Monster setelah liburan: AMD Threadripper 2990WX 32-Core dan 2950X 16-Core (bagian 5)

Bagian 1 → Bagian 2 → Bagian 3 → Bagian 4 → Bagian 5

Perbandingan termal dan XFR2: Ingatlah untuk mengeluarkan plastik dari pendingin!

Setiap alat berat mengejar sasaran dengan prioritas berbeda: kinerja, konsumsi, kebisingan, kinerja termal atau biaya. Sangat sulit untuk menjangkau semua orang sekaligus, jadi memilih dua atau tiga tujuan adalah ide yang bagus. Bagaimana cara kehilangan di SEMUA ARAH ARAH? .. Selamat datang di dunia saya. Dunia tempat saya pertama kali menguji AMD Ryzen Threadripper 2990WX 32-core, lupa mengeluarkan plastik dari pendingin cairan saya.

Jangan memasang kembali sistem setelah penerbangan panjang.

Hampir semua pendingin baru, unit udara, cairan dan air, dilengkapi dengan gasket, busa, sekrup, kipas dan seperangkat instruksi. Tergantung pada pabrikan dan jenis kemasan, bagian bawah pendingin prosesor akan disiapkan dalam dua cara:

1. Pelumas termal pra-diterapkan
2. Pita plastik berperekat kecil untuk melindungi pemolesan selama pengangkutan

Temui dalam ulasan kami pendingin udara Wraith Ripper besar yang diproduksi oleh Cooler Master, tetapi dipromosikan oleh AMD sebagai pendingin dasar untuk prosesor Threadripper 2. Baru, pelumas termal diterapkan secara padat ke seluruh pangkalannya. Ketika saya mencoba mengambil foto, saya mengacaukan semuanya.



Juga termasuk dalam ulasan kami adalah pendingin cair Enermax Liqtech TR4 dengan tabung pasta termal. Bagian bawah unit yang bersentuhan dengan CPU ditutupi dengan pita plastik berperekat berperekat.


Contoh Twitter TechTeamGB

Jadi, saat pengakuan dosa. Kit survei kami tiba sehari lebih awal dari saya. Tindakan itu terjadi selama perjalanan saya dengan Inggris di San Francisco pada KTT Flash Memory dan Intel Datacenter Summit. Dalam koper saya, saya membawa motherboard X399 (ASUS ROG Zenith), tiga chip X399 (2990WX, 2950X, 1950X), motherboard X299 (Formula ASRock X299 OC), beberapa chip Skylake-X, catu daya Corsair AX860i, RX 460, mouse , keyboard, kabel - cukup komponen untuk merakit dua sistem dan menggunakan monitor di kamar hotel untuk pengujian. Setelah penerbangan langsung 11 jam, dua jam di kontrol paspor, dan lebih dari satu jam di taksi Uber ke hotel saya, saya menyusun sistem dengan 2990WX.

Saya tidak melepas plastik pada pendingin Enermax. Saya tidak memperhatikan ini. Saya bahkan menerapkan pelumas termal ke prosesor dan tidak curiga, bahkan ketika saya mengencangkan sekrup.

Saya menyetel sistem ke frekuensi memori maksimum yang didukung, menginstal Windows, menginstal pembaruan keamanan, menginstal tes, dan memulai sistem sepanjang malam ketika saya tidur. Saya bahkan tidak curiga bahwa plastik itu tetap melekat. Di pagi hari, ruang tes sudah selesai bekerja. Setelah menyelesaikan beberapa tes tambahan, seperti mengukur latensi frekuensi dasar, saya pergi untuk mengganti prosesor dengan 2950X. Pada saat itulah saya menampilkan wajah yang ekspresif.



Ketika saya melihat pelumas termal dioleskan pada prosesor dan plastik, saya menyadari bahwa saya harus memulai kembali semuanya. Setelah melepaskan plastik, saya memasukkan prosesor, mengatur sistem, kali ini dengan profil termal terbaik.

Kinerja termal itu penting.

Tujuan dari setiap sistem adalah untuk mempertahankannya di "jendela suhu" yang tepat untuk operasi yang stabil: sebagian besar prosesor dirancang untuk bekerja dengan benar pada suhu hingga 105 ° C, setelah itu mereka dimatikan untuk menghindari kerusakan akibat kerusakan termal. Ketika sebuah prosesor menggerakkan elektron dalam rantai dan melakukan segala macam hal yang diperlukan, ia menghabiskan energi. Daya ini hilang karena panas, hilang dari chip dalam dua arah utama: soket dan pendingin.



Prosesor AMD Threadripper memiliki bahan antarmuka termal antara matriks silikon dan heat sink - solder timah indium. Ikatan logam-logam langsung diperlukan untuk transfer panas langsung. Prosesor Intel modern menggunakan thermal paste silikon alih-alih lapisan ini, yang mentransfer panas lebih buruk, tetapi memiliki satu keuntungan penting - ia mampu bertahan lebih banyak siklus termal. Saat logam memanas, mereka berkembang: dua logam yang terikat bersama dengan koefisien ekspansi termal yang berbeda, melewati banyak siklus pemanasan, akan retak dan kehilangan efisiensi. Pasta termal menghilangkan masalah ini. Selain itu, pelumas termal lebih murah. Jadi memilih antarmuka termal adalah pertukaran antara harga, daya tahan, dan kinerja.

Ada pendingin prosesor di atas heat sink, tetapi ada antarmuka termal lain di antara mereka, penggunanya dapat memilih. Pilihan termurah adalah pelumas termal silikon biasa dengan harga satu sen per galon, tetapi penggemar kinerja dapat memilih pelumas termal berbasis perak atau campuran lain dengan karakteristik termal yang baik. Biasanya, kemampuan pasta untuk mendistribusikan di bawah tekanan adalah kualitas positif. Pendukung kecepatan ekstrem dapat menggunakan lapisan logam cair, mirip dengan varian solder, yang hampir selalu mengikat prosesor dengan pendingin.

Jadi, apa yang terjadi jika Anda tiba-tiba mengoleskan beberapa mikron plastik yang tidak berguna secara termal antara heat sink dan pendingin prosesor?

Pertama-tama, perpindahan panas akan mengerikan. Ini berarti bahwa energi panas tetap ada di dalam pasta, menyebabkan prosesor menyerap panas sambil menaikkan suhu. Ini, pada kenyataannya, adalah kasus yang sama ketika pendingin dipenuhi dengan prosesor besar - penyerapan panas oleh prosesor menjadi masalah nyata. Hal ini menyebabkan peningkatan suhu yang dipercepat hingga gradien suhu sama dengan pelepasan energi panas. Prosesor menjadi terlalu panas, mode darurat diaktifkan untuk situasi termal darurat, mengurangi tegangan dan frekuensi ke level yang sangat rendah. Kinerja turun ke bawah.

Apa yang dilihat pengguna di sistem? Bayangkan prosesor Anda berjalan pada 600 MHz saat rendering, alih-alih basis yang baik 3125 MHz (lihat halaman sebelumnya). Suhu dasar lebih tinggi, suhu beban lebih tinggi, suhu perumahan lebih tinggi. Tapi Anda bisa mengeringkan baju basah agar panasnya tidak hilang. Sedikit kepanasan tidak merusak prosesor, tetapi jumlah yang besar bisa membuatnya sangat lemah.
AMD XFR2

Pada akhirnya, masalah seperti itu membahayakan AMD lebih dari yang bisa Anda bayangkan. Cara AMD mengimplementasikan mode turbo pada prosesor baru bukan lagi tabel pencarian dengan daftar "core yang dimuat -> frekuensi turofrekuensi". Itu tergantung pada daya, arus dan batas termal dari chip yang diberikan. Jika ada ruang untuk pertumbuhan, platform AMD akan menambah frekuensi dan tegangan. Penyesuaian termal ini dilakukan oleh apa yang AMD sebut XFR2, atau eXtended Frequency Range 2.

Di Tech Day for Threadripper 2 AMD, kami disajikan dengan grafik yang menunjukkan efek penggunaan pendingin yang lebih kuat terhadap kinerja: peningkatan sekitar 10% dalam hasil pengujian dengan peningkatan potensi disipasi panas. Gunakan sistem di ruangan dengan suhu sekitar yang rendah, dan AMD akan memberikan peningkatan produktivitas sebesar 16% dibandingkan dengan sistem drainase.



Namun, yang sebaliknya juga benar. Memiliki selembar plastik di mana perpindahan panas yang baik seharusnya meningkatkan frekuensi dan tegangan, kami mendapatkan penurunan kinerja yang signifikan.

Kinerja plastik:

Jadi, meskipun digunakan di kamar hotel ber-AC, plastik ekstra ini memiliki efek yang menentukan dalam sebagian besar pengujian kami. Inilah kerusakan yang disebabkannya:



















Dalam semua pengujian multi-ulir, saat CPU dimuat dengan berat, ada penurunan kinerja yang signifikan. Blender menunjukkan pengurangan 20% dalam throughput, POV-Ray turun 10%, untuk 3DPM kerugiannya 19%. Hasil PCMark tidak berkurang secara signifikan, karena memiliki banyak tes single-threaded, dan dalam beberapa tes kami bahkan melihat penyimpangan di arah lain, misalnya, di WinRAR, yang tergantung pada DRAM. Tolok ukur lain yang tidak tercantum termasuk pengujian kompilasi kami, di mana sistem "plastis" hanya 1% lebih lambat, atau Dolphin, yang menunjukkan perbedaan satu detik.

Apa yang telah saya pelajari?

Jangan bodoh. Merakit bangku tes dengan komponen baru, karena sangat lelah, dapat menyebabkan tes berulang.

Kesimpulan: tidak semua inti terlahir sama

Desain prosesor seringkali merupakan proses penyesuaian. Untuk mendapatkan kinerja, arsitek harus menyeimbangkan perhitungan dengan bandwidth, dan selalu memiliki data yang cukup "memberi makan binatang" - memuat inti prosesor. Jika "binatang buas" dibiarkan menganggur, ia menghabiskan energi tanpa melakukan pekerjaan apa pun. Mengatur kombinasi sumber daya yang tepat adalah tugas yang sulit, dan oleh karena itu perusahaan prosesor terkemuka mempekerjakan ribuan insinyur untuk membuat sistem bekerja dengan baik. Dan ketika desain utama sudah siap, itu menghasilkan sejumlah ahli waris.

Terkadang produk eksotis jatuh dari tumpukan umum. Generasi baru prosesor AMD Ryzen Threadripper sama eksotisnya. Tampaknya penggantian langsung dibuat untuk komponen-komponen generasi sebelumnya, mirip dengan mereka, tetapi dengan penundaan yang lebih baik dan frekuensi yang lebih tinggi. Komponen-komponen ini sudah terkenal, dan kami mendapatkan peningkatan yang diharapkan dengan cara biasa. Dan pada saat ini, silikon tambahan, termasuk dalam 2990WX, tanpa akses langsung ke memori, melemparkan kunci pas ke dalam mekanisme yang sudah ada.


2950X (kiri) dan 2990WX (kanan)

Ketika semua core secara langsung ditautkan ke memori, seperti 2950X, semua core dianggap sama, dan menyeimbangkan beban kerja adalah tugas yang cukup sederhana. Dengan rilis prosesor baru, kami mendapatkan situasi yang ditunjukkan pada gambar di sebelah kanan. Sekarang, hanya beberapa core yang secara langsung terkait dengan memori, sedangkan sisanya tidak. Agar data dapat berpindah dari salah satu inti "jauh" ke memori utama, diperlukan "lompatan" tambahan, yang menambah latensi. Dan ketika semua kernel meminta akses, ada kemacetan.

Untuk memanfaatkan sepenuhnya kapabilitas arsitektur seperti itu, beban kerja tidak boleh intensif memori. Dalam tugas-tugas seperti menghitung gerakan partikel, penelusuran sinar, rendering adegan dan dekompresi, pemuatan penuh dari 32 core memungkinkan prosesor untuk menjadi bintang pengujian kami dan membuat rekor baru.

Dalam gaya Janus yang bermuka dua, dengan beban kerja lain yang secara historis bergantung pada jumlah inti, seperti fisika, transkode, dan kompresi, struktur dua modul menyebabkan hilangnya kinerja yang signifikan. Akibatnya, di sini, tampaknya, tidak ada hasil rata-rata - baik beban kerja menunjukkan hasil yang sangat baik pada prosesor baru, atau itu adalah bagian dari paket pengujian berkualitas tinggi kami.

Bagian dari masalahnya adalah distribusi daya dari prosesor yang sangat besar ini. Seperti yang ditunjukkan pada halaman 4, semakin banyak chiplet yang ada dalam game, atau semakin banyak Mesh, semakin banyak energi yang disuplai tidak ke inti, tetapi ke jaringan internal seperti uncore atau Infinity Fabric. Membandingkan satu tautan IF di 2950X dengan enam di 2990WX, kami menemukan bahwa IF sekarang mengkonsumsi 60-73% dari total daya chip pada beban ringan, dan 25-40% pada tinggi.

Bahkan, pada beban penuh, chip seperti 2990WX hanya menggunakan 60% dari anggaran daya untuk frekuensi prosesor. Dalam EPYC 7601, karena saluran memori tambahan, core hanya mengkonsumsi 50% dari anggaran daya yang sedang dimuat. Pastikan bahwa setelah AMD dan Intel menyelesaikan pertarungan untuk jumlah core, tujuan selanjutnya dalam daftar mereka adalah interkoneksi.

Tetapi efek samping dari kenyataan bahwa chip tidak menggunakan semua daya untuk menyalakan core, dan juga memiliki arsitektur bimodal, adalah bahwa beberapa beban kerja tidak akan diskalakan, dan dalam beberapa kasus ada regresi.

Bos Besar: AMD 32-core hippo

Tidak ada keraguan bahwa ketika AMD Ryzen Threadripper 2990WX mendapat kesempatan untuk bekerja sepenuhnya, ia akan melakukannya dengan senang hati. Kami dapat melakukan overclock sistem ke 4 GHz pada semua core hanya dengan mengubah pengaturan BIOS, meskipun AMD juga mendukung Windows Precision Boost Overdrive untuk memeras lebih banyak dari chip. Pada saat yang sama, konsumsi daya saat menggunakan setengah inti pada frekuensi 4,0 GHz melonjak hingga 260 watt, dan CPU yang terisi penuh menghabiskan hingga 450-500 watt dan terkadang melebihi 600 watt. Pengguna perlu memastikan bahwa motherboard dan catu daya mereka siap untuk melakukan tugas seperti itu.



Inilah saat ketika saya akhirnya mengatakan apakah kami merekomendasikan untuk membeli produk AMD baru. Kemampuan untuk menempatkan 2950X bukannya 1950X di slot Anda, juga dengan harga lebih rendah, tampaknya sangat menarik bagi kami. Namun, 2950X sudah merupakan produk khusus untuk kinerja tinggi - dan 2990WX mengambil tongkat dan membawanya ke kejauhan, membuat prosesor niche yang paling kuat. Sejujurnya, tidak dalam semua kasus produktivitasnya sehebat yang diharapkan, dan penerapannya masuk akal untuk sejumlah kecil beban kerja, yang ternyata tidak ada bandingannya. Dan meskipun melampaui hampir semua prosesor lain dalam uji kompilasi kami, ada satu prosesor yang mengalahkannya: 2950X.

Untuk sebagian besar pengguna, 2950X sudah cukup. Untuk beberapa pilih, 2990WX akan menjadi prosesor terbaik di dunia.

Terima kasih telah tinggal bersama kami. Apakah Anda suka artikel kami? Ingin melihat materi yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikannya kepada teman-teman Anda, diskon 30% untuk pengguna Habr pada analog unik dari server entry-level yang kami buat untuk Anda: Seluruh kebenaran tentang VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps dari $ 20 atau bagaimana membagi server? (opsi tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).

3 bulan gratis ketika membayar untuk Dell R630 baru untuk jangka waktu enam bulan - 2 x Intel Deca-Core Xeon E5-2630 v4 / 128GB DDR4 / 4x1TB HDD atau 2x240GB SSD / 1Gbps 10 TB - dari $ 99,33 sebulan , hanya sampai akhir Agustus, pesan bisa disini

Dell R730xd 2 kali lebih murah? Hanya kami yang memiliki 2 x Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 TV dari $ 249 di Belanda dan Amerika Serikat! Baca tentang Cara Membangun Infrastruktur Bldg. kelas menggunakan server Dell R730xd E5-2650 v4 seharga 9.000 euro untuk satu sen?