Какое охлаждение выбрать при использовании 8-ядерных процессоров Intel. Выясняем на примере ASRock Z390 Phantom Gaming 6 / Материнские платы

⇡#Возможности BIOS

Материнские платы ASRock являются нередким гостем тестовой лаборатории, а потому возможности UEFI BIOS этих устройств изучены нами вдоль и поперек. Так, достаточно подробно про прошивку мы писали в обзоре модели Fatal1ty Z370 Gaming-ITX/ac. Считаю, постоянные читатели 3DNews хорошо знакомы с возможностями BIOS от ASRock. К тому же процессоры Coffee Lake Refresh в плане разгона не привносят никаких изменений.

Прошивка «шестерки» предлагает, на мой взгляд, неплохой набор напряжений, который однозначно позволит разогнать процессоры Intel. Все параметры перечислены в таблице ниже. Отмечу, что напряжение VCore мы можем задавать как в явном виде, так и в режиме Offset. Во втором случае из пяти уровней Load-Line Calibration будут доступны только три. В режиме Offset напряжение ЦП регулируется в диапазоне от -100 до +200 мВ с шагом 5 мВ.

	Мин./макс. значение, В	Шаг, В
CPU Core/Cache Voltage	0,9/1,52	0,005
DRAM Voltage	1,1/1,8	0,005
DRAM Activating Power Supply	2,5/2,7	0,2
PCH +1.0 Voltage	0,9/1,3	0,01
VCCIO Voltage	0,85/1,35	0,005
VCCST Voltage	0,9/1,25	0,01
VCCSA Voltage	0,95/1,35	0,01
VCPLL Voltage	1,1/1,5	0,01
CPU Internal PLL Voltage	0,9175/1,25	0,0175
GT PLL Voltage	0,9175/1,25	0,0175
Ring PLL Voltage	0,9175/1,25	0,0175
System Agent PLL Voltage	0,9175/1,25	0,0175
Memory Controoler PLL Voltage	0,9175/1,25	0,0175
CPU Load-line Calibration (уровни)	5	1

К сожалению, ASRock Z390 Phantom Gaming 6 имеет всего один температурный датчик, так что плата позволяет следить за нагревом только центрального процессора и чипсета. Частоту вращения вентиляторов с ШИМ можно привязать к этим параметрам.

Управлять подсветкой можно прямо в BIOS, поэтому нет никакой необходимости устанавливать дополнительное программное обеспечение. При этом отдельно настраивается каждый элемент материнской платы, а также подключенные к 5- и 12-вольтовым колодкам устройства.

Больше скриншотов UEFI BIOS материнской платы ASRock Z390 Phantom Gaming 6 вы найдете в галерее ниже.

ASRock UEFI BIOS

asrock_bios (1).png

Смотреть все изображения (45)

asrock_bios (2).png

asrock_bios (3).png

asrock_bios (4).png

Смотреть все
изображения (45)

⇡#Разгон и стабильность

Материнские платы на базе чипсета Z390 Express поддерживают все без исключения процессоры поколений Coffee Lake и Coffee Lake Refresh. Однако логичнее всего тестировать новинки вместе с 8-ядерными флагманскими чипами. В моем распоряжении оказалась передовая модель Core i9-9900K, подробный обзор которой вы можете прочитать здесь. Полностью список комплектующих приведен в таблице ниже.

Конфигурация тестового стенда
Центральный процессор	Intel Core i9-9900K, 8 ядер и 16 потоков, 3,6 (5,0) ГГц
Материнская плата	ASRock Z390 Phantom Gaming 6 (BIOS P1.30)
Оперативная память	G.Skill Trident Z F4-3200C14D-32GTZ, DDR4-3200, 2 × 16 Гбайт
Накопитель	ZOTAC ZTSSD-A5P-960G, 960 Гбайт
Видеокарта	NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti, 11 Гбайт GDDR6
Блок питания	Corsair HX850i, 850 Вт
Процессорный кулер	Thermalright Archon IB-E X2
Процессорный кулер	NZXT Kraken X62
Корпус	Открытый тестовый стенд
Монитор	Acer S277HK, 27", Ultra HD
Операционная система	Windows 10 Pro x64 14393
ПО для видеокарт
NVIDIA	GeForce Game Ready Driver 417.22
Дополнительное ПО
Удаление драйверов	Display Driver Uninstaller 17.0.6.1
Измерение FPS	Fraps 3.5.99
	FRAFS Bench Viewer
	Action! 2.3.0
Разгон и мониторинг	GPU-Z 1.19.0
Разгон и мониторинг	MSI Afterburner 4.6.0
Дополнительное оборудование
Тепловизор	Fluke Ti400
Шумомер	Mastech MS6708
Ваттметр	watts up? PRO

Для более наглядной демонстрации положительного эффекта от разгона центрального процессора и оперативной памяти на тестовом стенде запускались следующие бенчмарки и игры:

3DMark Professional Edition 2.2.3509. Тест Time Spy, DirectX 12.
«Ведьмак-3: Дикая охота». Разрешение Full HD, максимальное качество, HBAO+, AA, NVIDIA HairWorks вкл.
GTA V. Разрешение Full HD, DirectX 11, максимальное качество, дополнительные настройки графики выкл., FXAA + 4x MSAA., 16 × AF.
Far Cry 5. Разрешение Full HD, DirectX 11, максимальное качество, TAA.
CINEBENCH R15. Измерение быстродействия фотореалистичного трехмерного рендеринга в анимационном пакете CINEMA 4D, тест CPU.
x265 HD Benchmark. Тестирование скорости транскодирования видео в перспективный формат H.265/HEVC.
Corona 1.3. Тестирование скорости рендеринга при помощи одноименного рендерера. Измеряется скорость построения стандартной сцены BTR, используемой для измерения производительности.

Начнем с того, что ASRock Z390 Phantom Gaming 6 без каких-либо проблем заработала с комплектом оперативной памяти G.Skill. К сожалению, набор Trident Z F4-3200C14D-32GTZ без серьезного увеличения таймингов разгоняется максимум до 3466 МГц. Схема задержек выглядела следующим образом — 16-16-16-36.

Как известно, при загрузке всех восьми ядер Core i9-9900K работает на частоте 4,7 ГГц — параметр серьезный, поэтому далеко не каждый такой процессор даже при наличии эффективной системы охлаждения получится разогнать хотя бы до 4,9 ГГц. Дело в том, что припой под крышкой Coffee Lake Refresh оказался не таким хорошим, как хотелось бы. Хотя надо признать, что встречаются экземпляры, способные стабильно работать на частоте 5 ГГц при использовании суперкулеров и необслуживаемых СЖО даже в программах калибра LinX и Prime95 — в средах, активно использующих векторный набор команд.

Номинальный режим работы (NZXT Kraken X62)

Естественно, первым делом я проверил работу ASRock Z390 Phantom Gaming 6 в номинальном режиме, для чего был собран тестовый стенд с «водянкой» NZXT Kraken X62. Я сделал следующее: установил самую последнюю версию BIOS (на момент тестирования — 1.30), обнулил настройки прошивки, включил XMP-профиль комплекта ОЗУ, сохранил настройки прошивки и загрузился в операционную систему.

Важное замечание: в обзоре GIGABYTE Z390 AORUS PRO использовался другой Core i9-9900K. Оба процессора мне предоставила компания Intel. Образец, используемый для тестирования ASRock Z390 Phantom Gaming 6, на мой взгляд, оказался несколько хуже в плане разгона.

На скриншоте выше хорошо видно, что Core i9-9900K в режиме по умолчанию довольно сильно греется. если верить данным HWMonitor, то напряжение процессора подскакивает до 1,36 В — многовато будет. В результате без какого-либо обдува околосокетного пространства конвертер питания довольно быстро «вскипел» до 111 градусов Цельсия — вот вам и заявленные 12 фаз! Частота чипа моментально рухнула с 4,7 до 3,6 ГГц. При этом энергопотребление стенда увеличилось до 300 Вт.

Откат к версии BIOS P1.20 ситуацию не исправил.

Даунвольтинг процессора на 25 мВ (NZXT Kraken X62)

«Ладно, что-то BIOS платы слишком сильно завышает напряжение Core i9», — подумал я и пошел искать нижний порог, обеспечивающий стабильную работу моего экземпляра 8-ядерника в LinX. В итоге в режиме Offset удалось «скостить» процессору 25 мВ. Скриншот выше наглядно показывает, что Core i9-9900K вместе с Kraken X62 стал заметно холоднее. Только вот перегрев элементов цепи питания никуда не делся. Энергопотребление снизилось с 300 до 270 Вт, но материнская плата продолжала сбрасывать частоту чипа с 4,7 до 3,6 ГГц.

Такие, чего скрывать, неприятные результаты натолкнули меня на мысль продолжить эксперименты с неразогнанным Core i9. В комментариях к обзору GIGABYTE Z390 AORUS PRO логично заметили, что использование в стенде обычного башенного кулера может исправить ситуацию, ведь вентилятор хоть как-то, но будет обдувать околосокетное пространство. Давайте проверим это.

Для эксперимента я взял суперкулер Thermalright Archon IB-E X2, оснастив его предустановленным 140-мм вентилятором от NZXT Kraken X62. Выбор на эту легендарную СО пал исключительно потому, что его тонкий радиатор позволит получить точные данные по нагреву VRM-цепи при помощи тепловизора. Ну и он справляется с охлаждением Core i9. Сначала тестирование было проведено в режиме по умолчанию.

Номинальный режим работы (Thermalright Archon IB-E X2)

К сожалению, даже при использовании Thermalright Archon IB-E X2 температура компонентов цепи питания ASRock Z390 Phantom Gaming 6 доходит до 97 градусов Цельсия. На скриншоте выше наглядно показано, что это приводит к снижению частоты некоторых ядер Core i9-9900K до все тех же 3,6 ГГц. С одной стороны, мы можем смело констатировать, что суперкулер работает эффективнее в плане охлаждения не только ЦП, но и околосокетного пространства. С другой стороны, мы видим, что проблема со сбросом частоты никуда не делась.

Даунвольтинг процессора на 25 мВ (Thermalright Archon IB-E X2)

К счастью, даунвольтинг центрального процессора решил ее. Температура самых горячих точек конвертера питания снизилась с 97 до 89 градусов Цельсия — в результате в LinX 0.9.1 частота процессора перестала сбрасываться!

Чтобы правильно «переварить» полученную информацию, рекомендую учитывать следующие нюансы. Во-первых, в большинстве случаев ASRock Z390 Phantom Gaming 6 и все остальные «потроха» будут помещены в корпусе. Умоляю, не экономьте на этом компоненте ПК! От продуманного охлаждения корпуса зависит в том числе и то, насколько сильно будет греться подсистема питания материнской платы. Пример из статьи — с установкой Kraken X62 — является довольно жестким, но может так сложиться, что в плохом корпусе ситуация будет еще хуже. Наши тесты показывают, что в различных условиях, например, температура процессора может меняться с дельтой в 20-30 градусов Цельсия.

Номинальный режим работы (NZXT Kraken X62). Игры

Во-вторых, в наших обзорах процессоров и материнских плат речь всегда идет о серьезной нагрузке, а потому тестирование проводится с применением программного обеспечения уровня LinX или Prime95. если в них система ведет себя абсолютно стабильно — значит, она будет работать стабильно во всех других программах без исключения в любое время года. Тем не менее ASRock Z390 Phantom Gaming 6 позиционируется производителем как игровое решение. В таких условиях (смотрите снимок выше) конвертер питания материнских плат сильно не греется, беспокоиться не стоит.

Наконец, в-третьих, разгон любого компьютерного устройства — это всегда «индивидуальная» история. Я уже писал, что на один удачный в плане оверклокинга Coffee Lake Refresh приходится сразу несколько неудачных.

Разгон Core i9-9900K (NZXT Kraken X62)

Thermalright Archon IB-E X2 я снял и вновь установил NZXT Kraken X62, а над конвертером питания навесил 140-мм вентилятор, полностью обдувающий околосокетное пространство. То, что BIOS платы серьезно завышает напряжение в режиме работы по умолчанию, видно по тому факту, что я получил стабильные 4,9 ГГц в программах, использующих AVX-инструкции. Для этого я даже снизил напряжение VCore в режиме Offset на те же 25 мВ с использованием четвертого уровня LLC. Надеюсь, в ASRock как-то исправят эту ситуацию. Уровень энергопотребления тестового стенда увеличился с 270 до 315 Вт.

К сожалению, при установке частоты 5 ГГц при напряжении -25 мВ опять начал перегреваться конвертер питания — частота падала до 4,0 ГГц. Попытки же еще снизить напряжение в режиме Offset приводили к нестабильной работе системы в LinX. Но в играх и программах, не использующих векторный набор команд, Core i9-9900K работал на частоте 5 ГГц.

⇡#Производительность

И все же в качестве последнего аккорда приведу результаты тестирования системы в режиме по умолчанию и после разгона Core i9-9900K до 4,9/5,0 ГГц. Как видите, увеличение частоты на 100 МГц (или на 2 %) привело к аналогичному увеличению производительности в многопоточных задачах. В играх же никакого толку от такого разгона не наблюдается — даже при использовании GeForce RTX 2080 Ti, даже в разрешении Full HD, в котором эту видеокарту, на мой взгляд, использовать просто бессмысленно.

В общем, в данном конкретном случае разгонять Core i9-9900K смысла не имеет.

⇡#Выводы

Что ж, к данному моменту через мои руки прошло пять материнских плат, построенных на базе чипсета Z390 Express. Все без исключения устройства стоят больше 14 000 рублей. И у плат Middle-End-класса наблюдаются проблемы с перегревом конвертера питания. Вывод напрашивается сам: вышедшие 8-ядерники Intel требуют от материнских плат для платформы LGA1151-v2 принципиально иного уровня надежности. Похоже, не все производители оказались готовы к такому развитию событий.

Небольшой эксперимент, на мой взгляд, наглядно показал, что воздушное охлаждение, а именно использование суперкулеров, положительно сказывается на работе подсистемы питания материнской платы. Только необходимо убедиться, что выбранный вами охладитель справится с отводом тепла от далеко не холодных Core i7-9700K и Core i9-9900K. если же вы будете использовать в системном блоке необслуживаемую СВО, то убедитесь, что ваш корпус хорошо продувает околосокетное пространство.

Знакомство с ASRock Z390 Phantom Gaming 6 у меня оставило смешанные впечатления. С одной стороны, у устройства неплохой уровень функциональности. Мне бы хотелось только видеть на плате больше разъемов для подключения вентиляторов, больше температурных датчиков (в районе VRM, слотов M.2 и основного PEG-порта) и внутренний порт USB 3.1 Gen2. С другой стороны, тестирование показало, что конвертер питания «шестерки» при серьезной нагрузке со своей задачей не справился — пожалуй, это единственная претензия к испытанному устройству. Так что не советую использовать ее для серьезного (ключевое слово) разгона 8-ядерных Coffee Lake Refresh.

Справедливости ради отмечу, что при использовании системы исключительно в играх (а ASRock Z390 Phantom Gaming 6 позиционируется именно для них) бояться перегрева компонентов VRM-цепи матплаты не стоит. Плюс у меня есть подозрения, что BIOS платы слишком завышает напряжение питания центрального процессора — надеюсь, выход новых прошивок решит эту проблему.