Intel Core i7 4790K review - canionul dracului impielitat

Written by  // 27 June 2014 //
(11 votes)
    Intel Core i7 4790K review - canionul dracului impielitat
    Intr-un final iata ca a iesit si adevaratul Haswell Refresh. Toata lumea se asteapta ca ultima generatie Core sa fie reinventata si sa vedem lucruri nebanuite, dar am cateva rezerve ca asa va fi.

    Principalul lucru pe care noul procesor il promite este o temperatura de functionare mai mica decat a predecesorului sau. Toata lumea s-a plans pe internet si pe unde au mai apucat cum ca Haswell-urile sunt fierbinti. Da, sunt fierbinti si nu e ok, chiar daca avem coolere potente precum Noctua NH-D14 sau D15 care sa le faca fata.

    Hai sa aruncam un ochi pe aspectele tehnice ale noului procesor.

     

    Specificatii

    Pe hartie, avem de-a face cu un Haswell tactat la frecvente mari din fabrica. In esenta, este vorba de un Core i7 4770K tactat la 4GHz in loc de 3.5GHz, si cu o frecventa Turbo maxima de 4.4GHz in loc de 3.9GHz. Totul arata foarte promitator, mai ales daca tinem cont de faptul ca unele Haswell-uri nu erau stabile mai sus de 4.2GHz. Din moment ce noul Core i7 4790K are o frecventa Turbo de 4.4GHz, inseamna ca avem de-a face cu cipuri selectate manual pentru potentialul lor de a atinge frecvente mai mari decat majoritatea pastilelor de siliciu folosite.

    Potentialul de overclocking este o sabie cu doua taisuri uneori. De obicei, un procesor capabil sa atinga frecvente de lucru mai mari sufera de "leakage". Ce inseamna asta? Ei bine, inseamna ca o cantitate mai mare de curent este transformata in caldura in timpul functionarii procesorului. Automat, unele dintre aceste procesoare au nevoie si de o tensiune de alimentare mai mare ca sa fie stabile la aceleasi frecvente. Ceea ce ne duce la o alta imbunatatire promisa de Intel pentru modelele Devil's Canyon: imbunatatirea interfetei termice dintre pastila de siliciu si IHS-ul procesorului.

    DSC01112

    Dupa cum toata lumea ar trebui sa stie pana acum, odata cu lansarea Ivy Bridge, Intel au schimbat materialul folosit pentru transferul caldurii generate de pastila de siliciu a procesorului catre IHS. Mai pe scurt, in locul aliajului metalic traditional, au inceput sa foloseasca o pasta termoconductoare. Rezultatele net inferioare obtinute de noua solutie au dus la limitarea severa a potentialului de overclocking al noilor procesoare din cauza slabirii transferului energiei termice. Cu alte cuvinte, racirea procesoarelor reprezinta cea mai mare problema cu care se confrunta un utilizator care vrea sa overclockeze un procesor Intel. Odata cu lansarea Devil's Canyon, multi utilizatori au sperat ca noul material promis de Intel este tocmai acel aliaj metalic la care se renuntase. Din pacate, este vorba doar de o pasta termoconductoare mai eficienta.

    DSC01115

    Multi utilizatori au avut dubii in privinta alegerii Intel de a muta o parte din circuitele responsabile cu filtrarea curentului direct pe procesor, insa se pare ca aceste griji sunt nefondate pentru overclocking-ul pe aer. Si aici Intel a promis imbunatatiri, mai exact montarea unor componente capabile sa sustina un consum mult mai mare. Rezultatele vor fi evidente numai in situatiile in care veti folosi sisteme de racire exotice pentru overclocking extrem, slabe sanse ca noile circuite sa aiba un efect si asupra overclocking-ului pe aer.

    Cam astea ar fi diferentele majore dintre un procesor Devil's Canyon si un Haswell clasic. Pastila de siliciu este exact aceeasi, insa avem imbunatatiri destul de importante pentru overclocking. Daca rezultatul final va fi pe masura asteptarilor, asta urmeaza sa vedem mai departe la sectiunea de teste.

     

    Platforma de teste

    Pentru testarea noului Core i7 4790K, am decis sa renuntam la majoritatea testelor de performanta deoarece ar fi inutile. Realmente, din moment ce vorbim de exact aceeasi pastila de siliciu, singurul factor important este frecventa de lucru, deci overclocking-ul. Chiar si asa, am decis sa rulam SuperPI 1M si Cinebench R11.5 la fiecare dintre setarile folosite pentru a oferi o imagine de ansamblu despre diferentele de performanta datorate frecventelor atinse. Si ca tot a venit vorba de frecvente, am decis sa monitorizam temperaturile noului procesor in mai multe scenarii, inclusiv comparativ cu un Core i7 4770K pentru a verifica eficienta noului material folosit de Intel pentru interfata termica dintre pastila de siliciu si IHS. Platforma de test a fost compusa din urmatoarele componente:

    Procesoare: Intel Core i7 4790K si Intel Core i7 4770K

    Cooler: Noctua NH-D15 (overclocking) si Thermalright True Spirit 120

    Ventilatoare: Scythe Gentle Typhoon 42500 RPM (overclocking) si Noctua NF-F12 PWM

    Placa de baza: Gigabyte Z97X-Gaming G1 WIFI BK si ASRock Fatal1ty Z97 Killer

    Memorii: 2x4GB Kingston HyperX Beast DDR3-2400

    Placa video: Nvidia GeForce GTX 780

    Stocare: SSD Corsair F60 60GB si HDD WD3200AAKS

    Sursa: Sapphire Pure 950W

    platforma-devil

     

    4790K versus 4770K

    Unul dintre punctele principale de atractie al noului Core i7 4790K este noul material folosit de Intel pentru interfata termica dintre pastila de siliciu si IHS. Pentru a observa diferentele dintre noua interfata si cea folosita de procesoarele Haswell clasice, am folosit un Core i7 4770K retail. Ambele procesoare au fost tactate la 4GHz pentru rularea testelor, iar tensiunea de alimentare a fost setata manual la 1.15V manual. Rezultatele sunt cele de mai jos:

     4770K-4GHz-load4790K-4GHz-load

    Dupa cum se poate observa din cele doua screenshot-uri de mai sus, Core i7 4790K a reusit sa obtina temperaturi mai mici cu intre 5 si 8 grade Celsius decat exemplarul de Core i7 4770K retail. Rezultatele sunt foarte bune si promit obtinerea unor temperaturi mult mai bune in overclocking. Altfel zis, de data aceasta s-ar putea sa nu mai fim limitati de temperatura pentru atingerea frecventei maxime folosind solutii de racire cu aer. Ramane de vazut ce rezultate o sa obtinem la capitolul overclocking. In cazul in care va sunteti inca sceptici in privinta performantelor, iata si rezultatele obtinute in SuperPI 1M si Cinebench R11.5:

     4790K-4770K-rezultate

    Mai pe scurt, cat timp frecventele sunt aceleasi, performantele obtinute or sa fie identice deoarece avem aceeasi pastila de siliciu. Aleasa special deoarece poate sa atinga frecvente de functionare mai mari, insa absolut nimic diferit din orice alt punct de vedere. Datorita frecventelor Turbo, insa, Core i7 4790K va functiona cu toate nucleele la 4.2GHz cat timp sistemul de racire este capabil sa faca fata. Acelasi scenariu se repeta si in cazul lui Core i7 4770K, Turbo va creste frecventa de lucru a tuturor celor patru nuclee de procesare la 3.7GHz daca aveti un cooler mai bun decat cel stock. Diferenta de performanta in cazul in care ambele procesoare sunt la stock este vizibila, dupa cum era de asteptat.

     

    Overclocking

    Iata ca am ajuns la punctul de interes maxim al acestui articol, anume overclocking-ul. Am atins destul de repede 4.7GHz in conditii de stabilitate perfecta. Nu a fost tocmai greu, deoarece placa de baza creste automat tensiunile de alimentare aferenta in momentul in care schimbati setarile de frecventa. Tensiunea de alimentare setata automat de BIOS pentru 4.7GHz este de 1.36V. Nu v-as recomanda sa folositi o asemenea tensiune de alimentare pentru uz zilnic, tinand cont ca vorbim de un proces de fabricatie pe 22nm. Chiar si asa, sistemul a fost stabil, iar temperaturile atinse mai mici decat ma asteptam. Aveti mai jos un screenshot:

     4790K-47ghz

    Cresterea frecventei de lucru peste 4.7GHz nu a fost o problema, insa stabilizarea sistemului s-a dovedit imposibila. Spun aste deoarece chiar si folosind tensiunea de alimentare de 1.44V setata automat de BIOS-ul placii de baza, sistemul a dat in mod consistent blue screen-uri cand am rulat Prime95 Blend. Temperaturile inregistrate au crescut semnificativ, o crestere de aproape 10 grade Celsius in load pentru numai 100MHz si 0.08V. Screenshot-ul pentru 4.8GHz il aveti mai jos:

    4790K-48ghz-blue-screen

    Se pare ca limita noului material folosit de Intel pentru transferul energiei termice intre pastila de siliciu a procesorului si IHS poate fi atinsa cu oarecare usurinta chiar si in conditiile in care se folosesc sisteme de racire pe aer. Aceasta nu este tocmai o veste buna, deoarece rezultatele overclocking-ului pe aer sunt in continuare limitate de decizia Intel de a renunta la folosirea aliajului metalic pentru transfer termic. Daca va asteptati ca Devil's Canyon sa reprezinte o schimbare semnificativa in mai bine pentru overclocking, imi pare rau sa va spun, dar va inselati.

     

    Despre transferul energiei termice

    Transferul energiei termice este un capitol extrem de important pentru cipuri in general. In cazul noilor procesoare de la Intel, cu atat mai mult deoarece este sursa tuturor problemelor in overclocking. Haideti sa analizam sursa problemei.

    Energia termica, la fel ca energia electrica, este transferata cel mai eficient de metale. Anumite metale exceleaza la acest capitol, precum aluminiul sau cuprul. Din aceasta cauza, radiatoarele folosite de orice sistem de racire sunt construite din aceste metal. Principala problema intalnita de sistemele de racire la ora actuala este preluarea energiei de la sursa si transferul cat mai eficient al acesteia catre o suprafata cat mai mare (lamelele cooler-ului) pentru disipare. Partile de transfer si disipare sunt asigurate de cooler-e, iar aici avem la dispozitie extrem de multe optiuni. Pentru uz zilnic, singura restrictie reala este pretul pe care sunteti dispusi sa-l platiti.

    Preluarea energiei termice de la sursa (adica de la procesor) reprezinta adevarata problema. O solutie ideala este reprezentata de contactul direct intre pastila de siliciu si talpa radiatorului, caz in care singura piedica ar fi eficienta pasteri termoconductoare folosita de utilizator. Nu cu foarte mult timp in urma, utilizatorii aveau la dispozitie exact aceasta solutie sub forma unor procesoare precum Intel Pentium III sau AMD Athlon XP. Din nefericire, lipsa de indemanare a majoritatii utilizatorilor si fragilitatea pastilei de siliciu a demonstrat ca aceasta solutie nu este viabila pentru publicul larg: daca nu aveti grija, puteti sa crapati pastila de siliciu cand montati cooler-ul.

    4770K-stock-load

    Urmatoarea optiune a fost montarea unui IHS (Integrated HeatSpreader) pentru protejarea pastilei de siliciu. Un efect secundar benefic a fost dat de distribuirea energiei termice pe suprafata mult mai mare a IHS-ului inainte de transferul catre talpa radiatorului, deoarece eficienta transferului energiei termice creste direct proportional cu suprafata pe care este efectuata. Singura problema consta in asigurarea unui transfer cat mai eficient intre pastila de siliciu si IHS. Solutia gasita a fost folosirea unui aliaj metalic cu un coeficient de transfer termic extrem de ridicat, practic cea mai buna solutie disponibila.

    Tocmai acest aliaj metalic, sau mai exact lipsa lui, reprezinta sursa problemei pentru procesoarele Intel la ora actuala. Ca sa intelegeti de ce, trebuie sa intelegeti diferentele dintre aliajul metalic si alti compusi. Orice suprafata, oricat de bine este slefuita (folosind tehnologiile actuale, cel putin), nu este perfect plata. Privinta la microscop, o asemenea suprafata se aseamana mai degraba cu suprafata unei harti, cu ridicaturi si depresiuni. Asta inseamna ca transferul energiei termice este efectuat numai in punctele in care cele doua suprafete intra in contact. Dupa cum va puteti imagina, asta rezulta intr-o suprafata efectiva mult mai mica. Pasta termoconductoare, cu care suntem obisnuiti, are un rol extrem de bine definit: sa umple aceste goluri golurile microscopice si astfel sa asigure o suprafata de transfer cat mai mare. Compusul in sine nu are un coeficient de transfer termic extrem de ridicat, chiar daca au fost depuse eforturi substantiale in aceasta directie in ultimii ani, iar din aceasta cauza rezultatele obtinute sunt cu atat mai bune cu cat stratul de pasta termoconductoare este mai subtire. Daca stratul de pasta termoconductoare este indeajuns de gros, acesta poate sa actioneze chiar pe post de izolator.

    4790K-stock-load

    Aliajul metalic folosit pe post de interfata pentru transferul energiei termice intre pastila de siliciu si IHS difera dintr-un punct de vedere esential: este facut din metal. Acest lucru este important deoarece metalul isi pastreaza eficienta in transferul energiei termice pe o distanta mult mai mare decat pasta termoconductoare. In plus, coeficientul de transfer termic al acestui aliaj metalic este mult mai mare. Daca ar fi sa comparam doua straturi de compus, unul din pasta termoconductoare, altul din acest aliaj metalic, diferenta de eficienta dintre cele doua materiale creste exponential odata cu grosimea. Cum intre IHS si pastila de siliciu avem un spatiu de aproximativ jumatate de milimetru, nu este greu de inteles de ce aliajul metalic va obtine intotdeauna rezultate net superioare intr-un asemenea rol.

    Decizia Intel de a folosi o pasta termoconductoare in locul aliajului metalic nu a fost privinta cu ochi buni de catre entuziasti si este usor de inteles de ce. Chiar daca este vorba de cea mai buna pasta termoconductoare disponibila, grosimea stratului duce la o situatie in care cantitatea de caldura degajata de procesor este mai mare decat poate compusul termoconductor sa transfere. Rezultatele vorbesc de la sine: procesoarele Intel actuale sunt cele mai fierbinti pe care le-a comercializat compania de la seria Pentium 4 pana in prezent. Desigur, performanta este excelenta si consumul nu este nici pe departe la fel de mare, insa racirea acestor procesoare este cel putin problematica.

     

    Concluzie

    Devil's Canyon, sub forma noului Core i7 4790K, ofera cu totul altceva decat ma asteptam. Conform prezentarilor si informatiilor oferite de Intel, noul procesor ar fi trebuit sa le ofere entuziastilor si overclocker-ilor tot ceea ce Core i7 4770K nu a putut: consistenta in atingerea unor frecvente de lucru ridicate in overclocking si temperaturi mult mai mici.

    Din anumite puncte de vedere, noul procesor reuseste sa-si indeplineasca sarcina: Un overclocking de minimum 4.4GHz si temperaturi vizibil mai mici nu au cum sa strice. Problema, insa, este ca mai mult de 4.7GHz nu am reusit sa obtinem in conditii de stabilitate si ca temperaturile in overclocking au fost foarte mari chiar daca am folosit un Noctua D-15 impreuna cu un ventilator extrem de puternic. Comparativ, unele exemplare de Haswell pot sa atinga relativ usor 4.8-4.9GHz la temperaturi similare. Conform rezultatelor obtinute de alti redactori, 4.7GHz pare sa fie limita pentru overclocking pe aer pentru Core i7 4790K. Uneori diferentele de temperatura intre noul procesor si Core i7 4770K sunt nule, dar aceste cazuri se pare ca reprezinta mai degraba exceptii.

    Adevaratele puncte forte ale lui Core i7 4790K sunt reprezentate de frecventele de lucru ridicate chiar si la stock, respectiv temperaturile mai mici inregistrate in aceste conditii. Diferentele dintre Core i7 4790K si Core i7 4770K sunt cam aceleasi ca intre o placa video supratactata din fabrica si una la frecventele implicite, ambele acelasi model. Chiar si diferenta de pret intre cele doua modele suporta aceasta afirmatie, Core i7 4770K fiind cu aproximativ 60-70RON mai scump decat predecesorul sau.

    Per total, noul Core i7 4790K reprezinta o veste buna pentru utilizatorii care doresc sa obtina performante cat mai bune fara sa apeleze la overclocking.

    Last modified on Thursday, 03 July 2014 22:47

    Dan Motoroiu

    Dintotdeauna am fost pasionat de PC-uri si de gaming. Prima oprire a fost la XtremPC ca redactor hardware, iar acum continui traditia la WASD.

    Google

    You are here: HomeHardware reviewsMoBo & CPU Intel Core i7 4790K review - canionul dracului impielitat