Física, Ivy Bridge i la mort lenta del overclocking

Ivy Bridge mor ... en flames!

Durant les setmanes des que es va llançar Ivy Bridge, va sortir que Intel va fer servir pasta tèrmica entre l’escampador de calor de la CPU i el troquel real, en lloc de la soldadura sense flux que va debutar amb Prescott i va adoptar per a les CPU posteriors. Això, combinat amb proves que l’IVB s’escalfa molt ràpidament quan es fa overclock, ha donat lloc a moltes queixes i cruixits de dents de certes parts de la comunitat entusiasta, tot i conflictiu proves determinar si es fa efectiu o no treure l’escampador de calor.

A l’esquena de la qüestió de si l’eliminació de la calor és important o no (i és perfectament raonable pensar que almenys podria fer una diferència) és una veritat infeliç: l’overclocking desapareix i no perquè Intel hagi escollit la soldadura més que aquesta vegada. El problema és sistèmic; un resultat del fet que, tot i que la llei de Moore encara funciona, l’escala de Dennard (la regla que deia que els transistors més petits utilitzarien proporcionalment menys energia) va començar a descompondre’s anys enrere.



Per tenir una idea de l’arrel del problema, tingueu en compte la densitat de transistors de Nehalem, Sandy Bridge i Ivy Bridge.



Densitat del transistor

Parla de la capacitat de fabricació d’Intel que la companyia ha aconseguit escalar la densitat de transistors de la mateixa manera que alhora reduint TDP a velocitats d’estoc, però l’augment de la densitat afavoreix la formació de punts calents a tota la matriu. La relació és proporcional: com més petita sigui la matriu, menys superfície ocupa cada component. Les superfícies més petites signifiquen menys superfície en contacte amb l’escampador de calor. No hi ha cap manera senzilla de 'solucionar' el fet que els punts calents s'escalfen a mesura que les superfícies de la matriu es redueixen. L’altre factor que funciona contra Ivy Bridge és que, a mesura que es redueixen els nodes de procés, també augmenta la quantitat de resistència (calor) generada a una tensió determinada. Augmentar el voltatge per assolir velocitats de rellotge més altes no fa més que aguditzar aquesta tendència. Això fa que les temperatures del nucli augmentin bruscament.



És un fet establert des de fa molt de temps que les CPU construïdes amb processos més petits requereixen menys voltatge i responen amb més nitidesa a increments menors, però la diferència entre Nehalem a 45nm i Ivy Bridge a 22nm és sorprenent. El nostre pla original era comparar la relació entre el voltatge de la CPU, el consum d'energia i la freqüència entre Nehalem (45 nm), Sandy Bridge (32 nm) i Ivy Bridge (22 nm). Malauradament, van intervenir problemes tècnics imprevistos. Com a resultat, ens hem vist obligats a combinar les nostres pròpies dades de Nehalem amb proves realitzades per Anandtech (AT) i Informe tècnic (TR) i hem limitat la comparació a Nehalem i IVB. Tot i que això significa que les nostres dades ja no es controlen estrictament, tenim confiança en les mesures dels altres dos llocs i la diferència entre els dos no és subtil.

El nostre sistema Nehalem es va construir amb la placa base Big Bang de MSI; un disseny X58 entusiasta que presentava un consum d’energia més baix i fortes funcions d’overclocking. Hem utilitzat un Radeon 5750 de gamma baixa i només 2 GB de RAM per minimitzar el consum d'energia i reduir l'impacte dels components que no són CPU quan es compara entre generacions de productes.

Segons les dades d’AT i TR, el (Ivy Bridge) Core i7-3770K atrau ~ 120W a la seva velocitat d’estoc de 3,5 GHz. Això suposa una millora considerable respecte al nostre Core i7-920 (Nehalem), que va aconseguir 161W a plena càrrega. A 4,6 GHz, el consum d’energia d’IVB gairebé s’ha duplicat, fins als 204W. Quan el Tech Report té un màxim de 4,9 GHz, el consum d’energia del xip s’ha elevat a 236W.

Compareu Ivy Bridge amb Nehalem quan normalitzem els conjunts de dades per mostrar augments proporcionals.

Ivy Bridge contra Nehalem

Al gràfic x-èix, el 40% es refereix a IVB, el 53% es refereix a Nehalem. Això és menys exacte del que volíem, però la línia més adequada que vam poder crear donant conjunts de dades dispars. A 4 GHz, un overclock una mica per sobre del 50%, el nostre i7-920 dibuixava ~ 275W. A 4,9 GHz, l'Ivy Bridge de Tech Report va treure 236W.

Centrar-se en la potència, en lloc de la temperatura, dóna una imatge més clara de com es desenvolupa la vida real amb l’augment de la densitat tèrmica d’Ivy Bridge. Centrar-se en la pasta tèrmica del xip amaga les tendències més grans. Com que el overclocking basat en autobusos ha anat en gran mesura pel camí de dgodo i AMD no ha pogut oferir un repte entusiasta a Intel, els dies de compra d’un xip de gamma baixa i de pujar el rellotge entre un 30 i un 50% per compensar-los han desaparegut. Els productes d’escriptori d’Intel ara es diferencien en gran mesura pel recompte de nuclis, la hiperfila i les mides de memòria cau en lloc de la velocitat del rellotge.

Copyright © Tots Els Drets Reservats | 2007es.com