5相才够用 AMD处理器开核超频供电详解

中关村在线
作者:中关村在线 杨旭
第1页:开核请注意主板稳定性!
DIY的精髓在于用有限的价格创造更多的价值。这就是为什么三核Phenom II X3 710也可以开核,但远没有Athlon X2 5000+这样火,原因在于600元以上开核CPU价值提升幅度并不如400元以下的产品。随着AthlonII X2 220的推出,AM3平台400元以下的CPU也可以开核了,打破原来AM3平台开核成本较高的瓶颈。
开核神器AthlonII X2 220
AthlonII X2 220的推出,让开核又一次炸开了锅,尤其对于AM3平台,过去AM3平台最便宜的开核CPU—AthlonII X3 425也要400元,而如今只需要300元就能淘到开四核的AthlonII X2 220了。
开核选项
主板能够开核其实并非难事,手头一块双敏主板通过BIOS打开ACC选项就可以实现,将ACC选项设置为auto,保存BIOS重启,简单一步就能实现开核。不过今天要讨论的并非怎么开核,如何开核,而是从实用角度出发,讨论开核的稳定性。
花双核的钱购买四核的性能,开核后也有不得不考虑的问题如功耗增加,如果主板无法满足四核CPU的使用,动辄死机重启,连基本的使用都无法保证,也就失去了开核的意义。CPU开核后之所以会有稳定性问题,很大一部分在于主板供电设计不够完善,散热不到位,不少主板原本就是为双核或三核设计,开核后功耗增加可能会带来一些问题。
第2页:不同情况供电相数分析!
CPU开核,无论是双核开四核、三核开四核,其最终目的是为获得CPU性能的提升,开核后若连基本的稳定使用都无法保证的话,那便失去了开核的意义。主板的CPU供电显得比较重要,CPU开4核后功耗增加到95W以上,功率增加了将近一倍,主板是否提供了稳定的供电设计成了开核要考虑的一个因素。
供电相数被认为是影响稳定性最重要的因素,供电相数不够,自然无法承担过高的功耗,无法满足供电需求。那AthlonII X2 220要开核,几相供电设计是最合适的呢?这就要从CPU的TDP和主板供电的效能来综合分析。首先看下主板,每一相供电可以满足多大的CPU功率呢?
供电电路原理图
目前的主板都是由电容+电感+MOS管组成一个独立的单相供电电路,这样的组成通常会在CPU供电部分出现N次,也就因此出现了N相供电。多相供电除了能够为CPU提供更加纯净稳定的电流之外,还起到了降压限流的作用,以此来保证CPU的正常工作。多相电路可以非常精确地平衡各相供电电路输出电流,以维持各功率组件的热平衡,在器件发热这项上多相供电具有优势,尤其对于开核后大功耗的CPU。
供电实物图
供电电路采用1个电感+一组电容+2个MOS管组成1相供电,这样的供电设计,可以保障每相能承受25W的CPU功率,也就是说,其实一些超低功耗的CPU,1相供电就能保证基本运行了。但为了避免功率峰值出现,以及长期在最大负载下运行减低寿命,所以一般主板最低都采用了三相供电设计。
AMD处理器功耗图表
有了单相供电对CPU功率的负载,就可以结合AthlonII X2 220的TDP对供电几相进行分析了。首先看一下默认情况,从AMD官方网站我们可以看到,AthlonII X2 220开核前默认TDP为65W,此时不作为重点讨论,但也可以简单带过,65W按照单相25W的标准衡量,那基本上3相供电的主板就能满足。
◎ 结论1:AthlonII X2 220不开核TDP为65W,主板3相供电就足够!
AMD处理器功耗图表
AthlonII X2 220开核后,系统默认识别为PhenomII X4 920,默认2.8G,对比AMD官方网站与PhenomII X4 925最为接近。此时AthlonII X2 220开核后的TDP基本达到95W,这也是AMD四核处理器比较统一的功耗,此时再分析供电,就不难看出,3相供电已经不能满足要求了。虽然3相供电支持45W-90W的CPU供电,但是没人会愿意每相供电都长期在满载下运行,长此以往将缩短元器件的寿命,必然影响稳定性。
其实,对DIY有更深刻认识的人也清楚,TDP并不完全等于CPU峰值功耗,CPU峰值功耗是要高于TDP的,为此从TDP判断CPU供电相数的需要,其实已经非常保守,从TDP来看相数,基本只能多不能少。
◎ 结论2:AthlonII X2 220开4核后TDP为95W,主板最低4相供电才支持!
第3页:开核超频供电相数分析!
另外,AthlonII X2 220能够开核,也许很多主板都能够做到,不过要想真正发挥出AthlonII X2 220的性能,很大用户还想充分挖掘AthlonII X2 220的剩余价值,通过超频来二次挖掘,彻底发挥,而这个时候又需要重新来看待主板的供电了。
系统监测界面
超频必然要增加电压,如果是默电超频,可能增加的功耗有限,但如果加电压,那功耗增加的幅度就要视电压增加的幅度而定了,一般CPU规定的电压属于动态幅度,如AthlonII X2 220的电压为1.3V左右。
核心电压
如果进行大幅超频,以手头这块双敏狙击手TAC55-RA玩家限量版为例,AthlonII X2 220打开4核并超频到4G,核心电压加到了1.52V,也就是说增加了近0.2V的电压。
根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,这个时候电压增加后,相信的功率也就增加了0.15/1.5=10%,由此超到4G后,AthlonII X2 220的功率就从95W上升到104W,已经超过了100W,以次类推,电压增加了越高,功耗也相应的增加。由此也可以看到,超频后的AthlonII X2 220,如果增加电压,4相供电已经难以支持,需要至少5相供电才是主板稳定运行的长期保证!
◎ 结论3:AthlonII X2 220开4核后再超频,TDP超过100W,主板最低5相供电才支持!
目前市场上销售的主板,基本都还是按照CPU常规TDP设计主板供电,手头这块狙击手TAC55-RA玩家限量版做工还算不错,采用全固态设计,供电也有5相,应付开核是没问题了。
因此,目前可以号称支持开合但仅仅采用三相供电的主板虽然价格便宜,但根本无法满足95W以上的高功耗要求,三相供电的主板谈开核,炒作大于实用。
第4页:供电性能细节面面观!
除此,主板的供电设计细节也有不同,也需要合理分析,判定供电效能的大小。每一相主板供电电路,由于设计、料件和布线的不同,导致一相能提供的电流大小就会有所差异。例如一块采用两相供电的主板,每一相能够提供60A的电流;另一块主板为三相,每一相只能提供30A电流,那么60A×2就大于30A×3,所以从供电电流大小来看,这里两相供电的主板就优于三相的主板。
三MOS管设置
接下来我拆拆手头这块主板看看供电部分具体情况,拆下TAC55-RA的MOS管散热片,可以看到实际每相供电采用了3个MOS管,即1个电感+1组电容+3个MOS管的组合。按照之前分析的都是采用1个电感+1组电容+2个MOS管的供电组合,由于增加1个MOS管,单相供电的能力可以增加到30W,由此可以推算,150W的CPU都能良好支持。
AMD处理器功耗图表
从AMD官方网站查看,目前功耗最高的AMD PhenomII X6处理器TDP为125W,这块主板针对目前的6核处理器超频都游刃有余,即使一些老的145W的大功耗4核,也都轻松能够应对。
我的开核平台
由此,主板开核其实并非空谈,也并非支持开核功能就好,需要从使用稳定性去全面考虑,AthlonII X2 220是个非常具有性价比的CPU,但请给它找个好搭档,才能充分发挥AthlonII X2 220的性能!
主板稳定很大因素就来自主板供电设计,以上的供电分析也可以作为参考,从自己购买的角度去看要什么样的主板才能满足,是否开核?开核后是否超频?都决定不同的选购点!