Ретро-оверклокінг: розгін процесора Intel Pentium 4 631

Відродження рубрики

Давненько в нас не було матеріалів по розгону процесорів. Дуже сподіваюсь, ви так само як і я скучили за тестами старенького заліза. Тим паче, нарешті, ми змогли роздобути заміну для полеглої лабораторної материнської плати Biostar P35D2-A7, яка вірою та правдою служила нашому сайту з 2011 року. Тож тепер на нашому сайті знову будуть публікуватися дещо забута рубрика "Ретро-оверклокінг". В цьому мені допоможуть одразу дві материнки:

В жодному разі "не здогадаєтесь", але перша це - Biostar TP35D2-A7. Так-так, саме старша сестра минулої стендової плати. І пробачте, не можу не похизуватися, бо це - неймовірна вдача, знайти робочий екземпляр причому, в стані близькому до ідеалу.

Другою платою яку мені пощастило дістати, це з великим відривом значно легендарніша ASUS P5B. Проте, треба відмітити що вона саме "на під-хваті", бо в реальності, суттєво програє TP35D2-A7.

Наразі, на тестовому стенді перебуває класичний чип з того часу, коли бренд Pentium був на межі харчового ланцюжка компанії Intel: архітектура NetBurst закінчував свій шлях, а Core ще тільки завантажувалась на склади та чекала на офіційний анонс. Тож нумо познайомимося ближче з "новим" піддослідним.

Процесор

Маркування тестованого зразка SL9KG, чип упакований в Малайзії.

[ + ]

[ + ]

Кодове ім'я чипа Intel Pentium 4 631 — Cedar Mill (архітектура NetBurst). Під теплорозподільною кришкою цього CPU міститься один 65-нм одноядерний монолітний кристал у модифікації 2M.

Ревізія нашого тестового зразка D0, що не може не радувати, оскільки D0 - найкращий з можливих степпінгів (тут йдеться про розгінний потенціал процесора: окрім ревізії D0, існує також C1 та B1 — в основі якої лежать трохи гарячіші, та менш вдалі чипи.

⤢ ВІДКРИТИ

Процесор Pentium 4 631 несе на своєму борту одне ядро з підтримкою технології Hyper Threading (можливість обробляти одночасно два потоки) з номінальною частотою 3000 МГц (множник 15, частота шини 200 МГц, ефективна частота з якою ядра зв'язуються з чипсетом - 800 МГц). Чип має у своєму розпорядженні 2048 КБ кеш-пам'яті другого рівня, штатна напруга процесора встановлена на рівні 1.260 вольта, а TDP 631 "пенька" повинно не перевищувати 65 ват. Але тут все доволі складно, бо позначка в 65 ват стосується лише степпінга D0. Якщо у вас C1 чи B1, тоді показник TDP становитиме 86 ват.

З підтримкою оперативної пам'яті у нашого тестового процесора теж все дуже цікаво. Дивіться, на практиці, сам по собі P4 631 не має у своєму кристалі вбудованого контролера пам'яті, тому логічно що за це відповідає чипсет материнської плати. В нашому випадку це DDR2, але, якщо у вас більш актуальна плата, на приклад на чипсеті P45, X48 то в неї на борту можуть бути і слоти DDR3.

З очевидних мінусів процесора Pentium 4 631 варто відзначити відсутність підтримки мінімально необхідної на цей час інструкції SSE4.1/SSE4.2. Це дійсно дуже серйозний мінус, оскільки через цю особливість "пеньок" банально не запустить потрібну вам програму чи гру.

Тестовий стенд

⤢ ВІДКРИТИ

• Процесор — Pentium 4 631;

• Охолодження — Thermalright Ultra-120 eXtreme;

• Оперативна пам'ять — 2 планки по 1 ГБ Nanya Technology загальним обсягом 2 ГБ;

• Материнська плата — Biostar TP35D2-A7;

• Відеокарта — MSI GTX 770 Gaming OC 2GB (~1085/7000 МГц, Power Limit 115%);

• Твердотільний накопичувач — KINGSTON 120GB SA400S37120G (Windows 7/Програми);

• Жорсткий диск — Seagate 2TB ST2000DM008-2FR102 (Ігри);

• Блок живлення — Chieftec GPS-1250C.

⤢ ВІДКРИТИ

Розгін Pentium 4 631

При базовому значенні напруги, чип зміг покорити 3800 МГц, що доволі непоганий результат, але давайте відверто: це не те що нас дійсно цікавить. Без довгих розшаркувань, давайте зразу перейдемо до підняття vCore.

Якщо ви читали мої попередні статті по розгону, то ви знаєте як я досліджую потенціал чипів. Що ж, я зафіксував відносно безпечний показник напруги в 1.5 вольт, та спробував завантажитись на 4800 МГц. на диво, система не тільки завантажилась, але й була стабільна.

⤢ ВІДКРИТИ

Налаштування розгону Pentium 4 631 до 4800 МГц у BIOS:

• Напруга ядер — 1.500 вольта (+0.270 до номіналу, мультиметр показував фізичні 1.48 вольта);

• Частота шини — 320 МГц;

• Множник шини - 15;

• Напруга шини — 1.250 вольта (+0.000 до номіналу);

• Множник ОЗП у BIOS — 400 МГц (з урахуванням розгону ефективна частота пам'яті становила 640 МГц);

• Напруга ОЗП — 1.950 вольта (+0.000 до номіналу).

Це вельми непоганий результат. Проте, не можу не нагадати: хоч я і казав, що 1.5 вольта це відносно безпечна напруга живлення для 65нм ядра, треба розуміти - це не означає, що чип зможе працювати в такому режимі 24/7 роками. До того ж, сам кремній у подібних камінчиках вже доволі старий, і може швидко деградувати від підвищеної напруги. Іншими словами, пам'ятайте: все що ви робите зі своїм залізом, ви робите на свій страх та ризик.

Я ж тим часом йду далі. Наступним кроком за логікою йде банальне підвищення частоти FSB, але я швидко стикнувся з нестабільністю: вже на 323 МГц чип не міг ганяти стрес-тести при 1.5в. Що ж, це вельми передбачуваний результат. Ми і так знаходимося у верхній межі типового розгону 65нм кристалів Cedar Mill.

Про всяк випадок, я вирішив перевірити FSB WALL (обмеження розгону чипа саме по системній шині, через внутрішні затримки чипсет->процесор), але це не мало сенсу, наш зразок 631 без проблем пройшов стрес-тести на частоті 4ГГц при системній шині 333 МГц.

⤢ ВІДКРИТИ

Тобто нас обмежує саме живлення ядра CPU. Добре, піднімаємо далі. Але "далі" - це вже за межею раціонального розгону, і фактично стає екстремальним оверклокінгом. Якщо ви не впевнені в тому що робите, не подавайте на свій процесор більше 1.5в (це стосується 65нм чипів, для новітніх CPU цей показник ще нижчий - 1.25-1.35в в залежності від архітектури і техпроцесу).

Але я відволікся. При 1.6 вольта (згідно моїм замірам через мультиметр, фізично материнка подавала на ядра 1.57в) наш "пеньок" зміг ухопитися, та бути стабільним на частоті в 4930 МГц.

⤢ ВІДКРИТИ

Налаштування розгону Pentium 4 631 до 4930 МГц у BIOS:

• Напруга ядер — 1.6 вольта (+0.370 до номіналу, мультиметр показував фізичні 1.57 вольта);

• Частота шини — 328 МГц;

• Множник шини - 15;

• Напруга шини — 1.250 вольта (+0.000 до номіналу);

• Множник ОЗП у BIOS — 400 МГц (з урахуванням розгону ефективна частота пам'яті становила 656 МГц);

• Напруга ОЗП — 1.950 вольта (+0.000 до номіналу).

І на жаль, це все. Як би я не бився з налаштуваннями BIOS, досягти жаданих стабільних 5ГГц так і не вийшло. Система вантажилась, проходила прості тести, але ні LinX, ні Prime95 чип завершити не був спроможний.

⤢ ВІДКРИТИ

Навіть 1.67 вольта не дозволили досягти 5000 МГц. Що звісно, дуже сумно. Адже це буквально мрія - знайти Cedar Mill, який може стабільно працювати на знаковій частоті у 5ГГц. На жаль не в цей раз.

Проте, я вирішив трішки розширити наші класичні матеріали по ретро оверклогінгу, і додати буквально пару тестів, щоб ви розуміли наскільки зросла підсумкова продуктивність.

Експрес-тестування

CPU-z Benchmark

Доволі цікаві показники мене зустріли в CPU-z Benchmark. Останній раз я тестував чипи Pentium 4 з підтримкою Hyper Threading років з 12-15 тому, і зараз, був дуже здивований фактом, що технологія одночасної оброки двох потоків на ядро настільки чудово працює на процесорах архітектури NetBurst!

Дивіться, на базових частотах Pentium 4 631 демонструє 62 бали в однопотоковому тесті, та 130 у двопотоковому. Це 109% надбавка продуктивності. І це доволі дивно. Тут є два пояснення: або HT навпаки руйнує однопотокову продуктивність, або реально прискорює багатопотокову. Відверто кажучи, я схиляюсь до першого варіанту.

Проте, я знову відволікся. Що ж ми отримуємо від розгону чипа з 3ГГц до 4.9ГГц? 83% приріст в однопотоковому тесті та 65% у багатопотоковому. Вельми непогано.

LinX

В LinX прискорення від оверклокінгу трішки менше - усього 61%. Адже цей тест доволі непогано реагує на частоту ОЗП, котра у розігнаного "пенька" була нижча, ніж у стокового (650 проти 800 МГц).

Metro: Last Light

Налаштування бенчмарку:

• Resolution: 1280 x 1024;

• DirectX: DirectX 11;

• Quality: Low;

• Texture filtering: AF 4X;

• Advanced PhysX: Disabled;

• Tesselation: Off;

• Motion Blur: Low;

• SSAA: OFF;

Єдина гра в нашому тестовому списку Metro: Last Light відреагувала на підвищення частоти 631 доволі непогано: середня частота кадрів підвищилась на 71%, а мінімальна зафіксована позначка FPS підросла аж на 84%! Оце я і зву "реальний приріст від оверклокінгу"! Це вам не актуальні чипи Intel, де, якщо вам дуже пощастить, ви отримаєте бодай 10-20% від розгону. І це ще якщо він взагалі можливий, бо синій гігант зараз робить переважну більшість своїх процесорів "імпотентами" (заблокована шина та множник).

Замість підсумку

У свій час ентузіасти, геймери та професійні спеціалісти - відчутно по-різному ставились до чипів заснованих на архітектурі NetBurst. Ці CPU були гарячі, з довгим багатостадійним конвеєром, та ще й не мали вбудованого контролера пам'яті, як у конкурента. Проте в них був, і є свій вайб.

У свій час, я обожнював лінійку AMD Athlon XP/64: висока швидкість, ультимативна економічність і, як би це не було дивно - тодішні чипи від червоного гіганту можна було дійсно "вставити і забути". Бо не було необхідності щось особливо налаштовувати (окрім підбору ОЗП, але це вже інша істория).

Проте, що тоді, що зараз я був відвертий: Athlon XP/64 не могли надати тих відчуттів від оверклокінгу, які давали умовні Celeron D, або Pentium 4. Будь хто був спроможний підкорити перші у своєму житті 3ГГц на Northwood, 4ГГц на Prescott, та неймовірні для того часу 5ГГц на Cedar Mill. І чхати, що то були "кукурудзяні мегагерці" - для оверклокерів вони були справжніми. На жаль, ні який процесор того часу від AMD на міг собі таке дозволити (без рідкого азоту, звісно).

Тож якщо ви бажаєте поекспериментувати з розгоном центральних процесорів, я рекомендую почати саме з камінчиків архітектури NetBurst.