Представьте на секунду, что, купив линейку длиной 15 сантиметров, вы легким мановением руки можете превратить ее уже в 20-сантиметровую. Фантастика, скажете вы? Ну, такая магия происходит в мире компьютеров уже больше трех десятилетий. Вернее, происходила — судя по текущим тенденциям, производители намеренно убивают домашний оверклокинг, он же разгон. Но зачем и что будет дальше? Об этом мы сегодня и поговорим.
Разгон может уменьшить производительность — как тебе такое, Илон Маск?
Да, все именно так и происходит с современными AMD Ryzen 3000. Они стали крайне популярны, отхватив себе более 80% продаж в Европе, из-за отличного соотношения цены и производительности: зачем брать за условные €500 8-ядерный процессор Intel, если за эту же сумму можно взять 12-ядерный процессор AMD?
Однако тут не все так просто. Да, официально эти процессоры имеют очень высокую частоту авторазгона — в случае с 16-ядерным Ryzen 9 3950X она составляет целых 4.7 ГГц. На деле, если нагрузить все или почти все ядра, частота опустится чуть ниже 4 ГГц, что тоже неплохо. Собственно, такая схема Turbo Boost (у AMD эта технология называется Precision Boost) не нова и есть в процессорах от Intel почти 10 лет. Она удобна тем, что обеспечивает и отличную одноядерную, и неплохую многоядерную производительность. И мы все привыкли, что если одно ядро CPU способно работать на высокой частоте, то можно путем оверклокинга заставить всего его ядра работать на такой частоте.
Но вот незадача — тот же вышеуказанный Ryzen 9 получается в лучшем случае разогнать до 4.1-4.2 ГГц, а дальше никак. Проблема тут и в высоких температурах, и в том, что приходится выставлять уже опасные для ежедневного использования напряжения. Почему так происходит? Неужели в этом CPU одни ядра лучше других? Да, все именно так.
Дело в том, что создать монолитный огромный кристалл с 16 ядрами, кэшем, шинами и прочей «требухой» стоит дорого, к тому же при малейшем браке в каком-либо его блоке такой процессор скорее всего идет под списание. Именно по этой причине высокопроизводительная линейка CPU Intel с процессорами X-серии всегда стоила дорого. Разумеется, AMD не хотела выставлять ценник на свои десктопные процессоры под 1000 долларов, поэтому она пошла другим путем — разбила один большой кристалл на несколько мелких.
В случае с Ryzen 3000 может быть до двух 8-ядерных чипов с кэшем и один общий чип-хаб с различными контроллерами и шинами. Это, очевидно, существенно снижает общую себестоимость процессора, а заодно и открывает возможности для легкого мухлежа. Как же он выглядит? Очень просто — в 12- и 16-ядерных Ryzen 9 один из «ядерных» кристаллов является «годным», а второй «негодным».
И, я думаю, вы уже догадались, как это выглядит на практике: ядра одного чипа отлично разгоняются и действительно могут достигать частот выше 4.5 ГГц, а вот ядра второго еле-еле переползают за отметку в 4 ГГц. В итоге такая конструкция получается идеальна для технологии Precision Boost, когда чем меньше ядер нагружено — тем выше частота оставшихся, но, увы, это напрочь убивает старый добрый оверклокинг, потому что «негодный» чип тянет на дно весь процессор.
Что касается высоких температур, они тут также были очевидны: взгляните на модель современного Intel Core i9 выше. «Горячие» ядра (золотистые) окружают различные более холодные контроллеры, играющие роль радиаторов, из-за чего отвести тепло от такого чипа не очень сложно. А вот в случае с AMD это не так — мало того что у Ryzen 3000 ядра выделены в отдельные чипы, они еще и выполнены по 7 нм техпроцессу, то есть площадь самих кристаллов оказывается совсем маленькой, и отвести от них тепло становится крайне проблематично. А с учетом того, что чипы с ядрами еще и сдвинуты относительно центра процессора, где прижим системы охлаждения максимален, мы и получаем почти 90 градусов в тестах даже на стоковых частотах.
Вот и получается, что, фиксируя более высокую частоту на все ядра, вы на смешные 5-7% поднимите многоядерную производительность, но с учетом того, что 24-32 потока может использовать далеко не весь софт, вы скорее всего куда больше проиграете в производительности в тех же играх или обычных повседневных задачах. Так что, как видите, абсурд в названии пункта никакой не абсурд, а суровая реальность.
А как же Boost Clock Override и Precision Boost Overdrive (PBO), спросят некоторые из вас? Первая технология позволяет поднять максимальную частоту Ryzen 3000 в авторазгоне на 0-200 МГц. И ключевая цифра тут — 0. В случае с многоядерной нагрузкой частота повышается от силы на 50-100 МГц, что приносит жалкие единицы процентов прироста производительности, и то далеко не всегда. Вторая технология позволяет увеличить лимиты по тепловыделению и току на процессоре, что также в теории должно увеличить его производительность. Тут ключевое слово — в теории. Результаты работы этих функций можно оценить на картинке:
Хорошо видно, что многоядерная производительность не меняется вообще, а одноядерная растет на смешные 3% в лучшем случае.
Тут возникает один вопрос — почему AMD уже с завода так сильно «поджимает» частоты, не оставляя оверклокерам шансов на дальнейший разгон? Все просто: какой бы крутой ни была архитектура Zen 2 в рабочих задачах, в играх Skylake от Intel все еще лучше, и единственный способ уменьшить разрыв — это как можно сильнее поднять малоядерную производительность. И, конечно, при выборе конкуренция vs оверклокинг AMD разумеется пошла по первому пути.
Возможно, проблема разгона касается только текущего поколения процессоров AMD, спросите вы? К сожалению, судя по всему нет. Новые десктопные Ryzen 4000 также получат многокристальную структуру, а, значит, снова будут «годные» и «негодные» чипы, разгон которых вместе не имеет смысла, да и в размерах они разумеется не увеличатся, так как останется 7 нм техпроцесс.
Хотите разгонать Intel Core i9-10900K? А жидкий азот купили?
Ладно, а как обстоят дела в «синем» лагере? Ведь у Intel в свое время был «король оверклокинга» — легендарный Core i7-2600K, который при родной частоте в ~3.5 ГГц даже под воздушным кулером нередко гнался аж до 5 ГГц. Чем же может похвастаться его правнук, 10-ядерный Core i9-10900K? Ну, например, практически полным отсутствием разгона.
Почему так? Intel вот уже на протяжении 5 лет «доит» 14 нм архитектуру Skylake, с каждым поколением наращивая число ядер и частоту. А с учетом того, что технологических изменений за все это время не было, компания загнала сама себя в ловушку — единственным для нее способом поднятия малоядерной производительности является увеличение частот раз за разом, а это, в свою очередь, тянет за собой существенное увеличение энергопотребления. В итоге по официальным данным Intel ее топовый Core i9-10900K может потреблять до 250 Вт. Без всякого разгона.
Забавнее всего наблюдать за энергоэффективными CPU, где формально 35-ваттный 10-ядерный Core i9 на полминуты может потреблять почти в 4 раза больше энергии.
Отвести такое количество тепла могут или полуторакилограммовые суперкулеры, или же трехсекционные системы жидкостного охлаждения. И то с большим трудом — даже в полном стоке температура ядер в тестах может достигать 90 градусов и выше. Очевидно, в таких условиях говорить о разгоне просто нет смысла: если вы не запаслись сосудом Дьюара с жидим азотом, повышение частоты просто противопоказано, в лучшем случае вы получите прирост в смешные 100-200 МГц или 2-4%, которые даже в бенчмарках не всегда получится увидеть.
Изменится что-либо в будущем? В лучшую сторону — вряд ли. Intel уже несколько лет ограничивается 10 нм решениями только в ноутбуках по той простой причине, что ей не удается существенно нарастить частоту, дабы ее новинки в десктопах не проигрывали «старичкам» на Skylake в одноядерной производительности. Поэтому, скорее всего, когда компания все-таки выпустит такие чипы, их частотный потенциал будет выбран сразу с завода, то есть опять же ни о каком серьезном разгоне речи идти не будет.
Окей, топы не гонятся, а что у нас с середнячками?
Да все тоже самое. Возьмем, например, мегапопулярный 6-ядерный Ryzen 5 3600, который стоит почти вдвое дешевле 6-ядерного Core i7-8700K, с которым он конкурирует по производительности. Технология Precision Boost позволяет ему работать на частоте до 4.4 ГГц на одно ядро и около 4 ГГц на все ядра. В случае с ручным оверклокингом вы получите скорее всего около 4.1-4.15 ГГц на все ядра, то есть смешной прирост в несколько процентов, и к тому же проиграете в малоядерной производительности.
Ладно, а у Intel как дела? Их середнячком в текущей линейке является 6-ядерный Core i5-10600K, который разгоняется до 4.8 ГГц на одно ядро и до 4.5 ГГц на все ядра. С учетом того, что в данном случае используется отбраковка от полного 10-ядерного кристалла, в среднем ручной разгон остановится на 4.8-4.9 ГГц, дав вам целых... 7% прироста производительности. Ради этого точно стоит брать мощный кулер и дорогую плату на Z-чипсете (нет).
4.9 ГГц (+8%) при максимально допустимых для ежедневного использования 1.35-1.37 В — игра точно свеч не стоит.
А что у нас с видеокартами?
Окей, с процессорами все плохо, но может видеокарты разгоном радуют? И снова нет, но уже по другим причинам. Если история разгона процессоров была достаточно бурной, с запретами и выпуском специальных разгонных CPU, то с видеокартами все было достаточно просто — ни Nvidia, ни AMD практически никогда не запрещали оверклокинг своих видеочипов даже в ноутбуках, но при этом и никак ему не помогали.
И где-то в середине нулевых это играло оверклокерам на руку: видеокарты развивались очень бурно, каждый год появлялись новые вычислительные блоки, новые шейдеры, новые версии DirectX, новые виды видеопамяти, быстро сменялись техпроцессы и так далее. В итоге это нередко приводило к тому, что формально в одной линейке видеокарт собирались чипы двух, а то и трех поколений. Ну и уж в такой неразберихе постоянно находились GPU, которые были программно урезаны и их можно было неплохо разогнать, чему производители, как я уже писал выше, совершенно не мешали.
Но последние десять лет все изменилось. Знаете, какие видеокарты все еще поддерживают самый новый графический API — DirectX 12? Линейка Nvidia GTX 400 прямиком из 2009 года. То есть даже на таких видеокартах можно запустить практически любую современную игру — да, конечно, в части проектов будет крайне низкая производительность или артефакты, ибо под такую древность оптимизируют далеко не все игры, но удивляет уже сам факт возможности запуска. Для понимания — в 2010 году вы не смогли бы запустить ни одну игру на GeForce 2 из 2000 года. Да чего там говорить — под нее даже драйверов для Windows 7 нет.
Nvidia GTX 480 действительно способна работать с DirectX 12, правда зачастую DirectX 11 оказывается все же быстрее.
Ну а если брать старшие видеокарты линеек AMD Radeon HD 7000 или Nvidia GTX 600, то у них вообще не будет проблем с современными проектами: та же GTX 680 нередко оказывается быстрее GTX 1050, а ведь видеокарте 9 лет! К чему это я? Да к тому, что технологическое развитие видеокарт достаточно сильно замедлилось, и трассировка лучей — это первое существенное изменение за почти 10 лет.
И раз технологически также активно развиваться не получается, производители GPU обратились к старой доброй палочке-выручалочке под названием «разгон с завода» — уже по дефолту для большинства чипов выбран весь частотный потенциал, и дальнейший ручной разгон становится просто бессмысленным, принося единицы процентов прироста.
За примерами далеко ходить не приходится — из Nvidia RTX 2070 удается выжать дополнительно лишь около 7-8% производительности. В случае с 7 нм AMD RX 5700 прирост еще скромнее — нередко всего полсотни мегагерц, что дает от силы лишний один (!) процент производительности. Конечно, можно вспомнить про перепрошивку Video BIOS, но эти действия уже точно лишат вас гарантии и их смело можно отнести к гиковскому, а не домашнему разгону, да и даже в таком случае вы скорее всего получите не очень существенный прирост в процентов 10-15, не больше.
+8% и +2% — вот так замечательно гонятся современные видеокарты.
Изменится ли что-то в будущем? Скорее нет, чем да. Каждое уменьшение техпроцесса дается с боем, новых технологий не предвидится, поэтому, дабы делать каждое новое поколение видеокарт ощутимо быстрее предыдущего, производители вновь будут выжимать все соки из чипов прямо на заводе. Хорошее подтверждение этому — GPU в PlayStation 5, который будет способен работать на частотах выше 2.2 ГГц, и чипы памяти GDDR6X в новых видеокартах RTX 3000, которые, по слухам, разогнаны так, что из коробки греются почти до сотни градусов, то есть ни о каком их дальнейшем разгоне и речи идти не может.
Ну хоть что-то же в этом мире еще гонится?
К счастью, да — это оперативная память. И тут нет ничего удивительного, потому что ее стандарты меняются крайне медленно и обычно живут по 6-7 лет. И, разумеется, в процессе жизненного цикла единственный способ увеличить ее производительность — это поднять частоту, что мы и видим: если в 2016 году большая часть CPU могла официально работать лишь с DDR4-2400, то сейчас уже даже в ноутбуки ставят DDR4-3200, а в десктопах потолок вплотную подошел к 5000 МГц.
И вряд ли с выходом DDR5 что-то изменится: она стартует с отметки в 4800 МГц, то есть уже слегка медленней, чем лучшая DDR4, поэтому скорее всего мы сразу или почти сразу увидим более быстрые модули и процессоры с их поддержкой, так что здесь можно вздохнуть спокойно — разгон памяти скорее всего никуда не денется.
Итог — ушла эпоха домашних оверклокеров
И причин этому много: это и чисто технологические проблемы, и ужесточившаяся конкуренция, и отсутствие инноваций. Все это заставляет многих производителей чипов стать единодушными в вопросах разгона, уже на заводах «выжимая» из кремния его максимум. А с учетом того, что серьезного прорыва в кремниевых кристаллах ближайшее время не предвидится — скорее всего, домашний разгон умрет навсегда.
