop
  13.     Testy biurowe – Google Chrome, JavaScript, 7-Zip
  14.     Gry (tylko 2950X) – ARMA III, CS:GO
  15.     Gry (tylko 2950X) – Assassin's Creed Origins, Watch Dogs 2, GTA V
  16.     Gry (tylko 2950X) – Wiedźmin 3, Battlefield 1, Deus Ex: Mankind Divided
  17.     Gry (tylko 2950X) – Total War: Warhammer, Cywilizacja VI
  18. Ryzen Threadripper 2950X i 2990WX – pobór energii
  19. Ryzen Threadripper 2950X i 2990WX – podkręcanie (PBO)
  20.     Podkręcanie – renderowanie
  21.     Podkręcanie – OpenFOAM, szachy
  22.     Podkręcanie – obróbka i kodowanie wideo
  23.     Podkręcanie – Adobe After Effects, Adobe Photoshop
  24.     Podkręcanie – Google Chrome, JavaScript, 7-Zip
  25.     Podkręcanie (tylko 2950X) – ARMA III, CS:GO
  26.     Podkręcanie (tylko 2950X) – Assassin's Creed Origins, Watch Dogs 2, GTA V
  27.     Podkręcanie (tylko 2950X) – Wiedźmin 3, Battlefield 1, Deus Ex: Mankind Divided
  28.     Podkręcanie (tylko 2950X) – Total War: Warhammer, Cywilizacja VI
  29. Obciążenie procesora podczas testów linuksowych
  30. Podsumowanie testów wydajności
  31. Ryzen Threadripper 2950X i 2990WX – podsumowanie
19