Пн. Окт 18th, 2021

[ad_1]

Представленные весной этого года процессоры семейства Rocket Lake ознаменовали желание Intel заняться коренной переделкой микроархитектуры, которая используется в решениях для настольных ПК. Применявшаяся до этого микроархитектура Skylake, которой недавно исполнилось шесть лет, на фоне бурного развития процессоров Ryzen постепенно стала не слишком конкурентоспособной. Чтобы исправить проблему, Intel создала Rocket Lake: эти процессоры можно считать первым ответом «синих» на изменение положения дел на рынке.


Rocket Lake основаны на ядрах Cypress Cove, удельная производительность на такт у них ан 19% выше, чем у Skylake. Это можно было бы назвать весьма убедительным ответом Intel на изменившиеся рыночные реалии, если бы не одно «но». Rocket Lake не смогли перейти на более современную технологию производства и выпускаются с применением старых 14-нм норм. А это в свою очередь привело к тому, что в CPU нового поколения вместе с производительностью выросло и тепловыделение, причём, судя по результатам тестов, вторая величина в некоторых случаях выросла даже сильнее, чем первая. Например, при тестировании флагманского Rocket Lake, восьмиядерного Core i9-11900K, нам удалось зафиксировать энергопотребление процессора около 260 Вт в условиях довольно обычной нагрузки – при рендеринге. Это на несколько десятков ватт выше показателей, которые в аналогичных ситуациях демонстрирует десятиядерный Comet Lake прошлого поколения.

Столь существенный рост энергопотребления и тепловыделения процессора поднимает сразу две проблемы на уровне платформы ПК. Во-первых, дополнительное тепло необходимо как-то отводить. Во-вторых, рост энергопотребления увеличивает требования к схеме питания процессора – она должна без проблем справляться с более высокими токами. И если рост тепловыделения не вызывает особого беспокойства, поскольку производители систем охлаждения давно научились делать высокоэффективные кулеры с большим запасом прочности, то с подачей на процессор дополнительного питания, кажется, есть проблема.

По крайней мере, именно такое ощущение могло сложиться у тех, кто внимательно следил за новостями о Rocket Lake. Весной, когда эти процессоры только появились на рынке, в прессе довольно часто мелькали заголовки вроде «Некоторые платы на Intel B560 поймали на том, что они портят производительность старших Rocket Lake»,  «Материнские платы с чипсетом B560 занижают производительность процессоров Rocket Lake» или даже «Новейшие процессоры Intel работают вдвое медленнее на дешевых материнских платах». Они создавали впечатление, что производители материнских плат что-то не рассчитали и платы, не относящиеся к классу флагманских, не могут выжать из Rocket Lake максимальную производительность, поскольку оказываются неспособны обеспечить их необходимым электропитанием.

В целом, в этом нет ничего нового: подобная ситуация возникала и с другими платформами. Бюджетные материнские платы действительно оснащаются более простыми схемами питания по сравнению с дорогими моделями: в них задействуется меньшее число каналов питания, а силовые элементы выбираются попроще – с меньшими допусками по предельным токам и температурам. Всё это нередко приводит к тому, что недорогие платы не могут нормально работать со старшими многоядерными процессорами – конвертер питания на них перегревается, срабатывает защита и частота процессора принудительно сбрасывается до минимальных значений. Однако раньше такая проблема не была массовой, она могла возникнуть только при кардинальном несоответствии класса выбранного процессора классу материнской платы. Теперь же с процессорами Rocket Lake, если верить паническим сообщениям, такая ситуация возникает чуть ли ни у каждой второй (если не первой) платы на базе «среднего» набора логики Intel В560.

Мы решили проверить, насколько всё это соответствует действительности и не является ли утверждение о несоответствии схем питания на платах с чипсетом Intel B560 потребностям процессоров семейства Rocket Lake художественным преувеличением. Для практического исследования были взяты три популярных материнских платы компании MSI, построенный на наборе системной логики B560: MAG B560 Tomahawk WiFi, MAG B560M Mortar WiFi и B560M Pro-VDH. Они относятся к разным ценовым категориям и их практическое тестирование с восьмиядерными и шестиядерными Rocket Lake должно позволить нам всесторонне оценить, как подобные платы, которые трудно назвать флагманскими, работают с современными высокопроизводительными процессорами. Главный вопрос, на которой мы постараемся ответить в этом материале, касается того, действительно ли производительность Rocket Lake занижается в платах на B560, и если это и правда так, то можно ли что-то сделать, чтобы нейтрализовать эту проблему.

⇡#MSI MAG B560 Tomahawk WiFi

Материнские платы серии Tomahawk в последние несколько лет привлекают к себе пристальное внимание продвинутых пользователей. Относясь к игровому семейству MAG среднего класса, они обычно предлагают хорошие возможности по весьма конкурентной цене. MSI MAG B560 Tomahawk WiFi выглядит как дальнейшее развитие этой концепции. С одной стороны, она основана на среднем чипсете Intel B560, а с другой — оснащена получше многих плат на базе Z590. Стоимость платы в российских магазинах при этом находится в районе 14 тысяч рублей (рекомендованная цена $189), то есть в случае использования неоверклокерских процессоров она может стать разумной альтернативой дешёвым Z590-платам с более бедным оснащением.

MSI MAG B560 Tomahawk WiFi выполнена в стандартном формате  ATXи оформлена в строгом милитаристском стиле с чёрным текстолитом, серыми радиаторами и с аппаратно отключаемой RGB-подсветкой под радиатором чипсета.

MAG B560 Tomahawk WiFi оборудована парой полноразмерных PCIe x16-слотов. Верхний подключён к процессору и при использовании в системе процессора Rocket Lake работает в режиме PCIe 4.0 x16. Данный слот предназначен для установки видеокарты и механически усилен стальной рамкой и прочным креплением к плате. За нижний слот отвечает чипсет, поэтому он работает в режиме PCIe 3.0 x4. Также на плате предусмотрен слот PCIe 3.0 x1.

Плата оборудована сразу тремя разъёмами M.2 для накопителей. Это сильная сторона B560 Tomahawk WiFi: такое количество NVMe SSD в B560-платах обычно не поддерживается. Для двух слотов M.2 из трёх предусмотрено штатное охлаждение. Но нужно иметь в виду, что ближайший к процессору слот, который поддерживает PCIe 4.0 x4-накопители, работает только при установке в систему Rocket Lake. Также к плате можно подключить шесть SATA-накопителей. Четыре соответствующих разъёма размещены параллельно плате и расположены у выреза в текстолите, который облегчает их использование в тесных корпусах.

Как на большинстве LGA1200-материнок, на B560 Tomahawk WiFi имеется четыре слота DDR4 DIMM. Чипсет B560 поддерживает разгон памяти, и MSI говорит о способности Tomahawk работать с модулями памяти вплоть до DDR-5066.

Отдельно стоит отметить наличие шести четырёхконтактных разъёмов для вентиляторов (включая процессорный) и одного аналогичного разъёма для помпы СЖО. На чипсете установлен довольно внушительный радиатор, солидно выглядит и система охлаждения процессорного конвертера питания. Для полного счастья не хватает разве только тепловой трубки, связывающей секции радиатора VRM.

Схема питания процессора основана на шестиканальном ШИМ-контроллере Renesas RAA 229001. В каждом канале использованы пары MOSFET SinoPower SM4337NS и SM4503NH. Пиковый ток этой схемы по спецификациям – 660 А (при температуре 25 градусов). Таким образом, по мощности схемы питания MAG B560 Tomahawk WiFi вполне сопоставима с недорогими платами на Z590, а некоторые из них даже превосходит.

На заднюю панель B560 Tomahawk WiFi вынесен порт USB 3.2 Gen2x2 Type-C, четыре порта USB 3.2 Gen1 Type-A и четыре порта USB 2.0. Для обеспечения работы звукового тракта используется кодек Realtek ALC897 – с его помощью плата получила пять 3,5-мм аудиогнёзд и оптический выход S/PDIF. Рядом располагаются антенные коннекторы модуля Intel AX210 Wi-Fi 6E CNVi, а функционирование проводной сети реализовано через 2,5-гигабитный контроллер Realtek RTL8125B. Весь этот набор дополняет дуэт мониторных выходов – HDMI 2.0 и DisplayPort 1.4.

⇡#MSI MAG B560M Mortar WiFi

MSI MAG B560M Mortar WiFi – материнская плата формата Micro ATX, но тем не менее её также можно отнести к числу хорошо оснащённых и добротных продуктов на базе системной логики B560. Поэтому неудивительно, что её тоже трудно назвать бюджетной. Стоимость данной модели в России – около 13 тысяч рублей (рекомендованная цена — $179). Если это кажется дороговато, в ассортименте MSI есть вариант подешевле – такая же плата без окончания WiFi в названии с рекомендованной ценой $159, которая отличается отсутствием штатного адаптера Wi-Fi 6E CNVi. В остальном B560M Mortar WiFi и B560M Mortar идентичны.

MSI уделяет большое внимание внешнему виду своих плат что отлично прослеживается по B560M Mortar WiFi. Чёрный текстолит и массивные серебристые радиаторы задают строгий контрастный стиль. Радиаторов на плате четыре: два отвечают за охлаждение схемы питания процессора, третий расположен на чипсете, а четвёртый закрывает один из слотов M.2.

Несмотря на ограничения формата micro-ATX, на B560M Mortar WiFi поместилось два слота PCIe x16 и один PCIe x1. Первый слот PCIe x16 предназначается для установки графической карты и укреплён металлической рамкой, а с процессором Rocket Lake он, как и положено, может работать в режиме PCIe 4.0. Остальные слоты PCIe подсоединены к чипсету, поэтому второй PCIe x16 работает в режиме PCIe x4 3.0.

Два слота M.2 реализованы по довольно оригинальной схеме. С процессором Rocket Lake первый слот работает от его линий PCIe и поддерживает соответственно высокоскоростные PCIe 4.0 SSD. Но если в систему установлен Comet Lake, то этот слот M.2 автоматически переключается на чипсет, и поддерживает уже лишь PCIe 3.0-накопители. Второй M.2-слот при этом исключительно чипсетный, он готов принять накопители с интерфейсом PCIe 3.0 x4 или SATA. Для традиционных 2,5-дюймовых SATA SSD на плате есть шесть соответствующих разъёмов.

На MSI MAG B560M Mortar WiFi без труда поместились четыре DDR4 DIMM, в которые можно установить до 128 Гбайт DDR4 SDRAM. MSI обещает, что схемотехника платы гарантирует стабильную работоспособность памяти с процессорами семейства Rocket Lake в режимах вплоть до DDR4-5066.

За стабилизацию питания процессора на плате отвечает схема, похожая на ту, что используется в B560 Tomahawk WiFi. Ей управляет шестиканальный (6+2) ШИМ-контроллер Renesas RAA229001, а в верхнем и нижнем плече установлены пары полевых транзисторов SinoPower SM4337NS и SM4503NH.

Система охлаждения конвертера питания, состоящая из двух раздельных радиаторов солидного размера, смотрится довольно внушительно. Не выглядит обделённым охлаждением и чипсет. Для подключения вентиляторов на плате есть три коннектора, включая процессорный. Дополнительно предусмотрен отдельный разъём для помпы СЖО.

На задней панели MAG B560M Mortar WiFi помимо антенных выводов адаптера Intel AX210 Wi-Fi 6E CNVi расположен разъём для подключения 2,5-гигабитной сети, за который отвечает контроллер Realtek RTL8125B, а также набор аудиогнёзд, восемь портов USB (один USB 3.2 Gen2x2 Type-C, один USB 3.2 Gen2 Type-A, два USB 3.2 Gen1 Type-A и четыре USB 2.0) и мониторные выводы HDMI и DisplayPort. Звук здесь реализован кодеком среднего уровня Realtek ALC897. 

⇡#MSI B560M Pro-VDH

Если на дизайне плат MSI MAG B560M Mortar WiFi и B560 Tomahawk WiFi производитель не пытался экономить, то MSI B560M Pro-VDH – куда более простая материнка. Она относится к серии Pro, которая несмотря на название ориентирована на рядовых пользователей. В соответствии с этой концепцией B560M Pro-VDH представляет собой довольно непритязательный продукт, спроектированный по принципу минимальной достаточности. Однако стоит отметить, что у этой платы есть модификация с Wi-Fi контроллером, который прибавляет к рекомендованной цене дополнительные $20. Официальная стоимость MSI B560M Pro-VDH при этом составляет $129, а на российском рынке данная плата продаётся за 8-9 тысяч рублей.

B560M Pro-VDH выполнена на чёрном текстолите с геометрическим рисунком и совсем не поражает размером радиаторов на выделяющих тепло компонентах. Но хорошо, что они хотя бы есть – два на силовых элементах схемы питания и по одному на чипсете и первом слоте M.2. На прилавках магазинов можно встретить ещё более дешёвые платы вообще без радиаторов, но использовать их с процессорами серий Core i5 и выше настоятельно не рекомендуется.

Хотя B560M Pro-VDH, как и B560M Mortar WiFi, имеет формат Micro ATX, слот PCIe x16 на ней только один. Он предназначен для видеокарты, имеет металлическое усиление и поддерживает PCIe 4.0 при использовании процессора поколения Rocket Lake. Дополнительно на плате установлено два слота PCIe 3.0 x1, за работу которых отвечает чипсет B560.

На плате также есть два слота M.2 для NVMe SSD, причём первый слот автоматически переключается с чипсетных на процессорные линии PCIe 4.0 в случае, если в системе установлен Rocket Lake. Также носители информации можно подключить к шести SATA-портам. Как и другие платы на базе Intel B560, B560M Pro-VDH поддерживает RAID-массивы.

Никаких ограничений в части поддержки памяти B560M Pro-VDH не накладывает. На ней размещены четыре слота DIMM, в которые можно установить до 128 Гбайт двухканальной видеопамяти. MSI обещает, что с процессорами Rocket Lake в этой плате смогут работать в том числе и скоростные модули вплоть до DDR4-5066.

Для корпусных вентиляторов на плате предусмотрено два четырёхконтактных разъёма. Кроме этого есть разъёмы для подключения процессорного кулера и помпы СЖО. Отдельно хочется отметить, что несмотря на невысокую цену MSI реализовала на B560M Pro-VDH диагностическую систему из четырёх светодиодов, как на более дорогих материнках.

Конвертер питания процессора B560M Pro-VDH собран по пятиканальной схеме с дублированием силовых элементов. Управляет конвертером ШИМ-контроллер Richtek RT3609BE, а полевые транзисторы используются такие же, как и в более дорогих платах – SinoPower SM4337NS и SM4503NH. Максимальный ток, который способна выдать такая схема, — 550 А, что для LGA1200-материнок считается средним показателем.

На тыльной панели платы можно обнаружить довольно экзотические разъёмы, например, D-Sub для подключения аналоговых мониторов или PS/2 для соответствующей периферии. Из числа более привычных портов имеются HDMI 2.0b, DisplayPort 1.4, USB 3.2 Gen2 Type-A, два USB 3.2 Gen1 Type-A и два порта USB 2.0. Также есть разъём для подключения проводной сети, работу которого обеспечивает 2,5-гигабитный контроллер Realtek RTL8125, и три аналоговых аудиогнезда – их обслуживает кодек Realtek ALC897. Хотя с точки зрения элементной базы B560M Pro-VDH почти не отличается от более дорогих материнок, предлагаемый набор внешних интерфейсов выглядит несколько урезанным, например, портов USB меньше, чем обычно, и среди них нет USB Type-C.

⇡#Хватает ли мощности схемы питания B560-плат для Core i5-11400F и Core i7-11700F?

Процессоры Rocket Lake отличаются небывалым аппетитом в части энергопотребления. Как ранее было установлено в тестах, даже те модели, которые не относятся к числу оверклокерских и, скорее всего, будут попадать в системы с чипсетом B560, вполне способны потреблять до 250 Вт электроэнергии. Этот показатель достигается при AVX2-нагрузке в стресс-утилитах типа Prime95. В более приземлённых задачах вроде обычного рендеринга восьмиядерный Core i7-11700F способен потреблять до 200 Вт, а шестиядерный Core i5-11400F – до 160 Вт.

Столь высокое энергопотребление становится возможным, если у процессора сняты лимиты PL1 и PL2, которые должны ограничивать его запросы заложенными в спецификации величинами 65 или 125 Вт. Но отмена пределов потребления – это не какой-то хитрый оверклокерский режим, в нём процессор не работает за пределами паспортных частот, а лишь удерживает максимально доступные для него турбочастоты, именно так как раз и целесообразно пользоваться Rocket Lake. В случае, если потребление ограничено рамками PL1 и PL2, эти процессоры на максимальные турбочастоты не выходят, результатом чего становится их отставание от предшественников поколения Comet Lake, что мы и продемонстрировали в одном из недавних тестирований.

При этом считается, что производительность Rocket Lake может сдерживаться не только поддающимися регулировке пределами PL1 и PL2, но и дизайном схем питания материнских плат. Можно найти массу публикаций, где утверждается, что на недорогих платах на базе чипсета Intel B560 частота CPU падает ниже доступного максимума даже при деактивированных пределах потребления.

Отсутствие совместимости LGA1200-материнских плат прошлого поколения с процессорами Rocket Lake отчасти оправдывалось изменением требований к схеме питания и платы, основанные на чипсетах 500-й серии, по идее должны учитывать аппетиты новых CPU. Платы на базе B560 действительно обладают более мощными конвертерами питания, чем их предшественники, но порой оказывается недостаточно и таких усиленных схем. В некоторых случаях на платах с чипсетом B560 действительно можно столкнуться с перегревом конвертера питания процессора, особенно если на установленный в систему Rocket Lake ложится длительная высокая нагрузка.

Мы провели небольшой тест и убедились, что далеко не флагманский восьмиядерный Core i7-11700F с нагрузкой в виде Prime95 (с AVX2-инструкциями) рано или поздно загоняет все три платы MSI (MAG B560 Tomahawk WiFi, MAG B560M Mortar WiFi и B560M Pro-VDH) в состояние перегрева VRM. Выглядит это так: когда температура силовой схемы зашкаливает за 100 градусов и доходит до критического предела, платы принудительно сбрасывают частоту процессора до 2,5 ГГц до тех пор, пока схема VRM немного не остынет.

На MSI MAG B560 Tomahawk WiFi схема питания перегревается примерно за 20 минут высокой нагрузки. Защита включается при её нагреве выше 110 градусов. На скриншоте хорошо прослеживаются эти моменты кратковременного сброса тактовой частоты CPU.

Похоже, установленных на этой плате массивных радиаторов не хватает, чтобы отвести всё тепло, выделяемое схемой питания. Это нельзя назвать неожиданностью: согласно спецификации, каждый из 12 используемых в схеме транзисторов может рассеивать до 12,8 Вт. Нагрев элементов системы охлаждения при такой нагрузке можно оценить по тепловому снимку: радиаторы имеют температуру 75-80 градусов, печатная плата – выше 90 градусов.

Micro ATX-плата MSI MAG B560M Mortar WiFi имеет аналогичную схему питания, однако радиаторы охлаждения на ней установлены другие, они заметно лучше справляются с возложенной на них задачей. Температура VRM доходит до критической точки примерно за 35-40 минут суровой процессорной нагрузки.

Похоже, что в MAG B560M Mortar WiFi обеспечивается лучший контакт радиаторов и силовых элементов схемы питания. По крайней мере, как видно по термоснимку, температуры радиаторов оказываются на 5 градусов выше, чем у MAG B560 Tomahawk WiFi, при том, что температура печатной платы примерно такая же.

Третья плата, MSI B560M Pro-VDH, на первый взгляд имеет более слабую схему питания, а её радиаторы и вовсе вызывают большие сомнения. Однако в практическом испытании с хорошо нагруженным Core i7-11700F она проявляет себя не так уж и плохо. До того момента, как у этой платы срабатывает защита по перегреву VRM и частота процессора начинает сбрасываться до 2,5 ГГц, проходит 8-9 минут. Кстати, критическая температура VRM у B560M Pro-VDH, как и у других плат MSI, составляет 110 градусов.

Ещё любопытнее выглядит термоснимок околопроцессорной зоны. По нему видно, что тех скромных радиаторов, которые установлены на B560M Pro-VDH, явно не хватает. Печатная плата вокруг сокета кажется просто раскалённой, хотя и сами радиаторы имеют высокую температуру — 82-88 градусов.

Всё это значит, что в целом нарекания к системам питания плат на B560 действительно обоснованы. Но в то же время ситуация не выглядит катастрофической. Мы говорим о платах среднего и нижнего ценового диапазона и вполне логично, что они не обладают значительным запасом прочности, который есть у флагманских плат. К тому же в случае необходимости платы MAG B560 Tomahawk WiFi и MAG B560M Mortar WiFi позволяют поднять критическую температуру VRM, при которой включается защита, с установленных по умолчанию 110 градусов до 150. Соответствующая настройка доступна в разделе DigaiALL Power в BIOS Setup.

И главное: у среднестатистических пользователей нагрузка, сравнимая по требовательности с Prime95, не встречается, им наверняка хватит имеющихся на платах схем питания и их систем охлаждения для обеспечения нормальной бесперебойной работы процессоров класса Core i7-11700F или Core i5-11400F. Это можно наглядно подтвердить тестами. Мы сравнили температурный режим схем питания всех трёх плат MSI в более приземлённой нагрузке: при получасовом рендеринге в Cinebench R23 и при игре в Horizon Zero Dawn.

Ситуация при рендеринге, когда в платах установлен Сore i7-11700F, выглядит следующим образом.

Температура VRM приближается к 100 градусом только у одной платы – B560M Pro-VDH, но даже у неё защита по перегреву с Cinebench R23 не срабатывает. Платы же с более продвинутым охлаждением зоны VRM – MAG B560 Tomahawk WiFi и MAG B560M Mortar WiFi – и вовсе удерживают температуры силовых элементов ниже 90 градусов.

Если же речь идёт об игровой нагрузке, то температурный режим вообще не вызывает никакого беспокойства: конвертер питания плат не разогревается выше 70 градусов. Любопытно, что в игровом тесте самая дешёвая плата, B560M Pro-VDH, выглядит не хуже более дорогих моделей. Более того, самый высокий нагрев VRM фиксируется у самой дорогой платы — MAG B560 Tomahawk WiFi.

Аналогичные тесты были проведены с шестиядерным процессором Core i5-11400F. Понятно, что нагрузку на подсистему питания он создает заметно меньшую, но посмотреть, как это сказывается на температурном режиме зоны VRM, всё равно интересно.

В получасовом тесте рендеринга температуры силовых элементов при использовании шестиядерника ниже примерно на 10-20 градусов. В антилидерах вновь B560M Pro-VDH, но на этот раз её схема VRM греется совсем ненамного сильнее. Можно даже сказать, что процессор Core i5-11400F для этой недорогой платы подходит просто идеально.

При использовании шестиядерного процессора с игровой нагрузкой подсистемы питания плат справляются с лёгкостью. А у самой простой B560M Pro-VDH нагрев зоны VRM и вовсе не выходит за 60 градусов. Да и вообще эта плата преподнесла сюрприз и продемонстрировала весьма умеренную температуру VRM — видимо потому, что игровая нагрузка попала в зону максимального КПД её конвертера питания. Наибольший нагрев наблюдается у самой дорогой MAG B560 Tomahawk WiFi, хотя нужно уточнить, что в данном случае мы говорим о совершенно нормальных 65 градусах.

Таким образом, несмотря на наблюдаемые проблемы в синтетическом стресс-тесте, в реальной жизни у плат MSI, основанных на B560, ничего не перегревается. И шестиядерные, и восьмиядерные процессоры среднего уровня — Core i5-11400F и Core i7-11700F — любая из проверенных плат «вытягивает» без перегрева VRM даже в том случае, когда пределы потребления PL1 и PL2 полностью отменены.

⇡#Что насчёт Core i9-11900K?

Маловероятно, что кто-то захочет использовать материнские платы на базе набора логики B560 с флагманским процессором Core i9-11900K, но мы всё-таки решили проверить испытуемые платы и с ним. Это хотя и экзотический, но важный граничный случай, который позволит сделать вывод о том, насколько существенным запасом прочности обладают схемы питания на материнских платах MSI среднего уровня.


Сразу же можно сказать, что Core i9-11900K – это как раз тот процессор, для которого мощности силовых схем на B560-платах действительно не хватает. Их температура довольно быстро доходит до максимально допустимых значений, что приводит к срабатыванию защиты, снижению тактовой частоты и, как следствие, потере производительности.

Всё это нетрудно проследить по графику температуры зоны VRM при получасовом рендеринге в Cinebench R23.

Первой сдаётся B560M Pro-VDH, на ней схема питания перегревается за первые пять минут рендеринга. А под конец получасового теста нагрев зоны VRM достигает критической величины и у MAG B560 Tomahawk WiFi. При этом MAG B560M Mortar WiFi хоть и без какого-либо запаса, но всё же оказывается способной обеспечить работу Core i9-11900K без перегрева VRM: под конец теста температура её зоны VRM составила 109,5 градусов.

Дополнительное понимание происходящего даёт график реальной частоты CPU – по нему хорошо видно, как включается температурная защита конвертера питания у B560M Pro-VDH и MAG B560 Tomahawk WiFi.

При этом в игровой нагрузке работа схем питания не вызывает никакого беспокойства, VRM на всех трёх платах разогревается примерно до 80 градусов.

Стоит заметить, что все три платы демонстрируют близкий результат, который позволяет утверждать, что в игровых системах возможно использование Core i9-11900K c недорогими системными платами с чипсетом B560 без риска потери производительности. Однако собирать такие конфигурации все же не рекомендуется: очевидно, что при их проектировании такие варианты использования не учитываются.

⇡#Что может быть причиной падения производительности?

Мы выяснили, что падение производительности на B560-платах из-за перегрева VRM в реальных задачах возможно лишь в «неестественных» конфигурациях, когда в материнку среднего уровня установлен флагманский процессор. Однако это не значит, что быстродействие не может ограничиваться по другим причинам. Существуют ситуации, когда системы, построенные вокруг чипсета B560, будут действительно медленнее аналогичных систем на Z590. Но возникают они не столько из-за конструктивных и схемотехнических особенностей плат, сколько из-за того, как производители устанавливают по умолчанию параметры BIOS. Как показывает практика, в настройке плат на Z590 и B560 они придерживаются разных принципов.

Ключевые параметры – это пределы питания PL1 и PL2. От них очень сильно зависит производительность процессоров Intel последнего поколения. Хорошая иллюстрация к этому тезису была приведена в обзоре Core i7-11700F: разница в частоте работы этого процессора с активным и отключённым пределом PL1 может доходить до 1,5 ГГц.

Так происходит потому, что спецификация Rocket Lake предполагает, что рабочая частота процессора в турборежиме может держаться на максимуме лишь до тех пор, пока его энергопотребление и тепловыделение остаётся в допустимых пределах. Эти пределы задаются тремя базовыми константами:

  • PL1 – предельное энергопотребление процессора, которое не должно превышаться при долговременной работе. Intel рекомендует выставлять эту величину для процессоров с индексом K в 125 Вт, а для остальных – в 65 Вт;
  • PL2 – предельное пиковое энергопотребление процессора, которое не должно превышаться при кратковременном увеличении нагрузки. Для процессоров с индексом K рекомендованное значение этой величины — 251 Вт, а для остальных – 224 Вт;
  • Tau – максимальное время, в течение которого энергопотреблению процессора разрешено выходить за пределы PL1, оставаясь тем не менее ниже PL2. Для процессоров с индексом K эта величина по спецификациям Intel составляет 56 c, а для остальных – 28 c.

Из-за таких указаний Intel производители материнских плат оказываются перед тяжёлым выбором. Если они будут устанавливать пределы PL1 и PL2, как рекомендует производитель процессоров, они серьёзно занизят быстродействие, что в конечном итоге может вызвать негативный отклик со стороны пользователей. Если же PL1 и PL2 игнорировать совсем, как в платах верхнего ценового диапазона, то процессоры у пользователей начнут перегреваться, потому что в системах среднего уровня высокопроизводительные кулеры используются нечасто.

Компания MSI в своих B560-платах вышла из этой ситуации следующим образом: в настройках BIOS пользователю предлагается выбрать тип используемой системы охлаждения: боксовый кулер, башенный кулер или СЖО. В зависимости от этого плата установит для процессора те или иные пределы потребления.

Выбор пределов PL1 и PL2 зависит не только от типа кулера, но и от типа используемой материнской платы. Так, в MAG B560 Tomahawk WiFi и MAG B560M Mortar WiFi считается незазорным для башенного кулера и СЖО выставить лимиты потребления CPU в либеральные 255 Вт, в то время как B560M Pro-VDH в этих же самых случаях назначает консервативные пределы PL1 = 135 Вт и PL2 = 180 Вт. И между этими значениями есть принципиальная разница: если в первом случае пределы потребления, скорее всего, не будут ограничивать частоту процессора, то во втором случае они наверняка вызовут падение частоты Rocket Lake при высокой нагрузке.  

Именно поэтому надёжнее назначать пределы PL1 и PL2 вручную. Это можно сделать в разделе BIOS Advanced CPU Configuration. Если система охлаждения процессора это позволяет, то в соответствующих пунктах настроек можно поставить любое значение, которое не будет вызывать срезания частоты CPU во время работы.

Собственно, именно отсюда и проистекает падение производительности на B560-платах. Всё зависит от того, какие в каждом конкретном случае будут использованы пределы энергопотребления. Как мы показали в предыдущем разделе, если с платами MSI использовать процессоры Core i5-11400F и Core i7-11700F со снятыми пределами PL1 и PL2, ничего страшного не произойдёт – схемы питания плат вполне выдерживают такую нагрузку. Однако в состоянии по умолчанию такие платы могут ограничить производительность, причём на некоторых платах, например, на B560M Pro-VDH, чтобы отменить жёсткие лимиты по энергопотреблению, надо довольно глубоко залезать в настройки. Но самое главное — соответствующие опции для ручного указания параметров PL1 и PL2 есть на любых платах и производитель разрешает настроить их по своему желанию.

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Самое время поговорить о том, насколько всё сказанное про пределы потребления действительно важно и есть ли реальный смысл обращать столько внимания на ручное изменение пределов PL1 и PL2, когда в вашей системе установлен процессор семейства Rocket Lake. Попутно мы затронем и другой вопрос: действительно ли недорогая плата на базе набора системной логики B560 со снятыми пределами потребления может обеспечить производительность не хуже, чем флагманская материнка на Z590.

Для этого мы посмотрим на производительность одного из наиболее подходящих для использования в системах среднего уровня процессора Core i7-11700F на разных B560-платах MSI с выбором разных профилей системы охлаждения, а также при отмене пределов потребления. А после этого сравним полученные показатели производительности с тем, как работает тот же процессор на более дорогой материнской плате ASUS ROG Strix Z590-A Gaming WiFi с чипсетом Z590.

Следует оговориться: мы заведомо предполагаем, что используется производительная система охлаждения, которая способна отвести от Rocket Lake всё выделяемое им тепло. Ранее в процессорных обзорах мы проверяли и указывали, что для отвода тепла от Rocket Lake среднего уровня вполне подойдёт несложный башенный кулер под 120-мм вентилятор.

В состав тестовых систем вошли следующие комплектующие:

  • Процессор: Intel Core i7-11700 (Rocket Lake, 8 ядер + HT, 2,5-4,9 ГГц, 16 Мбайт L3).
  • Процессорный кулер: СЖО NZXT Kraken X63.
  • Материнские платы:
    • ASUS ROG Strix Z590-A Gaming WiFi (LGA1200, Intel Z590);
    • MSI MAG B560 Tomahawk WiFi (LGA1200, Intel B560);
    • MSI MAG B560M Mortar WiFi (LGA1200, Intel B560);
    • MSI B560M Pro-VDH (LGA1200, Intel B560).
  • Память: 2 × 16 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-18-18-38 (Crucial Ballistix RGB BL2K16G36C16U4BL).
  • Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 3090 Founders Edition (GA102, 1395-1695/19500 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 384-бит).
  • Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
  • Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Оперативная память работала в режиме DDR4-3600 с таймингами по XMP-профилю. Это также означает, что использовался режим Gear 1 и частота контроллера памяти 1800 МГц.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro (21H1) Build 19042.572 с использованием следующего комплекта драйверов:

  • AMD Chipset Software 3.8.17.735;
  • Intel Chipset Driver 10.1.18793.8276;
  • NVIDIA Game Ready Driver 471.96.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Комплексные бенчмарки:

  • Futuremark PCMark 10 Professional Edition 2.1.2508 – тестирование в сценариях Essentials (обычная работа среднестатистического пользователя: запуск приложений, сёрфинг в интернете, видеоконференции), Productivity (офисная работа с текстовым редактором и электронными таблицами), Digital Content Creation (создание цифрового контента: редактирование фотографий, нелинейный видеомонтаж, рендеринг и визуализация 3D-моделей).
  • 3DMark Professional Edition 2.17.7173 — тестирование в сцене Time Spy Extreme 1.0.

Приложения:

  • 7-zip 21.02 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 3,1 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
  • Adobe Photoshop Lightroom Classic 10.2 – тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Тестовый сценарий включает постобработку и экспорт в JPEG с разрешением 1920 × 1080 и максимальным качеством двухсот 26-мегапиксельных изображений в RAW-формате, сделанных цифровой камерой Fujifilm X-T4.
  • Adobe Premiere Pro 2021 15.2.0 — тестирование производительности при нелинейном видеомонтаже. Измеряется время рендеринга в формат YouTube 4K проекта, содержащего HDV 2160p30 видеоряд с наложением различных эффектов.
  • Blender 2.91.2 – тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели pavillon_barcelona_v1.2 из Blender Benchmark.
  • x265 3.5+8 10bpp — тестирование скорости транскодирования видео в формат H.265/HEVC. Для оценки производительности используется исходный 2160p@24FPS AVC-видеофайл, имеющий битрейт около 42 Мбит/с.

Игры:

  • Cyberpunk 2077. Разрешение 1920 × 1080: Quick Preset = Ray Tracing – Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Quick Preset = Ray Tracing – Ultra.
  • Far Cry New Dawn. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, Motion Blur = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = Off, Motion Blur = On.
  • Hitman 3. Разрешение 1920 × 1080: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality. Разрешение 3840 × 2160: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality.
  • Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = Off.
  • A Total War Saga: Troy. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, Quality = Ultra, Unit Size = Extreme.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы причинами, не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы.

⇡#Производительность в приложениях

Результаты, полученные в ресурсоёмких приложениях, ярко иллюстрируют всё сказанное выше. Профили системы охлаждения очень заметно влияют на производительность материнских плат MSI на базе B560 (все три испытанные нами платы функционируют схожим образом и выдают примерно одинаковые результаты в тестах). Если взять за эталон быстродействие со снятыми пределами по энергопотреблению, то видно, что профиль Water Cooler (255W) не снижает производительность, профиль Tower Air Cooler (135W) в особенно тяжёлых задачах вроде перекодирования видео или рендеринга может срезать производительность на 10-15 %, а применение профиля Boxed Cooler (65W) может отнять уже до 35 % быстродействия процессора.

При этом, если настроить пределы потребления процессора правильно, то платы MSI на чипсетах B560 оказываются даже немного быстрее, чем основанная на Z590 материнка ASUS. Это связано с тем, что платы MSI при конфигурировании памяти по XMP выставляют более агрессивные настройки. В результате мы получаем прекрасное подтверждение отсутствия каких-то врождённых ограничений быстродействия у недорогих платформ с чипсетом B560.

⇡#Производительность в играх

Картина в играх несколько отличается. Выше мы уже установили, что игровые приложения не относятся к разряду ресурсоёмких и не влекут за собой высокого энергопотребления или тепловыделения процессора. Поэтому ограничения пределов PL1 и PL2 влияют на кадровую частоту не так сильно. Здесь и профиль Water Cooler (255W), и профиль Tower Air Cooler (135W) оказываются примерно равнозначны по быстродействию. Реальный негативный эффект вызывает лишь самый жёсткий профиль Boxed Cooler (65W). Его активация приводит к падению FPS в среднем на 10 %, но в некоторых процессорозависимых играх производительность может снижаться сильнее – до 15 %.

Это небольшое тестирование показывает важность настройки плат, которые не всегда выставляют оптимальные настройки «из коробки». Но важно, если речь идёт о системах, основанных на процессорах Rocket Lake, иметь адекватное охлаждение CPU. Отменить процессору ограничения на максимальное потребление всегда можно через настройки BIOS, но если процессорный кулер не справится с отводом рассеиваемого тепла, эти настройки не помогут – производительность будет сдерживаться температурным троттлингом. Данный аспект сегодня остался обойдён вниманием, но забывать про него всё-таки не нужно.

⇡#Выводы

Самый главный вывод из проведённого исследования однозначен: материнские платы на базе набора логики B560 не создают препятствий для полноценного использования большинства процессоров семейства Rocket Lake. Быстродействие массовых моделей CPU среднего уровня, включая шестиядерные и восьмиядерные модели, они искусственно не занижают. На среднестатистической плате на базе Intel B560 можно получить примерно ту же производительность, что и на более дорогой материнке с чипсетом Z590. Иными словами, ограничения чипсета B560 касаются главным образом лишь разгонных возможностей и ничего больше. Платформы не его основе не дают доступа к изменению коэффициента умножения процессора, но не снижают быстродействие процессоров и даже позволяют разгонять оперативную память.

Впрочем, необходимо сделать несколько важных оговорок.

Во-первых, в тестировании приняли участие добротные материнские платы одного из ведущих производителей, компании MSI. Нет никаких сомнений, что если постараться, то можно найти ультрабюджетные и даже маргинальные модели, которые бы наверняка спасовали перед восьмиядерным Core i7-11700F и даже, возможно, перед шестиядерным Core i5-11400F. Однако мы исходим из того, что адекватный пользователь попросту не станет ради экономии нескольких сотен рублей приобретать вместе с мощным процессором плату с четырёхканальной схемой питания без какого-либо охлаждения зоны VRM.

Во-вторых, в практической части исследования мы сделали упор на совместимость плат с младшими шестиядерным и восьмиядерным Rocket Lake, считая, что именно такие CPU чаще всего и устанавливаются в массовые платформы, построенные на B560. В то же время флагманский Core i9-11900K требует несколько больше энергии даже по сравнению с Core i7-11700F и перед ним некоторые платы на базе B560 уже действительно пасуют. Это значит, что при формировании конфигурации на базе Rocket Lake следует помнить о соответствии класса материнки и процессора, который будет в неё установлен: старшие CPU этого семейства лучше использовать с материнскими платами, которые имеют более мощный VRM по сравнению с рассмотренными сегодня моделями.

Что же касается уровня производительности, который обеспечивают современные системы с одинаковыми процессорами семейства Rocket Lake, то он всё-таки может существенно различаться, но зависит это не столько от мощности системы питания на материнской плате, сколько от настроек энергопотребления процессора, которые материнская плата устанавливает для него по умолчанию. Именно здесь могут проявить себя различные ограничения, которые в конечном итоге приводят к различиям в производительности. Поэтому при выборе материнских плат не самого верхнего уровня нужно быть готовым к тому, что придётся потратить некоторое время на их настройку.

Например, при настройке B560-плат MSI почти всё зависит от параметра «тип кулера». Причём даже при выборе максимального варианта плата всё равно может ограничить процессор по потреблению и урезать его производительность. Как показало тестирование, из-за таких ограничений можно потерять и 15, и даже 25 % изначальной производительности Rocket Lake. Наилучший выход в этой ситуации – не полагаться на автоматические установки и предустановленные профили, а прибегнуть к ручному выбору пределов PL1 и PL2. В этом случае искусственные ограничения будут сняты и материнская плата на чипсете B560 сможет выдать производительность на уровне флагманских плат со старшим чипсетом Z590.

В заключение хочется отметить, что все три задействованные в этом исследовании материнские платы компании MSI с чипсетом B560 проявили себя как очень достойные платформы для процессоров Rocket Lake. Особо хочется отметить две платы — MSI MAG B560M Mortar WiFi и B560M Pro-VDH. Первая представляет собой прекрасно сбалансированную, обладающую хорошими возможностями и качественную LGA1200-материнку, которую можно использовать в том числе и в сборках довольно неплохого уровня. Вторая же воплощает идею разумной экономии, довольно непритязательно выглядит и несколько урезана по характеристикам, но тем не менее прекрасно вписывается в недорогие конфигурации и не создаёт никаких проблем в практическом применении.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

[ad_2]

от admin