Ретроклокинг: вторая жизнь Pentium 415.07.2019 09:36

Оглавление

Вступление

Лаборатория продолжает цикл статей о ретроклокинге. Есть ли у процессоров вторая жизнь? Многие, наверное, подумали о рынке б/у комплектующих, но речь далее пойдет не об этом, хотя как любая бывшая в употребление вещь, она начинает свою новую жизнь у нового владельца.

Может ли старый процессор прописаться в абсолютно новой платформе, с новым типом оперативной памяти и новыми интерфейсами? В 99% случаев нет, но в рамках данной статьи мы как раз и поговорим об этом 1 проценте.

И речь пойдет о процессорах Pentium 4 в исполнении Socket 478. Процессорам в этом форм-факторе уже была посвящена отдельная статья: Ретроклокинг: разгоняем процессоры Intel в исполнении Socket 478 или Northwood, Prescott и Gallatin, что же, будет с чем сравнить результаты.

Весной 2002 года Socket 478 начал свое шествие по планете, а заодно появилась и огромная масса процессоров, от пятидесятидолларовых Celeron«ов до экстремальной версии Pentium 4 за $999. В 2004 году случилась сокетная «революция» и новые процессоры Intel навсегда лишились ножек, приняв конструктивное исполнение LGA 775.

Сокет LGA 775 можно назвать долгожителем, с 2004 по 2011 год он официально радовал обладателей материнских плат и процессоров. После окончания срока жизни данного разъема ещё долгое (даже на сегодняшний день) время системы на LGA 775 достаточно часто используются из-за дешевизны серверных вариантов Xeon на LGA 771, благополучно адаптированных в родственный ему LGA 775.

Адаптер

Говоря о второй жизни Pentium 4 в исполнении Socket478 я дам ему второй шанс, установив его в следующий сокет LGA775. Хорошо ли «Northwood» и «Prescott» будут чувствовать себя в окружении DDR2 памяти, общаться с накопителями Serial ATA II или даже в PCI-Express исполнении и взаимодействовать с видеокартами через PCI Express второго поколения? На эти вопросы Вы получите ответ, дочитав до конца эту статью. Нетрудно догадаться, что такого рода эксперимент возможен благодаря специальному процессорному адаптеру, который производится серийно одной китайской компанией (Shenzhen Kingsion Technology Co., Ltd.) На различного рода восточных торговых площадках он продавался по цене около $20 с учетом международной доставки.

Больше таких адаптеров никакие другие компании первого эшелона не производили, видимо боялись, что продажи новых материнских плат пойдут вниз, ведь пользователь мог оставить старый процессор и получить все преимущества новых технологий, докупив только материнскую плату и память, либо это связано с каким-то лицензионными ограничениями со стороны Intel и так далее. В любом случае актуальным это было в прошлом и кто-то этим шансом тогда все таки воспользовался, сейчас можно только посмотреть каков был от этого выигрыш.

Рассмотрим адаптер поближе. Поставляет он вот в такой незамысловатой упаковке:

В комплект входит сам адаптер, мануал и бэкплэйт. Полное наименование адаптера — PTCA-01 CPU Transfer Card.

Рассмотрим адаптер с двух сторон. Вид спереди:

Вид сзади:

Внутри адаптера есть джамперный блок, который отвечает за совместимость с различными процессорами на Socket 478. Сложности в изготовлении данного переходника нет, а вот сложность в приобретении на данный момент имеется.

Хардварные гуру и те, кто хорошо помнят 2007–2010 годы скажут, что существовали материнские платы с разъемом Socket 478 с DDR2 памятью и чипсетами, характерными для LGA775. Завсегдатае «Алиэкспресса» даже дополнят, что можно найти изделия, относящиеся к материнским платам с Socket 478 даже с DDR3 памятью. Да, материнские платы на Socket 478 с DDR2 памятью были. Вот пара хорошх примеров Biostar G31-M4:

Перед вами связка чипсета Intel G31 + DDR2 800 МГц + SATA II. Один PCI-Express x16 порт и пара PCI. Дизайн простенький, к тому же mATX, система питания процессора также не предполагает рассчитывать на разгон, тем более заявлена совместимость только с процессорами с TDP до 95 ватт. Следующий пример, чуть менее навороченный по чипсету, но в итоге лучше по конечному использованию — Asrock P4i945GC.

Плата основана на чипсете 945GC Express, заявлена поддержка оперативной памяти DDR2 с частотою 667 МГц, пара портов SATA2, один разъем PCI Express x16, один PCI Express x1 и пара PCI. По TDP ограничений нет, а это лишь значит, что Ваш горячий Prescott 3.4 ГГц на ней запуститься.

Примеры китайских плат с DDR3 и всего прочего смысла приводить нет, потому что в следующей главе «Выбор компонентов» все встанет на свои места.

Выбор компонентов

Нелегкая это задача выбирать материнскую плату для такого эксперимента. А дело в том, что даже в мануале к CPU адаптеру написано, что совместимость процессорного переходника не гарантируется со всеми подряд материнскими платами и максимум что Вам светит — это материнские платы на чипсете Intel 945 в различных его вариациях для «Prescott» и Intel 845/865 для «Northwood». Где-то это уже видели? Да в самых что не на есть Socket478 материнских платах и в платах LGA775, в которых применялись такие вот «преходящие» чипсеты. Хорошим примером может служить материнская плата ASUS P5P800 или Abit AS8–3rd Eye.

Но это не мой выбор. Изучив успешную статистику запуска разнообразных Socket 478 процессоров на материнских платах, я остановился на ASUS P5WD2 Premium, которую прислал мне в подарок, мой зарубежный товарищ «GRIFF», из итальянской команды овеклокеров «XtremeOverdrive OC team Italy», о котором я уже упоминал, когда рассказывал об итальянских традициях разгона и который сам относительно недавно занимался подобными делами, разогнав Intel Pentium 4 2.8Ghz (S-478, Prescott, 133 FSB) почти до 6 ГГц! Пользуясь случаем выражаю ему благодарность за предоставленную материнскую плату и круглосуточный суппорт в некоторых возникших вопросах по ходу данного эксперимента : D

Итак, выбор сделан в пользу ASUS P5WD2 Premium!

В основе материнской платы лежит набор логики Intel 955X, что уже свидетельствует, что плата не относится к бюджетным, наподобие Asrock P4i945GC либо Biostar G31-M4. Плата может работать с процессорами при FSB 1066/ 800/ 533 МГц и оперативной памятью DDR2 533 и 667 МГц, и даже DDR2 800. Изменение частоты FSB средствами BIOS возможно от 100 до 450 МГц с шагом 1 МГц. Плата оснащена тремя разъёмами PCI, одним PCI Express x16, одним PCI Express 4x и одним PCI Express 1x, который делит линии вместе с разъемом х4. Система питания материнской платы также внушает уважение, подача питания осуществляется через основной 24-pin ATX разъем и дополнительный 8-рin разъем питания.

Преобразователь питания имеет 4х фазную схему, в которой установлены пять конденсаторов емкостью 1000 мкФ и 15 конденсаторов емкостью 820 мкФ, также на плате находится стабилизатор напряжения памяти, включающий 6 конденсаторов по 1000 мкФ. Напряжение на процессоре меняется от 1.275 до 1.7 В с шагом 0.0125 В, этого хватит абсолютно для всего. Напряжение на памяти можно менять в интервале от 1.8 до 2.3 В. Тут бы хотелось видеть потолок в 2.5 В, но и 2.3 вольта тоже очень хорошо. На бюджетных платах хорошо, если будет хотя бы 2.1 В. Одним словом плата «На вырост» для любого Pentium 4.

Материнская плата была выбрана, осталось дело за оперативной памятью. Я остановился паре планок по 512 Мб на чипах Micron D9GMH, которые с легкостью работают на частоте 800 МГц и выше с CAS Latency=4.

В качестве видеокарты выступает PCI-Express вариант GeForce 6800 Ultra от BFG, частоты которой занижены до уровня AGP версии от Gainward, участвующей в составе стенда на Socket 478.

Тестовый стенд

Основные компоненты системы:

Процессоры:

• Intel Pentium 4, 3.4 ГГц «Northwood», D1, Socket 478;
• Intel Pentium 4, 3.2 ГГц «Prescott», E0, Socket 478;

Материнская плата:

• ASUS P5WD2 Premium, чипсет Intel 955X, LGA775;

Оперативная память:

• DDR2, 512 Мб х2 (Micron D9GMH);

Видеокарта:

• BFG GeForce 6800 Ultra Overclocked, PCI-E, 512 Мбайт (ForceWare 81.85).

Тестирование проводилось в Windows XP Sp3 с помощью следующего ПО:

• Super Pi mod. 1.5XS (задача 1M);
• PiFast v. 4.1;
• wPrime v. 1.43;
• HWBOT Prime v. 0.8.3;
• WinRAR x86 v. 5.40;
• Cinebench 2003;
• PCMark 2004 v. 1.30;
• PCMark 2005 v. 1.20;
• 3Dmark2001SE Pro b330;
• 3DMark 2003 v. 3.6.1;
• 3DMark 2005 v. 1.3.1;
• AIDA64 5.50.3600;
• DOOM III;
• Far Cry.

Трудности разгона

Чтобы установить данный адаптер в сокет материнской платы и все заработало сразу — так не бывает. Первым в адаптер был установлен 3.2 ГГц «Prescott», так-как BIOS материнской платы от рождения имеет микрокоды на данное ядро. Но посткодер молчал. Дело было в двух вещах: в прижиме адаптера с процессоров в сокет и выставление джамперов на самом адаптере. Джамперов всего два, поэтому итоговых комбинаций всего четыре. А вот с прижимом было не все так просто, дело в том, что прижимную рамку необходимо снять, чтобы установить адаптер с процессором.

Но в который раз меня выручает старый-добрый Thermaltake Big Typhoon, которого и для Pentium 4 хватает и для последующих процессоров, я даже на нем умудрялся разгонять i5 2500K до 5 ГГц, температура, конечно, была впритык =)

Крепление «тайфуна» позволяет идеально придавить процессор к сокету.

В результате на n-й попытке я увидел долгожданный POST screen. С «Northwood», дела были посложнее, опять пришлось вставлять джамперы в противоположное состояние, но система восприняла процессор недружелюбно.

Система мне сообщила, что, во-первых, никакого «Northwood» не знает, но это мелочи, которые оставим на совести операционной системы. Во-вторых, у нас дикий «овервольтаж», и, в-третьих, выбор небольшой, либо зайти в BIOS и повторить все по кругу, либо нажать F2 и загрузиться с настройками «по умолчанию», предложенными системой.

F2 явно не выход, поскольку частота оперативной памяти и тайминги оставляют в таком случае лучшего. Вдобавок ко всему после сохранения настроек в BIOS система как бы зависала на POST коде »07». Я даже первые пару раз не дождался появления следующих POST кодов и нажимал reset. Оказалось, что это не «баг», а «фича», стоит немного подождать и загрузка продолжится.

Выход был найден в отключении всяческого мониторинга со стороны материнской платы, теперь она не задавала никаких лишних вопросов, и нужно было подождать дольше обычного, пока BIOS «переварит» незнакомый ему процессор.

В остальном настройка BIOS не отличается от настройки любого Pentium в нативном LGA775 исполнении.

В прошлый раз испытуемые «Northwood» и «Prescott» смогли гарантированно работать в Abit IC7-G (чипсет Intel 875P) на частотах — 3.8 ГГц и 3.9 ГГц соответственно. Рамках данного эксперимента новый сокет позволил прибавить еще 100 стабильных МГц самому горячему из Pentium 4. В итоге разогнанный до 4.0 ГГц «Prescott» прекрасно чувствовал себя в новых условиях, а вот у «Northwood» видимо всё же достиг кремниевого предела.

Посмотрим на участников тестирования глазами AIDA64:

В режиме по умолчанию я решил остановиться на частоте оперативной памяти 667 МГц с таймингами 4–4–4–12. В разогнанном состоянии тайминги оставались прежними, росла лишь частота оперативной памяти. Для 4 ГГц она составила 1 ГГц ровно с CAS Latency=4. Посмотрим, как такой подарок процессору повлияет на итоговую производительность.

«Northwood«у» чуть меньше повезло с разгоном, практически он вышел на частоту 750 МГц для подсистемы оперативной памяти. В тестировании также примут участие процессоры, работающие на равной частоте 3.6 ГГц, как и в предыдущий раз.

Результаты тестирования

Тестируя обе платформы я использовал один и тот же дистрибутив Windows XP SP3 c одним и тем же списком работающих служб и настроек и все тот же SSD Kingston V300 60 Гб.

Super Pi mod. 1.5XS

В подсчете числа Pi до миллиона знаков после запятой Победа за LGA775+DDR2, все результаты выстроились по цепочки в один ряд.

PiFast v. 4.1

Благодаря короткому конвейеру «Northwood» опережает «Prescott», прибавка DDR2 памяти прибавляет еще немного.

wPrime v. 1.43

Тест Wprime больше полагается на частоту, нежели оперативную память, но и здесь, как в случае с Super PI, наличие DDR2 сказывается положительным образом.

HWBOT Prime v. 0.8.3

А вот здесь ситуация на грани, прибавка DDR2 дает преимущество на грани погрешности результата.

AIDA64 5.50.3600

При операциях чтения из памяти на низкой частоте DDR2 проиграла памяти предыдущего поколения, но с ростом частоты ситуация перевесила в пользу более нового стандарта. В случае с записью в память общий перевес за DDR2. Но гигантского отрыва не наблюдается.

Ниже можно увидеть скриншот Cache and Memory benchmark из тестового пакета AIDA64. Вначале «Northwood» на обеих платформах:

Затем «Prescott»:

Для лучшей оценки производительности связки 4.0 ГГц «Prescott» на LGA775 я прилагаю скриншоты теста AIDA64 Queen, чтобы понять производительность на фоне других процессоров.

И AIDA64 Julia (все скриншоты кликабельны).

WinRAR x86 v. 5.40

Здесь комментарии излишни, для архивирования данных лучше DDR2 памяти ничего нет.

Cinebench 2003

Cinebench 2003-го года все равно какой тип памяти используется, можно сказать, в этот раз — паритет обеих платформ.

PCMark 2004 v. 1.30

PCMark 2005 v. 1.20

Преимущество в обеих версиях PCMark в большинстве случаев оказалось также за DDR2.

3DMark 2001 SE Pro b330

Гибкий в плане «железа» 3DMark2001SE воспринял положительным образом новый вид оперативной памяти.

3DMark 2003 v. 3.6.1

3DMark 2003 не является процессорозависимым, и весь упор идет на используемую видеокарту, смена типа оперативной памяти позволила увеличить количество попугаев.

3DMark 2005 v. 1.3.1

А вот здесь неприятный сюрприз, несмотря на передовой стандарт, DDR первого поколения оказалась в лидерах.

Doom III

В Doom III получилась интересная ситуация, на низкой частоте лидирует DDR2, на более высокой DDR1 оказывается более производительна.

Far Cry

Fac Cry новый вид памяти явно по душе, благодаря чему на экране можно увидеть на пару FPS больше.

Заключение

В начале статьи я обещал дать ответы на все вопросы, среди которых была работа процессора с видеокартами PCI Express второго поколения и твердотельными накопителями в исполнении PCI-Express.

За рамками данного эксперимента была проверена работа PCI-E SSD накопителя Kingston HyperX Predator 240GB, установленного в PCI-Express х4 разъем — проблем никаких не наблюдалось, система стала еще чуть-чуть живее. А что касается виеокарт, приведу ссылку на мастера разгона Pentium 4 Socket 478 на материнских платах LGA 775 — китайского оверклокера WYTIWX, который запускал такие процессоры на ASUS P5E3 Deluxe и ASUS P5E3 Premium/WiFi-AP, а это уже чипсеты Intel x38/x48, PCI-Express Gen.2 и DDRIII.

Сегодняшнее тестирование показало, что в большинстве случаев польза от замены памяти есть, хотя и не такая большая, как могло показаться с первого раза. Большая выгода крылась в новых интерфейсах и более скоростных шинах, ведь $20 на то время были небольшие деньги, стоимость процессора была несоизмерима выше процессорного адаптера. Поэтому на начальном этапе можно было какое-то время и переждать на старом процессоре с новой материнской платой.

В виде бонуса — фото «За кадром» =)

P.S. Как всегда буду рад на безвозмездной основе получить любое топовое «железо», которое по нынешним меркам не тянет даже на low end, написать по этому поводу можно мне в ЛС на форуме.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru