Vliv napětí a frekvence na teplotu procesoru | Kapitola 2
Seznam kapitol
V létě je chlazení procesorů velmi propíraným tématem a proto jsme se rozhodli, že zkusíme sami zjistit, nakolik je rozhodující frekvence a nakolik použité napětí - ve vztahu k výsledné teplotě CPU. Pokusili jsme se zmapovat který z těchto činitelů, spolu z typem jádra procesoru, má na "topení" největší vliv a co to s teplotou "udělá" když se s danou hodnotou "pohne". Tentokrát jsme se zaměřili na procesory AMD Athlon XP.
Testovali jsme na základní desce s nForce2 (ABIT NF7-S rev. 1.2), jako chladič jsme použili Spire 5F271B1L3 FalconRock I s měděným středem, který má konstantní otáčky, přesněji 2300 ot/min. Je to levný a dobře dostupný chladič takže se dá předpokládat, že bude relativně rozšířen. Testovali jsme v uzavřené skříni. Teploty byly odečítány ze dvou čidel. Jednu z teplot jsme odečítali z čidla pod procesorem, druhou nám ukazoval digitální teploměr, jehož čidlo bylo umístěno v chladiči procesoru.
Použitými procesory tedy byly Athlon XP 1700+ Palomino, Athlon XP 1700+ Thoroughbred (B0) a Athlon XP 2500+ Barton. Testování bylo prováděno pří různých frekvencích a napětích a použili jsme testovací program Prime95.
Začneme Athlonem XP s 0,18um jádrem Palomino. Palomino není zrovna kandidátem na vysoké frekvence - teplota s frekvenci rapidně stoupá (odhad koeficientu: 1.6C každých 100MHz). Ve skutečnosti procesory s tímto jádrem končily před prahem 1.8GHz (model 2100+ byl taktován frekvencí 1.73GHz), přetaktování nad 2GHz způsobuje rapidní přehřívání jádra.
Thoroughbred - změna výrobní technologie se pozitivně podepsala na umírněnějším stoupání teploty s frekvencí (odhad koeficientu: 0.75C každých 100MHz). Pří stejném taktu je teplota Thoroughbredu přibližně o tři-čtyři stupně nižší.
Athlon XP s jádrem Barton - svou příbuznost s Thoroughbredem nezapře, křivka je téměř identická. Číselným klamem je, že na stejné frekvenci je jeho "model numbering", díky vyšší frekvenci fsb (333 a 400MHz) a větší L2 cache (512kB) se tento procesor jeví jako "chladnější".
Vliv napájecího napětí
Zkusíme spojit vliv napájecího napětí s vlivem frekvence. Testovali jsme Athlona XP s jádrem Thoroughbred.
Hodnoty jsme interpolovali - zjistili jsme, že všechny nám dostupné desky (a jejich setupy BIOSu) neumožňují volnou změnu / snižování napětí směrem dolu. Nutno dodat bohužel - zjistili jsme totiž, že změna napájecího napětí o 0.1V má stejný efekt (jedná se o snížení teploty o cca 3.5 - 4C) jako což je asi totéž jako podtaktování o cca 500MHz.
Z toho plynou tyto závěry:
-
pokud taktujete a víc než je nezbytně nutné zvedáte napětí, zatěžujete procesor dvojnásob,
-
pokud je přetaktovaný systém stabilní, nezvyšujte napájecí napětí,
-
sáhněte po moderním jádře (jádro Barton vám však nijak nepomůže),
-
je-li cílem minimalizace emitovaného tepla, zaměřte se především na napětí (občas je nutné i snížení frekvence) - lze tak dosáhnout snížení teploty CPU až o 10oC, ve výsledku můžete zpomalit otáčky větráku až na úroveň slyšitelnosti.
Poznámka: nezapomeňte na to, že část tepla prochází u současných skříní zdrojem. Ty bývají vybaveny tepelně řízenými zdroji a ve finále pak "hučí" nejen procesor ale často i zdroj!
Několik rad na závěr - chlazení podle teploty
Automatické chlazení podle teploty je logickým řešením nadměrného hluku. Chladí se jen tehdy když je to třeba, pokud procesor není zatížen (rozdíl teplot mezi nezatíženým procesorem a 100% vytíženým CPU je 5 až 15C - podle kvality chlazení) přecházejí větráčky do nižších otáček.
Metody jsou dvě: první je chladič s hardwarovým řízením otáček, jeho čidlo však musí monitorovat především teplotu základny chladiče nad procesorem, víme že měření teploty, ať nasávaného nebo vyfukovaného vzduchu VŽDY vede k nesprávné regulaci, kdy se v otevřené skříni procesor přehřívá (a dosahuje i 70-80C) aby po přiklopení krytu stále běžel na maximum (CPU 55C). Další metodou je programové řízení otáček v závislosti na teplotě kterou hlásí čidlo procesoru. Nejjednodušší je pokud tuto činnost zvládne BIOS (u ASUSu je to funkce QFan), můžete však použít program SpeedFan, který je schopen kromě samotného automatického ovládání rychlosti větráčků monitorovat teploty a v závislosti na nich zpomalovat či zrychlovat samotné větráčky.
SpeedFan
SpeedFan má implementovánu podporu S.M.A.R.T. a obsahuje i některé doplňkové funkce, ale zmiňovat se o nich je vzhledem k povaze článku pokládám za zbytečné. Program je ke stažení na většině serverů zabývajících se HW, jeho poslední verze (1.9.2003) je 4.09. Je nutno dodat, že ne všechny základní desky Speedfan podporují. Pokud nevíte kde stahovat, najdete jej zde. Informace o podpoře základních desek najdete na stránkách výrobce, http://www.almico.com/.
Analyzujte tok vzduchu ve skříni
Přímý přívod vzduchu k procesoru, řešení zvané "windtunel" určitě znáte z našich stránek - jedná se ovšem o přímý zásah do konstrukce case, přesnější popis najdete zde. Zkuste se zamyslet jak a kudy ve skříni vzduch proudí, je také dobré dát si pozor je nepořádek v kabelech, ty totiž bývají zpravidla největším nepřítelem proudění vzduchu.
Na závěr bych vás chtěl požádat o to, aby jste mi napsali své zkušenosti s chlazením - zejména pak s podtaktováním, snižováním napětí CPU a ultratichým chlazením. Pište (a případné fotografie posílejte) na kwolek@pctuning.cz, rádi o vašich zkušenostech poreferujeme!
