VRMとは、どの程度のものなのか?

 VRMの出力側の負荷を変えると、電圧がどの程度変化するのか、実験してみた。


使用したPCの構成
==========
CPU AMD FX-8320E
Mother Board GIGABYTE 970-GAMING
Memory Kingston 2x4GB DDR3 1866MHZ
SSD Crucial CT256MX100 256GB
HDD WDC WD10EZEX
ATAPI PIONEER DVD-RW DVR-212
Graphics Zotac GT710 DDR3 2GB
PowerSupply Seasonic SSR-450RM(80PLUS Gold)
Display 1xDVI 1920x1080+1xHDMI 1920x1080
PS/2 KeyBoard
USB Mouse
Windows8.1 64bit
=========

BIOSの設定
fix x19 0_120 crop
 これで、クロックは固定の3800MHzになる。このままでは、電圧不足で正常動作しないので、Vcoreのオフセットを、+0.120Vに設定している。


 CINEBENCH R15を、1から8スレッドで走らせることで、VRMの負荷を変え、Vcoreの変化を検証した。VcoreはHWiNFOのSensor Status中のVcoreで、表示されたすべての値を記録した。


1スレッドの場合  1.272V/1.260V
2スレッドの場合  1.272V/1.260V
3スレッドの場合  1.260V
4スレッドの場合  1.260V
5スレッドの場合  1.260V
6スレッドの場合  1.260V/1.248V
7スレッドの場合  1.248V
8スレッドの場合  1.248V

アイドルの場合  1.272V


 負荷が重くなると、VRMの出力電圧が低下していることがわかる。VRMの制御の目標値は一定であるはずで、電圧の変化は連続的であるはずだ。電圧の低下が0.012V刻みになっているのは、電圧をモニターしているITEのIT8620Eの出力が、0.012V刻みとなっているためだろう。

 この電圧降下が、果たして、仕様上の許容範囲に収まっているのかどうかは、わからない。仮に、期待値あるいは目標値が、1.272Vであったとすると、1.248Vは-0.024Vということになる。1.272Vに対して、1.88%程度の低下ということで、これだけを見ると、許容範囲であってもおかしくないようにも思える。

 このマザーボードは、BIOSでCPU電圧の変更が可能で、その刻みは0.020Vになっている。設定値の一段分である0.020Vに対して、0.024Vの電圧降下。これを、どう評価すべきなのだろうか。

 マザーボードによって、BIOSによる、CPU電圧の変更の刻みは、かなり違う。中には、0.00625V刻みというものもある。0.020Vの約1/3だ。その様なマザーボードの場合、0.024Vの電圧降下は、問題だろう。問題といっても、設定の刻みと、電圧降下の大きさの関係からの判断で、言わば、形式的なもので、本当に問題なのかどうかは、また別の話だ。

 最終的な評価は、例えば、FX-8320EというCPUが確実に動作するかということで、たとえ電圧降下が多めであったとしても、正常に動作するならば、それで、とりあえず問題なしということにもなる。


 その商品の価格を抜きにしては、商品の価値を語れないという面もある。価格に見合った性能を持つ商品かどうかということと、その商品の持つ性能そのものの評価は、当然のことながら、まったくの別物だ。


 CINEBENCH R15実行時の消費電力は、以下の通りだ。消費電力は、PC全体のもので、ディスプレーは含まない。計測には、サンワサプライのワットチェッカーPlusを使用した。

1スレッドの場合  93~95W
2スレッドの場合  104~109W
3スレッドの場合  118~121W
4スレッドの場合  129~132W
5スレッドの場合  140~143W
6スレッドの場合  149~153W
7スレッドの場合  160~162W
8スレッドの場合  163~167W

アイドルの場合  68~69W


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ギガのVRMが優秀なのかも?

おもしろいです。3.8G(+0.12v)フルスレッドで消費電力どのくらいでしょうか?msiの970A-G43(msiの9シリーズのローエンド品で、VRMは多分4+1フェーズ。モスは1フェーズあたり4個×5の計20個でギガさんの970-gamingと構成はほぼ同じです。ただギガさんのモスフェットは写真で見る限り低RDS品の少しグレードが上のもの、かつコンデンも耐圧6.3Vとなっていてmsiの2.5vよりこれまた少しキャパを大きく取っているよう。)に1090Tの組み合わせでポテトさんの実験を真似してやってみました。(構成:1090T msi970A-G43 G.SKILL DDR3-1866 8G*2 GT640 GS84002枚差し サイズAD-F520A2-36(80PLUS BRONZE) DVI×2HDMI×2 PS/2KEYBOARD USB MOUSE WIN7HOME64)
設定は、CPU(234×16=3744で1.475V) CPU-NB(234×12=2808で1.346V)メモリ(234×4=936で1.5v)HTクロック(234×12=2808でNB SBともに1.1V)です。
1T 1.456-1.464V 109-115W 2T 1.448-1.456V 126-130W 3T 1.44-1.448V 140-146W 4T 1.44-1.48V 156-166W 5T 1.432-1.44V 173-180W 6T 1.424-1.432V 186-191W CINEBENCH R15にて、電圧はHWINFO32読みです。消費電力は電力計付のタップで1秒間隔で計測してるもののようです。アイドル状態では1.472Vとなってますのでフルスレッド時(消費電力約190W)の1.424Vのときで約3.3%の落ち込みとなり、970GAMINGに比べると落ち込み方が大きいようです。こうなってくると、上のクラスの8+2フェーズだとか、12+2フェーズのボードだとどうなってくるのか気になってしまいます。さすがにその為だけにボードを買う訳にはいきませんが、なんかキッカケがあったら買ってしまいそうです。(笑)

re:ギガのVRMが優秀なのかも?

 記事の条件だと、消費電力は、アイドルで68から69ワットで、CINEBENCHの8スレッドの場合で163から167ワットです。ちなみにスコアは、602cbです。
 コンデンサの耐圧が2.5Vというのは、低い部類という感じがしますね。GIGAの970-GAMINGに使われてるのは、あまりよいものではありません。それもあって、耐圧の高いのを選択している可能性もありますが。
 電圧の低下の件は、普段使用しているときの消費電力の範囲での数値を見ておけばよいはずです。電圧降下が問題になるのは、デフォルト設定で使う場合で、マニュアルで電圧調整をしてる場合はまず問題にはならないはずです。
 フェーズ数に関しては、常用時のCPUの消費電力の多少で選択するという感じでしょうか。チョークを触ってみて熱くて触れないようなら、チョークの数の多いものを考える価値はあるかもしれませんね。(チョークの数が多ければ、1つのチョークを流れる電流が少なくなるという単純な理屈です。4フェーズで8チョークでもOKなんですが、そんな製品はありません。)(コンデンサも同じで、数の勝負みたいなところはありますね。これも、フェーズ数とは関係ありません。4フェーズでコンデンサ16個でもOKなんですが、そんな製品はありません。)

1090Tは、コメントした設定(c1e Cl'Q CPBオフ アイドル時消費電力90-91w)でCINEBENCHのスコアは575cbでした。私ですとコンデンサの良し悪しはメーカーの謳い文句と耐圧表示で勝手に想像するぐらいしかできませんが、そうですね、質の問題で耐圧の高いものを選択したということもあり得ますね。ただ単純に消費電力が同じで、電圧降下が少ないのであれば、ギガバイトさんの設計が良いというのもあながちハズレではないような。私の構成ですと4Tの156w-166wの場合ですでに約2.2%落ち込んでいますので、値段が同じならギガバイトさんのマザーを買った方が良かった?電圧降下が少なければマニュアル設定での電圧も低めにすることが可能になる?。ところで、970gamingにはbios上にロードラインキャリブレーション(orロードラインコントロール)の設定はあるんでしょうか?970A-g43にはそこらへんの機能は省かれているようで、価格設定から言っても970gamingの方が上のクラスですので当たり前の結果と言えなくもないですが。チョークコイルの話ですが、もっと下のクラスのボードでアスロックのn68-vs3uccというボードに905eを載せて使っているんですがこれ液コンだし、フェーズも3っつしかなくて65wの905eで特別高負荷でなくてもチョークコイルを触ると長くは触っていられないぐらい熱を持ちますね。そういうときモスフェットも同じくらい熱いんだろうかと触ってみますがチョークコイルに比べれば熱くないようです。

re:moewius loop

 コンデンサの件ですが、2.5Vが普通で、6.3Vが少数派みたいですね。
 LLCは、auto、regular、extremeから選択できるものが用意されてます。どれを選んでも、変化はありません。以前から、いろんなマザーで試してますが、変化があったことは一度もないです。たぶん、条件を満足していないのだと思います。(負荷が軽すぎとか、LLC以外のBIOS設定と関連性があるとか)
 このマザーは、audioチップと、killerのLAN以外は、ローエンド品とほぼ同じです。killerを目当てで買ってます。
 チョークは熱くなっても劣化しませんが、周りにあるコンデンサの温度が上昇すると、コンデンサの劣化は速くなります。チョークの温度は、ものによってかなり違いますね。メーカーが、XXチョークと名付けて売り込んでいるものがありますが、あまり熱くならないですね。

killer lan

killer lan 最近ちょくちょく採用されているボードを見かけますね。だいたいゲーミング用途をうたったボードに使われているようですが。私の持っているボードはすべてカニさんですし、killer lanについては4gamerの記事でintel realtek との比較記事を見たぐらいしか知りません。たしかcpu負荷については3社でそれほど大きな差は無かったと記憶していますが。私の場合トレーディングツールを使っていてカニlanで明らかにオカシイと思う不満も無いので、あえて他のlanコントローラが載ったボードを買おうと思ったこともないのですが、カニとkillerでどのくらい差があるのでしょうか。

re:killer lan

 Realtekのものは、Killerと同時期に使用していたことがないので、直接に比較はしたことがありません。IntelとRealtekの比較では、Intelが速かったですね。IntelとKillerでは、Killerが若干速いという程度です。KillerのCPU負荷は、使い方次第です。多くも少なくもできます。Intelには問題があることに気付いてからは、ほとんど使用してません。そんなこともあって、Realtekをまた使ってみようかとも思っています。Realtekで問題がないのなら、Killerに手を出す価値は日本ではあまりないと思います。まったくの推測ですが、Killerは通信事情の良くない場合にメリットがあるのだと思います。日本ではさっぱりですが、外国ではそうでもないというのが根拠です。日本の通信事情は例外的に良いという話からの、あてずっぽですが。
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