Разгон AMD EPYC через ZenStates - тест возможностей Naples

Содержание: Введение Использование ASUS Zen States для разгона EPYC Характеристики тестового ПК Тесты CPU-Z Сток Разгон до 3.1 ГГц Разгон до 3.3 ГГц Разгон до 3.6 ГГц Разгон до 3.7 ГГц Тесты в Cinebench2024 Сток Оверклокинг до 3.3 ГГц Оверклокинг до 3.5 ГГц Итоги Введение Сегодня мы обсудим очень интересную, но малоизвестную тему – оверклокинг процессоров из серии AMD EPYC. Наверное, многим известно, что процессоры этой серии рассчитаны на серверный рынок, поэтому возможность ручного разгона заблокирована по умолчанию. Но при помощи специализированного ПО чипы первого поколения на архитектуре с кодовым именем Naples (7хх1) можно разогнать. Информацию об этой методике легко найти в свободном доступе в интернете, но особой известности она не получила. Это связано с тем, что основными покупателями чипов EPYC являются крупные корпоративные клиенты и дата-центры, в которых процессоры должны работать исключительно в рамках штатных режимов. Но в 2024 году процессоры EPYC 7001 получили широкую популярность на б\у рынке благодаря отличному соотношению цены и количества ядер\потоков. В результате такие чипы активно используются в рабочих станциях частных лиц, небольших серверах виртуализации или машинах для 1С. Если Naples не используется для решения сверх важных задач, и максимальная стабильность не является приоритетом, то разгон будет отличным способом повысить производительность рабочей станции. О том, как поднять частоту AMD EPYC вручную и какие результаты можно получить, мы и поговорим ниже.   Использование ASUS Zen States для разгона EPYC Фирменное ПО ASUS Zen States было выпущено специалистами ASUS для упрощения разгона процессоров RYZEN на материнских платах этого производителя. На основе этой программы энтузиасты создали модификацию, которая позволяет вручную настроить не только множитель процессора AMD EPYC, но и управлять напряжением питания, а также рядом других параметров работы процессора. Причем модифицированное ПО совместимо с любыми «материнками», открывая широкий простор для экспериментов.  Настройки ПО ZenStates для оверклокинга AMD EPYC При помощи Zen States можно менять такие характеристики CPU: Множитель процессорных ядер в режиме P0, а также P1 и P2 (основной рабочий режим и два уровня энергосбережения). Напряжение, подаваемое на ядра в разных режимах. Активировать функцию «Perfomance bias». Она отвечает за улучшение взаимодействия процессора с бенчмарками. Скачать альтернативную версию Zen States для процессоров EPYC можно по ссылке. Характеристики тестового ПК Для полноценного тестирования возможностей разгона ядер Zen первого поколения мы использовали топовый процессор EPYC 7601. Он оснащен четырьмя чиплетами, что суммарно дает 32 ядра \ 64 потока, а также достаточно низкими тактовыми частотами «из коробки» в сочетании с относительно небольшим энергопотреблением.   Подробные характеристики стокового процессора AMD EPYC 7601 выглядят так: Число ядер и потоков: 32с/64t Частота ядер: 2.2-3.2GHz Архитектура: Zen (первого поколения) Объем L3 кеша: 64MB TDP: 180W Общие характеристики тестового стенда: Материнская плата Supermicro H11SSL-i Оперативная память 64GB(4x16Gb) Samsung DDR4 ECC REG 2666Mhz Блок питания Cougar BXM-1000 [CGR BX-1000] (80 Plus) Системы охлаждения COOLSERVER SNK-P0064AP4 (4U, Active, LGA4094 (Socket SP3), 280W) Накопитель NVME M2 SSD Samsung 980 Pro 1Tb Тесты CPU-Z Результаты тестирования EPYC 7601 в CPU-Z Benchmark Multi Thread 17.01.64 в стоке и различных вариантах разгона Для оценки полученных при разгоне результатов мы использовали встроенный в утилиту CPU-Z бенчмарк. Тесты проводились с использованием версии Benchmark 17.01.64. На скриншотах вы можете увидеть данные о настройке ZenState, частоте чипа и информацию с датчиков полученную с использованием HWInfo64. На этой итоговой диаграмме вы можете увидеть зависимость между тактовой частотой и производительностью протестированного процессора.  Сток  Тестирование AMD EPYC 7601 в заводских настройках С «заводскими» настройками EPYC 7601 смог автоматически разогнаться до 2.68 ГГц по всем ядрам. Такой, достаточно низкий частотный потолок обусловлен жестким ограничением по TDP, который не может превысить 180 Вт, а также особенностями работы технологии авторазгона. Несмотря на низкую частоту процессор демонстрирует вполне приличные результаты, что обусловлено большим количеством ядер\потоков. Разгон до 3.1 ГГц Тестирование AMD EPYC 7601 с разгоном до 3.1 ГГц Для начала мы разогнали процессор до частоты 3.1 ГГц на всех ядрах. Для этого достаточно установить множитель Р0 на эту частоту, а также немного повысить напряжение питания (до 1.25 В). Без повышения напряжения добиться стабильной работы процессора в разгоне не вышло. Сохранив эти настройки вы получите чип, который будет постоянно работать на частоте 3.1 ГГц при любом типе нагрузки и обеспечит прирост производительности. Результаты тестирования в сравнении со стоком: CPU-Z Single Thread - 354.5(-2%) CPU-Z Multi Thread - 11506(+14%) TDP - 252W(+40%) Прирост производительности в многопоточном режиме составил 14%, но расплатой за это стало и значительное возрастание энергопотребления, процессор в таком режиме работы потребовал на 40% больше энергии, но работал полностью стабильно. Нужно отметить, что напряжение процессора необходимое для стабильной работы под разгоном у разных экземпляров существенно отличается и подбирается эмпирическим путем. Обладатели особо «удачных» экземпляров могут рассчитывать на разгон практически без повышения напряжения, но такие ситуации относительно редки.  Можно заметить небольшое снижение однопоточной производительности, оно обусловлено особенностью работы системы авторазгона и ее отключением при ручном оверклокинге. В номинальном режиме EPYC 7601 способен разгоняться до 3.2 ГГц при однопоточных нагрузках, поэтому производительность в однопоточном режиме и снизилась.  Разгон до 3.3 ГГц Тестирование AMD EPYC 7601 с разгоном до 3.3 ГГц Наш чип без проблем достиг частоты 3.3 ГГц и для стабильной работы не потребовалось дальнейшее повышение вольтажа.  Результаты тестирования: CPU-Z Single Thread - 384.4(+8%) CPU-Z Multi Thread - 16529(+22%) TDP - 284W(+57%) Несмотря на сохранение напряжения на предыдущей отметке, энергопотребление существенно возросло за счет повышения частоты и вычислительной мощности процессора, вплотную приблизившись к пределу возможностей VRM нашей материнской платы. Но мы продолжили наращивать частоты и напряжение для полной оценки всех возможностей архитектуры Zen первого поколения.   Разгон до 3.6 ГГц Тестирование AMD EPYC 7601 с разгоном до 3.6 ГГц Процессор EPYC 7601 без проблем прошел тестирование на частоте 3.6 ГГц, причем напряжение питания повышать не потребовалось. Итоговый результат тестирования выглядит так: CPU-Z Single Thread - 407.9(+13%) CPU-Z Multi Thread - 17513(+29%) TDP - 321W(+78%) Заметного прироста удалось добиться как в одно-, так и в многопоточном режимах, но ценой дальнейшего роста энергопотребления, под полной нагрузкой чип потребовал целых 321 Вт. Учитывая, что архитектура ядер EPYC 7601 аналогична десктопному Ryzen 7 1800X, можно ожидать стабильной работы на частотах вплоть до 4 ГГц. Но в реальности добиться таких результатов будет почти невозможно, так как под крышкой AMD EPYC находится целых четыре восьмиядерных чиплета. Разгон до 3.7 ГГц Тестирование AMD EPYC 7601 с разгоном до 3.7 ГГц Процессор смог пройти тестирование в бенчмарке даже на частоте 3.7 ГГц и это максимальный результат для нашего экземпляра. При этом энергопотребление чипа увеличилось более чем вдвое, в сравнении со стоком, результаты тестирования: CPU-Z Single Thread - 431.2(+20%) CPU-Z Multi Thread - 18494(+36%) TDP - 371W(+106%) Хотя теоретически EPYC 7601 способен работать даже на такой высокой частоте, в реальности использовать процессор в таком режиме будет практически невозможно из-за резко возросшего энергопотребления. Тесты в Cinebench2024 Для подтверждения возможности стабильной работы под разгоном были проведены тесты в более «тяжелом» ПО - Cinebench2024. Эта программа создает максимальную комплексную нагрузку на все ядра и потоки в течение 10 минут. Такой режим работы позволяет выявить малейшие признаки нестабильности на достигнутой за счет разгона частоте и сделать вывод о возможности использования чипа после оверклокинга. Сток Результаты AMD EPYC 7601 в бенчмарке Cinebench 2024 в стоке Процессор без разгона набрал внушительные 1172 балла в Cinebench2024. Этот результат очень близок к процессору следующего поколения - Threadripper 2990W, на архитектуре ZEN+. Минимальная разница обусловлена тем, что архитектура не претерпела существенных изменений.  Оверклокинг до 3.3 ГГц Результаты тестов EPYC 7601 3.3Ghz в Cinebench 2024 Разогнанный до 3.3 ГГц прошел тестирование сохраняя полную стабильность, причем даже такой умеренный разгон позволил обогнать соперника с ядрами ZEN+. Но в процессе тестирования вышел из строя датчик TDP, что наверняка стало результатом резко возросшего энергопотребления.  Результаты тестирования: Cinebench2024 3.3Ghz - 1249(+6.5%) Оверклокинг до 3.5 ГГц Результаты тестов EPYC 7601 3.5Ghz в Cinebench 2024 Достижение 3.5 ГГц не вызвало сложностей на нашем экземпляре EPYC Naples. Хотя тестирование было пройдено успешно и полностью стабильно, можно с уверенностью утверждать, что энергопотребление чипа было очень велико и для постоянных, длительных нагрузок такой режим работы не подойдет.  Результаты: Cinebench2024 3.3Ghz - 1249(+13%) Попытки проведения тестирования в Cinebench2024 с разгоном до 3.6 и 3.7 ГГц провалились. Система зависал частоты и напряжения питания. Это позволяет сделать вывод, что частота 3.5 ГГц является максимумом для большинства 32-ядерных процессоров с архитектурой Zen первого поколения.  Итоги Благодаря модифицированному ПО ZenStates у всех владельцев процессоров EPYC первого поколения появилась возможность разогнать чип и получить дополнительный прирост производительности, который может достигать существенных 15-20% и даже более.  Важно помнить, что любой ручной разгон сопряжен с риском выхода из строя как процессора, так и материнской платы. Причем такие поломки не относятся к гарантийным случаям. Поэтому заниматься разгоном AMD EPYC в ситуациях, когда от его стабильности зависит чья-то работа не стоит. Но если процессор является вашей личной собственностью, то умеренный разгон станет интересным опытом и позволит получить дополнительную производительность в сложных задачах, например, ускорить рендеринг видео или обработку графики.