AMD Ryzen 3000 "Matisse" – samlingstråd

Gör som jag pojkar!
Skit i att överklocka.
Mycket enklare.

Håller med.

AnandTech har förövrigt precis slängt upp en väldigt bra artikel i ämnet AMD vs Intel "Turbo boost".

Sättet som Zen2 är binnade kan mycket väl vara förklaringen varför även PBO i praktiken är nära nog meningslös, så inte alls säkert att det kommer någon magisk "fix" för PBO.

"Problemet" är i så fall att AMD PB har lyckas precis så bra som PR-maskineriet hävdar. Varje kärna ligger redan på punkten där derivatan på V(frekvens)-kurvan börjar dra iväg rejält, vilket betyder att även riktigt små frekvensökningar över den punkten kräver rejält uppskruvad effekt. Ser i vissa extremfall 10-15 % högre prestanda från PBO, fast till nära nog dubbel CPU-effekt och finns andra fall med <=1 % skillnad i prestanda men ändå ~30 % högre effekt med PBO påslaget (detta med en 3900X)!

Ovan är ju i grunden något bra! Tror vi kommer få se en liknande utveckling för turbo på Intelsidan, framförallt då mindre noder ger högre variants på kiselkvalité -> sätter man turbo på kretsnivå som Intel nu gör kommer allt mer potentiell prestanda ligga kvar på bordet.

AnandTech pekar också på något väldigt viktigt för denna diskussion:

• Turbofrekvenser kommer utan garantier, de är "upp till / bästa fall" värden (för advokater i landet i väster är detta tyvärr inget hinder för stämningar om de kan tråckla ihop ett "sättet det marknadsförs på är missledande"...)

• Basfrekvenser är däremot garanterade av både Intel/AMD (även om exakta förutsättningar är lite luddiga, den förklaring AnandTech ger är "standard is defined be Intel and AMD here, usually with a stock cooler, new paste, a clean chassis with active airflow of a minimum rate, and a given ambient temperature"

Klocka på du medans tid är. Om det är sådan W/perf kvot är det nog bara en tidsfråga in det läggs klimatskatt på överklockning

Det finns absolut en poäng där, men vissa av oss kanske tycker att 10-15% ökad prestanda är värt den dubbla effektförbrukningen.

Och inte minst... Om diskussionen börjar vridas i riktningen "Överklockning är onödigt", så kan man så småningom förvänta sig att funktionen försvinner, vilket vore väldigt dumrt. Dagens algoritmer tar som sagt dessutom hänsyn till en fördefinierad "kiselhälsa" och strömbudget med mera, så håller man inte med om de fördefinierade "sunda" värdena så blir det ju då mycket tråkigt om man inte kan överklocka.

För min egen del är det dessutom ett av mina största intressen. Jag vill alltid krama ur max ur varenda komponent. Att den möjligheten på sikt försvinner för att communityt inte längre verkar entusiastiskt över att kunna tweaka och pilla själv vore väldigt tråkigt.

Man kan lösa det enklare än så, det är bara att t.ex. lägga på en skatt på processorer som går att överklocka. Det vore inte konstigare än t.ex. privatkopieringsersättningen som tas ut på produkter oavsett om de används för det syftet eller ej. Men nu ska vi kanske inte ge politikerna några idéer...

Hade tänkt dra en beställning men såg att det bara fanns ABB till mitt moderkort. :/ Är det bättre att vänta tycker ni?

1.Improve system performance.
2.Update AM4 Combo PI 1.0.0.3 Patch ABB
a.Fixes a compatibility issue with Destiny 2
b.Fixes an issue with certain Linux distros
c.Removes Gen 4 support when using Ryzen 3000 CPUs
3.Improves EZFlash performance to reduce boot time.

Det där är ju av allt att döma en förklaring som är helt koherent med alla observationer, inklusive varför ComputerBase och TechPowerUp fick det förväntande beteendet med 3600 och 3700X, d.v.s. att de drar lika eller mer i en last som borde vara "tyngre" (Prime95 med FMA/AVX). 3600/3700X slår inte i TDC i Prime95.

Det förklarar också varför bara vissa ser effekten på 3900X. Alla de fall jag sett där man kör på high-end X470/X570X moderkort har inte varit ASUS.

Kan bara ge dig ett plus på inlägget, du förtjänar väsentligt fler!!!

Så svaret på frågan "kommer alltid 3900X kunna hålla basfrekvens om den kör helt enligt AM4 specifikationen för 105 W TDP CPU" är alltså "nej". Vilket egentligen bara betyder att AMD har rätt mycket samma definition av basfrekvens som Intel, d.v.s. man kommer kunna hålla basfrekvens i allt utom vissa speciella laster som använder sig extremt intensivt av AVX/FMA (och verkar av allt att döma bara gälla 3900X, inte 3700X och 3600).

Det fetmarkerade är med i min beräkning. Tydligen kritiskt att high-MOSFET och low-MOSFET aldrig är öppna samtidigt, enligt kursmaterial kring VRM design nämndes att man kunde approximera tiden när båda MOSFET är i stäng länge ungefär med medelvärdet av t_rise och t_fall (står som t_a och t_b i databladet).

Men precis som du nämner, tillskottet från ovan och andra saker skilt från intern resistans i öppet läge är några enstaka Watt som mest. Valde också att ignorera värmetillskottet från high-MOSFET då strömmen på den sidan är bara ~9 % av low-side. Vid höga strömmar är intern resistans helt dominerande faktor för värmeutveckling då den beror av strömmen i kvadrat -> high-MOSFET utvecklar en nästan ingen värme alls jämfört med low-MOSFET.

Med PBO aktiverat där systemet drog 294 W från väggen, genomsnittlig PSU effektivitet är enligt de test jag hittade min PSU är 92 % i området 200-300 W. Så 270 W går in i systemet, varav ~40 W kan dras bort då det är "idle" förbrukning. Så 230 W är höjningen från "idle" till CPU i full-tilt, detta fördelas primärt på värme i CPU och VRM. Av de 230 W verkar ~10 W gå via SoC VRMs, så 220 W går till kärnor.

Stoppar man in allt i formeln ovan och löser ekvationen med avseende på I₀ får man en ungefärlig värde på 180 A. Gör man beräkningen både med R_DS(ON) satt till 8,85 mΩ i stället 5,3 mΩ för ändras resultatet till 170 A.

En kontrollpunkt här var: system brann inte upp trots att jag lät det gå ~30 min. Då resistansen i MOSFET ökar med temperatur skulle temperaturen ha skenat om utvecklad effekt inte gick att kyla bort. Uppmätt GFLOPS och uppmätt effekt varierade lite upp och ned, men i genomsnitt lågt det på samma nivå.

Tar vi "worst-case" här, d.v.s. högsta resistans i VRM så hanterade varje VRM 170 / 6 = 28 A. Det är utom felmarginalen för 15 A...

Total utvecklad effekt i VRM skulle vara ~45 W om resistansen verkligen var 8,85 mΩ. Känns det rimligt? Värt att påpeka här är att en kylfläns som nått steady-state temperatur i ett system med konstant värmeutveckling av det kylflänsar kyler är termodynamisk helt ekvivalent med att koppla kretsen mot en oändligt stor kropp med temperatur T_C, det är varför ett sådan värde faktiskt har en relevans!

Om resistansen i stället sätts till 5,3 mΩ ökar strömmen per VRM till 30 A, fast utvecklad effekt i VRM sjunker faktiskt till ~30 W. Det borde vara möjligt att kyla, trots rätt liten kylfläns. Sanningen kanske ligger någonstans mitt emellan dessa, men det är i sig irrelevant då båda visar att 15 A inte på något sätt kan vara begränsningen.

T_A har också relevans då det beskriver kapaciteten hos en naken krets omgivet av luft med temperaturen just satt till T_A. Men det är inte fallet som bäst beskriver det vi har här, VRMs med kylflänsar där CPU-fläkten ger ett luftflöde över flänsarna.

Vi vet tyvärr inte heller exakta värdet på T_C vid steady-state, går bara att veta om det finns en sensor som mäter det. Bästa approximationen jag kan göra är att mäta temperaturen på kylflänsen och sedan göra någon bedömning i om den beräknade utvecklade värmen i VRM rimligen kan kylas med det luftflöde och storlek på kylfläns det handlar om här.

För att kunna dra ~30 A måste T_j vara under 110-120°C. Håller med om det du skriver om att texten i diagrammet inte kan stämma, effekten måste bli noll när T_C = T_j, i det läget finns noll kyleffekt. Så grafen måste vara med T_C = 150°C, grafen kommer vara lite flackare men nollpunkten kommer nås tidigare för lägre T_C (detta då interna resistansen är lägre).

Edit: diagrammet nog korrekt märkt ändå. Följande olikhet gäller alltid vid steady-state och konstant T_A, likhet kan bara hända om kretsen utvecklar 0 W.

TA <= TC <= TJ

Tabellen går inte att använda rakt av då både spänning (V_G) och temperatur på kretsens yta (T_C) är annorlunda, 1,1 V (inte 10 V) resp > 30-40°C då det är temperaturen på kylflänsen. Men formen på kurvan är likartad oavsett.

Vidare finns två egenskaper, varav en är kritisk för eventuella beräkningar, som saknas i databladet.
https://i.imgur.com/6eqAxGn.png
Det som finns är θ_JC och θ_JA. θ_CA beror på kylare och luftflöde medan medan θ_JB beror på hur kretsen kan överföra värme till moderkortet.

Dokumentet nämner att i många fall är T_C ≈ T_J, men kan det stämma för low-MOSFET i en VRM?

T_Jmax på 150°C sätter ett par definitiva gränser. Om omgivande luft är 25°C är det omöjligt att avleda mer än 39 W + det som tas upp av moderkortet θ_JB (som lär vara mer än vad som avges till luften med klart mindre än vad som kan avges till kapslingen). 35 W av detta kommer från θ_JC, men vad kan en rimlig T_C vara om kylflänsen är 30-40°C (högre än så, men hur mycket högre)?
Doh, det är ju per VRM/MOSFET... Beräkningarna jag gjort ovan är ju över alla 6 VRMs, så fullt teoretisk möjligt att hantera 45 W värme (även om VRM-kylflänsen kan vara ett problem i praktiken för detta...)

Givet ovan och givet temperaturen på kylflänsen är T_C i praktiken väl under 150°C med PBO påslaget, exakt vad den ligger är väldigt svårt att veta men egentligen rätt irrelevant för diskussionen. Egentligen är hela den här diskussion irrelevant, framförallt då du med största sannolikhet knäckt förklaringen till min egentliga fråga om basfrekvens. Är mer kul att räkna lite, frågan är om man som kan kontrollmätas för att avgöra vilka antaganden som är vettiga?

3700X har väl kostat 3890 sen launch?

Problemet med priserna lär nog fortsätta med våran usla kronkurs och en stark dollar.
Sedan med TMSC som ökar sina leveranstider lär säkert inverka på priset framåt.

Kanske den har, jag har inte haft så bra koll där.
edit Kollade prisjakt, du har helt rätt.
Japp.

Tillkommer att denna serie verkar vara ett rejält genombrott för AMD, Ryzen 1 och 2 sålde bra, men nu verkar proppen gått ur, 3900x är slutsåld.
2400 kr är dock ett mycket fint pris för 3600.

Hur ställer man "core vid" på asus korten, alltså spänningen till enskilda cores. För mig jag sett det innan men hittar inte det nu.

VID värdet är något som Precision Boost styr över, det är den spänning som processorn ber VRM kontrollern om mer eller mindre, denna spänningsbegäran kan bara ändras genom ett hack i CCD OC verktyget som släpptes tidigt och det är inte en bra sak att göra med automatisk vcore eller offset vcore då den hacken bara maxar ur VID och gör det helt bortom FIT. Mig veterligen kan du bara få en spänning från VRM och det är denna spänning som alla kärnor i aktivt läge kommer ta del av så rent tekniskt kan du inte ge olika kärnor olika vcore, det som gör att de ser ut att få olika spänning är att de kan gå in i diverse sleep states och att deras VID varierar med frekvens men VID är inte samma som den spänning de faktiskt får. Den spänning processorn i slutändan får brukar generellt vara det högsta VID värdet men det betyder inte att alla kärnor utsätts för denna spänning pga sleep states.

Ok. Provat lite mer nu när jag e ledig och efter att provat 42.25 Multi så ser jag at Core Vid på alla cores är lägre an vid stock, tycker det är märkligt. Även lägre Temps nu med manuell 42.25 mot stock som bara boostar 40.75 på min av nån anledning..

ok ser ut så här just nu. och klaga inte på minnena jag är inte klar :P.
https://i.imgur.com/RqSqcgg.png
https://i.imgur.com/ChHXrdD.png

Din riktiga vcore syns dock inte där tyvärr i HWiNFO, VID är som sagt inte din riktiga vcore, RM har också en tendens att visa lite underliga siffror med manuell OC eller CCD OC.

kommer här, under belastning.
https://i.imgur.com/N003g5m.png