Fysikk, Ivy Bridge og den langsomme døden til overklokking

Ivy Bridge dør ... i brann!

I ukene siden Ivy Bridge ble lansert, kom det ut at Intel brukte termisk pasta mellom CPU-enes varmespreder og selve die, i stedet for den flussløse loddet den debuterte med Prescott og vedtok for påfølgende CPUer. Dette, kombinert med bevis for at IVB varmes opp veldig raskt når det er overklokket, har gitt opphav til mye jammer og tenneprask fra visse deler av entusiastesamfunnet, til tross for motstridende bevis på om fjerning av varmesprederen faktisk gjør en forskjell.

Lurer bak spørsmålet om hvorvidt det er viktig å fjerne varmesprederen (og det er helt rimelig å tro at det i det minste kunne gjør en forskjell) er en ulykkelig sannhet: Overklokking forsvinner, og ikke fordi Intel valgte goo over lodde denne gangen. Problemet er systemisk; et utvekst av det faktum at mens Moores lov fortsatt fungerer, begynte Dennard-skalering - regelen om at mindre transistorer ville bruke proporsjonalt mindre kraft - å bryte sammen for mange år siden.



For å få en ide om årsaken til problemet, bør du vurdere transistortettheten til Nehalem, Sandy Bridge og Ivy Bridge.



Transistortetthet

Det snakker til Intels produksjonsdyktighet at selskapet har klart å skalere transistortettheten slik den har, samtidig som TDP reduseres ved lagerhastigheter, men økt tetthet oppmuntrer til dannelse av hot spots over matrisen. Forholdet er proporsjonalt - jo mindre formen er, desto mindre overflate har hver komponent. Mindre overflater betyr mindre areal i kontakt med varmesprederen. Det er ingen enkel måte å 'fikse' det faktum at hot spots blir varmere etter hvert som overflatene krymper. Den andre faktoren som arbeider mot Ivy Bridge er at når prosessnodene krymper, øker også motstanden (varmen) som genereres ved en gitt spenning. Å øke spenningen for å nå høyere klokkehastigheter forverrer bare denne trenden. Dette driver kjernetemperaturene kraftig oppover.



Det er et veletablert faktum at CPUer som er bygget på mindre prosesser krever mindre spenning og reagerer skarpere på mindre økninger, men forskjellen mellom Nehalem ved 45 nm og Ivy Bridge på 22 nm er slående. Vår opprinnelige plan var å sammenligne forholdet mellom CPU-spenning, strømforbruk og frekvens over Nehalem (45 nm), Sandy Bridge (32 nm) og Ivy Bridge (22 nm). Dessverre grep uventede tekniske problemer inn. Som et resultat har vi blitt tvunget til å slå sammen våre egne Nehalem-data med tester kjørt av Anandtech (AT) og Teknisk rapport (TR), og vi har begrenset sammenligningen til Nehalem og IVB. Selv om dette betyr at dataene våre ikke lenger er strengt kontrollert, har vi tro på målingene på de to andre stedene, og forskjellen mellom de to er ikke subtil.

Nehalem-systemet vårt ble bygget ved hjelp av MSIs Big Bang hovedkort; en entusiastisk X58-design som har lavere strømforbruk og sterke overklokkingsfunksjoner. Vi brukte en low-end Radeon 5750 og bare 2 GB RAM for å minimere strømforbruket og redusere effekten av komponenter som ikke er CPU når vi sammenligner på tvers av produktgenerasjoner.

I henhold til data fra AT og TR trekker (Ivy Bridge) Core i7-3770K ~ 120W med lagerhastigheten på 3,5 GHz. Det er en betydelig forbedring i forhold til (Nehalem) Core i7-920, som trakk 161W ved full belastning. Ved 4,6 GHz har IVBs strømforbruk nesten doblet seg, til 204W. På Tech Reports høyeste nivå på 4,9 GHz har chipens strømforbruk steget til 236W.

Sammenlign Ivy Bridge mot Nehalem når vi normaliserer datasettene for å vise proporsjonale økninger.

Ivy Bridge vs. Nehalem

I diagrammet x -aksi, 40% refererer til IVB, 53% refererer til Nehalem. Dette er mindre nøyaktig enn vi ønsket, men den best tilpassede linjen vi klarte å lage gitt forskjellige datasett. Ved 4 GHz - en overklokke litt over 50% - trakk i7-920 ~ 275W. Ved 4.9 GHz tegnet Tech Rapports Ivy Bridge 236W.

Å fokusere på watt, i stedet for temperatur, tegner et tydeligere bilde av hvordan Ivy Bridge økte termiske tetthet spiller ut i det virkelige liv. Fokusering på chipens termiske pasta tilslører de større trendene. Med bussbasert overklokking som i stor grad har gått veien for dgodo, og AMD ikke klarer å tilby en entusiastisk utfordring til Intel, er dagene med å kjøpe en low-end-chip og rampe klokken 30-50% for å kompensere, helt og holdent borte. Intels stasjonære produkter er nå i stor grad differensiert med kjernetall, Hyper-Threading og cache-størrelser i stedet for klokkehastighet.

Copyright © Alle Rettigheter Reservert | 2007es.com