本帖最后由 kpchan 于 2020-1-27 18:24 编辑
前言
1）我的CPU是否需要超频？ 2）如果超频，我有多少性能收益？ 3）额外的性能收益我需要投入什么CPU冷却设备？
硬件平台简介
CPU：AMD Threadripper 3960X 主板：MSI Creator TRX40 内存:Asgard DDR4 2666 32Gx4 显卡：nVidia GeForce RTX 2080 FE（整机水冷测试时） Quadro RTX 4000（SPECworkstation测试时） 电源：Corsair 1600i 主板BIOS版本: 7C59V11 (最新版是V12，看说明只是更新了对3990X的支持。） 操作系统：Windows 10 专业工作站版 1903
CPU冷头选用XPX Pro 1U。其实这个是临时工，因为我选的是Heatkiller IV Pro for Threadripper。但无奈1/6付款至今官网都还没有发货。。。。。
出于对产品的尊重，对XPX Pro 1U来个简单的开箱吧
第一次用巴掌大的CPU，对于硅脂的涂抹当然遵循大厂Noctua的指引。以下图片由@Jerrytsao提供，各位也可以自己去官网下载电子版说明书。
作为胶佬及一名“硬胶”（粤语“昂鸠”）工程师，这么大面积的硅脂涂抹需要尽量精确定位。手办胶，玩gunpla的胶佬必备。
这个模板本来打算3D打印的。不过工厂年前接单年后才发货。我又忘了早点下单。
硅脂使用的是利民TFX。@wesleyxy介绍，其实TF-3足以。TFX的官方说明书推介使用小铲将硅脂抹平覆盖整个CPU表面。但是TFX实在太干太不好操作了。我还是喜欢点压法。
【1/27更新】更一张图吧，拆开后观察压平效果。其实不算差。一边的的硅脂偏多了一点。因为几点硅脂的用量无法精确挤出。另外就是散热器四角螺丝扭紧有先后顺序。不过总的来说，对涂抹这么大面积的CPU还算不错了。多加练习的话，效果能更完美。
上机，ID手写签名验明正身。
测试平台一览。请留意机箱打开侧面板，没有机箱风扇排风。
电控及其他水冷配置在 【Episode 1】中有详细介绍，各位请移步第一集观看。不过第二集增加对主板VRM及内存的温度监控，我相信这两点也是大家关心的。
上篇 · 性能评估
先评估一下我是否需要超频，以及超频的话我能有多少性能收益。基准测试软件只有两个，CineBench R20和SPECworkstation 3 benchmark。前者分别跑多线程和单线程测试。作为工作站用户，后者SPECworkstation的成绩我更为看重。SPECworkstation的测试按照工作站应用行业（Industries)的不同而跑不同的系列测试。我是属于Product Development行业。这一子类测试包含CFD运算，程序编译运算及CAD（GPU Workloads)。而其中我偏重CAD。同时我也勾选了General Operations测试作为参考（不在本篇内讨论测试结果）。其实CB20的运算也可以在SPECworkstation 3 benchmark中能找到对应的项目。但是大家基本都玩CB20。故此特意加入此测试。在性能评估这分段不会加入游戏测试。另外，为了达到此平台的最佳性能。FCLK我设置成1800Mhz。内存运行在3600Mhz频率。时序18-24-24-24-42。我没有再深探更高的FCLK和更佳的内存时序。引用@beckcppes的名言：“够用就好。”
SPECworkstation里面有一个Thread Options。因为某些CPU运算的测试最多只能调用16个线程。如果勾选All Cores，运行第一个子项测试CalculiX时会出错。按照 SPECworkstation的workloads介绍，这些项目基于开源的程序。我个人估计原作者还没有针对超过16线程而优化吧。
一，CineBench R20
先从简单容易的入手，由PBO超频开始评估性能。BIOS内除了将PBO level设置1~4外，其余设置Auto。CB20多线程测试自动跑30分钟，保留最高成绩。散热规模为单XT45 360冷排，单D5全速，单CPU冷头。室温约18度。由测试结果可以看到：
1）在我的平台上，PBO超过LV2后性能基本无收益。因为频率增幅基本没有。跑分反而差了可以当作是测试误差，因为差异百分比不大。 2）但是电压一旦超过1.4V，CPU功耗增加厉害，CPU温度增加明显。
这里需要强调两点，PBO时的核心电压，CPU频率和温度都是通过目视AIDA64的显示数值记录。由于我不能在30分钟内都一直盯着屏幕看，所以记录的数值未必是精确的。但能看到趋势。另外由于PBO机制的特殊性，不同的平台得出的结果可能不同。所以我在第1）点中强调是“我的平台”，及特别写出主板BIOS版本号。
考虑到夏天就算开空调室温也有25~26度。故此我以1.4V核心电压为临界点，尝试全核超频，尽量摸一个最高频率及尽量靠近1.3V电压的最高频率。经过不断尝试（以能跑CB20三十分钟不出错为准），最终找到1.4V内最高全核频率4375Mhz，核心电压1.375V。以及靠近1.3V的最高频率4300Mhz，核心电压1.325V。我不是极限超频玩家，超频我只调整核心电压和倍频，防掉压设置Mode 2。其余参数全部Auto。也许再花点时间细心调整参数后能得到更好的结果。
以PBO LV2的多线程成绩为基准，可以看到： 1）全核频率越高，成绩越高。这符合一般规律。 2）频率提升带来的成绩增益最高不到3%。
接下来看看CB20单线程测试。同样测试连续跑30分钟，保留最高分数。测试结果与预计一样，单核频率越高。成绩越好，差异不超过5%。另外，CB20跑单核时最高核心速度是从Ryzen Master中看到的。
有趣的是，我观察了很长时间发现标星的雕核心从来没有达到很高的频率。反而非雕的C14一直处于4520Mhz的高水准。
二，SPECworkstation 3 benchmark
SPECworkstation只有在跑CPU单项的测试（比如CFD运算）时才会令CPU持续满载。CAD相关测试时，CPU负载是浮动的。主要以调用显卡为主。同样地，成绩表里面的电压和频率变化都是靠目测记录。只为表达发展趋势。
SPECworkstation的测试结果非常详细。这里我只提取出单项总成绩。鉴于SPECworkstation中CPU子项某些测试只支持16T。故此我在Ryzen Master中屏蔽了速度最慢的几个核心，保留速度最快的几个，组成16T。故此下列成绩表最后一项叫16T。
由结果得知:
1) 与CPU有关的运算，程序编译或者CFD计算。频率越高成绩越好。这符合一般规律。稳定的高全核速度能带来非常不错的成绩提升。这一点其实@Toppc在一期关于Ryzen3000超频的视频里面有提及。由于PBO频率一直变化，故此有响应时间差做成性能损失。
2）与CAD有关的运算。比如Modeling时特征的生成，图形旋转，模型线框显示或者着色显示等操作。比较注重瞬间单核性能。因为其实上述那些操作的持续时间不长。故此全核超频这里没有什么优势。反而PBO LV2来得更好。对于此类应用，目前Intel的CPU还是优势巨大的。所以BOXX和Pugetsystem等工作站供应商在CAD Modeling的配置上都使用高睿频的MSDT平台Intel CPU。BOXX尤为丧心病狂，提供超频到5G的9900K配置的工作站电脑。 3）刻意在Ryzen Master中屏蔽最慢的几个核心，只保留16T在CPU单项中测试反而是负优化。这可能和不同核心的实际调度机制有关。但对于CAD测试，由于保留了最快的几个核心。故此能获得高单核频率的机会增大，效率基本上和PBO LV2一致。相信跑多几次测试的话，成绩不会轻微负数。
性能测试总结（再次强调，此结论以我的平台，我的测试结果为准）:
1）对于需要全天候持续纯CPU运算的行业用户，我建议还是关闭PBO。因为PBO带来的频率提升和高电压（高功耗）不成正比。如果需要压榨极限性能，在PBO达到的同等热功耗下，完全可以选择更合理电压（CPU温度）全核超频使用。 2）对于纯CAD modeling用户，请选择MSDT的Intel CPU。买TR浪费了。如果真的坚持使用TR，那么开PBO是最好的选择。可以尝试各level，找出最好的性能/能耗比。 3）对于综合使用的用户。可以摸索一个不太高的核心电压，尽量全核超频一个相对高的核心频率。 4）对于咸鱼用户，请关闭PBO默频使用。 5）Ryzen Master目前我还没有摸透，可能也是一个不错的选择。但是基于软件的超频方式我认为没有BIOS级别的可靠。故此不在此篇讨论。
下篇 · 散热测试
最终我选择全核4300Mhz，1.325V核心电压使用。防掉压Mode2，其余设置Auto。以下的散热测试基于此设置。
第一组测试，水冷只接入单CPU冷头。分别测试单360和双360冷排。其中双360排分别测试单D5和双D5水泵，皆为全速。所有风扇转速设为1200rpm，一个风噪在我听感感觉良好的最大转速。在【Epsoide 1】里，我列出了很多测试数据。限于篇幅，在本篇中不列出。只作为自己设计机箱参考之用。所有测试连续跑30分钟。
这里上一张图，手机拍的。因为我不知道系统什么时候崩溃。1.375V核心电压，4375Mhz全核跑FPU。运行一瞬间，CPU温度高达75度，然后很快爬升到80多度。大概10分钟不到温度超过90度。测试只跑了15分钟我就停止，因为92度快撞AMD设置的95度的温度墙了。全核4400Mhz我也达到过，电压大概1.4V。但是只能跑一下CPU-Z的测试，真的是“一下”。全核4500Mhz也不是梦，但过高的电压和测试时的瞬时热功耗，不是普通水冷能压制（在我18度室温条件下堆冷排规模没用）。只能上冷水机或其他散热手段了。
第二组测试，水路串入2080冷头。水路设置为水泵->CPU->显卡->冷排->水箱->水泵。同样所有风扇锁定在1200rpm。分别测试单D5/双D5。其中，双D5加入一组3901/3875的数据。这是通过aqua suite的PWM调速功能将两个水泵转速同时调低，但是又能达到双360排，单CPU冷头，单D5全速时的流量。用于对比CPU/显卡串联时，单泵和双泵对CPU散热性能的影响。综合测试项目有两个，一个是3Dmark Fire Strike Extreme。分别跑两个常用的分别率2K和4K，所有设置默认。用于模拟玩游戏时的散热表现。另外一个项目是Solidworks Visualize 2019，选择混合渲染模式（CPU+GPU)。用于考验系统实际工作时的散热表现。所有测试连续跑30分钟。
以上测试的关键数据我用灰色加亮标注。分别是CPU测试后的温度/显卡测试后温度/主板VRM测试后温度/内存测试后温度/水温与室温差。关键数据汇总如下：（2020/1/22勘误。原表格中最后三行数据的冷排描述为单360排，实际应该是双360排）
结果分析
以下结果分析只基于我的系统配置和测试成绩。不同配置和测试方法，结果可能不同。
1）无论系统进行什么项目测试，主板VRM和内存最终稳定的温度大致相同。请留意前文提及到的，我的机箱没有装侧面板也没有装机箱风扇。可以理解为风道为零的半开放系统。实际使用时，系统怎样配置风道大家应该心中有数。 2）同样跑CB20测试，双360冷排配置。单双泵全速对CPU散热的性能差在2%之内，实际差值仅为1度。水温/室温差基本为零。 3）显卡冷头串入水路后，冷头水阻带来一定的流量损失。整个水冷系统中没有使用任何弯头。软管也是大R转弯。同样跑CB20，单双泵不同流量配置对CPU散热的性能差为3%，但实际差值仅为2度。水温/室温差的差距约2度。 4）显卡串入后跟不串入水路前对比。同样跑CB20，由于显卡待机也有一定热功耗。故此就算双泵设置成与单CPU冷头单D5全速时一样的275L/H流量，串入显卡冷头后CPU测试后温度比不串入显卡冷头时高出约6度。水温/室温差距约2.3度。 5）对于游戏玩家，双360冷排完全够用了。就算夏天开空调室温再高6~7度。CPU和显卡温度相信也在50度左右。 6）对于实打实的Solidworks Visualize 2019应用。CPU温度可能会偏高。但是此软件使用CUDA显卡渲染的效率更高，故此选择单GPU渲染模式反而更快更冷静。 7) 64C的3990X需要怎么用，上什么规模的散热，大家应该心中有数了。如果我有幸用到，我会选择关闭PBO。安心当一个咸鱼用户。
最后结论，够用。
之前我也考虑在机箱中加入如下玩意，用于和冷排配搭使用。将水温一直控制在与室温相同（避免结露）。但是考虑到除了用来跑FPU（压制瞬间高功耗）和灰烬版极限超频外，按照上面的测试结果，这玩意完全没用。更何况，水冷机的发挥非常受限于室温。在广东珠三角，只有夏秋两季的天气。水冷机完全没有发挥的空间。这东西或许在MSDT平台上有一定的应用价值吧。
【Episode 3】最后一集预告
终于赶在农历二十八前完成测试。广东这边有句俗语：“年二廿八，洗邋遢。”明天要搞搞家里面的卫生了。由于本人水平有限，此测试折腾了好几天。因为途中反复验证了一些项目和想法浪费了不少时间。特别是跑SPECworkstation，我只选两个测试子项，而且还不跑General Operation中的storage项目，跑完一次都差不多要一个半小时。实在是各种累。在此先祝各位CHHer，鼠年能活得随心所欲，任性任意过日子（我相信这是人活着心理上生理上的最高境界了）。在Wenext正式放假前收到大礼包，我的【Episode 3】最终话正式开启。
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发表于 2020-1-21 23:54
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