Już przy pierwszej edycji G4M3R-ów naszym największym priorytetem stała się jakość konstruowanych jednostek. Samo złożenie kompatybilnych podzespołów nie satysfakcjonowało nas w najmniejszym stopniu. Poszliśmy o krok dalej, wyciągając maksimum z komponentów. Co zmienia się w nowej serii komputerów G4M3R? Dlaczego są lepsze od zestawów indywidualnych? Czas odpowiedzieć na te pytania.
Tekst powstał we współpracy z Jackiem Pelką i inżynierami komputerów z x-komu.
Wybór procesora generuje konieczność zapewnienia mu odpowiedniej płyty głównej, która będzie charakteryzowała się wystarczająco mocną sekcją zasilania. Ta z kolei zapewnia stabilne napięcie zasilające CPU. Jeśli sparujemy najwydajniejszy model karty graficznej z powolnym procesorem, będzie on znacząco ograniczał wydajność GPU, choć teoretycznie pasują one do siebie. Tak nie wolno.
Przeczytaj więcej o tym, jak dopasować CPU do GPU.
Potem przychodzi kolej na wybór pamięci RAM, a ten nie ogranicza się tylko do pojemności. Ważną rolę dla wydajności całej jednostki odgrywa częstotliwość taktowania pamięci oraz opóźnienia, które definiują szybkość, z jaką pamięć będzie mogła rozpocząć kolejny proces przetwarzania danych.
Czas na kolejne podzespoły i pytania w stylu: czy każdy dysk SSD jest tak samo szybki? Czy zasilacz o deklarowanej mocy 600W zawsze jest tak samo dobry dla naszego komputera? Czy dobór obudowy to tylko kwestia jej wzornictwa? Czy fabrycznie dodawane układy chłodzenia do procesorów są wystarczające?
Żeby w pełni odpowiedzieć na te pytanie, przeprowadźmy mały eksperyment.
Jeśli decydujemy się na zakup nowego komputera, zapewne pierwszymi komponentami, które wszyscy wybieramy będą procesor oraz karta graficzna. Cała reszta podzespołów jest dla większości mniej istotna, bo to nie one decydują o ilości klatek wyświetlanych w ulubionej grze.
Ale czy aby na pewno?
Przetestowaliśmy wnikliwie jednego z naszych G4M3R-ów, po czym wyciągnęliśmy z niego procesor Intel i7-11700F oraz kartę graficzną RTX 2060. Na bazie tych dwóch komponentów złożyliśmy jednostkę indywidualną w myśl zasady: skoro nie widać różnicy, po co dopłacać?
W obu zestawach mieliśmy do czynienia z pamięcią RAM pracującą na 3200 MHz. Dane oraz system wgraliśmy na dysk SSD M.2 zgodnym ze standardem NVMe, a zasilacz w obu przypadkach szczycił się dumną liczbą 600 W, nadrukowaną na naklejce znamionowej. Za chłodzenie procesora w jednostce indywidualnej służył układ chłodzenia BOX, dodawany przez producenta. Wszystkie wybrane komponenty były nowe i w pełni kompatybilne, jeśli wierzyć specyfikacjom producentów.
W słowniku geeka występuje zwrot, który mówi, że: dobra płyta główna to dobre warunki pracy dla procesora. Na rynku mamy kilkanaście modeli procesorów dedykowanych do różnych zastosowań. Procesory różnią się liczbą rdzeni, ale wymagają też innych warunków, które musimy im zapewnić, aby pracowały zgodnie ze specyfikacją producenta. Mało tego, każdy z procesorów ma dedykowaną płytę główną, która ma mu zapewnić najlepsze warunki pracy.
Jeśli kupujemy procesor skonstruowany z myślą o komputerze biurowym, możemy do niego dobrać jeden z podstawowych modeli płyty głównej. Wystarczy, że sprosta ona zapotrzebowaniu CPU na energię. Ale czy ta sama płyta główna będzie dobrym wyborem dla mocniejszego procesora? Teoretycznie wciąż jest z nim kompatybilna.
I drugie pytanie: czy jest sens dopłacać do lepszego chłodzenia CPU, skoro producent dołącza już jedno w zestawie?
Pozornie proste pytania rodzą wiele wątpliwości, szczególnie wśród osób nieobeznanych z komponentami. Postanowiliśmy odpowiedzieć na nie w formie testu.
Nie użyliśmy jakiejś wyszukanej procedury testowej, możliwej do powtórzenia wyłącznie w laboratorium o konkretnej godzinie, tylko pod warunkiem, że księżyc znajduje się w odpowiedniej fazie. Po prostu odpaliliśmy grę Cyberpunk 2077 z programem monitorującym pracę komputera w tle i na podstawie jego danych wygenerowaliśmy kilka wykresów.
Pierwszy wykres pokazuje temperaturę procesora. G4M3R startuje od nieco powyżej 58˚C i delikatnie rozgrzewa się do 68,5˚C, osiągając podczas całego testu średnią temperaturę 65,68˚C. W tym czasie zestaw złożony samodzielnie ma temperaturę startową 78˚C, by już po kilku chwilach osiągnąć 100˚C! Czy równe 100˚C jest przypadkowe? Oczywiście nie.
Jest to temperatura tzw. throttlingu. Jest to swojego rodzaju zabezpieczenie, chroniące procesor przed przegrzaniem, które doprowadziłoby do jego awarii. Właśnie throttling obserwujemy na drugim wykresie, który obrazuje częstotliwość pracy jednego z rdzeni procesora.
Jak widać, procesor 11700F w komputerze G4M3R idealnie trzyma taktowanie 4400 MHz. Na wykresie widać też dwa pojedyncze skoki taktowania do 4500 MHz i 4600 MHz. Tak działa technologia Turbo Boost, zwiększając taktowanie w chwili mniejszego obciążenia.
Dla porównania, w jednostce indywidualnej wszystko wygląda dobrze do momentu osiągnięcia temperatury równej 100˚C. Potem widzimy coraz większe spadki taktowania, najpierw do 4300 MHz, a następnie do 4200 MHz z pojedynczymi spadkami do 4100 MHz. Przypominam, że jest to dokładnie ta sama sztuka procesora, tyle że w różnych warunkach pracy.
Kropkę nad „i” stawia trzeci, pokazujący wykres z prędkością obrotową wentylatora na procesorze.
Intelowskie chłodzenie BOX-owe praktycznie cały czas generuje 3200 obrotów na minutę. Za to chłodzenie w komputerze G4M3R wiruje w zakresie 725-1024 obrotów na minutę, zapewniając wysoką kulturę pracy.
Jeśli zastanawiacie się w tym momencie, czy takie spadki taktowania mają wpływ na wydajność komputera, śpieszę z kolejnym zrzutem ekranu. Tym razem z popularnego benchmarku do testowania procesorów, czyli Cinebench R20:
Cinebench testuje procesor pod kątem wydajności jedno- i wielowątkowej. Spadki taktowania, jakie widzieliście na poprzednim wykresie, są właśnie źródłem tak dużej rozbieżności w wynikach benchmarku.
W tym momencie pewnie część z Was zadaje sobie pytanie: czy zjawisko throttlingu wynika tylko i wyłącznie ze specyfiki chłodzenia BOX-owego?
Otóż niekoniecznie. Poniższy wykres pokazuje nieco dokładniej, co się dzieje z procesorem podczas grania w CP2077.
Pierwszy wykres pokazuje, jak płyta główna zarządza napięciem zasilającym procesor Vcore.
Jak widać, w komputerze G4M3R napięcie stabilizuje się wraz ze wzrostem obciążenia. A stabilne napięcia to też stabilny procesor z utrzymującym się na stałym poziomie taktowaniem wszystkich rdzeni.
W jednostce składanej samodzielnie widać drastyczne spadki i wahania napięcia Vcore, co jednoznacznie wskazuje, że przegrzaniu uległa sekcja zasilająca płyty głównej i nie była w stanie utrzymać stabilnego napięcia.
Wspomniana sekcja zasilania to zespół elementów odpowiedzialny za transformację napięcia dla poszczególnych komponentów na płycie głównej, w tym oczywiście procesora. Im bardziej rozbudowana (składająca się z większej liczby faz), tym lepiej. Więcej faz pozwala na przyjęcie większego obciążenia ze strony nawet najmocniejszego procesora, przy zachowaniu niższej temperatury.
Zaawansowane technicznie sekcje zasilanie powinny być wyposażone w dodatkowe radiatory, pomagające w odprowadzeniu dużej ilości ciepła.
Kolejny wykres przedstawia napięcie VCCSA. Jest to napięcie zasilające między innymi kontroler pamięci oraz magistralę PCI-E. Tu ponownie widzimy idealnie płaski wykres dla G4M3R-a i spore wahania dla jednostki indywidualnej. Takie warunki pracy, przy długoterminowym obciążeniu, mogą prowadzić do spadków stabilności jednostki, na przykład w postaci resetowania się komputera w losowych momentach.
Ostatni wykres pokazuje napięcie zasilania pamięci RAM. W komputerach G4M3R stosujemy selekcjonowane moduły wymagające innego napięcia od tych zamontowane w jednostce indywidualnej. Jak widać, i pod tym względem nie ma co liczyć na pełną stabilność napięć w samodzielnie składanym komputerze, co również ma wpływ na jego stabilność.
Skoro już wywołałem pamięci RAM do tablicy, przedstawię Wam kolejny zrzut ekranu z programu AIDA64, który ma wbudowany bardzo prosty benchmark pokazujący wydajność pamięci RAM.
Przypominam, że oba sprzęty mają po 16 GB pamięci RAM, a ich taktowanie liczy 3200 MHz. Czy zatem są one tak samo wydajne?
Test pokazuje ponad dwukrotnie wyższą przepustowość pamięci zainstalowanych w G4M3R-ze podczas odczytu, zapisu oraz kopiowania danych. Zestaw indywidualny procował z pojedynczą kostką pamięci, czyli w trybie Single Channel, tymczasem G4M3R miał dwie kości: Dual Channel.
Dzięki pracy w trybie Dual Channel zwiększamy znacząco przepustowość magistrali danych między kontrolerem pamięci a samą pamięcią RAM. Ma to duży wpływ na wydajność, która zależnie od aplikacji może się wahać od kilku do nawet kilkunastu procent! Warto też zwrócić uwagę na parametr Latency mówiący o czasie dostępu. O tym, jaki to wszystko będzie miało wpływ na wydajność, przedstawię w dalszej części tekstu.
Na liście komponentów, którym często nie poświęcamy należytej uwagi, zawsze znajduje się zasilacz. Wychodzimy z założenia, że jeśli zasilacz ma na naklejce 600 W, to jaki by on nie był, na pewno będzie wystarczający. Zobaczmy zatem, jak ten element naszego zestawu zachowywał się podczas testu.
Wykresy pokazują trzy podstawowe linie zasilające wszystkie komponenty komputera. Doskonale widać, co odróżnia solidny zasilacz od kiepskiego. Zasilacz G4M3R-a niemal wzorcowo trzyma się norm ATX, a wahania napięć są minimalne.
Od razu wyjaśnię, czym jest norma ATX. Określa ona zakres napięcia niezbędny do prawidłowej, a zarazem bezpiecznej, pracy zasilacza.
Kolejna tabela obrazuje zakres dopuszczalnego tętnienia napięcia w miliwoltach – tu zasada jest taka, że im większe odchylenia od wartości, tym bardziej obrywają komponenty elektroniczne – w szczególności kondensatory.
Większe odchylenia powodują wzrost temperatury pracy tych podzespołów, co ma bezpośredni wpływ na skrócenie ich żywotności. Zazwyczaj im większy odchył w regulacji napięcia między poszczególnymi wartościami obciążenia, tym większe będzie tętnienie. Ujmując to prościej – zasilacz pracujący przy obciążeniu 10%-90% i utrzymujący napięcia w wartości np. 12.30 V do 12.35 V, jest lepszy, niż taki, który przy 10% ma 12.3 V a przy 90% na 11.7 V.
W jednostce indywidualnej, choć mieścimy się jeszcze w normach, są zauważalne skoki napięcia, które mogą mieć wpływ nie tylko na stabilność, ale też awaryjność jednostki. Przyjrzyjmy się napięciom nieco dokładniej:
Wykres poboru mocy pokazuje, jakie jest realne zapotrzebowanie na moc z gniazdka podczas obciążenia. Przypominam, że cały czas mamy do czynienia z niemal takimi samymi konfiguracjami, wyposażonymi w ten sam procesor oraz tę samą kartę graficzną.
Jak widać, jednostka indywidualna niemalże w każdym przypadku przejawia większy apetyt na moc, a podczas gry w Cyberpunka 2077 ta różnica sięga już 30 W! Tak duże różnice wynikają z innych sprawności zasilacza. Jest ona stosunkiem ilości energii elektrycznej, którą pobiera w danym momencie komputer, do ilości energii pobieranej z gniazdka przez zasilacz.
Wspomniana sprawność zmienia się w zależności od obciążenia jednostki. Dlatego musiały powstać normy i certyfikaty, aby komunikacja dla klienta końcowego była bardziej czytelna. Powstała norma 80 PLUS, która określiła minimalną sprawność zasilacza przy 20-, 50- i 100-procentowym obciążeniu. Norma ta została później udoskonalona: powstały certyfikaty 80 PLUS z dopiskami: Bronze, Silver, Gold, Platinum oraz Titanium.
Co te normy oznaczają w praktyce? Zasilacz, która ma certyfikat 80 PLUS Gold, będzie pobierał zauważalnie mniej energii elektrycznej od tego, który może się pochwalić jedynie certyfikatem 80 PLUS Bronze. Jak nietrudno się domyślić, czym wyższa sprawność, tym zasilacz będzie mniej wysilony, a to z kolei spowoduje generowanie mniejszej ilości ciepła.
Więcej dowiesz się z poradnika: Jaki zasilacz komputerowy wybrać?
Sprawdźmy teraz, jak miała się nasza karta graficzna podczas testu.
Sytuacja wygląda bardzo podobnie, jak w przypadku procesora. Porównujemy trzy parametry, które są ze sobą bezpośrednio powiązane:
Możecie zauważyć, że krzywa na pierwszym i trzecim wykresie ma identyczny przebieg, co tylko potwierdza, że mamy do czynienia z dokładnie z tym samym modelem karty graficznej. Różnica wynika z warunków jej pracy.
Temperatura niższa o 6˚C pozwala karcie graficznej dłużej utrzymywać wyższe taktowanie rdzenia, przy czym układ chłodzenia pracuje ciszej, zapewniając wyższą kulturę pracy. Dostrzegacie tu analogię? Zły dobór komponentów ogranicza nie tylko możliwości procesora, ale i karty graficznej.
Jaki to wszystko ma wpływ na wydajność obu pozornie identycznych komputerów podczas grania w gry, widać na tym wykresie:
Co może zatem wpływać na tak różne temperatury tego samego komponentu?
Wybór obudowy to nie tylko kwestia wzornictwa, bo każdy z nas ma inne poczucie estetyki, jednak kluczowym aspektem jest cyrkulacja powietrza. Jeśli zapewnimy dopływ chłodnego powietrza z zewnątrz, zyskają na tym wszystkie komponenty obecne w komputerze. Począwszy od karty graficznej, która będzie mieć niemal bezpośredni nadmuch, a skończywszy na sekcji zasilania płyty głównej.
Poniżej widzicie wykres temperatur pochodzący z dwóch czujników – na chipsecie płyty głównej oraz na dysku twardym. W zestawie indywidualnym zastosowano bardzo popularną obudową SilentiumPC AR1, wyposażoną w tylko jeden wentylator. Zobaczmy, jak wypada w porównaniu do standardowej obudowy komputera G4M3R.
Fakty są bezlitosne. Zapewnienie odpowiednich warunków temperaturowych ma kluczowe znaczenie, jeśli zależy nam na długotrwałej i bezproblemowej pracy jednostki. Ciągła praca pod obciążeniem, wręcz na granicy throttlingu, skraca żywotność komponentów. Wtedy nie można mówić o tym, czy dojdzie do ich awarii, ale kiedy to nastąpi.
Zakup wydajnego (czyli trochę droższego) dysku zazwyczaj jest bagatelizowany. Wychodzimy z założenia, że jeśli jest to dysk typu SSD to na pewno będzie wystarczający. Po części jest to prawda, ale dlaczego tylko po części? Budując komputery G4M3R, sprawdzamy również nośniki flash, aby zaproponować najwyższą możliwą wydajność. Poniższe zestawienie obrazuje, jak duże różnice mogą wystąpić w pozornie identycznym rodzaju nośnika danych.
Jak widać, to, co odróżnia dobry dysk SSD od kiepskiego, to jego wydajność po zapełnieniu w 60 lub 90%. Nowy, niemalże pusty dysk, nie pokazuje swojego prawdziwego oblicza. Dopiero z biegiem czasu, gdy pojawi się na nim coraz to więcej gier, jego wydajność może drastycznie spaść, aż upadnie na podłogę z hukiem. Widać to na przykładzie prędkości kopiowania dużych plików.
Komputer G4M3R przekopiował 8 GB plik w ciągu 13 sekund. Jednostka indywidualna potrzebowała na tą samą czynność 335 sekund! To prawie 6 minut. Komentarz jest zbyteczny.
Jak widzicie, pułapek występujących w trakcie samodzielnego składania komputera jest wiele. Dobór komponentów nie może być podyktowany wyłącznie ich kompatybilnością. Kluczem jest taki dobór podzespołów, aby żaden z nich nie wpływał negatywnie na prace pozostałych – nie spowalniał go i nie ograniczał.
Tak jak idealny team powinien się uzupełniać i razem tworzyć zwycięską drużynę, tak każdy z komponentów komputera powinien kooperować z pozostałymi przy maksimum możliwości. Nie ma tu miejsca na przesadne oszczędności, które prędzej czy później się zemszczą. My, inżynierowie x-komu, dbamy o wszystkie, nawet najmniejsze niuanse, aby komputery serii G4M3R były dla naszych klientów synonimem jakości.
Wykresy temperatury dysków pokazują, że „Individual Unit” był podstawiony do testu już po rozgrzaniu a X-Kom chłodny. Proszę o komentarz.
Wynika to z braku prawidłowej wentylacji w obudowie z zestawu indywidualnego. To powoduje, że temperatura wszystkich komponentów, w tym również dysku, jest wysoka niezależnie od poziomu jego obciążenia.
Kto pakuje jedna kosc ramu do dualu chyba 8 latek hehe….