Skylake-X: Keadaan Semasa Masalahnya
Berikutan pengenalan Skylake-X dan hasil yang mengecewakan daripada percubaan overclocking kami, kami banyak memikirkan isu kuasa dan terma yang melanda CPU desktop tertinggi Intel. Sekatan jalan ini bermuara kepada beberapa perkara penting yang ingin kami terokai sedalam mungkin:
(1) Skylake-X pada tetapan stoknya hampir tidak boleh disejukkan semasa operasi biasa. Ini disebabkan penggunaan kuasanya yang sangat tinggi dalam sesetengah keadaan, dan pes termanya menghalang haba buangan daripada dihamburkan dengan berkesan.(2) Hampir tidak ada ruang untuk peminat melakukan overclock. Selain itu, banyak papan induk mengehadkan lagi CPU Skylake-X kerana pilihan reka bentuk yang lemah, seperti penyejukan VRM yang tidak mencukupi. Mereka yang mencari overclock tinggi tidak perlu memohon.
Peralatan & Persediaan Ujian
Dalam usaha untuk mengurangkan kedua-dua mata, kami memutuskan untuk mengambil salah satu papan induk LGA 2066 yang lebih ringkas di luar sana, membina meja bangku yang mampu menyokong operasi menegak, dan mula menjalankan Core i9-7900X melalui lebih banyak ujian.
Eksperimen kami pergi dua arah. Mula-mula, kami memeriksa bacaan sensor haba dan tempat ia melaporkan haba. Kedua, kami membandingkan ukuran terma inframerah kami di sekitar antara muka LGA motherboard dan VRM untuk menyemak semula kebolehpercayaan sensor. Ini juga membolehkan kami mendokumentasikan fasa memanaskan badan dan cara haba merebak melalui video selang masa.
Akhir sekali, kami berminat untuk mengetahui sama ada dan cara komponen on-board lain dipengaruhi oleh hot-spot yang dikenakan pemproses.
Kami menggunakan versi terkini BIOS motherboard kami untuk menjamin bacaan sensor yang boleh dipercayai, bersama-sama dengan operasi yang stabil. Versi beta baharu HWiNFO (v5.53-3190) telah dipilih atas sebab yang sama.
Bekalan kuasa CPU papan induk menggunakan sejumlah 5+1 fasa, direalisasikan oleh pengawal dwi-gelung International Rectifier IR35201. Ia secara rasmi menyokong VR12.5 Rev 1.5 Intel, dan juga nampaknya VR13. Kudos jika anda mengira lebih banyak litar pengawal selia; penggandaan lima fasa membolehkan dua litar setiap fasa, mengurangkan setiap beban VRM dan menyebarkan titik panas dengan lebih sekata.
Setiap litar mempunyai 60A IR3555 PowIRstage sendiri. Cip yang sangat bersepadu ini menggabungkan pemacu pintu yang diperlukan, MOSFET sisi tinggi dan rendah serta diod Schottky dalam satu pakej. Berbeza dengan kebanyakan MOSFET, IR3555 dapat membaca nilai analog untuk sensor suhu terbina dalam. Jadi, bagaimana mungkin untuk menentukan suhu titik panas pada PCB tanpa kamera IR berguna?
MSI menggunakan cip Super I/O NCT6795D Nuvoton, yang mampu mengumpul dan melaporkan pelbagai jenis bacaan sensor. Salah satu bacaan ini datang daripada termistor (lihat gambar di bawah) yang diletakkan di antara cip PowIRstage. Inilah sebabnya kami memilih tempat betul-betul di bawah termistor ini, di bahagian belakang papan induk, sebagai lokasi untuk pengukuran berasaskan video kami.
Selain itu, kami akan menyemak suhu pada pencekik dan kapasitor litar pengawal selia, serta suhu papan sehingga ke CPU.
Pendikitan Kekerapan & Penutupan Kecemasan
Adalah penting untuk memahami bahawa pengeluar papan induk sengaja menambah mekanisme keselamatan tertentu pada reka bentuk mereka. Satu contoh daripada platform ujian kami ialah kadar jam pemproses Skylake-X mendikit kepada tepat 1.2 GHz jika termistor melaporkan suhu 105°C atau lebih (lihat garisan MOS dalam imej di bawah). Kekerapan itu dikekalkan sehingga suhu turun di bawah 90°C. Hanya selepas itu ia memulihkan kelajuan penuh pemproses.
Walaupun titik kilat bahan papan (FR4) jauh lebih tinggi daripada 105°C, suhu maksimum yang disyorkan untuk operasi berterusan ialah antara 95 dan 105°C. Jika tidak, papan induk mungkin mengalami kekeringan, lenturan atau keretakan garis rambut di laluan konduktor. Kesedaran keselamatan ini adalah trend yang dialu-alukan, pastinya.
Peminat yang menggunakan Intel’s Extreme Tuning Utility (XTU) boleh menemui tetapan ini di bawah Thermal Throttling: Ya, dalam warna kuning. Tetapi bagaimana dengan tetapan lain, seperti Motherboard VR Throttling?
Pertama, sedikit latar belakang. Tanpa MOSFET yang sepadan dengan output penderia suhu (kebanyakannya sebagai voltan) pengawal IR35201 buck menyediakan bacaan suhunya sendiri. Lama dahulu, ia sepatutnya boleh membaca suhu penukar voltan sebagai VRM1 dan VRM2 untuk kad grafik dengan pengawal PWM tertentu. Walau bagaimanapun, nilai suhu tidak ditentukan oleh penderia suhu, tetapi oleh cip yang mengukur dirinya sendiri, kerana MOSFET yang digunakan tidak mempunyai penderia di dalamnya.
Dalam kes kami, kami mendapat nilai yang dilaporkan dari dalam PowIRstage. Lagipun, nilai di bawah VR T1 dan VR T2 adalah jauh lebih tinggi daripada yang kami jangkakan.
Pengawal PWM hanya boleh menjamin bekalan kuasa yang stabil dan selamat jika semua komponen kekal dalam spesifikasi teknikalnya. Ini bermakna tetapan suhu maksimum diperlukan. Di sini, itu ialah 125°C. Pada dan ke atas 125°C, Pendikit VR Papan Induk XTU: Tetapan Ya bertukar menjadi kuning dan pendikit frekuensi CPU kepada 1.2 GHz. Pada suhu 135°C, papan induk hanya dimatikan untuk mengelakkan kerosakan perkakasan.
CPU melindungi dirinya juga. Ia menganggarkan suhu untuk teras dan pakejnya berdasarkan bacaan daripada penderia suhu digital bersepadu (DTS) berbeza. Ketepatan anggaran tersebut meningkat apabila penderia semakin panas. Di bawah 40°C, ukuran mereka tidak bermakna. Walau bagaimanapun, ia sangat tepat melebihi 80°C, di mana ia dikira. Jika suhu teras atau bungkusan menjadi terlalu panas, pendikit akan berlaku.
Suhu pakej termasuk arus kebocoran pengatur voltan bersepadu. IVR bertanggungjawab untuk menyediakan voltan yang berbeza kepada subsistem dalam CPU. Overclock yang tinggi dan peningkatan voltan manual boleh menyebabkan had suhu melebihi tanpa diduga. Alat mungkin tidak dapat menangkap kesan ini dengan pasti, yang bermaksud bahawa CPU mungkin pendikit tanpa sebarang sebab yang boleh dilihat oleh pengguna.
Pemerhatian #1: Sudah diketahui umum bahawa CPU mungkin mendikitkan kadar jamnya kerana suhu teras atau pakejnya terlalu tinggi. Walau bagaimanapun, cip Super I/O mungkin juga mendikitkannya kerana suhu VRM terlalu tinggi. Akhir sekali, pengawal PWM juga boleh menyebabkan pendikitan jika ia menjadi terlalu panas, kerana ini boleh mengakibatkan bekalan kuasa tidak stabil yang berbahaya. Selain itu, ia adalah legenda bandar bahawa pengawal PWM boleh melaporkan suhu VRM.
Sistem Ujian
Peralatan dan Persekitaran Ujian
Sistem
Intel Core i9-7900XMSI X299 Gaming Pro Carbon AC4x 4GB G.Skill Ripjaws IV DDR4-2600Nvidia Quadro P6000 (Stesen Kerja)1x 1TB Toshiba OCZ RD400 (M.2, Sistem)2x 960GB Toshiba OCZ Power TR150) Pro 11, Unit Bekalan Kuasa 850W (PSU)Windows 10 Pro (Kemas Kini Pencipta)
Menyejukkan
Penyejuk Alphacool Eiszeit 2000 + Alphacool Eisblock XPXAlphacool Eisbär 240 (Penyejuk Air Semua-dalam-satu)Noctua NH-D15 (Penyejuk Udara)Kryonaut Grizzly Terma (Digunakan semasa Menukar Penyejuk)
Pantau
Eizo EV3237-BK
Pengukuran Penggunaan Kuasa
Pengukuran Arus Terus pada Shunt (Kejatuhan Voltan)Pengukuran Arus Terus pada Titik Pengukuran Pengukuran DC tanpa sentuhan pada Kabel Bekalan Kuasa Tambahan Luar2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500MHz Digital Multi-Channel Oscilloscope dengan Fungsi Storan 4x Rohde & SchwarzA HZO50m 30A, 100kHz, DC) 4x Rohde & Schwarz HZ355 (Probe 10:1, 500MHz) 1x Rohde & Schwarz HMC 8012 Multimeter Digital dengan Fungsi Storan
Pengukuran Terma
1x Optris PI640 80Hz Kamera Inframerah + PI Sambungkan Pemantauan Inframerah Masa Nyata dan RakamanGambar dan Video Pelepasan
