突破4GHz频率门槛超频优等生?

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  新的制程加上屏蔽核心的手段,让DIY玩家看到了多年前可随便开核和超频的AMD。如果可以,定将是Ryzen的性价比进一步推升。Ryzen是否这么有的玩,用实际测试结果来加以证明。


同样14nm制程,只代表线宽而不代表晶体管密度。不同厂商制程及晶体管尺寸对比,侧面反映晶体管的性能。

  近日在北京举办的AMD创新技术峰会上,其产品首席技术官Joe Macri确认,将于4月11日上市的Ryzen 5系列产品仍将采用两个CCX模块组成6核或4核结构,即每个CCX模块屏蔽1个核心即为6核心的1600X/1600、屏蔽2个核心即为4核心的1500X和1400。对于超频玩家来说,这可谓是个天大的好消息——早先年间,AMD奇葩的Athlon II X3、Phenom II X3等3核和部分双核处理器,就是四核DIE屏蔽不稳定核心而成,如果不是极限或苛刻要求,通过特殊的主板BIOS可以将这些核心打开,恢复成原本的四核。幸运的话,开核后的处理器可以稳定工作,和白赚了一样,开核可谓是AMD提升性能的绝技。但事实果真如此吗?
  开核前景
  通过屏蔽CCX中1或2个核心实现产品主流覆盖,特别是可以解决晶体管密度超高的CCX良品率问题。诚如Joe Macri所言,不采用一个CCX制成4核处理器的原因,其中就包括了全部核心都能承受高至4GHz运行频率良品率的问题,通过品质检测,若个别核心品质不佳,则可将其屏蔽而变身低阶产品。既然有了完全相同的DIE做保证,软件开核就不是纸上谈兵,静等Ryzen 5上市+大神献法破解。
  对比Ryzen 7和Ryzen 5的基本参数不难发现,如果可以开核,1600X即可变身1800X,价值倍增,这个可以搞!除了开核的技术门槛之外,最需要解决的就是散热问题了。1800X和1600X的TDP都高达95W,而且它们零售时都不会配备原装的Wraith系列散热器。里外里都要买了,用节约出来的2000块买个1000块的强悍液冷散热器还是可以接受的。
  不过有件遗憾的事情必须提醒你,8核的Ryzen 7 1800X不仅是挑选出来的8个核心都品质合格的产品,同时也是挑选出来的运行频率最高的产品!微星(MSI)主板特有的GAME BOOST Knob超频硬件不小心暴露了这个现实。
  根据GAME BOOST Knob的Ryzen系列产品的超頻档位显示,核心数量更少的Ryzen 5,理论上发热量更低,因此在同等散热条件下有机会运行在更高频率上。然而,核心数量越少、可运行频率越低的现实,不仅说明了低端Ryzen的低不仅体现在性能和价格方面,同时还会在“体质”方面有所体现。即便开核成功,系统能使用两个CCX中全部8个核心,但随之而来更高的发热量,将进一步使Ryzen散热条件劣化,更直白点说,运行频率、Boost频率以及XFR频率会进一步降低,核心数增加带来的多线程性能提升与频率降低造成的单核心性能下降是否能打平还未可知,整个系统可靠性下降却是板上钉钉。
  而如果你选择的是英特尔处理器,核心数量减少含义可就大大不同了。目前英特尔光Core i7系列就提供了10、8和6等多个核心数量子系列,核心数量和运行频率(包括超频频率)呈互反向增长,为用户提供了更为合理的产品选择逻辑:并行需求高的用户可以选择核心数量更多的Core i7-6950或6900,当然因为散热问题需要牺牲掉一些运行频率;而线程少的需求,则可以选择频率更高的Core i7-7700K。更好的消息是,在经过两年优化14nm++制程下,有着更大L3 Cache的Core i7-7700K仍能轻松风冷超频过5GHz,性能较基础频率有近10%的提升,而较6代酷睿产品也有200MHz以上频率提升。在微星GAME BOOST Knob技术中,更少核心、更高频率的特征也有所体现。


铟焊料(Indium solder)已被使用,还有更好的材料么?

  强弩之末
  从上面的对比看来,虽然Ryzen 5理论上是有机会恢复为8核,但是频率会在功耗和品质双重压迫下降低,不见得能带来实质性性能提升,那么能把体质最好的Ryzen 7 1800X超得更好些么?很遗憾,答案是比较困难。
  授权自三星的GF 14nm FinFET技术本不是为高频率而生,1800X的基础频率为3.6GHz,默认情况下全核心Boost频率仅能提升到3.7GHz水平。当且仅当1800X的激活核心数量≤2时,才能进入Precision Boost(精准超频)模式和开启XFR功能,前者最高频率可达4GHz,而后者还能再带来100MHz的频率提升,通常为单核心才能达到。限于制程水平,Ryzen 7 1800X的核心电压Vcore较高,8核均工作的状态下可超过1.25V。要想保持全核工作状态必须突破功率门限、核心温度门限和核心可靠性等级到门槛。非加压超频状态下,1800X的全核Boost的功耗已达TDP标称的95W水平;不做额外增强散热的话,超频时最先遇到的是60℃的温度门限,XFR特性失效;将核心电压提升到1.5V水平后,方可确保全核达到4GHz水平,此时处理器功耗将触及128W的功率门限,大功率液冷散热器基本可满足需求,这就是为何多数人超1800X仅能达到这一水平的原因。


微星主板的GAME BOOST Knob功能从一个侧面揭开了不同CPU的超频能力面纱。

  虽然网上已经有人将1800X超频至5.8GHz以上速度,但这是依赖液氮超低温散热才能实现的效果,此时核心电压已超过1.9V,不仅命不久矣,而且对普通人来说,这样超频也极不实用。究其原因,14nm FinFET已经尽力了,GF还是拖后腿的猪队友呀。
  为了提高每一点超频能力,AMD已经把最好的铟焊料(Indium solder)用在了Ryzen 1800X的DIE和金属顶盖之间,以期尽快将核心热量散发出去。只用普通导热硅脂、风冷散热,Core i7-7700K超频过5GHz比比皆是,略升核心电压到1.1V、开盖更换焊料并改用水冷散热后,更可4核全开工作在5.3~5.4GHz水平,单核心完爆、多线程达到同一水平——全核超频至4GHz的Ryzen 7 1800X。目前,Core i7-7700K的极限超频已经超过7GHz,核心素质使然。谁是超频优等生,显而易见。
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