Hlavní stránka Hardware Skříně, zdroje, chladiče Shuttle XPC cube SH370R8 – spoutaná bestie
Shuttle XPC cube SH370R8 – spoutaná bestie
autor: Petr Kupský , publikováno 24.6.2020
Shuttle XPC cube SH370R8 – spoutaná bestie

Naskytla se nám možnost otestovat nejvyšší model barebone počítačové sestavy Shuttle z kategorie "XPC cube". Do skříně velikosti krabice od bot jsme osadili energeticky velmi náročný procesor Intel Core i9-9900K a také grafiku Nvidia GeForce GTX 1080 Ti. Měla by tak vzniknout výkonná herní, nebo pracovní – renderovací stanice. Bude to fungovat?


Tuning – softwarové prolomení hranice TDP

Na úvod této kapitoly upozorňuji, že výrobce měl dobrý důvod k tomu, aby pomocí chybějících předvoleb v biosu omezil případné přetěžování komponent barebone sestavy Shuttle XPC cube SH370R8, způsobené neodborným nastavením příliš vysokých hodnot, které by znamenaly provoz za ještě vyšších teplot, hluku a s možným dopadem na životnost kritických součástí. Proto vždy vezměte rozum do hrsti a zvažte, za vám zvýšení výkonu za cenu provozu na hranici technických možností stoji za to.

Abych se dostal k možnosti změny limitující hodnoty TDP, ale i k dalším parametrům procesoru, vzal jsem si na pomoc oficiální utilitu "Intel® Extreme Tuning Utility" (XTU). Tato utilita byla vytvořena primárně pro spolupráci s procesory s odemčeným násobičem a u ostatních funkčnost nenabízí. Průvodce v anglickém jazyce najdete zde.V případě procesoru i9-9900K bychom na patřičně vybavené základní desce mohli pomocí této utility taktovat nad frekvenci 5000 MHz, jenže pro naši čipovou sadu H370 je tato frekvence limitem. XTU nám v tomto případě maximálně umožní nastavení násobičů 50× pro všechna jádra procesoru a samozřejmě nastavení jakékoliv nižší hodnoty násobiče. Po uskutečnění většího počtu testů s XTU mohu konstatovat, že u testované sestavy s procesorem i9-9900K nemusíme na výchozím nastavení násobičů nic měnit. Výsledné takty tím nijak nezvedneme, neboť ty budou stejně omezeny jinými faktory. Mnohem důležitější budou jiné položky této utility.

Jak jsme již zjistili, tak primárně nás omezuje TDP na hodnotě 95 W a až poté vstupují do hry ochranné faktory reagující na vysokou teplotu procesoru. Ukážeme si nejdříve chování sestavy v základním továrním nastavení. Jako zátěž procesoru jsem v tomto testu zvolil benchmark Cinebench Release 20, postavený na modelovací aplikaci CINEMA 4D. Jeho výhodou je stoprocentní zátěž všech vláken procesoru a krátká doba zpracování jednoho průběhu, takže se dobře hodí k provedení většího počtu opakovaných testů s různým nastavením.

Shuttle XPC cube SH370R8 – spoutaná bestie

Render č. 6 – Cinebench R20 + XTU – výchozí nastavení sestavy, Smart Fan Mode

Test v továrním nastavení sestavy proběhl s výsledkem 4078 bodů což dle statistiky benchmarku přibližně odpovídá podobným sestavám s tímto procesorem. XTU nám signalizuje že systém omezuje procesor pomocí "Power Limit Throttling" po celou dobu testu, čímž jej udržuje v limitu 95 W TDP. Procesor se tak v plné zátěži v průměru pohyboval okolo frekvence 4000 MHz s teplotami pod 80 st.C. Odběr sestavy na zásuvce činil 150 W a hlučnost se pohybovala na hladině 47 dBA.

Nejprve jsem vyzkoušel možnost podvoltování procesoru, jehož výhodou by mělo být snížení teploty a také pravděpodobné zvýšení taktů. Využil jsem k tomu položku "Core Voltage Offset" utility XTU, umožňující nastavení hodnoty napětí, která se přičítá, nebo odečítá od výchozího napětí procesoru ve všech jeho stavových fázích. Napětí procesoru jsem v dalších průbězích benchmarku postupně snižoval až na hodnotu -0,130 V, která těsně před dokončením renderu způsobila pád systému. Jako stabilní se pak jevila hodnota -0,120 V, přesto jsem pro další ladění nastavil větší rezervu hodnotou -0,110 V. A jak se to projevilo v praxi?

Shuttle XPC cube SH370R8 – spoutaná bestie

Render č. 7 – Cinebench R20 + XTU – napětí -0,110 V, TDP 95 W, Smart Fan Mode

Pouhým tímto bezpečným trikem jsem dosáhl citelného zlepšení výsledku ze 4078 bodů na 4355 bodů. Takty procesoru se jeho podvoltováním zvedly z původních 4000 MHz na takřka 4300 MHz při zachování stejných teplot, hlučnosti a spotřeby (150 W). Po celou dobu testu opět úřadoval "Power Limit Throttling" tak, aby procesor udržel v limitu 95 W TDP.

Budoucím uživatelům, hodlajícím dlouhodobě provozovat podobnou sestavu, bych doporučil v tomto bodě ladění skončit a užívat si optimálního provozu z hlediska výkonu a provozních vlastností sestavy. V dalších krocích, určených výhradně zkušeným uživatelům, sice z procesoru vyždímáme další porci výkonu, ovšem za cenu zvýšených teplot, hlučnosti a spotřeby. Pokud však nevyužijeme všechny možnosti XTU a budeme se držet spíše u zemi, provozní vlastnosti se až tak příliš nezhorší. Však se na to podívejme.

Pomocí utility XTU jsem systémem stanovenou hranici TDP 95 W prorazil velmi snadno. Stačilo zvýšit hodnotu položky "Turbo Boost Power Max" na kýženou úroveň. Postupným zvyšováním a kontrolou dopadu na funkci sestavy jsem se dopracoval k hodnotě 120 W, kdy přestal výkon procesoru omezovat "Power Limit Throttling", ale jeho funkci převzal "Current/EDP Limit Throttling" z čehož jsem usoudil, že bez možnosti zvýšení proudu z napájecí kaskády to nemá smysl dále hnát.

Shuttle XPC cube SH370R8 – spoutaná bestie

Render č. 8 – Cinebench R20 + XTU – napětí -0,110 V, TDP 120 W, Smart Fan Mode

V této fázi ladění výkonu jsem pomocí zvednutí limitu TDP na 120 W dosáhl dalšího zlepšení výsledku ze 4078 bodů na 4583 bodů. Takty procesoru se současně zvedly z výchozích 4000 MHz na stabilních 4500 MHz u všech jader, při lehkém zvýšení teploty procesoru na hodnotu okolo 85 st.C. Hlučnost se stále pohybovala na hladině 47 dBA a spotřeba sestavy na zásuvce se úměrně zvedla na 178 W.

V dalších testech jsem postupně přidával hodnotu TDP a současně zvyšoval úroveň proudu pomocí položky "Processor Core IccMax". Velice brzy jsem se dostal do stádia, kdy procesor nebylo v silách chladiče udržet pod hranicí teploty 90 st.C. K nastavení ventilátoru chladiče do trvale maximálních otáček jsem se neuchýlil, neboť hluk v tomto režimu považuji za nesnesitelný. Proto jsem se nakonec vrátil k nastavení, které teploty pod touto hranicí udrželo i v režimu automatického řízení ventilátoru. Limit TDP jsem ponechal na hodnotě 120 W a proud IccMax jsem zvedl ze 133 A na kulatých 140 A.

Shuttle XPC cube SH370R8 – spoutaná bestie

Render č. 9 – Cinebench R20 + XTU – napětí -0,110 V, TDP 120 W, IccMax 140 A, Smart Fan Mode

Zvýšení proudu IccMax pouze stabilizovalo takty všech jader procesoru v zátěži nad frekvencí 4500 MHz. Benchmark vykázal menší bodový nárůst na výslednou hodnotu 4616 bodů při zachování prakticky stejné teploty procesoru, hlučnosti a při lehkém zvýšení spotřeby sestavy na zásuvce na 180 W. Řízení procesoru opět do svých rukou převzal "Power Limit Throttling".

Pokud shrneme výsledek ladění výkonu procesoru pomocí utility XTU, tak prolomením 95W hranice TDP se podařilo docílit běhu všech jader na stabilní frekvenci 4500 MHz (z původních 4000 MHz) při teplotě nepřesahující 90 st.C., při stejné hladině hlučnosti 47 dBA a za cenu zvýšení spotřeby o pouhých 30 W.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
28 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 14Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.