Платформы на устаревших процессорах Xeon и китайских материнских платах, которые в изобилии продаются на известной всем площадке трансграничной торговли, — тема поистине необъятная. Мы затрагивали её дважды, и оба раза убедились в том, что серверные процессоры 7-8-летней давности на фоне современных CPU совсем не выглядят конкурентоспособными решениями. Однако, как оказалось, это далеко не конец истории. Окончательно и бесповоротно убедить приверженцев старых Xeon, что процессоры с микроархитектурами, отставшими на четыре-пять поколений, не способны обеспечить уровень производительности, свойственный актуальным Core и Ryzen, нам пока не удалось. Каждый раз адепты CPU из прошлого начинают апеллировать к тому, что среди многочисленных Xeon для платформы LGA2011-3 нужно выбрать какую-то иную модель, и вот она уж точно сможет встать по своему быстродействию на один уровень если не с Core i5 и Ryzen 5, то уж хотя бы с Core i3 поколения Alder Lake.
Честно говоря, с каждым разом в это верится всё с большим трудом, поскольку мы протестировали немало разных моделей серий Xeon E5 v3 и v4. В их числе были и сравнительно высокочастотные, и многоядерные варианты, процессоры как на микроархитектуре Haswell, так и на Broadwell, и все они заметно проигрывали по производительности современным недорогим CPU. Однако до сих пор мы не пробовали разгонять серверные процессоры с AliExpress, и такая претензия со стороны любителей старых Xeon действительно выглядит обоснованной. Оставлять какую-то недосказанность в тестах нам не хотелось, поэтому мы решили ещё раз вернуться к теме китайских серверных CPU и посмотреть, может ли им как-то помочь разгон. На первый взгляд увеличение частоты старых Xeon выше номинальных значений кажется не бесполезным: невысокая тактовая частота действительно выступает одним из факторов, сдерживающих их игровую производительность.
Но сразу же нужно оговориться, что разгон старых Xeon – вовсе не то же самое, что разгон современных оверклокерских моделей CPU. Во-первых, у большинства Xeon E5 v3 и v4 коэффициент умножения заблокирован, что логично для серверных процессоров. Поэтому для увеличения частоты выше штатного значения потребуется специальная модель Xeon. Во-вторых, большинство китайских LGA2011-3-материнских плат, которые в настоящее время доступны в продаже, разгон либо не поддерживают совсем, либо поддерживают довольно условно. Так что помимо определённых моделей процессоров нужна и специальная плата. И только при использовании комбинации правильного оборудования получится разогнать китайские Xeon.
Таким образом, чтобы получить оверклокерскую платформу на базе Xeon, придётся потратить чуть больше сил и средств. Но мы прошли весь этот путь и готовы рассказать, стоит ли полученный результат вложенных средств и можно ли разогнанный Xeon восьмилетней давности считать «грозой современных CPU».
⇡#Xeon с разгоном: что это такое
Хотя утверждение, что среди процессоров Xeon прошлых поколений существовали экземпляры с разблокированным множителем, звучит достаточно странно, это действительно так. Сейчас Intel уже не допускает подобных оплошностей, но в 2014 году, когда на рынке появились серверные процессоры семейства Haswell-EP, часть выпущенных моделей действительно оказалась способна на разгон. Произошло так, по всей видимости, потому, что Intel использовала для Xeon E5 v3, рассчитанных на применение в однопроцессорных конфигурациях, и оверклокерских Core-X одни и те же полупроводниковые заготовки. Очевидно, компания рассчитывала, что пытаться разгонять Xeon никому в голову не придёт, но в итоге это их скрытое свойство стало известно, и именно оно теперь служит источником вдохновения для некоторых поклонников систем на старых серверных CPU.
Исходя из сказанного, нетрудно заключить, что возможностью разгона могут обладать представители серии Xeon E5 1600 v3 – они максимально похожи на модели для высокопроизводительных десктопов. Такие процессоры базируются на простом полупроводниковом кристалле LCC (Low Core Count) и не умеют работать парами (и четвёрками), поскольку лишены межпроцессорной шины QPI. И среди Xeon E5 1600 v3 действительно обнаруживается несколько моделей с разблокированным множителем: шестиядерный Xeon E5-1650 v3 и восьмиядерные Xeon E5-1660 v3 и E5-1680 v3. По сути, эти модели аналогичны хорошо знакомым энтузиастам Core i7-5930K и Core i7-5960X Extreme Edition с той лишь разницей, что они имеют несколько иное предназначение, поэтому были выпущены куда большими тиражами, из-за чего теперь и продаются на китайском вторичном рынке по сравнительно невысоким ценам.
К примеру, шестиядерный Xeon E5-1650 v3 можно найти на AliExpress за 4-4,5 тыс. руб., восьмиядерный Xeon E5-1660 v3 продаётся за 6-7 тыс. руб., а Xeon E5-1680 v3 стоит около 11,5-13 тыс. руб. Наиболее популярным для бюджетных сборок решением в этом ряду является Xeon E5-1650 v3, однако мы для подробного исследования выбрали более дорогой Xeon E5-1660 v3 с восемью, а не с шестью полноценными ядрами – у такого процессора куда больше шансов в противостоянии с современными CPU. При этом приобретение под разгон ещё более дорогого Xeon E5-1680 v3 практического смысла лишено совсем: такой процессор отличается от E5-1660 v3 лишь более высокими номинальными частотами, которые в дальнейшем будут нивелированы оверклокингом.
Итак, Xeon E5-1660 v3 – восьмиядерный процессор семейства Haswell-EP, выпущенный в сентябре 2014 года и ориентированный на использование в платформе LGA2011-3 с четырёхканальной DDR4-памятью. Его номинальная частота – 3 ГГц, максимальная – 3,5 ГГц, а объём L3-кеша достигает 20 Мбайт. Тепловой пакет такого процессора – 140 Вт.
Xeon E5-1660 v3 не отличается по характеристикам от самого старшего HEDT-процессора в поколении Haswell, Core i7-5960X Extreme Edition. И что интересно, серверная модель не только без каких-либо проблем работает в потребительских LGA2011-3-материнских платах, но и не требует использования регистровой DDR4-памяти, хотя совместима в том числе и с ней. Но, как и в случае с Core i7-5960X Extreme Edition, с Xeon E5-1660 v3 вполне можно использовать и обычную четырёхканальную DDR4-2133.
Аналогия с Core i7-5960X Extreme Edition распространяется и на разблокированные множители: Xeon E5-1660 v3 – абсолютно разгоняемый процессор, частота которого может быть легко повышена увеличением коэффициента умножения в BIOS. Причём это касается не только частоты самого CPU, но и частоты кольцевой шины и L3-кеша – в этом смысле между Core i7-5960X Extreme Edition и Xeon E5-1660 v3 можно поставить знак тождественного равенства.
Однако подводные камни всё-таки есть. Слабое место – материнские платы. Когда мы тестировали процессоры Xeon семейств Haswell-EP и Broadwell-EP ранее, мы уже говорили, что «оригинальных» гражданских LGA2011-3-плат в доступности почти не осталось – найти их непросто и стоят они неоправданно дорого. Поэтому китайская промышленность наладила производство собственных недорогих LGA2011-3-матплат специально для работы с серверными процессорами. Но для разгона среди них подходят очень немногие.
Общий принцип таков: поддержка оверклокерских функций возможна только в платах на базе набора системной логики X99 либо его серверной версии C612, в то время как многочисленные платы на бюджетном чипсете B85 и тому подобных для этой цели не подойдут. Более того, даже в китайских материнках на старших чипсетах опции для разгона CPU встречаются далеко не всегда, а там, где они есть, их работоспособность не гарантируется.
Ситуация настолько запутанная, что возможность разгона нельзя гарантировать даже на флагманских платах Huananzhi X99-TF и Huananzhi X99-F8, которые считаются наиболее удачными платформами для процессоров серии Xeon E5-1600 v3 и основываются на «правильном» чипсете C612. В частности, на свежих версиях этих плат разгон из коробки работать перестал, и для того, чтобы вернуть его назад, приходится прибегать к версиям BIOS, специально сделанным энтузиастами.
⇡#Разгон Xeon E5-1660 v3 в подробностях
Для экспериментов по разгону мы воспользовались материнской платой Huananzhi X99-F8 образца 2021 года с BIOS версии CX99DE29 авторства iEngineer. Эта модифицированная прошивка как раз относится к числу тех, которые возвращают плате где-то затерявшиеся оверклокерские возможности. Без неё наш экземпляр материнки разгонять Xeon E5-1660 v3 не хотел: при любой попытке изменить хоть одну настройку, затрагивающую частоту CPU, система попросту переставала запускаться.
Набор оверклокерских функций у Huananzhi X99-F8 выглядит вполне обыденно. Несмотря на то, что речь идёт о процессоре для серверных систем, подход к разгону остаётся точно таким, как и в случае привычных процессоров серии Core. После прошивки «правильного» BIOS у платы появляется меню O.C.Feature, где можно задать и множитель, и напряжение процессора – почти как у оверклокерских плат для современных процессоров. Единственное, чего не хватает в настройках китайских плат, – механизм компенсации падения напряжения при росте тока через процессор (Load-Line Calibration).
И тому есть веская причина. Китайские разработчики LGA2011-3-материнок не вкладывают в свои продукты никакого запаса прочности в расчёте на эксплуатацию системы за пределами номинального режима. И Huananzhi X99-F8 – не исключение. Хотя это одна из самых продвинутых китайских плат для Xeon E5 v3, в ней используется хлипкая шестиканальная подсистема питания, в основе которой лежат довольно слабые по мощности полевые транзисторы. И пусть установленная на них система охлаждения с двумя вентиляторами не создаёт у вас ложное впечатление: в реальности предел мощности этой схемы – 140-150 Вт.
В результате разгон восьмиядерного процессора семейства Haswell-EP, выполненного по 22-нм техпроцессу, быстро упирается в возможности конвертера питания. Формально Xeon E5-1660 v3 может потреблять до 140 Вт даже в номинальном режиме, поэтому для его разгона на китайских платах стратегия с увеличением напряжения и частоты «в лоб» подходит плохо. Разгонять нужно так, чтобы не вызывать существенного увеличения энергопотребления CPU, то есть стараться ограничиться минимальным повышением напряжения питания. В противном случае потребление процессора будет выходить за допустимые рамки и при сколько-нибудь серьёзной нагрузке плата принудительно отправит процессор в троттлинг, снижая его тактовую частоту. И это ограничение – аппаратное и неотменяемое, оно связано не с действием пределов PL1/PL2, а со срабатыванием защитных механизмов в схеме питания.
В таких условиях тестовый экземпляр Xeon E5-1660 v3 нам удалось разогнать лишь до 4 ГГц с установкой напряжения питания 1,225 В, которое превышает номинальные 1,19 В совсем незначительно. Для более серьёзного увеличения частоты необходимо было повышать напряжение дальше, но с ним уже не могла справиться схема питания – при многопоточной нагрузке частота процессора падала сразу на несколько сотен мегагерц.
Откровенно говоря, и разгон до 4 ГГц на Huananzhi X99-F8 нельзя назвать стопроцентно стабильным. Так, при рендеринге частота снижалась до 3,9 ГГц, а в стресс-тестах вроде Prime95 она понижалась ещё сильнее – вплоть до 3,7-3,8 ГГц. Но в большинстве приложений, включая игры, Huananzhi X99-F8 всё-таки была в состоянии обеспечить устойчивую работу Xeon E5-1660 v3 при частоте 4 ГГц.
Восемь лет назад, когда мы тестировали аналогичный восьмиядерный Core i7-5960X Extreme Edition на полноценной оверклокерской материнской плате Asus, нам удалось добиться разгона до 4,25 ГГц. И в сегодняшнем эксперименте с китайским Xeon потенциал процессора, очевидно, был далеко не исчерпан. На это, например, указывала сравнительно низкая температура разогнанного до 4 ГГц Xeon E5-1660 v3 под многопоточной нагрузкой – она не превышала 60 градусов. Но имеющиеся сейчас на рынке китайские материнские платы в полной мере раскрыть весь частотный потенциал Xeon E5-1660 v3 не дают – нужно искать либо китайские платы прошлых версий, где конвертер питания был сконструирован более ответственно, либо старые брендовые платы на чипсете X99, которые предназначались для Core i7-5960X Extreme Edition.
Впрочем, стабильная работа Xeon E5-1660 v3 на частоте 4 ГГц – тоже неплохой результат. В номинале при полной нагрузке этот процессор работает на 3,3 ГГц, следовательно, за счёт разгона частоту удалось повысить на 21 %.
В дополнение к повышению частоты вычислительных ядер CPU материнская плата Huananzhi X99-F8 даёт возможность увеличить и частоту кольцевой шины, связанную с частотой L3-кеша.
В номинале она составляет 3 ГГц, но путём изменения соответствующего множителя в BIOS без потери стабильности её можно поднять на 400-500 МГц. В нашем случае Xeon E5-1660 v3 без проблем заработал при частоте кольцевой шины 3,4 ГГц.
И последний момент – в действительности Xeon E5-1660 v3 способен работать с более высокой, чем указано в его спецификации, частотой памяти. Несмотря на то, что для большинства серверных процессоров Xeon E5 v3 предельным режимом памяти выступает DDR4-2133, вместе с Xeon E5-1660 v3 можно использовать и более скоростную DDR4-2400.
Вместе с остальными манипуляциями по разгону это позволяет ещё немного улучшить производительность исследуемой системы.
⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования
Мы уже исследовали производительность нескольких распространённых серверных процессоров для платформы LGA2011-3. Однако их рабочие частоты не превышали 3,4 ГГц даже при некотором разгоне с помощью турбобуста. Xeon E5-1660 v3 – другое дело. Этот процессор поддерживает настоящий разгон и способен работать на частотах, которые похожи на частоты современных процессоров куда сильнее. И это позволяет надеяться, что данный восьмиядерник родом из 2014 года окажется способен противостоять хотя бы современным бюджетным CPU.
Все Xeon E5 v3 и v4, которые были протестированы ранее, так и не смогли стать достойными соперниками ни шестиядерным Ryzen 5, ни четырёхъядерным Core i3 актуальных поколений. А теперь мы попробуем сопоставить с современными недорогими процессорами Xeon E5-1660 v3 и посмотрим, может быть, этот китайский Xeon как-то выделится из ряда своих собратьев. Иными словами, в этом тестировании восьмиядерный Xeon E5-1660 v3 в номинале и разгоне попробует одолеть AMD Ryzen 5 5600X, Ryzen 5 5500, а также Core i3-12100.
Для полноты картины в число участников тестирования были добавлены и некоторые другие современные и старые процессоры, в результате чего полный список задействованных в тестах комплектующих выглядел следующим образом.
Главный герой обзора Xeon E5-1660 v3 тестировался как в номинальном состоянии, так и при описанном выше разгоне до 4 ГГц, а при тестировании Xeon E5-2678 v3 применялась «блокировка турбобуста». Все LGA2011-3-процессоры тестировались с четырёхканальной небуферизованной DDR4-2133 с таймингами 10-11-11-32-1T либо (в разгоне) с DDR4-2400 с таймингами 14-14-14-34-1T.
Современные процессоры работали с отменёнными искусственными ограничениями по потреблению. Это значит, что пределы PPT (для платформы Socket AM4) и PL1/PL2 (для платформы LGA1700) игнорировались, вместо чего использовались предельно возможные частоты в целях получения наилучшей производительности.
Тесты выполнялись в системе с максимально быстрой видеокартой GeForce RTX 3090 с тем, чтобы производительность графической подсистемы не ограничивала сверху быстродействие сравниваемых процессоров и результаты, полученные в игровых приложениях, максимально иллюстрировали предельные возможности CPU, а не что-то ещё.
Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.282.0 c установленными обновлениями KB5005635 и KB5006746 и с использованием следующего комплекта драйверов:
Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:
Комплексные бенчмарки:
Приложения:
Игры:
Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.
⇡#Производительность в комплексных бенчмарках
Ситуация с производительностью любых процессоров Xeon E5 v3 и v4 в комплексном тесте PCMark 10 примерно одинакова. Этот бенчмарк оценивает интегральную производительность платформ при обычной пользовательской работе в распространённых приложениях, и любой из старых серверных процессоров показывает значительно более низкий результат по сравнению с современными CPU. Дело в том, что определяющее значение здесь имеет отзывчивость (время реакции) системы на действия пользователя, которая складывается из одноядерной производительности, максимальной частоты CPU в турборежиме, латентности памяти и кеш-памяти, скорости межъядерного взаимодействия и проч. Все эти параметры в последних поколениях процессоров заметно подтянулись, и поэтому совершенно неудивительно, что даже разогнанный до 4 ГГц Xeon E5-1660 v3 на архитектуре Haswell заметно проигрывает бюджетным Core i3-12100 и Ryzen 5 5500 с архитектурами Golden Cove и Zen 3.
Отдельно стоит упомянуть, что восьмиядерный Xeon E5-1660 v3 проигрывает четырёхъядерному Core i3-12100 не только в сценариях Productivity и Essential, но и в Digital Content Creation, нагрузки в котором распараллеливаются значительно лучше. Тем не менее факт остаётся фактом: многоядерность старых серверных CPU нельзя считать достаточным противовесом прогрессивности современных процессорных архитектур.
Ещё интереснее выглядят результаты в 3DMark CPU Profile – тесте, который создаёт максимально распараллеливаемую нагрузку, связанную с моделированием физической среды и расчётом действий неигровых персонажей и характерную для современных крупномасштабных игровых проектов. Здесь Xeon E5-1660 v3 как в номинальном, так и в разогнанном состоянии оказывается способен на соперничество с четырёхъядерным Core i3-12100 только в случае полной многопоточности. Во всех же остальных вариантах теста Xeon E5-1660 v3 результатами не блещет. А значит, в реальных играх, которые редко создают более восьми потоков, этот процессор вряд ли сможет отличиться высокими показателями.
⇡#Производительность в приложениях
Частоту Xeon E5-1660 v3 в разгоне удалось увеличить чуть больше чем на 20 %. Если судить по ресурсоёмким приложениям, это подняло его производительность в среднем на 13 %. Но это не та величина, которая может что-то изменить принципиально. Похвастать современным уровнем производительности Xeon E5-1660 v3 не может даже при разгоне: шестиядерному Core i5-12400 он проигрывает практически всегда. Правда, нельзя не заметить, что восьмиядерный серверный процессор в достаточно большом числе случаев может предложить лучшую производительность по сравнению с Core i3-12100. В счетных задачах, при рендеринге, компиляции кода и перекодировании видео восемь четырёхгигагерцевых ядер Haswell оказываются сильнее четырёх ядер Golden Cove, работающих на 4,1 ГГц. И это кажется неплохим аргументом в пользу серверного CPU, поскольку Core i3-12100F и Xeon E5-1660 v3 стоят плюс-минус одинаково.
Впрочем, не стоит забывать, что среди китайских Xeon есть процессоры с существенно большим, чем у Xeon E5-1660 v3, количеством ядер, которые при этом стоят заметно дешевле. И с расчётом на ресурсоёмкие нагрузки любителям сэкономить лучше выбрать, например, 12-ядерные Xeon E5-2600 v3, цена на некоторые модели которых опустилась до 1-2 тыс. руб. Однако в любом случае все такие варианты по своей максимальной многопоточной производительности не быстрее актуальных CPU с шестью ядрами.
Рендеринг:
Обработка фото:
Работа с видео:
Перекодирование видео:
Компиляция:
Архивация:
Шахматы:
Математические расчёты:
Хорошая новость заключается в том, что Xeon E5-1660 v3, если принимать во внимание возможность его разгона, — это действительно лучший вариант среди всех китайских Xeon для сборки игровой системы. То, что его тактовую частоту можно заметно повысить, положительно сказывается на скорости обновления кадров в играх. Так, разница в FPS в системах с неразогнанным и разогнанным Xeon E5-1660 v3 составляетв среднем 11 %.
Однако есть и плохая новость: такого прироста всё равно недостаточно, чтобы Xeon E5-1660 v3 можно было поставить в один ряд с современным процессорами для платформ Socket AM4 и LGA1700. Даже Ryzen 5 5500, к игровой производительности которого есть серьёзные претензии, оказывается на 14 % быстрее разогнанного до 4 ГГц Xeon E5-1660 v3. При этом младший вариант из лагеря Alder Lake, Core i3-12100, превосходит Xeon E5-1660 v3 с искусственно повышенной частотой в среднем на 20 %.
Добавить к графику со средними показателями FPS особо нечего. Как и в прошлых тестах китайских серверных процессоров, Xeon E5-1660 v3 заметно проигрывает современным конкурентам в любой игре из выбранной нами дюжины. Такая картина наблюдается и в номинальном режиме, и в разгоне. Впрочем, при этом можно увидеть примеры, где разогнанный Xeon E5-1660 v3 отстаёт от самых слабых современных процессоров не слишком сильно. В Watch Dogs Legion он приближается по производительности к Core i3-12100, а в Cyberpunk 2077, Marvel’s Guardian of the Galaxy и The Riftbreaker его с определёнными допущениями можно сопоставить с Ryzen 5 5500.
Вопросов о том, на что в сегодняшних условиях способна реанимированная китайцами старая платформа LGA2011-3, больше оставаться не должно. Ранее мы убедились, что в современном мире многоядерные Xeon E5-2600 v3 и v4 могут быть интересны лишь в очень небольшом числе случаев – при необходимости получить максимальную многопоточную производительность с минимальными финансовыми затратами. А сегодня к этому выводу можно добавить и ещё один важный штрих. Хотя среди китайских Xeon есть модели с поддержкой разгона, они тоже не могут встать в один ряд с современными процессорами серий Core i3 и Ryzen 5. Доступное серверным процессорам Haswell-EP увеличение частоты действительно повышает их производительность, но качественно это картину не меняет. Подобраться по быстродействию к Core i5-12400 и Ryzen 5 5600X им удаётся лишь в очень небольшом числе ситуаций – при выполнении хорошо распараллеливаемых задач счётного характера.
В этом обзоре был протестирован Xeon E5-1660 v3 – восьмиядерный процессор, аналогичный Core i7-5960X Extreme Edition. Среди процессоров Xeon для LGA2011-3, способных к разгону, эта модель имеет максимальное число ядер. Поэтому по итогам сегодняшнего обзора можно утверждать, что теперь мы увидели предельные возможности китайской платформы LGA2011-3 в смысле производительности в играх. И они совершенно не впечатляют. Даже в разогнанном состоянии восемь ядер с архитектурой Haswell не могут обеспечить такую же частоту кадров, как современные платформы, даже если в них используются недорогие процессоры Core i3 и Ryzen 5 с ценой в интервале $100-150.
В результате покупка Xeon E5-1660 v3 кажется малорентабельной затеей. Это довольно дорогой вариант китайского Xeon для платформы LGA2011-3, при этом он не даёт никаких принципиальных преимуществ. Если покупку многоядерных Xeon E5-2600 v3 и v4 ещё можно было оправдать их дешевизной и наличием двузначного числа вычислительных ядер, которые могут пригодиться при рендеринге или обработке видео, то восьмиядерный Xeon E5-1660 v3 имеет стоимость на уровне Ryzen 5 5500 и Core i3-12100F, но при этом не лучше их даже с учётом потенциального разгона.
Причём разгон этот к тому же и не гарантируется. Представленные на рынке китайские LGA2011-3-материнские платы полны сюрпризов, и получить возможность изменять на них коэффициент умножения Xeon E5-1660 v3 даже при выполнении всех необходимых условий – целая история, которая не всегда заканчивается успехом. Иными словами, несмотря на то, что Core i7-5960X Extreme Edition в 2014 году был пределом мечтаний энтузиастов, сегодня аналогичный Xeon E5-1660 v3 совсем не вызывает позитивных эмоций, и связываться с ним нет совершенно никакого смысла.