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4.2Ghz 降壓1.24v的 FX-8120 圖文調整指南兼開箱測試分享

本帖由 metoo2012-05-12 發佈。版面名稱:新型 AMD CPU 及相關主板測試

  1. metoo

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    配備
    CPU: FX-8120 4.2Ghz 1.248v
    MB: GIGABYTE 970A-UD3 F5
    RAM: PATRIOT 1600 9-9-9-24 4G*4 1.65v
    HDD: Seagate ST1000DM003 1T 64M
    VGA: FirePro V4800 1G GDDR5
    COOLER: CORSAIR H60 Liquid
    POWER: ThermalTake Smart M450W
    CASE: SilverStone PS05B-T 12cm*1
    FAN: Enermax 900rpm 12cm*3
    OS:Windows7 Ultimate SP1 x64
    With 4 Fix Patch
    室溫約33度 什麼都沒開

    身為一個喜歡AMD的平凡人,剛好正逢推土機降價,跑出該有的C/P值,因此心癢難耐下,小弟入手了新的平台,把推土機開入庫,順便也分享一點設定感想
    (補充一下 AM3+的CPU是940根針腳 Socket有942孔 而AM3的CPU是938根針腳 Socket有941孔 大多AM3的MB都要靠換Socket並更新BIOS才能駕駛推土機 只有少部分光更新BIOS就能吃)
    推土機採用了32nm的SOI(Silicon On Insulator絕緣體上的矽電晶體)和HKMG(高介電係數金屬閘極)技術 或許是工藝與架構都還不成熟的關係 導致高功耗成為其最大罩門 雖然運作起來滿涼快就是了

    先回顧一下自K8後的歷史(命名跳過9與13),K10是Phenom第一代,K10.5是PhenomII,而K11是K8/K10低功耗版,K12是Llano APU,K14是Bobcat低功耗APU,代號Zambezi的Bulldozer架構則為K15(Family 15h),是基於Cluster Multithreading(CMT簇式多執行緒)、核心面積315mm*2、12億電晶體的處理器(前代Thuban 6核 面積364mm*2 電晶體約9億4千萬個),相較於之前採用Chip MultiProcessors(CMP晶體多核)的設計,或Intel HyperThreading特有的Simutaneous Multithreading(SMT同步多執行緒),採用CMT的目標是為了在晶體管數量與多執行緒運作效率取得更佳平衡,當然這也需要更好的分配能力與軟體支援

    講到其包含4個模塊(Module)的架構,單一模塊是由兩組整數單元(Integer Unit)與以具備4條管線的排程器(Scheduler)所構成,一個整數單元被辨別為一個物理核心,佔模塊面積百分之12、核心面積的百分之5,此外模塊內還擁有具獨立排程器的彈性浮點單元(Flex Floating Point),可由兩組128位元FMAC組成一組256位元浮點運算(只是還是比不過Sandy Bridge的原生單一256位元),快取的部分,每個模塊擁有4Way 16K*2 Data(資料)+2Way64K Instruction(指令) L1+16Way 2M L2,4個模塊共享64Way 8M L3快取,關於核心的其他部分,還有2組72Bit組成的144Bit 原生DDR3-1866 IMC(內建在CPU的記憶體控制器),核心內除了上述元件之外,還有4條16Bit HT接收與發射匯流排及北橋模塊、IO控制等
    (PhenomII x6所有核心擁有2Way 64K*6 Data(資料)+2Way64K*6 Instruction(指令) L1+16Way 512K*2 L2,並共享48Way 6M L3快取)


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    提到這顆處理器的編號 第一行是 FD8120FRW8KGU 第二行是 FA 1151PGN 第三行是 9B29164A20938
    先看第一行 F表示FX系列 D是Desktop桌上型 FR為125w(WM為95w) W表示AM3+ 8是8執行緒 K為8M L3快取 GU代表B2步進
    第二行 FA表示推土機(DA是Llano) 1151是2011年第51週生產製造(應該是今年年初) PGN是流水號 第三行則是同盒子條碼


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    8+2相供電 前置19Pin USB3.0接口 970+SB950的平價好板

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    Seagate 單碟1TB 快取64M的 SATA3 HDD

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    CORSAIR H60 12cm風扇最大聲只有30分貝 卻有74cFM的風量 而且AMD MB使用原廠背板與扣具即可 不用拆MB 用手轉一轉就OK囉 安裝超容易

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    ThermalTake Smart 450W 銅牌 模組化 14cm靜音風扇 單路12v 34A(408W)

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    SilverStone PS05B-T 全黑化 免螺絲扣具 前置19Pin USB3.0 可裝5組風扇(小弟是裝兩進兩出)

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    先說明,Vid(預設電壓)越高,同時脈超頻所需電壓不一定越高,因此Vid高低不一定代表體質好壞,像小弟這顆8120,雖然預設電壓(Turbo未作用時)達1.31v(一般125w是1.25v,95w是1.175v,不過加壓超頻極限時脈兩個差不多),但還是有辦法降壓超4.2Ghz跑1.248v,而關於推土機的超頻,受益於32nm,同時脈溫度與所需電壓比45nm E0步進的Thuban或C3 Deneb核心又更降低了,不過須注意新加入的APM(Application Manager),它是當TDP或溫度超過規範時,會降低倍頻(8120降到14x,8150降到16.5x為止)的技術,當開啟時,就會因時脈降低而無法跑出真實的效能,在BIOS未加入開關它的選項前,只能透過先在OverDrive中啟用再禁用turbo、或以PSCheck鎖定P0狀態(把除了P0之外其它的P-State全部禁用)來關閉APM(不然第三種方法 就依處理器不同,先降倍頻到前面所述14or16.5x,再拉外頻上去),所以想一勞永逸的話,建議更新一下BIOS來得到關閉APM的選項,至於功耗,還是有所謂的熱牆,當電壓超過某個臨界點,溫度與耗電量就會暴增,此時再加壓提升時脈就會變得舉步維艱,不管如何加壓就是很難上去,而一般考量到P/W值(效能功耗比)與溫度,要長期穩用的話不建議把電壓超過1.4v,因為那樣會讓耗電量誇張的上升,比較建議不加或小加壓輕鬆跑,以下是能跑測試並長時間穩用的B2核心時脈/電壓圖(不見得每顆都相同,視體質而定,若要燒機,可能要依情況再加個一兩格),降壓1.12~1.16v 3.6Ghz,1.248~1.264v 4.2Ghz,不加壓1.284~1.312v 4.3Ghz
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    要超頻的話,主機板建議找有6+2或8+2相供電,散熱器若不加壓約TX3就足矣,小加壓約買千元等級塔扇如212+即可,大多能壓在5、60度,除非想加大壓,否則並不需要花2、3千攻頂買高階空冷
    CPU NB(內建在處理器的記憶體控制器)不加壓(1.2v)約24~2500Mhz,空冷1.3v約2600Mhz,不過光預設值(2200Mhz)的記憶體讀寫已有超過PhenomII x6 跑28~3000Mhz的頻寬了,這次推土機的HT匯流排速率可以>CPU NB,但與前代一樣提升HT的效果對效能的增長微乎其微,不如提升CPU NB來的明顯


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    倍頻21 外頻200Mhz、PCI-E Clock固定100Mhz、HT選16bit最大頻寬、預設11x(2200Mhz 等效4400Mt/s)到13x(2600Mhz 等效5200Mt/s)都可以、NB不加壓選12x(2400Mhz)、記憶體視體質與容量調整(2條可跑1866以上,Command Time可設1T 而四條一般會被限制在1600 2T,所以小弟維持時脈 只調時序 從原本1.5v 9-11-10-27調到1.65v 9-9-9-24 而ganged與unganged兩種雙通道模式效能差異不大)、CPU電壓設1.262v 雖然Load Line防掉壓有開到Extreme 但待機都在會在1.216~1.232v間跳動 全速也只會跑1.248v、C1E C6 CNQ等節能可關閉 減少電壓大幅波動以提升穩定度、APM也要記得關

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    從Benchmark的結果來看,4.2Ghz時,1M1T單核單執行緒約有Sandy Bridge 3Ghz,Phenom II 3.4Ghz的效能,1個1M2T的模塊接近同時脈、1.5核心的PhenomII,或Sandy Bridge 3.4Ghz 1C2T,而4M8T約落在Sandy Bridge 3.4Ghz 4C8T與4.2Ghz的 4C4T或PhenomII X6 3.8Ghz(推土機有測溫偏低的問題,待機與全速大約要再加個10度C會比較準)

    分析推土機同時脈單核效能較K10.5降低的原因(約8成實力)
    1.管線拉長 雖然更容易提升時脈 但這也導致單位時脈的效能變差
    2.IPC(Instruction Per Clock cycle每一時脈週期可執行指令數)降低 讓單個整數運算單元處理能力降低
    3.L1快取容量太小,使命中率下降 原先K10.5每一顆核心有64K Data(資料)+64K Instruction(指令) L1,6核心就有768K的L1
    ,而堆土機單一模塊擁有16K*2 Data(資料)+64K Instruction(指令) L1,4個模塊也就只有96*4=384K的L1快取
    4.雖然加大了L3快取 卻也間接增長傳輸延遲
    綜合上述原因 才讓推土機同時脈效能只能到達略贏K8的水準

    而至於為何同時脈4M8T推土機多工只有接近PhenomII 6C6T的能力
    除了單核效能降低外,問題還出在ALU(Arithmetic Logic Unit算術邏輯單元)的多寡
    推土機單一整數單元的ALU從K10.5的3個減少為2個 因此由兩個整數單元組成的單一模塊只有4個ALU
    4個模塊也就只有(2*2)*4=16個ALU 自然少於(1*3)*6=18個ALU的PhenomII 6C6T了
    所以推土機一開始就應該當成強化版的4核心來宣傳 而不該一直說是首個8核心 以至於讓人說8核只能打平6核
    相信在安裝修正更新後 於CineBench 11.5中 從原本的8C8T變為4C8T 或許就可說明其定位 不過整體也算滿夠用了呀^^

    較前代產品所具備的優勢
    1.記憶體控制器改良讓讀取從PhenomII x6的9GB/s提升到13GB/s 寫入也有進步 對高時脈(如2000Mhz+)掌握度更好
    2.新的AVX與AES、XOP與FMA4(Fused Multiply Add融合乘加) 也補足了SSSE3,SSE 4.1、4.2 指令集
    3.在能充分運用多核資源的場合 如影音編碼轉檔、渲染、處理壓縮檔、多媒體、加密等多工重負載有其長處
    4.新的製程讓溫度與電壓又進一步降低 若都超到空冷緊繃 推土機對上6核飛龍4.2Ghz能略勝一籌(當然這是靠4.8Ghz的時脈硬堆出來的)
    5.9系列MB的IOMMU讓虛擬化的IO(Input/Output輸入輸出)效能更好 配上CPU具備的Virtualization更如魚得水

    使用感想,還算安靜低溫 也很易裝 運作穩定且順暢 小弟心滿意足了 最後希望這台機子能陪伴小弟長長久久到許多年以後
    並且感謝大家的鑑賞 如有缺漏或錯誤敬請用力補充指正 期盼不盡 小弟的三言兩語 閒話家常大概就是這樣囉~
    :)
     
  2. 90109170

    90109170 東瀛忍者大頭目

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    引用:
    "所以推土機一開始就應該當成強化版的4核心來宣傳 而不該一直說是首個8核心 以至於讓人說8核只能打平6核......"

    中肯~
     
  3. ak710809

    ak710809 一般般會員

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    還不錯的感覺~~cp值還不錯
     
  4. joker2594

    joker2594 榮譽會員

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    很中肯而且非常詳細的一篇測試文

    推土機在這次降價之後C/P值有了,看完這篇有想把推土機納入收藏的感覺.....
     
  5. samllbin

    samllbin 一般般會員

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    降價後 cp值 真的很高......

    不考慮 耗電的話 真的很超值...
     
  6. metoo

    metoo 榮譽會員

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    謝謝各位的鼓勵喲~ -: ) 以上更新過的時脈/電壓圖是根據各網站的測試與自身經驗所作成的
    (小弟只是入門用戶 加上愛機心切 而且並非使用高階散熱裝置 因此沒有跑加壓超頻後的測試)

    再補充 4.6Ghz電壓更正約1.392v,4.7Ghz約1.452v,4.8Ghz約1.475v,4.9Ghz約1.488v
    4.7Ghz後無法燒LinX 而5Ghz要1.5v以上 且幾乎無法跑多核測試 只能跑較輕負載

    L1寫入以及複製 推土機不及PhenomII x6 約落後3.5GB/s與3.3GB/s 不過
    在L3的部分提升較大 尤其是讀取頻寬 從x6的8GB/s多提升到了24GB/s

    B2步進遇到的BUG:當NB頻率2GHz與2.4GHz時 L2 的讀取約只有13GB/s
    而當NB頻率2.2GHz(預設)與2.6GHz時 L2 的讀取可以提升到35GB/s以上
     
    #6 metoo, 2012-05-13
    最後編輯: 2012-05-13
  7. SEAFOOD

    SEAFOOD 進階會員

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    自己手上這顆4100好虛,4.6g要1.5v以上的電壓才行... 好想換一顆阿xxd
     
  8. user1111

    user1111 進階會員

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    主機板還太貴 微星都要三千左右 都和i社同等價了

    不然fx八核快到我的理想價位,心目中是i社k系列可超那顆四核 (超上去也是龍二x8的總效) 的2/3價格 (4500),中古撿四千來,就和x6中古三千初的cp差不多了

    不過樓主預設電壓超頻後的每GHz耗電與待機耗電有增加嗎 還是一樣?
     
  9. metoo

    metoo 榮譽會員

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    沒關係的 ^^ 預設狀態下已經很流暢了 或許來個不加壓小超怡情也不錯呀~

    雖然小弟沒有電表可測量 不過就算電壓沒變 只要時脈有提升 耗電量
    還是會成長的 加上小弟把節能給關了 所以待機時的耗電量會比預
    設狀態高 但因未加壓 所以全速時的增幅應該不大 參考看看喔~
     
  10. user1111

    user1111 進階會員

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    >只要時脈有提升 耗電量 還是會成長的 加上小弟把節能給關了
    所以待機時的耗電量會比預設狀態高

    有開CnQ時,若是略高一點點還好啦,龍二世代也是差不多

    >但因未加壓 所以全速時的增幅應該不大 參考看看喔~

    龍二是如此,不過之前推土機測試也說的不詳細,預設電壓去超頻,耗電是因時脈等比例增加呢?
    還是等比級數的曲線暴增呢?

    不過那9x0的晶片組主機板真的很沒cp值,沒內顯 (個人需求得多一片顯卡),又貴

    不過上次在ptt有人討論,其實amd的機器拿來當VM機,算是比intel方便許多,省了很多麻煩
     

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