Как горят современные процессоры.
Intel против
AMD
Вступление
Процессоры, которые не требовали охлаждения при работе, давно отошли в прошлое. Первые процессоры от Intel уже выделяли порядочное количество тепла, однако, в инструкции допускалось их применение без какого бы то ни было охлаждения. Немного позже процессорам для нормальной работы требовался, по крайней мере, радиатор. В последние три года процессору требовался радиатор с кулером, который бы прогонял через отверстия радиатора достаточное количество воздуха.Причина подобного положения дел ясна: высокие тактовые частоты современных процессоров, измеряющиеся в гигагерцах, а не в мегагерцах, как было ранее, вызывают выделение тепла мощностью 50-80 ватт. Для отвода такого большого количества тепла требуется немало сложных технологических решений. Эти устройства должны располагаться на очень малом расстоянии от ядра процессора. Если этот плотный контакт нарушается, тепло перестаёт отводиться, и процессор перегревается, что может вести к различным последствиям.
Некоторые причины нарушения теплоотвода
Не все сами собирают свой компьютер. Некоторые даже не рискуют вскрывать корпус компьютера, чтобы заглянуть внутрь. Такие пользователи обычно покупают компьютеры в крупных специализированных магазинах или заказывают их через Интернет. В обоих случаях компьютер доставляется к вашему дому лично вами, либо поставщиком. Нередко система охлаждения процессора отпадает во время транспортировки. Результат - черный экран при первом же включении компьютера. В некоторых случаях проблема решается повторной установкой радиатора, но иногда процессор просто выходит из строя в результате воздействия высоких температур. Естественно, в таких случаях он требует замены, что может вызвать затруднения, так как продавец вряд ли будет делать это бесплатно.Продвинутые пользователи часто не боятся экспериментировать со своими компьютерами. Многие из них не прочь повысить работоспособность своей системы за счёт разгона. Все эти люди хорошо знают, что охлаждение процессора жизненно необходимо. Именно поэтому они тратятся на приобретение огромных систем охлаждения. У таких систем есть один существенный недостаток - они часто бывают слишком тяжёлыми. Если система крепления ненадежна, радиаторы запросто могут отлететь в случае ее поломки.
Однако самой распространённой проблемой систем охлаждения в наше время является поломка вентилятора. Во многих недорогих кулерах, состоящих из вентилятора и радиатора, используются подшипники для вентилятора плохого качества. В сочетании с пылью, оседающей на работающем вентиляторе, это вызывает неожиданные остановки вращения. Обдув процессора прекращается, и через некоторое время температура кристалла достигает критического значения. В худшем случае процессор сгорает.
Тестируемые процессоры
Мы захотели узнать, что будет с новейшими процессорами от AMD и Intel, если неожиданно полностью убрать кулер. Ниже приведены фотографии процессоров перед испытанием.
Мы тестировали процессоры Intel Pentium 4 с частотой 2 ГГц, Pentium III с частотой 1 ГГц, AMD Athlon 1,4 ГГц с ядром 'Thunderbird', AthlonMP с частотой 1,2 ГГц с ядром 'Palomino', используемым также в продвигаемой линейке процессоров Athlon XP.
На следующих фотографиях показаны эти же процессоры после проведения теста. Лишь два из четырёх выдержали испытание.
Для тестирования мы использовали самые последние из доступных платформ. Pentium 4 работал на материнской плате Asus P4T с разъёмом Socket423 на чипсете i850. Pentium III тестировался на плате Asus CUSL2 под Socket370 на чипсете i815EP. Для тестирования обоих процессоров AMD была выбрана плата от Siemens под SocketA на чипсете VIA KT266, которая, к тому же, снабжена специальной логикой, реагирующей на показания термодиода процессора Palomino.
Мы нормально загрузили систему, запустили Quake III Arena, демо NV15, а затем убрали кулер.
Процессор Intel Pentium 4 2ГГц - замедление работы системы.
После удаления системы охлаждения, игрушка Quake III Arena ощутимо замедлилась, однако система оставалась полностью работоспособной. Температура процессора достигла всего лишь 29 градусов по Цельсию. После того, как мы установили кулер обратно, производительность системы вернулась к начальному уровню. Это указывает на отличный температурный дизайн процессора Pentium 4. Процессор не только не получает никаких повреждений, но и остаётся работоспособным, благодаря чему вы даже не теряете данные.
Лучший способ проследить за событиями - это скачать оцифрованный фрагмент наших видеосъёмок. Ссылку вы найдёте в конце статьи.
Ядро Pentium 4 поставляется со встроенной системой термомониторинга, которая постоянно снимает показания температуры. Как только показания начинают превышать некоторый предел, система автоматически снижает тактовую частоту процессора до тех пор, пока температура остаётся завышенной.
Это замечательное решение действительно достойно похвал. Оно доказывает, что идея Intel снабжать свои процессоры системой понижения тактовой частоты, была не такой уж плохой, как нам говорят некоторые источники. Поджарить процессор Pentium 4 практически невозможно. Кроме того, процессор не перестаёт работать даже при плохом охлаждении, когда система охлаждения, предположим, отпадает.
Необходимо также заметить, что требования Intel к системам охлаждения делают почти невозможными их случайные отпадения. Система охлаждения прочно крепится к процессору. Эти требования распространяются и на Pentium 4 под Socket478.
Intel Pentium III 1 ГГц - система подвесилась, а процессор не сгорел.
Наш следующий кандидат - процессор Intel Pentium III. Через несколько секунд после удаления системы охлаждения система повисла. После того, как мы установили кулер назад и заново запустили систему, процессор, как ни в чём ни бывало, продолжала работать. Этот более ранний процессор Intel также снабжён термодиодом и встроенной системой термомониторинга. Правда, она не так совершенна, как описанная выше у процессора Pentium 4, но она обеспечивает остановку работы процессора после превышения заданного температурного порога. Ваша система может зависнуть, что приведёт к потере данных, но зато процессор не пострадает. Процессоры Intel снабжаются подобной защитой уже в течение двух лет.
AMD Athlon 1.4 ГГц (Thunderbird) - полный отказ системы, процессор сгорел.
Третий процессор - AMD Athlon 1400 на ядре Thunderbird. Впервые на рынке этот процессор появился в июне 2000 года.
Отсоединение системы охлаждения было для него смертельно. Менее чем за секунду Athlon перегорает, его ядро достигает температуры 370°С. Если пользователь вовремя не успеет обесточить систему, может пострадать и материнская плата, кроме того, существует возможность возгорания.
К сожалению, компания AMD и не думала снабжать свои процессоры системой защиты от перегрева, поэтому, если отпадёт радиатор, владелец компьютера понесёт серьёзные финансовые потери. Ему придётся заменить не только процессор, но и, возможно, материнскую плату. Владельцы систем на основе таких процессоров должны убедиться, что их радиатор полностью работоспособен и безопасен. То, что радиатор крепится лишь к небольшим выступам разъёма SocketA, почти не помогает. Мы стали свидетелями нескольких случаев, когда эти крепления отломились под тяжестью радиатора.
AthlonMP 1.2 ГГц (Palomino) - полный крах системы, отказ термодиода и выход процессора из строя.
Как и процессор Athlon4 для ноутбуков, AthlonMP построен на новом ядре Palomino, которое также будет использоваться в будущем процессоре AthlonXP. Это ядро производится со встроенным термодиодом, который необходим для механизма управления тактовой частотой Mobile Athlon4. К сожалению, у Palomino всё ещё недостаточно хорошая встроенная в кристалл система защиты от перегрева. Материнская плата, которая не оснащена функциями работы с термодиодом, не сможет защитить процессор от перегрева. Мы использовали особую плату Siemens D1289 на чипсете VIA KT266. Siemens заверила нас, что схема защиты от перегрева действительно работает на их материнской плате. Пока что мы знаем о присутствии такой защиты еще и на Asus A7V266.
Эти фотографии не могут так хорошо проиллюстрировать случившееся, как наш видеоролик. Через долю секунды после того, как мы убрали радиатор, система полностью вышла из строя. Далее мы с ужасом стали наблюдать за тем, как клубы дыма поднимаются над перегревшимся ядром. Замеры температуры показали то, чего мы и боялись. Ни один полупроводник не сможет выжить при температуре 300°С. После этого Palomino больше не был в состоянии работать.
Мы позвонили в компанию Siemens. Инженеры заверили нас, что увиденное не могло не случиться: термодиод Palomino не может достаточно быстро реагировать на изменение температуры. Если температура меняется быстрее, чем на один градус в секунду, датчик не сможет об этом информировать. Возможно, это и допустимо при выходе из строя вентилятора. Однако в случае, если вся система охлаждения отпадёт, это будет значить поломку процессора, и, возможно, материнской платы. Что ж, очень жаль.
Похоже, термодиод был изначально поставлен в Palomino лишь из-за мобильного Athlon4. Мобильному процессору необходима система термозащиты и искусственного снижения тактовой частоты. Однако подобные вещи никогда не предусматривались компанией для защиты от инцидентов наподобие полного отказа системы охлаждения.
Наше видео показывает недостатки процессоров AMD.
Тестирование проводилось в лаборатории Tom's Hardware в Мюнхене. Весь процесс был записан на видео, потому как мы считали, что вам будет интересно понаблюдать как Pentium4 выйдет из затруднительной ситуации и как быстро начнёт дымить Thunderbird после снятия радиатора. Мы никак не ожидали, что и Palomino постигнет такая же участь. Как хорошо, что мы записали весь процесс, ведь не очень то приятно было бы его повторять.
Нет сомнений, что Intel предлагает более надёжные решения, когда речь заходит о защите от перегрева. Pentium 4 прекрасно справился с задачей: информация не была потеряна, оборудование не было повреждено. Даже Pentium III со своим ядром Coppermine двухлетней давности достойно вышел из положения: хоть система и зависла, зато аппаратура уцелела.
AMD придётся немало поработать. Оба Athlon, и старый, и новый, не выдержали и секунды. Наша тестовая ситуация близка к реальным условиям - такое случается постоянно. Мы рекомендуем каждому, в чьей системе используются процессоры марки Athlon или Duron, проверить надёжность крепления радиатора и работоспособность вентилятора в ближайший месяц, иначе однажды ваш процессор и материнская плата могут загореться.
Чтобы увидеть дымящийся Атлон или уцелевший Pentium 4, скачайте это видео. Его продолжительность примерно 2:20 минут в формате MPEG4
Скачать Divx
4.01 Codecs and Players (700 KB)
Скачать
THG-Test-Video, 352 x 288, 02:20 Minutes (9 MB) Server I
Скачать
THG-Test-Video, 352 x 288, 02:20 Minutes (9 MB) Server II
