CPU load line calibration Asus что это

Разгон Matisse или в поисках предела. Обзор архитектуры Zen 2

Предисловие

Любой ручной разгон это отказ пользователя от гарантии на продукт и все действия совершаются на собственный страх и риск.

Одним из самых главных условий стабильности системы в разгоне, это правильно настроенные фазы и режим компенсации во время нагрузки. К счастью большинство материнских плат для процессоров Ryzen не обделены в настройках и позволяют пользователю достаточно гибко настроить систему.

Главными ингридентами этого салата являются :

CPU VRM switching frequency — включение автоматического или ручного режима управления частотой VRM модуля питания процессора. Задает рабочую частоту для преобразователя напряжения питания процессора. Чем она выше, тем более стабильным является напряжение питания на выходе. Однако увеличение частоты переключения транзисторов ведет к дополнительному нагреву компонентов модуля VRM. В большинстве случаев будет достаточно 400 кГц для мидл-сегмента и 600–800 кГц для сегмента топ-плат.

CPU Power Duty Control — модуль контроля компонентов каждой фазы питания процессора (VRM). На платах ASUS имеет два положения:

• T.Probe — модуль ориентируется на оптимальный температурный режим компонентов VRM.
• Extreme — поддерживает оптимальный баланс VRM фаз.

В первом случае количество работающих фаз будет обусловлено нагрузкой на процессор и в большинстве случаев все фазы одновременно будут редко задействованы. Во втором же режиме мы принудительно задействуем все фазы для любой нагрузки. По моему мнению именно второй режим будет оптимален.

На платах MSI и других вендоров названия могут варьироваться, но суть останется та же. К примеру, на MSI доступны режимы Thermal Balance и Current Balance.

CPU Current Capability — обеспечивает широкий диапазон суммарной мощности и одновременно расширяет диапазон частот разгона. В платах ASUS мое предпочтение это 120–130%.

Load line calibration (LLC) — управление надбавочным напряжением процессора во время нагрузки. Существует, чтобы обеспечить большую стабильность при разгоне и компенсировать колебания высокого и низкого напряжения (поддерживать линию напряжения на CPU больше стабильной).

Ничто не разрушает компонент ПК быстрее, чем нестабильность. Когда ваша система работает на холостом ходу, она отлично выдерживает напряжение, установленное в UEFI. Однако при тяжелой нагрузке напряжение вашего процессора падает и повышается во время бездействия. Своего рода качели, которые имеют Vdroop.

В разгоне Vdroop может вызвать проблемы со стабильностью, поскольку процессор потребует определенного уровня напряжения для поддержания заданной/требуемой частоты. Установка правильных калибровочных значений нагрузки может исправить это.

Ключевой особенность LLC является обеспечение дополнительного напряжение при увеличении нагрузки и только при необходимости, сохраняя при этом максимальное значение Vcore, которое вы установили. Это гарантирует, что вы только компенсируете «потерянное» напряжение и не вызовет «перевольтаж».

Четкой рекомендации, какой уровень выставить, я дать не могу, потому что каждая материнская плата у каждого вендора является индивидуальностью, но подсказку дам.

Читаем обзор вашей материнской платы и смотрим на результаты тестирования режимов LLC. Нас будет интересовать режим, который делает Vdroop самым маленьким (отрицательным), но, ни в коем случае не положительным, ибо это повлияет на срок службы процессора и VRM материнской платы.

CPU Over Voltage Protection, CPU Under Voltage Protection и CPU VRM Over Temperature Protection мы оставляем в автоматическом режиме, это защита компонентов от «выгорания».

Ручная установка множителя

Оптимальный режим для процессоров без суффикса «Х» поколения Zen и Zen+. И наверно это самый банальный способ разогнать процессор, который в большинстве случаев не потребует углубленных знаний.

Устанавливаем CPU Core Ratio, он же множитель. Для процессоров поколения Zen рекомендуемые значения находятся в диапазоне 38–40.

И задаем напряжение для процессора именуемое CPU Core voltage. Точных значений ввиду того что каждый экземпляр имеет разные вольт-частотные характеристики нет. Подскажу диапазон 1,3–1,4 В. Дальше сохраняемся и идем в Windows тестировать. Я предпочитаю LinX, прогонов 5–10, объем памяти 6–8 Гбайт. Наблюдаем за температурами (Tdie) и напряжением CPU Core Voltage (SVI2 TFN) с помощью HWInfo. Максимально безопасные температуры находятся в диапазоне 70–80 градусов.

Если гаснет экран или компьютер перезагружается — недостаток напряжения, как и в случае, если LinX пишет об ошибке или есть невязки со знаком «+».

Precision boost overdrive + BCLK + Offset voltage ( процессоры Zen+ и Zen 2 с суфиксом «Х»)

Хочу сделать важную оговорку. В большинстве последних прошивок исчезло большинство настроек, которые нам потребуются для данного вида разгона. По моим наблюдениям рекомендуемые UEFI основаны на AGESA Pinnacle PI 1.0.0.0a–1.0.0.2c. Если нашли сейчас — отлично, пробуем.

• Ищем Precision Boost Overdrive у себя в UEFI, зачастую он лежит в AMD CBS.

• Задаем для PPT, TDC и EDC значения по 1000. То есть снимаем ограничение.
• Задаем Customized Precision Boost Overdrive Scalar в диапазоне 2x–6x. От этого значения будет зависеть минимальная частота на все ядра, и чем скаляр выше, тем выше частота.
• Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать.

Пакет Linx или же игра, если вас не интересуют нагрузки связанные с AVX. Мониторим частоты, напряжение и температуры. Если система зависла или нестабильна, идем в UEFI и увеличиваем наш оффсет с пункта 4 на шажок. Повторяем процедуру пока не получаем удовлетворительный результат либо снижаем Scalar и снова подбираем подходящее напряжение.

Если напряжение в HWInfo во время нагрузки больше 1,47 В, вам стоит вернуться в UEFI и перейти в режим CPU Offset Mode. Так же начинаем с самого минимального напряжения, ходим в Windows, чтобы проверить стабильность или результат и в случае чего возращаемся чтоб скорректировать оффсет.

Если вы с этим всем разобрались, то можете попробовать еще больше увеличить буст с помощью BCLK (если он, конечно, есть в меню UEFI). Диапазон значений 100–103 МГц.

Имейте ввиду, что изменение BCLK потребует и изменения рабочего напряжения.

В идеале с помощью данного метода реально добиться частот в однопотоке 4470 МГц, без каких либо угроз для жизни процессора.

Для обладателей ASUS ROG Crosshair VI, VII и VIII существуют пресеты, которые не требуют настройки первых трех пунктов. Эти пресеты именуются как Perfomance Enchancer. Вам нужно выбрать LVL 2 или 3, плюс задать напряжение процессору через оффсет. И собственно все.

Precision boost 2 + Offset voltage (Zen 2)

Очень интересная технология, которая не имеет пакетных ограничений, присутствующие в PBO. Единственное ограничение — температура процессора. Соответственно, чем холоднее процессор — тем больший буст будет и на одно ядро и на все ядра. Большой акцент в данном случае должен быть уделен вашей материнской плате (VRM), охлаждению и разумеется хорошо продуваемому корпусу:

• Ищем Precision Boost Overdrive у себя в UEFI и жмем в нем Disable.
• Задаем MAX CPU Boost Clock Override, диапазон 0–200 МГц. Это та частота, которая будет добавлена к максимальному бусту с коробки.
• Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать.

Нюанс. Недостаток напряжения запускает в этом случае технологию Clock Stretcher, которая постоянно мониторит состояние напряжений относительно нагрузки и если замечена сильная просадка напряжения (Vdd drops) — технология спускает частоту, чтобы уберечь систему от сбоя.

Потому вам следует найти такое напряжение, которое позволит процессору выходить в максимальный буст, при этом напряжение не будет выше 1,45–1,47 В.

Undervoolt (Zen+ и Zen2)

Понижение напряжения («даунвольтинг» или «андервольтинг») — процесс, который позволяет уменьшить энергопотребление и тепловыделение, не влияя на производительность системы. То есть мы получаем маржу (запас) между текущими показаниями и заводскими лимитами. Этот запас мы можем сразу же использовать в виде возросших частот.

К счастью делается андервольт проще, чем предыдущие четыре строчки. Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать наш результат. Возможно, самое минимальное значение напряжение может оказаться недостаточным для получения частот, которые мы имели в стоковом состоянии процессора. Для этого мы пошагово добавляем оффсет и смотрим на наш результат.

Хочу обратить ваше внимание на один момент — оффсет у всех процессоров будет разный ввиду уникальности каждой модели процессора, как в плане характеристик кремния, так и в плане базовой точки напряжения от которой действует оффсет. То есть все процессоры уровнять не получится и дабы не ждать часами ответа на форуме с вопросом «от какого напряжения будет двигаться офсет?», мы выставляем самое минимальное значение оффсета и идем смотреть результат в HWInfo. Для наглядности я вам предоставлю формулу как выглядит результирующее напряжение. CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage + Offset voltage в случае если вы выбрали оффсет положительный и CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage – Offset voltage если вы выбрали отрицательный оффсет. Вот собственно и все.

И последнее, результат (функциональность) того или иного метода разгона будет зависеть от прошивки, а если быть точнее, от лени производителя материнских плат. Вам может быть дана функция оффсета, но она может не работать, будьте готовы и к такому повороту события. Безусловно, в этом случае форум будет самым главным вашим помощником.

ПОЧЕМУ ПАРАМЕТР LLC ТАК ВАЖЕН ПРИ РАЗГОНЕ

Любите разгонять?

Параметр Load-Line Calibration поможет вам в этом!

Что такое Load-Line Calibration?

В этой статье вы познакомитесь с параметром Load-Line Calibration или просто LLC.

Почему этот параметр так важен при разгоне процессора и его дальнейшей работе в режиме 24/7?

Содержание

* Если вы хотите знать больше о разгоне компьютера, а также планируйте сравнивать результаты оверклокинга с использованием как воздушных систем охлаждения, так и охлаждения с использованием жидкого азота на платах MSI Z170, обязательно прочитайте эту статью: https://gaming.msi.com/article/skylake-z170-overclocking-experience-247-air-water-and-sub-zero-cooling-oc-results

Глава 1: Для чего нужна функция LLC? Борьба с просадкой напряжения

До того как появилась функция LLC, при разгоне нам всегда приходилось иметь дело с очень неприятным явлением известным как просадка напряжения или Vdroop. Vdroop- это падение напряжения на процессоре при увеличении нагрузки. Система не состоянии поддерживать стабильное напряжение vCore так необходимое для работы в режиме разгона. При увеличении нагрузки, напряжение на процессоре начинает падать, что часто приводит к появлению сбоев в работе и BSOD (синих экранов). В тот самый момент, когда вы думайте, что нашли идеальные настройки для работы вашей системы в режиме постоянного разгона, просадка напряжения на процессоре может привести к неприятным сюрпризам.

Давайте рассмотрим такой пример: вы установили напряжение vCore на процессоре равным 1.3В, чтобы достичь стабильного поведения системы на частоте 4500МГц. Система прекрасно себя ведет в простое и при незначительной нагрузке. Однако, тестирование системы под серьезной нагрузкой, например в таких приложениях как Prime95, приводит к просадке напряжения до 1.27В (а в некоторых случаях и еще меньше), что приводит к появлению нестабильности в работе системы. Поднятие напряжения до более высоких значений в простое, приводит к значительному повышению температуры процессора и, соответственно, к его более быстрой деградации. При увеличение частоты процессора, за счет изменения множителя, пропорционально увеличивается и напряжения на нем, однако, происходящее при этом незначительное падение напряжения создает определенные препятствия для успешного разгона.

Как победить падение напряжения
Для борьбы с этой проблемой была специально придумана функция LLC. LLC означает Load-Line Calibration. Функция увеличивает напряжение vCore, чтобы компенсировать его просадку при высокой нагрузке. Это позволяет нивелировать разницу напряжения на процессоре в простое и под нагрузкой. LLC является незаменимой опцией, когда речь идет об использовании разогнанной системы в режиме 24/7. Но перед тем как вы включите параметр LLC в настройках BIOS вашей системы, дочитайте эту статью до конца.

Глава 2: Различные уровни LLC

Поскольку дизайн цепей питания каждой материнской платы индивидуален, невозможно создать одну настройку, которая компенсировала бы просадку напряжения vCore. Как вы понимаете, технического решения, прекрасно работающего на платах с невысоким энергопотреблением, будет недостаточно для высокопроизводительных плат геймерского и high-end класса, с большим количеством фаз питания и компонентами высокого качества. С другой стороны, функция LLC на материнских платах high-end класса может привести к нежелательному результату на более слабых моделях плат, а именно к чрезмерно высокому напряжению. Также поскольку каждая материнская плата и процессор могут реагировать по разному на включение LLC, сложно разработать одну универсальную настройку LLC одинаково хорошо подходящую для любых конфигураций системы. Вот почему при открытии опции LLC в BIOS вы увидите большое количество параметров (0%, 25%, 50%, 75%, 100%). Для того, чтобы продемонстрировать как легко можно устранить просадку напряжения Vdroop на процессоре, мы возьмем плату MSI Z170A GAMING M7 и процессор Intel i7-6700K. Установим параметр ‘CPU Loadline Calibration Control’ в BIOS в режим ‘Mode 1’. Мы установим напряжение vCore равное 1.3В и разгоним процессор до 4.5ГГц. Запустим тест Prime95.

Как включить LLC на материнской плате Z170A GAMING M7

В игру вступает LLC, поддерживая напряжение на процессоре равным 1.3В (нажмите для увеличения)

Как видите, напряжение vCore под нагрузкой сейчас составляет 1.304В, что точно соответствует установленному в BIOS значению. Мы видим, что напряжение vCore в простое также равно 1.304В. Пример показывает, что LLC это отличное решение для любого оверклокера, позволяющее разгонять систему и получать максимальную стабильность процессора при разгоне. Убедитесь сами, что LLC действительно незаменимая функция при разгоне. Именно для этой материнской платы, которую мы только что протестировали есть только один параметр функции LLC, это ‘Mode 1’. Однако, как мы отметили выше, есть модели материнских плат с большим количеством параметров LLC. Какие же параметры необходимо использовать, что бы получить под нагрузкой на 100% идентичное установленному напряжение?

Глава 3: Практическое применение LLC: Не переусердствуйте

Ключевой момент здесь заключается в тонкой настройке. Выясните какие настройки наиболее оптимальны для вашей системы, когда эффект падения напряжения перестает себя проявлять и в тоже время избегая чрезмерного повышения напряжения. В большинстве случаев настройки 50% или 75% LLC должно быть достаточно. Экстремальные оверклокеры могут попробовать включить параметр в 100%, что в большинстве случаев приведет к значительному повышению напряжения в простое и незначительному повышению напряжения под нагрузкой. Поиск оптимальных настроек это ключ к получению стабильности при разгоне в любых условиях. Однако, будьте аккуратны при повышении напряжения, если планируйте использовать систему в режиме 24/7, поскольку как было сказано выше, работа при повышенном напряжении приводит к быстрому деградированию процессора и сокращению срока его службы. Несмотря на то, что функция LLC незаменима при оверклокинге, будьте аккуратны при ее использовании, также как и при обычном поднятии напряжения vCore на процессоре.

Заключение

При поиске оптимальных настроек для разгона системы, особенно если вы планируйте использовать разогнанную систему 7 дней в неделю, всегда проверяйте наличие опции LLC в BIOS вашей материнской платы и при наличии, обязательно включайте ее. LLC может по-настоящему помочь вам получить несколько лишних сотен мегагерц из вашей системы и улучшить стабильность при разгоне. Однако, исходя из общих соображений безопасности при разгоне, будьте аккуратны при использовании функции LLC. На некоторых материнских платах и в определенных конфигурациях может наблюдаться излишне высокое напряжение на процессоре, что приводит к быстрой его деградации (также зависит от используемой системы охлаждения). На платформе Z170 функция LLC оказывает значительное влияние поскольку регулятор напряжения находится на материнской плате, в то время как на платформе Haswell он спрятан внутри процессора, делая работу функции LLC практически невозможной. LLC делает нашу жизнь проще, попробуйте и убедитесь сами!

Дубль два. Разгоняем материнскую плату ASUS Sabertooth 990FX (страница 3)

Страницы материала

Тестовый стенд

Тестирование Sabertooth 990FX проводилось на следующей конфигурации:

• Процессор: AMD Phenom II X6 1100T;
• Система охлаждения: СВО, Watercool Heatkiller 3.0+ThermoChill PA120.3+Laing DDC-1Plus;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
• Оперативная память: Corsair CMX4GX3M2A1600C7, 2*2 Гбайт DDR3-1600 (7-8-7-20, 1.65 В);
• Видеокарта: NVIDIA GeForce GTX 580 1536 Мбайт 772/1544/1002 МГц;
• Жесткий диск: Western Digital Caviar Blue (WD500AAKS), 500 Гбайт;
• Блок питания: Corsair CMPSU-750HX, 750 Вт;
• Корпус: открытый стенд.

Проверка разгона

Установка напряжений

Ситуация с работой Load Line Calibration прояснилась. В случае с напряжением питания процессора первые два режима приводят к снижению его напряжения, третий (High, 50%) – показывает более-менее стабильные результаты с небольшим завышением под нагрузкой, у четвёртого и пятого это увеличение выражено сильнее. Заметно «привирание» программного мониторинга, поскольку если ему верить, то в режиме High напряжение питания процессора, наоборот, слегка падает, и судя по «софту» можно было бы отдать предпочтение Ultra High.

В случае с напряжением на контроллере памяти, все три режима работы Load Line Calibration приводят к росту его напряжения под нагрузкой. На фоне и так завышенных цифр лучше использовать режим Regular (0%).

Нельзя не отметить то, что материнская плата склонна завышать напряжения питания на северном мосту, на HT и оперативной памяти, что следует учитывать при установке значений в UEFI. А вот напряжение питания южного моста, наоборот, оказывается ниже выставленного.

реклама

Разгон по HTT

Конечно, процессоры серии Black Edition в таком разгоне практически не нуждаются, но ведь не все модели относятся к данной серии, поэтому разгон шины может представлять интерес. Да и свобода выбора не помешает.

Максимальная достигнутая частота с данной материнской платой при сохранении стабильности – 321 МГц:

реклама

В целом, отставание от Crosshair IV Formula и от 990FXA-UD7 не критично, результат разгона по шине можно признать достаточным для большинства ситуаций.

Разгон оперативной памяти

Больное место для процессоров AM3, хотя Gigabyte 990FXA-UD7 немногим ранее показала довольно высокий результат в 2080 МГц. Превзойти этот результат на Sabertooth 990FX не удалось, а вот повторить получилось:

Вероятно, 2080 МГц – предел возможностей стендового процессора в паре с 990FX. Хотя, может ещё и подвернётся возможность проверить это с другими материнскими платами.

Разгон процессора

Исходя из замера напряжений, для разгона процессора было решено использовать режим CPU Load Line Calibration = High, CPU/NB Load Line Calibration = regular.

В первую очередь, разумеется, была предпринята попытка пойти «по проторенной дорожке», опираясь на результат Crosshair IV Formula:

То есть, попытаться достичь значений шины 280+ при множителе CPU NB=10 при коэффициенте умножения процессора x15. Однако стабильности в этом режиме достичь не удалось, возникли так называемые «качели», когда разгон контроллера памяти приводил к снижению частотного потенциала процессора, а разгон процессора приводил к снижению частотного потенциала контроллера памяти. Пришлось откатиться по шине на более низкие значения, что в свою очередь позволило поднять множители для частот работы памяти и её контроллера. Итоговый режим работы:

По сравнению с Crosshair IV Formula результаты разгона практически одинаковые, Sabertooth 990FX в пределах погрешностей лучше разогнала процессор, отлично проявила себя в возможностях работы с памятью, но уступила в плане частоты работы контроллера памяти.

Выставленные в UEFI напряжения питания:

• CPU = 1.55;
• CPU/NB = 1.225;
• DRAM = 1.625;
• NB = 1.125;
• NB HT = 1.2;
• NB 1.8v = 1.82;
• SB = 1.1;
• VDD PCIE = 1.1;
• VDDR = 1.47.

Отмечу, что пришлось сильно завысить напряжение VDDR по сравнению со штатными 1.2 В. Хотя, помечать значения цветом (как опасные) материнская плата начинает только при превышении отметки 1.5 В.

реклама

Ещё из интересного можно сказать, что при установке меню «CPU Power Duty Control» в режим «C.Probe Current» результаты разгона/производительности не менялись при изменении параметров «CPU Current Capability» и «CPU/NB Current Capability», а вот в случае использования «T.Probe Thermal» реакция системы уже была, и проявилась она в результатах производительности (замер производился в LinX 64 bit):

При максимальном значении лимитов производительность в данном случае всё ещё находится на верхней отметке, однако в отличии от режима «C.Probe Current» при снижении пределов потребления процессора и контроллера памяти начинает проявляться падение результатов, причем в случае с установками контроллера памяти падение более сильное.

Отмечу, что при CPU/NB Current Capability

реклама

Сравнение в режиме максимального разгона

Можно сказать то же самое, что и по сравнению производительности в режиме одинаковых частот, Sabertooth 990FX в среднем чуть медленней, но разница в результатах минимальна.

Обзор фирменного ПО

реклама

Данная программа является единственной, представляющей интерес среди поставляемых вместе с материнской платой, причём она объединяет в себе комплекс других утилит. Её главное меню простенькое и небольшое:

Программа разбита на шесть вкладок, первая – «Thermal Radar»:

реклама

Скорость их вращения независимо от разъёма, к которому они подключены, задаётся только от температуры процессора. По крайней мере, у меня по-другому не получилось.

После «Thermal Radar» следует меню «Tool», в котором можно перейти к одной из нескольких утилит:

Для начала – «TurboV EVO»:

Программа позволяет менять значение частоты системной шины, предоставляя возможность «крутить» из-под Windows всеми доступными в UEFI напряжениями питания, а также выставить коэффициент умножения для каждого процессорного ядра в отдельности. При поиске «потолка» разгона весьма удобная утилита.

Следующей по списку идёт «DIGI+ VRM»:

Тут можно обнаружить все те настройки конвертера питания, что присутствуют в UEFI и были рассмотрены ранее.

Следующий раздел – «Sensor Recorder»:

Утилита считывает данные температур/напряжений/скоростей оборотов вентиляторов, и позволяет отслеживать на графике изменения значений во времени.

Далее идет «Ai Charger+»:

Судя по описанию, утилита позволяет выдавать на USB порты втрое более высокий ток для поддержки зарядки мобильных устройств. К сожалению, проверить работу программы мне не на чем.

Вкладка «Monitor» не представляет интереса, дублируя часть функций «TurboV EVO».

В «System Information» можно получить информацию о материнской плате, установленном процессоре и о SPD оперативной памяти:

Вкладка «Settings» не представляет интереса, в ней находятся настройки самой AI Suite II, где можно отключить показ той или иной утилиты в составе комплекса.

Заключение

Конечно, Asus Sabertooth 990FX показала себя отнюдь не идеально, но в целом материнская плата оставила приятные впечатления, особенно это касается возможностей по разгону процессора/оперативной памяти, а также качества и полезности программного обеспечения, поставляемого вместе с ней.

С другой стороны, мне трудно представить себе аудиторию, на которую рассчитано данное решение, ибо сложно найти человека, покупающего материнскую плату на платформе AMD за 6500-7000 рублей, за вычетом бенчеров/энтузиастов и фанатов. Думаю, им материнская плата придётся по душе.

Плюсы:

• Качественная упаковка, обеспечивающая сохранность платы при транспортировке;
• Неплохие способности к разгону как процессора, так и памяти;
• Солидный запас в плане температурного режима материнской платы при разгоне CPU;
• Наличие двух полноценных портов PCI-E X16;
• Гибкие настройки Load Line Calibration для напряжения питания процессора;
• Полезное в процессе разгона программное обеспечение, обладающее всем необходимым функционалом.

Минусы:

Высокая стоимость (

6500-7000 рублей по данным price.ru);

Выражаем благодарность:

• Компании Новая Система и лично Гик Николаю Львовичу за предоставленную на тестирование материнскую плату ASUS Sabertooth 990FX.
• Dushman’у за одолженную для теста Asus Crosshair IV Formula.

Что такое LLC и почему материнские платы MSI Z370 — лучший выбор для оверклокеров?

С самого первого дня разработки материнских плат мы всегда старались обеспечить клиентов наилучшей производительностью. И в этом нам помогает LLC. Возможно, вам уже доводилось слышать о LLC или функции Load-Line Calibration, но что это такое и чем она может вам помочь? В этой статье мы вкратце опишем Load-Line Calibration и расскажем, как она помогает получить максимум от производительности вашего игрового компьютера на базе MSI X399, X370, B350, X299, Z270 или новой материнской платы Z370 GAMING. Мы также остановимся на значимости функции в деле максимального разгона вашего процессора.

Глава 1: Зачем нужна функция LLC?

До появления функции LLC при разгоне нам постоянно приходилось иметь дело с крайне неприятным явлением, известным как «падение напряжения» или Vdroop. Vdroop приводит к небольшому падению напряжения на процессоре при увеличении нагрузки. Системе не удается поддерживать стабильное напряжение vCore, необходимое для работы в режиме разгона. При увеличении нагрузки напряжение на процессоре начинает падать, что часто приводит к появлению сбоев в работе и «синих экранов смерти. Vdroop — неприятный сюрприз, особенно когда вам кажется, что вы нашли идеальные параметры для максимального разгона.

Давайте рассмотрим такой пример: вы установили напряжение vCore на процессоре равным 1,3 В, чтобы достичь стабильного поведения системы на частоте 5000 МГц. Система прекрасно себя ведет в простое и при незначительной нагрузке. Однако тестирование системы под серьезной нагрузкой, например в таких приложениях как Prime95 (как при наличии, так и в отсутствие AVX), приводит к просадке напряжения до 1,27 В (или даже меньшего значения) и нестабильной работе системы: странному поведению компьютера в приложениях и играх, а позже к сбоям системы. Подняв напряжение до более высоких значений в простое, вы значительно увеличите температуру процессора, что в свою очередь ускорит его деградацию при разгоне. Кроме того, при увеличении частоты процессора за счет изменения множителя пропорционально увеличивается и напряжение на нем, однако происходящее при этом незначительное падение напряжения создает определенные препятствия для успешного разгона.

Борьба с падением напряжения для борьбы с просадкой напряжения была специально придумана функция LLC (Load-Line Calibration). Функция увеличивает напряжение vCore, чтобы компенсировать его просадку при высокой нагрузке (точно также как при ручной настройке). Это позволяет нивелировать разницу напряжения на процессоре в простое и под нагрузкой. LLC является незаменимой функцией, когда речь идет об использовании разогнанной системы в круглосуточном режиме. Однако прежде чем включать параметр LLC в настройках BIOS системы, дочитайте эту статью до конца.

Глава 2: Различные уровни LLC

Поскольку дизайн цепей питания каждой материнской платы индивидуален, невозможно создать один параметр, который может компенсировать просадку напряжения vCore на любой модели. Очевидно, технического решения, прекрасно работающего на платах с невысоким энергопотреблением, будет недостаточно для сверхсовременных высокопроизводительных плат (предназначенных для геймеров и разгона) с другими фазами питания и высококачественными компонентами. С другой стороны, функция LLC для сверхсовременных материнских плат может привести к нежелательному результату на слабых моделях плат, а именно к чрезмерно высокому напряжению. Таким образом, поскольку каждая материнская плата и процессор могут по-разному реагировать на действия LLC, сложно разработать одну универсальную функцию LLC, которая бы подходила для всех плат. Именно поэтому в настройках функции LLC в BIOS представлено большое количество параметров: 0 %, 25 %, 50 %, 75 %, 100 %.

Z370 GAMING PRO CARBON AC оборудована 10-фазной цепью питания и функцией LLC для комфортного разгона

Возьмем плату MSI Z370 GAMING PRO CARBON AC и процессор Intel i7-8700K и на их примере покажем процесс устранения падения напряжения. Установим параметр CPU Loadline Calibration Control в BIOS в самый агрессивный режим Mode 1. Теперь установим напряжение vCore в 1,3 В и разгоним процессор до 4,8 ГГц. Запускаем тест Prime95.

Включение функции LLC на материнской плате Z370 GAMING PRO CARBON AC

LLC поддерживает напряжение на процессоре в 1,3 В при нагрузке (нажмите для увеличения изображения)

Как видите, напряжение vCore под нагрузкой сейчас составляет 1,304 В, что точно соответствует установленному в BIOS значению. Здесь же видно, что напряжение vCore при простое также равно 1,304 В. Пример показывает, что LLC это отличное решение для любого оверклокера, позволяющее сильно разогнать систему и получить максимальную стабильность процессора. Таким образом, LLC — ваш лучший друг, если вы задумались о разгоне 🙂 Для материнской платы, которую мы только что протестировали, доступен только один параметр функции LLC — Mode 1. Однако как мы отметили выше, другим моделям материнских плат может быть доступно больше параметров LLC. Какие же параметры использовать, чтобы напряжение под нагрузкой полностью соответствовало требуемому?

Глава 3: LLC в действии: не переусердствуйте

При включении LLC важна тонкая настройка. Выясните какие настройки наиболее оптимальны для вашей системы, чтобы избавиться от падения напряжения и в то же время избежать чрезмерного повышения напряжения при простое. В большинстве случаев 50 % или 75 % LLC должно быть достаточно. Экстремальные оверклокеры могут попробовать включить параметр в 100 %, что в большинстве случаев приведет к значительному повышению напряжения в простое и незначительному — под нагрузкой. Поиск оптимальных настроек – это ключ к получению стабильности при разгоне в любых условиях. Однако будьте аккуратны при повышении напряжения, если планируйте использовать систему в круглосуточном режиме, поскольку как было сказано выше, работа при повышенном напряжении приводит к быстрому деградированию процессора и сокращению срока его службы. Несмотря на то, что функция LLC незаменима при разгоне, будьте аккуратны при ее использовании, так же как и при обычном увеличении напряжения vCore на процессоре.

Вы также можете использовать LLC при включении секундного разгона Game Boost

Заключение

При разгоне системы, особенно если вы планируйте использовать ее в круглосуточном режиме, всегда проверяйте наличие функции LLC в BIOS вашей материнской платы и при наличии обязательно включайте ее. LLC может помочь вам выжать несколько лишних сотен мегагерц из вашей системы и улучшить стабильность при разгоне. Однако исходя из общих соображений безопасности при разгоне, будьте аккуратны при использовании функции LLC. На некоторых материнских платах и в определенных конфигурациях может наблюдаться излишне высокое напряжение на процессоре, что приводит к быстрой его деградации (также зависит от используемой системы охлаждения). Функция LLC особенно важна на Z370, предназначенных для 6-ядерных процессоров, требующих идеальной высокоскоростной подачи энергии.

LLC делает нашу жизнь проще — убедитесь в этом сами!

К счастью, все материнские платы MSI Z370 поддерживают LLC и готовы сделать любой процессор Coffee Lake еще мощнее. Доступные модели:

Обзор материнской платы ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING: разгон в квадрате

Лаборатория 3DNews довольно часто тестирует материнские платы форм-фактора mini-ITX. Например, в прошлом году вышел сравнительный обзор шести устройств на базе чипсета Z270 Express. Уже в этом году, совсем недавно, вы могли познакомиться с моделью ASRock Fatal1ty Z370 Gaming-ITX/ac. Эта плата нас очень порадовала и, по мнению редакции, более чем достойна присутствовать в производительном, но компактном системном блоке. В рамках сегодняшнего обзора вы познакомитесь с устройством из той же оперы: ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING тоже обладает характеристиками, необходимыми как для разгона центральных процессоров Coffee Lake, так и для установки всех современных комплектующих.

⇡#Технические характеристики и упаковка

На момент тестирования ROG STRIX Z370-I GAMING была единственной mini-ITX-платой ASUS для платформы LGA1151-v2, которую можно было найти в продаже. Технические характеристики этой модели приведены в таблице.

Устройство поставляется в небольшой, но красочной картонной коробке. Помимо платы, в ней нашлось много как полезных, так и не очень аксессуаров:

• руководство пользователя, стикеры с логотипом ROG, наклейки для SATA-кабелей, а также оптический носитель с программным обеспечением и драйверами;
• заглушка для корпуса;
• четыре SATA-кабеля;
• удлинитель для подключения RGB-ленты;
• фиксатор для безопасной установки центрального процессора;
• купон на скидку при покупке моддинг-аксессуаров в интернет-магазине;
• пластина для установки M.2-устройств форм-фактора 2242;
• нейлоновые стяжки;
• выносная антенна от беспроводного модуля связи;
• переходник Q-Connector, облегчающий подключение органов управления корпуса.

⇡#Дизайн и возможности

Большинство материнских плат форм-фактора mini-ITX имеют схожую компоновку элементов: текстолит со сторонами 170 × 170 мм позволяет распаять два слота DIMM и один разъем PCI Express x16. Однако в ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING применяется еще и несколько оригинальных наработок.

Тем, кто мало знаком с компактными игровыми системами, предлагаю сначала проштудировать обзоры следующих корпусов: Fractal Design Node 202 и Dr Zaber Sentry (Slim Desktop) и Fractal Design Define Nano S.

ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING имеет классическое расположение элементов на печатной плате. Так, единственный слот расширения — PCI Express x16 — распаян в нижней части, слоты DIMM — справа от процессорного гнезда, разъемы питания находятся так, как показано на фотографии несколькими абзацами ниже. Некоторые производители зачем-то экспериментируют с компоновкой этих элементов, поэтому во время сборки компактного системного блока приходится сталкиваться с теми или иными сложностями, которые, ясное дело, нам ни к чему. В случае с ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING никаких проблем не возникнет ни при использовании корпуса форм-фактора Slim Desktop, ни при попытке собрать систему в башне с приставкой «мини».

Единственный PEG-порт получил дополнительный металлический каркас под названием SafeSlot. По данным ASUS, он увеличивает прочность порта в 1,8 раза при нагрузке на излом и в 1,6 раза при нагрузке на выдергивание.

Плата оснащена тремя 4-штырьковыми разъемами для подключения вентиляторов — это стандартное количество для устройств форм-фактора mini-ITX. При сборке системы в корпусе Slim Desktop такого числа коннекторов вполне достаточно. Допустим, мы собираем ПК на базе Fractal Design Node 202. Тогда к одному контакту мы подключим вентилятор процессорного кулера, а к двум остальным (при желании и возможности) — пару вентиляторов для дополнительного обдува видеокарты. При сборке системы в корпусе Mini-Tower такого количества 4-контактных разъемов может не хватить. Например, NZXT Manta поддерживает установку шести вентиляторов без учета крыльчаток процессорной СО. Поэтому при сборке системы заранее обзаведитесь всеми необходимыми переходниками и разветвителями.

ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING ловко управляет частотой вращения вентиляторов как с ШИМ, так и без нее. Разъем AIO_PUMP распаян, на мой взгляд, очень неудачно — он буквально втиснут между беспроводным модулем и радиатором охлаждения. В итоге подобраться к нему не так просто. Сам порт, как видно из названия, подходит для подключения не только вентиляторов, но и помпы СВО.

В 2018 году без подсветки, интегрированной в материнскую плату, — никуда: у ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING светодиоды расположены по всей правой стороне. А еще к ней можно подключить светодиодную ленту и в приложении AURA Sync выбрать один из 12 запрограммированных режимов работы подсветки.

Из действительно полезного отмечу наличие в верхнем правом углу печатной платы цветных индикаторов Q-Leds, которые успешно заменяют экран POST-сигналов. Светодиоды весьма наглядно демонстрируют, на каком элементе застопорилась загрузка системы: на процессоре, памяти или графическом адаптере.

В отличие от большинства материнских плат форм-фактора mini-ITX, ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING оснащена сразу двумя портами M.2. В этом плане герой обзора выглядит интереснее ранее упомянутой ASRock Fatal1ty Z370 Gaming-ITX/ac. Разъемы расположены с обеих сторон печатной платы, к ним подведено по четыре линии PCI Express 3.0. Один порт работает в том числе и в режиме SATA, оба позволяют использовать накопители форм-факторов 2242, 2260 и 2280. Для установки SSD длиной 43 мм потребуется воспользоваться переходником, который идет в комплекте.

Вообще, считается, что установка SSD на обратной стороне матплаты ни к чему хорошему не приведет, так как горячий накопитель (а современные NVMe-устройства достаточно сильно греются) будет замурован в узком пространстве между текстолитом и крышкой корпуса. В этом плане, конечно, многое зависит и от самого корпуса. Например, в Phanteks Enthoo Evolv Shift (обзор этой весьма интересной мини-башни мы опубликуем немного позже) M.2-накопителю точно не поздоровится, ведь он окажется между матплатой и видеокартой. В каком-нибудь Lian Li PC-05, наоборот, SSD, установленный на обратной стороне матплаты, будет постоянно обдуваться корпусным вентилятором.

Избавиться от троттлинга SSD в ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING поможет в том числе и чипсетный радиатор, который обзавелся отсеком для установки твердотельного накопителя. Пользователь просто ставит привод в M.2-слот и накрывает его крышкой, которая соприкасается с элементами накопителя при помощи термопрокладки. Производитель заявляет, что такое охлаждение способно снизить температуру накопителя на 20 градусов Цельсия.

Помимо M.2-портов, на плате распаяно сразу четыре разъема SATA 6 Гбит/с.

К сожалению, на I/O-панели ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING нет ни одного порта USB 3.1. Пожалуй, это ее единственный недостаток. В наличии только по четыре USB 2.0 и USB 3.0 (один из разъемов 3.0 — C-типа).

И все же у платы есть разъем USB 3.1 — внутренний. За его реализацию отвечает контроллер ASMedia ASM2142. Он понадобится при подключении соответствующих портов на лицевой панели компьютерного корпуса. Решение оригинальное, однако ложечкой дегтя является тот факт, что пока такие модели корпусов не слишком распространены, а компактные — так тем более.

У предшественницы, ASUS ROG Strix Z270I Gaming, был один заметный просчет — среди внутренних разъемов не было USB 2.0. Отсутствие такого порта в ряде случаев приводило к проблемам во время сборки систем с СВО и вентиляторами. Например, некоторые модели Corsair, NZXT, Thermaltake и других производителей управляются только при подключении устройства к материнской плате по внутреннему USB 2.0. С его помощью осуществляется мониторинг, меняется режим работы помпы (тихий или производительный) и задается частота вращения вентиляторов. Ничего критичного в отсутствии этого разъема нет, но оно лишает пользователя возможности использовать весь набор функций, предусмотренный создателями устройства. К счастью, у ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING внутренний USB 2.0 присутствует.

Помимо колодки для подключения корпусных кнопок управления, среди интегрированных интерфейсов присутствуют 13-контактный TPM, HD Audio и T_Sensor для подключения внешней термопары.

Контроллеры ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING

Изменения на этом не закончились. Теперь у ASUS ROG STRIX Z370-I GAMING в основе беспроводного модуля Wi-Fi GO! лежит контроллер Realtek RTL8822BE, установленный в разъем M.2 с ключом «E». Он поддерживает стандарты 802.11a/b/g/n/ac и Bluetooth 4.2 и обеспечивает соединение в диапазонах 2,4 и 5 ГГц с пиковой пропускной способностью до 867 Мбит/с. Такой же чип применяется, например, в материнской плате ASUS ROG Strix X299-E Gaming. В ASUS ROG Strix Z270I Gaming использовался чип Qualcomm Atheros QCNFA364A.

В основе звуковой подсистемы Supreme FX лежит чип Realtek ALC1220A. Производитель утверждает, что ему достаются «эксклюзивные версии» этого аудиопроцессора, поэтому в названии присутствует вторая буква «А». По сравнению со «стандартным» Realtek ALC1220 соотношение «сигнал — шум» у «элитных» выше — 113 против 108 дБ. Традиционно для дорогих плат в состав аудиотракта включены высококачественные конденсаторы Nichicon и операционные усилители RC4580 и OPA1688 от Texas Instruments. Сам аудиочип экранирован, а все элементы звуковой системы отделены от остальных компонентов платы полосой текстолита, которая не проводит ток.

Intel Coffee Lake: разгон Core i7-8700K

Страница 2: Основы разгона и напряжения

Стабилизация напряжений и Loadline/LLC

Еще с процессорами Skylake Intel отказалась от интегрированного стабилизатора напряжений (FIVR, Fully Integrated Voltage Regulator). После Kaby Lake2 то же самое верно и для Coffe Lake. Поэтому производителям материнских плат приходится добавлять собственные стабилизаторы напряжений, которые должны обеспечивать достаточные возможности для разгона. В результате разгон вновь существенно зависит от возможностей материнской платы – по сравнению, например, с процессорами Haswell.

Вместе с тем изменение схемы питания означает, что некоторые напряжения и взаимосвязи, которые оказывали существенное влияние на поведение Haswell и ограничивали разгон, теперь остались в прошлом. Можно сказать, что разгон вновь стал несколько проще (сравним со старыми поколениями Sandy Bridge и Ivy Bridge). Также вернулись эффекты Loadline Vdrop или Vdroop. Новичков могут несколько запутать “разные” значения VCore (UEFI и Windows Idle, реальные значения Windows в режиме бездействия и Windows под нагрузкой).

Начнем с эффекта Vdrop. Под Vdrop понимают разницу между напряжением, выставленным в UEFI BIOS, и реальным напряжением под Windows в режиме бездействия. Например, если в UEFI выставлено фиксированное напряжение Vcore (скажем, 1,2 В), под Windows мы получим несколько иное значение, как правило, немного меньше (скажем, 1,176 В вместо 1,2 В, выставленных в BIOS). Данный феномен и называется Vdrop. Что касается Vdroop, то под этим термином понимают падение напряжения VCore в режиме бездействия и под полной нагрузкой. Если взять наш пример, то напряжение 1,176 В в режиме бездействия под нагрузкой может упасть до 1,120 В. Падения Vdrop/Vdroop сделаны намеренно, чтобы “сгладить” пики напряжений при изменении нагрузок, а также продлить срок службы CPU и подсистемы питания.

Данной особенности противодействует технология LLC (Load Line Calibration). Она предотвращает падение напряжений под нагрузкой или даже повышает напряжение в зависимости от выставленного уровня.

Функция LLC довольно полезна, поскольку при активной LLC в UEFI достаточно выставить 1,3 В, чтобы получить реальные 1,3 В, иначе пришлось бы выставлять 1,4 В в UEFI (при нормальном режиме Intel Loadline). Но не следует забывать, что при использовании LLC и изменении нагрузки возможны пики напряжений, которые существенно превышают уровень, выставленный в UEFI. И они могут быть больше, чем в обычном режиме UEFI с завышенным напряжением (с Intel Loadline).

На материнской плате ASUS ROG Maximus X Apex, которая используется в статье, технология ASUS Loadline реализована следующим образом:

В UEFI для тестов Load Line Calibration мы выставляли напряжение VCore 1,30 В.

Мы получили следующие значения:

• LLC Level 0: 1,312 В в режиме бездействия (-12 мВ “Vdrop”) и 1,376 В под нагрузкой (-64 мВ “Vdroop”)
• LLC Level 1: 1,296 В в режиме бездействия (4 мВ Vdrop) и 1,168 В под нагрузкой (128 мВ Vdroop)
• LLC Level 2: 1,296 В в режиме бездействия (4 мВ Vdrop) и 1,200 В под нагрузкой (96 мВ Vdroop)
• LLC Level 3: 1,296 В в режиме бездействия (4 мВ Vdrop) и 1,216 В под нагрузкой (80 мВ Vdroop)
• LLC Level 4: 1,296 В в режиме бездействия (4 мВ Vdrop) и 1,248 В под нагрузкой (48 мВ Vdroop)
• LLC Level 5: 1,312 В в режиме бездействия (-12 мВ “Vdrop”) и 1,280 В под нагрузкой (32 мВ Vdroop)
• LLC Level 6: 1,312 В в режиме бездействия (-12 мВ “Vdrop”) и 1,344 В под нагрузкой (-32 мВ “Vdroop”)
• LLC Level 7: 1,312 В в режиме бездействия (-12 мВ “Vdrop”) и 1,376 В под нагрузкой (-64 мВ “Vdroop”)
• LLC Level 8: 1,328 В в режиме бездействия (-28 мВ “Vdrop”) и 1,424 В под нагрузкой (-124 мВ “Vdroop”)

Как можно видеть, в режиме LLC Level 1 мы получаем работу Load Line в соответствие со спецификациями Intel. В случае LLC Level 8 мы получаем обратный эффект относительно Intel Load Line (особенно под нагрузкой), напряжение VCore увеличивается, а не падает. Так что уровни LLC от 6 до 8 лучше избегать, особенно на высоких напряжениях VCore.

На материнской плате ASRock Fatal1ty Z370 Gaming K6 технология LLC с процессорами Coffee Lake реализована следующим образом:

В UEFI для тестов Load Line Calibration мы выставляли напряжение Vcore 1,30 В.

Мы получили следующие значения:

• LLC Level 1: 1,296 В в режиме бездействия (4 мВ Vdrop) и 1,312 В под нагрузкой (-12 мВ “Vdroop”)
• LLC Level 2: 1,296 В в режиме бездействия (4 мВ Vdrop) и 1,216 В под нагрузкой (80 мВ Vdroop)
• LLC Level 3: 1,280 В в режиме бездействия (20 мВ Vdrop) и 1,152 В под нагрузкой (128 мВ Vdroop)
• LLC Level 4: 1,280 В в режиме бездействия (20 мВ Vdrop) и 1,136 В под нагрузкой (144 мВ Vdroop)
• LLC Level 5: 1,280 В в режиме бездействия (20 мВ Vdrop) и 1,120 В под нагрузкой (160 мВ Vdroop)

Как можно видеть, ASUS и ASRock реализовали LoadLine Calibration по-разному. У ASRock LLC Level 5 соответствует спецификациям Intel Loadline, а в LLC Level 1 напряжение даже увеличивается по сравнению со спецификациями Intel (под нагрузкой). Так что мы рекомендуем избегать LLC Level 1 при выставлении VCore на очень высокие значения.

Важные напряжения

Перейдем к рассмотрению напряжений и их корректного использования.

Конечно, основным напряжением можно назвать VCore, то есть напряжение ядер CPU. Оно обеспечивает питание вычислительных ядер и напрямую влияет на результаты разгона (тактовую частоту CPU). В документации 7-го поколения процессоров Core (она верна и для Coffee Lake) указано максимально допустимое напряжение ядер 1,52 В, однако оно соответствует состоянию без разгона, а также значению в UEFI без LLC. Если учитывать технологию Intel Loadline, то в Windows под нагрузкой напряжение составляет около 1,4 В. Но все же с учетом 14-нм техпроцесса стоит подстраховаться. Для работы в режиме 24/7 лучше не превышать планки VCore 1,35 В (даже если CPU хорошо охлаждается). Кроме того, даже при таком уровне следует помнить о возможном выходе из строя CPU и существенном снижении срока службы.

Следующие значимые напряжения – VCCIO и VCCSA, влияющие на оперативную память и ее частоту, а также встроенный контроллер памяти IMC в CPU. Дополнительного входного напряжения (которое значилось VCCin или Input Voltage), знакомого нам по процессорам Haswell и Haswell Refresh (Devil’s Canyon), больше нет. Отдельного напряжения кэша тоже не предусмотрено – кэш и ядра работают на одном напряжении VCore.

Ниже мы привели краткий обзор отдельных напряжений, а также стандартные и максимальные рекомендованные значения: