请问有哪些技术可以解决刀片式服务器的散热和能耗问题?

请问有哪些技术可以解决刀片式服务器的散热和能耗问题?,第1张

惠普推动绿色刀片策略造绿色数据中心
随着国家政策对节能降耗要求的提高,节能降耗正成为国家、全社会关注的重点。而IT能耗在所有的电力使用当中所占比重的不断上升,已经使其成为社会提倡节能降耗主要领域之一。做为全球领先的IT公司和一家具有强烈社会责任感的企业,惠普公司积极倡导“绿色IT”的理念,并加大研发,推出了一系列的针对绿色IT的创新技术和产品。10月26日,惠普公司在香山饭店举办了“绿色刀片”的研讨会,介绍了惠普公司新一代数据中心以及新一代刀片系统BladeSystem c-Class在供电散热等方面的绿色创新技术以及环保节能优势,并推出了针对绿色数据中心的完整解决方案。
长期以来,更强大的数据中心处理能力一直是我们追求的目标。但在能源开销与日俱增的今天,处理能力发展的另一面是需要消耗更多的资源。而且随着服务器密度的不断增大,供电需求也在相应增加,并由此产生了更多的热量。在过去的十年中,服务器供电密度平均增长了十倍。据IDC预测,到2008年IT采购成本将与能源成本持平。另一方面,数据中心的能耗中,冷却又占了能耗的60%到70%。因此,随着能源价格的节节攀升,数据中心的供电和冷却问题,已经成为所有的数据中心都无法回避的问题。
惠普公司十几年来一直致力于节能降耗技术的研究,并致力于三个层面的创新:一是数据中心层面环境级的节能技术;二是针对服务器、存储等IT产品在系统层面的绿色设计;三是对关键节能部件的研发,如供电、制冷、风扇等方面的技术创新。目前,来自惠普实验室的这些创新技术正在引领业界的绿色趋势。针对数据中心环境层面,惠普推出了全新的动态智能冷却系统帮助客户构建新一代绿色数据中心或对原有数据中心进行改造;在设备层面,惠普的新一代绿色刀片服务器系统以能量智控(Thermal Logic)技术以及PARSEC体系架构等方面的创新成为未来数据中心节能的最关键基础设施;同时这些创新技术体现在一些关键节能部件上,如Active Cool(主动散热)风扇、动态功率调整技术(DPS, Dynamic Power Saver)等。惠普公司的绿色创新将帮助客户通过提高能源效率来降低运营成本。
HP DSC精确制冷 实现绿色数据中心
传统数据中心机房采用的是平均制冷设计模式,但目前随着机架式服务器以及刀片服务器的出现和普及,数据中心出现了高密度服务器与低密度混合的模式,由于服务器的密度不均衡,因而产生的热量也不均衡,传统数据中心的平均制冷方法已经很难满足需求。造成目前数据中心的两个现状:一是目前85%以上的机房存在过度制冷问题;二在数据中心的供电中,只有1/3用在IT设备上,而制冷费用占到总供电的2/3 。因此降低制冷能耗是数据中心节能的关键所在。
针对传统数据中心机房的平均制冷弊端,惠普推出了基于动态智能制冷技术的全新解决方案——“惠普动态智能冷却系统”(DSC, Dynamic Smart Cooling)。动态智能冷却技术的目标是通过精确制冷,提高制冷效率。DSC可根据服务器运行负荷动态调控冷却系统来降低能耗,根据数据中心的大小不同,节能可达到20 %至45%。
DSC结合了惠普在电源与冷却方面的现有创新技术,如惠普刀片服务器系统 c-Class架构的重要组件HP Thermal Logic等技术,通过在服务器机架上安装了很多与数据中心相连的热能探测器,可以随时把服务器的温度变化信息传递到中央监控系统。当探测器传递一个服务器温度升高的信息时,中央监控系统就会发出指令给最近的几台冷却设备,加大功率制冷来降低那台服务器的温度。当服务器的温度下降后,中央监控系统会根据探测器传递过来的新信息,发出指令给附近的冷却设备减小功率。惠普的实验数据显示,在惠普实验室的同一数据中心不采用DSC技术,冷却需要117千瓦,而采用DSC系统只需要72千瓦。
惠普刀片系统:绿色数据中心的关键生产线
如果把数据中心看作是一个“IT工厂”,那么“IT工厂”节能降耗不仅要通过DSC等技术实现“工厂级”环境方面的节能,最重要的是其中每一条“生产线”的节能降耗,而数据中心的生产线就是服务器、存储等IT设备。目前刀片系统以节约空间、便于集中管理、易于扩展和提供不间断的服务,满足了新一代数据中心对服务器的新要求,正成为未来数据中心的重要“生产线”。因此刀片系统本身的节能环保技术是未来数据中心节能降耗的关键所在。
惠普公司新一代绿色刀片系统HP BladeSystem c-Class基于工业标准的模块化设计,它不仅仅集成了刀片服务器和刀片存储,还集成了数据中心的众多要素如网络、电源/冷却和管理等,即把计算、存储、网络、电源/冷却和管理都整合到一起。同时在创新的BladeSystem c-Class刀片系统中,还充分考虑了现代数据中心基础设施对电源、冷却、连接、冗余、安全、计算以及存储等方面的需求。
在标准化的硬件平台基础上,惠普刀片系统的三大关键技术,更令竞争对手望尘莫及。首先是惠普洞察管理技术——它通过单一的控制台实现了物理和虚拟服务器、存储、网络、电源以及冷却系统的统一和自动化管理,使管理效率提升了10倍,管理员设备配比达到了1:200。第二是能量智控技术——通过有效调节电力和冷却减少能量消耗,超强冷却风扇相对传统风扇降低了服务器空气流40%,能量消耗减少50%。最后是虚拟连接架构——大大减少了线缆数量,无需额外的交换接口管理。允许服务器额外增加、可替代、可移动,并无需管理员参与SAN和LAN的更改。
目前,惠普拥有完整的刀片服务器战略和产品线,既有支持2路或4路的ProLiant刀片服务器,也有采用安腾芯片的Integrity刀片系统,同时还有存储刀片、备份刀片等。同时,惠普BladeSystem c-Class刀片服务器系统已得到客户的广泛认可。根据IDC发布的2006年第四季度报告显示,惠普在刀片服务器的工厂营业额和出货量方面都占据了全球第一的位置。2007年第二季度,惠普刀片市场份额472%,领先竞争对手达15%,而且差距将会继续扩大。作为刀片市场的领导者,惠普BladeSystem c-Class刀片系统将成为数据中心的关键基础设施。
PARSEC体系架构和能量智控:绿色生产线的两大核心战略
作为数据中心的关键基础设施,绿色是刀片系统的重要发展趋势之一,也是数据中心节能的关键所在。HP BladeSystem c-Class刀片系统的创新设计中,绿色就是其关键创新技术之一,其独特的PARSEC体系架构和能量智控技术就是这条绿色生产线的两大关键技术。
HP PARSEC体系结构是惠普刀片系统针对绿色策略的另一创新。目前机架服务器都采用内部几个小型局部风扇布局,这样会造成成本较高、功率较大、散热能力差、消费功率和空间。HP PARSEC(Parallel Redundant Scalable Enterprise Cooling)体系结构是一种结合了局部与中心冷却特点的混合模式。机箱被分成四个区域,每个区域分别装有风扇,为该区域的刀片服务器提供直接的冷却服务,并为所有其它部件提供冷却服务。由于服务器刀片与存储刀片冷却标准不同,而冷却标准与机箱内部的基础元件相适应,甚至有时在多重冷却区内会出现不同类型的刀片。配合惠普创新的 Active Cool风扇,用户就可以轻松获得不同的冷却配置。惠普风扇设计支持热插拔,可通过添加或移除来调节气流,使之有效地通过整个系统,让冷却变得更加行之有效。
惠普的能量智控技术(Thermal Logic)是一种结合了惠普在供电、散热等方面的创新技术的系统级节能方法,该技术提供了嵌入式温度测量与控制能力,通过即时热量监控,可追踪每个机架中机箱的散热量、内外温度以及服务器耗电情况,这使用户能够及时了解并匹配系统运行需求,与此同时以手动或自动的方式设定温度阈值。或者自动开启冷却或调整冷却水平以应对并解决产生的热量,由此实现最为精确的供电及冷却控制能力。通过能量智控管理,客户可以动态地应用散热控制来优化性能功耗和散热性能,以充分利用电源预算,确保灵活性。采用能量智控技术,同样电力可以供应的服务器数量增加一倍,与传统的机架堆叠式设备相比,效率提升30%。在每个机架插入更多服务器的同时,所耗费的供电及冷却量却保持不变或是减小,整体设计所需部件也将减少。
Active Cool风扇、DPS、电源调整仪:生产线的每个部件都要节能
惠普BladeSystem c-Class刀片系统作为一个“绿色生产线”,通过能量智控技术和PARSEC体系架构实现了“生产线”级的节能降耗,而这条生产线上各组成部件的技术创新则是绿色生产线的关键技术保障。例如,深具革新意义的Active Cool风扇,实现智能电源管理的ProLiant 电源调整仪以及动态功率调整等技术。
风扇是散热的关键部件。风扇设计是否越大越好?答案是否定的。市场上有的刀片服务器产品采用了较大型的集中散热风扇,不仅占用空间大、噪音大,冗余性较差、有漏气通道,而且存在过渡供应、需要较高的供电负荷。
惠普刀片服务器中采用了创新的Active Cool(主动散热)风扇。Active Cool风扇的设计理念源于飞行器技术,体积小巧,扇叶转速达136英里/小时,在产生强劲气流的同时比传统型风扇设计耗电量更低。同时具有高风量(CFM)、高风压、最佳噪音效果、最佳功耗等特点,仅使用100瓦电力便能够冷却16台刀片服务器。这项深具革新意义的风扇当前正在申请20项专利。Active Cool风扇配合PARSEC散热技术,可根据服务器的负载自动调节风扇的工作状态,并让最节能的气流和最有效的散热通道来冷却需要的部件,有效减少了冷却能量消耗,与传统散热风扇相比,功耗降低66%,数据中心能量消耗减少50%。
在供电方面,同传统的机架服务器独立供电的方式相比,惠普的刀片系统采用集中供电,通过创新的ProLiant 电源调整仪以及动态功率调整等技术实现了智能电源管理,根据电源状况有针对性地采取策略,大大节省了电能消耗。
ProLiant 电源调整仪(ProLiant Power Regulator)可实现服务器级、基于策略的电源管理。电源调整议可以根据CPU的应用情况为其提供电源,必要时,为CPU应用提供全功率,当不需要时则可使CPU处于节电模式,这使得服务器可以实现基于策略的电源管理。事实上可通过动态和静态两种方式来控制CPU的电源状态,即电源调整议即可以设置成连续低功耗的静态工作模式,也可以设置成根据CPU使用情况自动调整电源供应的动态模式。目前电源调整议可适用于AMD或英特尔的芯片,为方便使用,惠普可通过iLO高级接口显示处理器的使用数据并通过该窗口进行配置 *** 作。电源调整议使服务器在不损失性能的前提下节省了功率和散热成本。
惠普创新的动态功率调整技术(DPS, Dynamic Power Saver)可以实时监测机箱内的电源消耗,并根据需求自动调节电源的供应。由于电源在高负荷下运转才能发挥最大效力,通过提供与用户整体基础设施要求相匹的配电量, DPS进一步改进了耗电状况。例如,当服务器对电源的需求较少时,可以只启动一对供电模块,而使其它供电模块处于stand by状态,而不是开启所有的供电单元,但每个供电单元都以较低的效率运行。当对电源需求增加时,可及时启动STAND BY的供电模块,使之满足供电需求。这样确保了供电系统总是保持最高效的工作状态,同时确保充足的电力供应,但通过较低的供电负荷实现电力的节约。通过动态功率调整技术,每年20个功率为0075/千瓦时的机箱约节省5545美元。
结束语
传统数据中心与日俱增的能源开销备受关注,在过去十年中服务器供电费用翻番的同时,冷却系统也为数据中心的基础设施建设带来了空前的压力。为了解决节节攀升的热量与能源消耗的难题,惠普公司创新性地推出了新一代绿色刀片系统BladeSystem c-Class和基于动态智能制冷技术DSC的绿色数据中心解决方案,通过惠普创新的PARSEC体系架构、能量智控技术(Thermal Logic)以及Active Cool风扇等在供电及散热等部件方面的创新技术来降低能耗,根据数据中心的大小不同,这些技术可为数据中心节能达到20 %至45%。


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想了解下单路与双路待机功耗与满载功耗分别是多少,算一下电费成本,想自己搞台服务器,使用多虚拟机组集群分析数据
谢谢各位的解惑
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晨风
u桌面待机25-30w 满载300w
内存条一条5w 不存在待机
ssd一个5-10w
电源待机5-10w左右
自己算吧
编辑于 2022-11-01 · 著作权归作者所有
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恪立
戴尔、超微及定制服务器加V:13622003977
待机功耗比较小,满载功耗300W,现在这个处理器价格很高,不适合入手了,单路电源850W够用,考虑到扩展性,1000W可以。
编辑于 2022-11-03 · 著作权归作者所有
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一、前言

对于动手能力强的玩家来说,自己DIY分体式水冷可以说是相当有趣且硬核的事,因为它有着强悍的效能,散热效果要比普通风冷和一体式水冷强不少,而且其高度自由的玩法也是让玩家们可以深度定制自己独一无二的水冷系统,可玩性非常高。然而,在搭建水冷的过程中,各种配件的选择和搭配都是有讲究的,例如接头的规格、冷头的设计、水泵的参数还有冷排的尺寸等等等等,这些都会影响整套水冷系统的最终效果。

就拿冷排来说吧,它是水冷系统当中负责排热的部分,许多玩家们在选择的时候都是只看材质和尺寸,实际上冷排的厚度,鳍片的密度,甚至是铜材质的细分还有做工细节等等,这些都是会影响散热效果的的。所以,为了探究冷排规格所带来的影响,今天我将会用Bykski RC系列的240、360散热冷排,并搭配RTX3090显卡进行不同尺寸和厚度冷排的效能对比测试,看看它们之间的差距到底有多少。

二、冷排一览


首先是测试平台和选用的冷排规格方面,这次我们使用的是Bykski RC系列的CR-RD240RC-TN-V2(30mm)、CR-RD360RC-TN-V2(30mm)、CR-RD360RC-TK-V2(40mm)以及CR-RD360RC-TK60-V2(60mm)这四款冷排


硬件平台则如下:

CPU:酷睿i9-11900K

主板:华硕ROG STRIX Z590-A吹雪

内存:芝奇幻光戟DDR4 3200MHz 8G2

SSD:三星980Pro 1T

显卡:七彩虹iGame RTX3090 Vulcan OC

散热:Bykski RTX3090 TC分体水冷套装

之所以选择同一个系列的冷排进行对照测试,主要还是冷排的工艺与材质会明显影响散热效能,而统一品牌和系列则可以规避这些因素所引起误差。



从侧面看,这四个冷排的厚度区别可以说是一目了然,其中最上面的240与360是30mm的CR-RD-TN冷排,而下面两个360则是的40mm的CR-RD-TK和60mm的CR-RD-TK60冷排。


虽然这次使用的冷排都是Bykski的RC系列,但是它们在尺寸、厚度、鳍片密度等各方面均有不同程度的差异,选择的时候还是有讲究的。例如30mm的CR-RD-TN冷排就是单层14条水道的薄排设计,它是高温焊锡一体成型的工艺,材质为全紫铜材质,导热系数高达401W/(mk),相比之下,普通的黄铜导热系数是1089W/(mk),差别还是很大的。


40mm的CR-RD-TK是双层14条水道的设计,材质同样为纯紫铜,并使用高温焊锡一体成型工艺,它有着更多的水路和散热面积,理论效能要比30mm的更强。


60mm的CR-RD-TK60是三层14条水路的设计,它也是高温焊锡一体成型和纯紫铜材质,整体厚度和体积都要比前面30mm和40mm的要大不少,规格属于三个厚度中最高的。


除了厚度和水路设计的差距之外,这几款冷排的鳍片密度都是一样的,均为14FPI,三款均属于低FPI排。


为了保证测试结果,这次我们使用的全部是Bykski自家的CF-APRBW-V3风扇。

虽然30mm的冷排与60mm的冷排有着一样的鳍片密度,但由于60mm的冷排更厚,风道更长,所以实际使用的时候还是会相对难吹透一些。


众所周知,RTX3090所使用的GDDR6X显存有着较大的发热量,实际工作时温度会比较高,所以为了避免显存高温所带来的误差,这次我给显卡用上了Bykski的RTX3090 TC系列双面冷头,它可以给GPU、供电和显存进行全方位的散热,效能表现更加直观。


冷头装上以后,可以看到它的质感是相当精致的。


三、温度测试

首先是原装风冷散热器的待机温度,此时GPU核心为464 ,HotSpot温度为564 ,显存温度为50 。

TIPS:HotSpot温度是指GPU局部最热的位置,它的温度一般会比其它单一的测量点更高,显卡在工作的时候会参考HotSpot的温度进行动态的频率调整,因此该部位的温度也是决定显卡性能的重要因素之一。


接着是使用水冷散热的显卡待机温度,此时,GPU核心为282 ,HotSpot温度为382 ,显存温度为36 ,降幅十分明显。

在使用原装风冷散热器,并开启FurMark进行拷机之后,显卡的GPU核心为688 ,HotSpot温度为799 ,显存温度为90 ,GDDR6X显存高发热名不虚传。

在使用水冷散热之后,显卡的拷机温度有了明显的降低,其中GPU核心为498 ,HotSpot温度为638 ,显存温度为68 ,核心温度降低了将近20度,而显存部位更是降低了22度,以上仅仅是使用240冷排的测试效果,如果换上360冷排,散热效能更为出色。

受篇幅所限,这里直接放出最终的对比数据,不罗列截图了。从测试的数据来看,在同样30mm厚度的前提下,360的冷排会比240的冷排会有更好的散热表现,其中核心温度差距为47 ,HotSpot温度差距为32 ,显存温度差距为2 。而在同样的360尺寸下,30mm和40mm以及40mm和60mm之间的整体温度差距大概在2 左右,而30mm和60mm则相差4~5 ,这基本等于同厚度240换成360的效果,差距还是很明显的。


为了更深入地了解Bykski RC系列冷排的性能表现和风扇转速所带来的效能差距,接下来看看外媒@techpowerup的评测数据。

首先是流阻方面,30mm的CR-RD-TN冷排在1加仑/分钟(GPM)流量下仅有025PSI的水压压降,阻力相当小,实际使用的时候基本不会给水泵带来太大的压力。

在600RPM/800RPM/1200RPM/1500RPM的风扇转速下,30mm的CR-RD-TN冷排的T分别为175 、1475 、1155 、91 ,其中千转以下与千转以上有着明显的差距,所以即使是30mm的薄排,它对风扇的转速依然是较为敏感的,如果想要让冷排充分发挥它的性能,我们还是建议使用高转速进行散热。

接着是60mm的CR-RD-TK60冷排,得益于三层14条水路的设计,它在1加仑/分钟(GPM)流量下的水压压降仅有01PSI的水压压降,流阻相当低,几乎达到可以忽略不计的程度,追求极限散热的朋友可以放心地增加冷排。

随着冷排厚度的增加,散热风道的加长,60mm的CR-RD-TK60冷排在600RPM/800RPM/1200RPM/1500RPM风扇转速下的温度差距也是变得越来越敏感,它该四档转速下的T分别为163 、146 、1135 、85 ,实际效能在众多冷排中属于顶尖的水平,表现非常出色。由此可见,如果想要发挥厚排的完整性能,我们并不建议使用低转速的风扇进行散热,1200RPM以及更高的风扇转速是很有必要的。

四、总结分析

好了,看完以上的测试之后,相信大家都已经知道水冷排越大越厚散热就越好的规律了。既然更大更厚的冷排会有更好的散热效果,那么我们装水冷的时候是否直接用最大最厚的那个冷排就完事了?当然不是,更大更厚的冷排会对机箱空间提出更高的要求,例如360和480的大冷排就不是所有机箱都可以支持,而超过40mm的冷排在顶置安装的时候也是很容易出现主板冲突的问题。

除此之外,更厚的冷排也需要足够强劲的风力来支撑,如果转速太低或者风扇风压不够,那么厚排的优势就很难发挥出来,而转速太高又会带来噪音的问题,需要顾忌和平衡的地方还是很多的。所以说,我们在装水冷的时候还是要多考虑自己的平台功耗、机箱以及个人需求,这样才能找到合适自己的冷排。

2020年10月9日,AMD正式发布了采用7nm ZEN3架构的锐龙5000系列台式机处理器,全新设计的单CCX结构内置了8个物理核心,共享32MB三级缓存,相比之前的CCD结构巨幅降低了数据传输的延迟,使得IPC暴增19%,高频内存支持度也得到了强化,而游戏性能方面的提升更是惊人,AMD锐龙9 5900X甚至被AMD称为“全球最佳游戏处理器”。能在对手最强的项目上打败他,看来这次ZEN3真的是非常有料。

拒绝“牙膏”!ZEN3定义硬核升级

单CCX 8核心/共享32 MB三级缓存、IPC最多提升19%是ZEN3最重要的升级点之一

处理器升级换代性能提升幅度应该有多大?说到这个话题,恐怕玩家已经对某些处理器挤牙膏式的升级深恶痛绝了。但是AMD自从推出锐龙处理器以来,每一代的升级都抓住了痛点,配合制程工艺升级的节奏、选择最适合的升级方式稳步提升处理器性能,总是能给用户与业界带来惊喜。从14nm ZEN到12nm ZEN+,AMD将锐龙(线程撕裂者)处理器核心数量从16提升到了32,多线程性提升一倍以上,而从12nm ZEN+到7nm ZEN2,锐龙处理器不但IPC和频率大幅提升,同时消费级的AM4锐龙核心数量上限也从8提升到了16,线程撕裂者核心数量上限更是从32升级到了史无前例的64,在综合性能方面将对手远远甩在后面——这样的升级幅度,才配叫做“升级换代”,而不只是强制用户换主板来体现换代的“仪式感”。

不过,竞品处理器高频率带来的游戏性能优势也确实是锐龙面临的强大挑战,因此,从锐龙一代到三代逐步占领多线程性能、专业性能、每瓦性能高地之后,AMD终于瞄准竞品的最终堡垒:游戏性能打出手里的ZEN3“王炸”了。“拒绝牙膏,硬核升级”,这就是ZEN3架构锐龙5000系列的真实写照。

从官方提供的数据来看,ZEN3的IPC大涨19%,同时工作频率也得到了巨大提升,这使得锐龙5000的单核心性能暴涨,成功实现了巨幅反超,同时新的单CCX 8核心共享32 MB三级缓存的结构也大大缩短了数据访问的延迟时间,综合这些因素,锐龙5000最大的升级爆点就是游戏性能。要知道AMD锐龙9 5900X可是AMD官方钦定的“全球最佳游戏处理器”,能这么说,自然底气相当足。下面来看看ZEN3架构上的升级细节。

ZEN3不止是改变了CCX的设计,在微架构方面也进行了改进,从而提高了执行效率

1前端增强:

主要设计目标:提供更快的抓取,特别是针对分支代码和空间占用大的代码。

★L1分支目标缓冲区加倍到1024个条目,以便更好地预测延迟

★改进分支预测器带宽

★从错误预测中快速恢复

★“无气泡”预测功能使Back to Back预测更快,更好地处理分支代码

★更快的 *** 作缓存取测序

★ *** 作缓存区管道切换中的细粒度

2执行引擎:

主要设计目标:减少延迟、扩大结构以提取更高的指令集并行性。

★新的专用分支和st-整数数据选择器,现在每周期10次(比ZEN2增加3次)

★更大的整数窗口,比ZEN2增加了32

★减少选择整数与浮点 *** 作的延迟

★浮点带宽增加2,现在总共有带宽为6的调度与发布

★浮点FMAC现在快了一个周期

3负载库:

主要设计目标:更大的结构和更好的预取以支持增强执行引擎带宽。

★总体上提供更高的带宽来满足更大/更快的执行资源需求

★更高的负载带宽,相比ZEN2增加1

★更高的存储带宽,相比ZEN2增加1

★更灵活的装载/存储 *** 作

★改进了记忆依赖检测

★在TLB中增加了4 Table Walkers

4SOC架构:

主要设计目标:减少对主内存访问的依赖、减少核心到核心的延迟、减少核心到缓存 的延迟。这对游戏性能提升很大,因为它往往有一个“英雄线程”经常访问三级缓存,而现在这些游戏会直接面对32 MB缓存,而不是之前的16 MB。

★将原有CCD中的所有核心统一成一个由4、6、8个连续核心组成的统一复合体(CCX)

★将CCD中所有的三级缓存统一为最多32 MB的连续单元

★核心/缓存之间的通信重新组成环形系统

CCD到整合型CCX的变化彻底消除了原来CCD中CCX与CCX之间的访问延迟

单核性能突飞猛进的ZEN3已经远胜竞品,即便是锐龙5也大幅超越了竞品的频率之王

从这些描述来看,ZEN3的升级目标就是更高带宽、更大缓存以及如何更好地利用它们实现更高的效率和更低的延迟,而综合这些改进之后得以实现了19%的IPC提升和更强悍的游戏性能。同时,AMD驾驭7nm工艺的水准也达到了更高的境界,锐龙5000的体质得到进一步提升,在功耗严格遵循标称TDP的情况下突破5 GHz也不再是难题。

接下来介绍一下我们收到的AMD锐龙5000处理器以及测试平台的配件。

实战XFR频率破5 GHz?

AMD锐龙5000双旗舰实力惊人

测试平台

处理器:AMD锐龙9 5950X

AMD锐龙9 5900X

散热器:NZXT X73

内存:美商海盗船复仇者 LPX DDR4 4266 8GB×2(AIRFLOW版)

主板:华硕ROG CROSSHAIR VIII DARK HERO

华硕ROG STRIX B550-XE GAMING WIFI

显卡:华硕ROG STRIX RTX 3090 O24G-GAMING

硬盘:三星980 Pro 1TB

电源:华硕雷神1200W

*** 作系统:Windows10 64bit 2004专业版

华硕ROG CROSSHAIR VIII DARK HERO

华硕ROG STRIX B550-XE GAMING WIFI

测试的主板方面,我们准备了华硕为了迎接第四代锐龙到来而推出的ROG CROSSHAIR VIII DARK HERO和ROG STRIX B550-XE GAMING WIFI,都已经更新到AGESA 1100版BIOS,可以正常支持锐龙5000系列处理器。AMD表示,不久后华硕还会推送更新版BIOS,可以让全线锐龙5000稳定支持2000 MHz FCLK,提供更强的内存性能。

美商海盗船复仇者 LPX DDR4 4266 8GB×2套装(AIRFLOW版)

内存部分,我们采用了美商海盗船复仇者 LPX DDR4 4266 8GB×2套装(AIRFLOW版),ZEN2的高频内存支持度已经很不错了,而ZEN3配合高频内存更能发挥出强大的游戏性能。

三星980 Pro 1TB

硬盘部分,我们选用了三星980 Pro 1TB,相对上初代PCIe 40固态硬盘,三星980 Pro的性能更上一层楼,持续读速度超过7000 MB/s,持续写速度超过5000 MB/s,配合锐龙5000和X570主板可以提供顶级的存储性能体验。

NZXT X73

散热器方面,我们使用的是NZXT X73,这是一款千元级高效360一体式水冷散热器,可以为旗舰处理器提供可靠的散热性能,这对于我们在常规散热下挑战锐龙5000的超频性能更有帮助。

那么,接下来就是令人振奋的实战测试环节。

基准性能测试

由于ZEN3架构大大提升了IPC,两款锐龙5000处理器的基准测试成绩非常抢眼。在CPU-Z单核心测试中,单核最高频率分别为49 GHz和48 GHz的AMD锐龙9 5950X和AMD锐龙9 5900X都领先了最高睿频53 GHz的Intel酷睿i9 10900K大约10%以上,而在Cinebench R15/R20中,锐龙5000系列的单核心优势竟然高达18%~22%,AMD锐龙9 5950X的Cinebench R20单核心得分甚至高达653!ZEN3真的在竞品的强项上实现了大幅反超。多核心方面,两款锐龙5000处理器不但IPC高,核心数也有巨大优势,因此超越Intel酷睿i9 10900K非常轻松,最高优势达到了722%!

游戏性能测试

由于我们的测试平台使用了当前性能最强的显卡并使用1080P分辨率,避免显卡造成瓶颈,因此能够更好地突出处理器在游戏中的性能表现。一直以来,不少玩家都认为游戏性能是Intel处理器的强项,而ZEN3的出现彻底颠覆了这一观点。

首先来看人气度最高的《英雄联盟》与《CS:GO》,两款锐龙5000的领先幅度完全超乎我们的想象。《英雄联盟》中,团战环境下两款锐龙5000相对Intel酷睿i9 10900K的帧速优势居然达到了14%~15%,而且可以全程稳定300 fps;在《CS:GO》中,5V5人机对战,两款锐龙5000的平均帧速相对Intel酷睿i9 10900K优势更是最高可达221%!如此大的提升幅度几乎等于将显卡提升了一个大等级,称得上是史无前例了。

其他游戏方面,两款锐龙5000相对Intel酷睿i9 10900K也保持了全面胜出,其中《堡垒之夜》《魔兽世界:暗影国度前夕》《绝地求生》等热门电竞网游的帧速优势也都达到了12%~17%,对于喜欢玩电竞网游的朋友来讲,锐龙5000确实非常香。

总而言之,AMD这次依靠ZEN3在竞争对手最得意的游戏项目上实现了全面反超,这一刻非常具有纪念意义,最佳游戏处理器的皇冠现在真的属于AMD了。而考虑到电竞网游的人气度,这一次锐龙5000很可能要引爆新一轮现象级升级热潮——就像当年《绝地求生》引发显卡升级热潮一样。

专业性能测试

从锐龙一代开始,AMD就采用增加核心的战术领先对手,因此在吃多处理器核心性能的专业应用中,锐龙一直对同级竞品保持了优势。ZEN3虽说核心数量相对ZEN2没有增加,但架构的升级、IPC的提升不但带来更强悍的多线程性能,在AutoCAD这样吃单核心性能的专业软件中也能提供更好的表现。

从测试结果可以看到,无论是视频编码还是3D渲染,IPC和核心数量都有巨大优势的两款锐龙5000处理器战胜Intel酷睿i9 10900K根本毫无悬念,其中16核心的AMD锐龙9 5950X在视频编码与3D渲染方面相对Intel酷睿i9 10900K的优势最高分别为30%和66%,12核心的AMD锐龙9 5900X的优势最高分别为31%和337%,如果视频剪辑软件将来能针对多核心做更多优化,那么锐龙5000的优势还会进一步增加,配合即将上市的16 GB显存Radeon RX 6000显卡,8K视频剪辑应用也会变得更加普及,这也是5G网络时代视频社交应用的刚性需求,而AMD的锐龙5000处理器无疑已经为此做好了硬件上的准备。

超频/功耗/温度测试

AMD锐龙9 5900X全核心满载频率为4366 GHz,CPU功耗仅为102W

AMD锐龙9 5950X全核心满载频率为42 GHz,CPU功耗也大约为102W

常规水冷散热下,AMD锐龙9 5900X单核极限频率可达5175 GHz,CPU-Z单核得分715

常规水冷散热下,AMD锐龙9 5900X全核心极限频率为4775 GHz,CPU-Z多核得分破万

常规水冷散热下,AMD锐龙9 5950X单核极限频率可达5225 GHz,CPU-Z单核得分724

常规水冷散热下,AMD锐龙9 5950X多核极限频率可达4825 GHz,CPU-Z多核得分接近14000

虽说ZEN3依然采用了7nm工艺,但AMD对工艺的运用已经达到了更高的境界,因此两款锐龙5000的体质非常惊人,AMD锐龙9 5950X全核心满载峰值电压不到12V,考机温度仅有65℃;AMD锐龙9 5900X全核心满载峰值电压不到13V,考机温度仅为67℃,集热较大的情况已经相对ZEN2有了巨大的改善。功耗方面,两款处理器满载PPT功耗均为142W,纯CPU功耗都为102W,可以说严格遵守了105W TDP的标准。

既然ZEN3的体质表现这么好,那它能否在常规散热的条件下突破5 GHz大关呢?我们首先来尝试单核超频极限。在使用NZXT X73一体式水冷的前提下,AMD锐龙9 5950X的最终单核稳定频率达到了5225 GHz,CPU-Z单核得分高达724!而AMD锐龙9 5900X也达到了5175 GHz,CPU-Z单核得分高达715!多核心超频部分,AMD锐龙9 5950X达到了全核心4825 GHz,AMD锐龙9 5900X达到了4775 GHz,此时散热器达到了极限,如果玩家拥有更强悍的散热系统,应该可以挑战更高的频率,毕竟在常规散热的条件下,ZEN3单核的上限都在51 GHz以上了。

全核心超频后的锐龙5000有多强?既然酷睿i9 10900K已经不够比了,我们不妨拿Intel HEDT平台的终极旗舰酷睿i9 10980XE来对比一下。单核心性能就不用多说了,两款锐龙5000早就大幅领先,而多线程性能方面,AMD锐龙9 5950X领先了Intel酷睿i9 10980XE大约33%之多,就算是只有12个核心的AMD锐龙9 5900X也几乎与Intel酷睿i9 10980XE战平,要知道Intel酷睿i9 10980XE比两颗AMD锐龙9 5900X加起来还要贵。功耗方面,即便是全核心超频到极限的AMD锐龙9 5950X,功耗也低于Intel酷睿i9 10980XE的默认满载功耗,而AMD锐龙9 5900X更是用204 W功耗战平了280W的Intel酷睿i9 10980XE,7nm ZEN3架构的能效比确实非常惊人。

PCIe 40固态硬盘测试

锐龙5000大幅提升了频率与IPC,而这对于SSD的性能发挥也非常有帮助。同时,存储厂商也积极推出了新一代的PCIe 40的SSD产品,相对上一代PCIe 40 SSD提升很大,而相对PCIe 30的旗舰级SSD优势更是超乎想象。

总结:技术/工艺占据绝对优势!锐龙5000最终夺得全能冠军

先让我们来看看测试成绩的综合统计情况。

★基准性能部分比较直观地体现了ZEN3架构的进步,首先在单核性能部分,AMD锐龙9 5950X和AMD锐龙9 5900X分别领先Intel酷睿i9 10900K大约16%和18%;其次在多核性能方面,AMD锐龙9 5950X和AMD锐龙9 5900X分别领先Intel酷睿i9 10900K大约31%和59%,锐龙5000两款旗舰处理器IPC和核心数量的综合优势非常明显。此外,我们在测试中也发现两款锐龙5000处理器的XFR频率可以超过标称最高加速频率,AMD锐龙9 5950X的XFR频率甚至可以超过5GHz,因此单核性能可以进一步提升。

★锐龙5000的游戏性能确实给了我们一个巨大的惊喜,远远超出了我们的预期。大幅提升的IPC和工作频率让AMD锐龙9 5950X与AMD锐龙9 5900X的综合游戏性能分别超过Intel酷睿i9 10900K大约8%和10%,而在诸如《英雄联盟》《CS:GO》《绝地求生》《魔兽世界:暗影国度前夕》《堡垒之夜》等热门的电竞网游中,AMD锐龙9 5950X与AMD锐龙9 5900X的帧速相对Intel酷睿i9 10900K甚至有12%~22%的巨大优势,这绝不亚于把显卡升级一档带来的提升,同年发布的处理器能有如此大的优势,在处理器发展史上都是罕见的。总之,从现在开始,玩家心目中的“最佳游戏处理器”称号已经属于AMD第四代锐龙了。

★得益于技术领先的7nm工艺,锐龙5000系列依然相对竞品保持了核心数量与功耗控制的优势,因此在吃多线程性能的视频剪辑与3D渲染应用中优势都很明显,再加上ZEN3架构带来的IPC提升,在吃单核性能的专业应用(例如AutoCAD)中也保持了绝对的领先。AMD锐龙9 5950X与AMD锐龙9 5900X在专业应用综合性能方面相对Intel酷睿i9 10900K的领先幅度分别大约为41%和26%,这样的压倒性胜利相信不会让设计师在选择的时候产生犹豫。

★虽然严格来说18核心36线程的Intel酷睿i9 10980XE是属于定位远高于Intel酷睿i9 10900K的HEDT发烧级产品,对手应该是AMD的锐龙线程撕裂者,但受制于功耗过高的14nm工艺,它在面对锐龙5000的两款消费级旗舰时都已经显得力不从心了,不但单核性能被远远地甩在后面,就算是多核心性能也只能与12核的AMD锐龙9 5900X战平,顶着103℃的高温和372 W的高功耗全核心超频到48 GHz后,多核心性能也不敌16个核心的AMD锐龙9 5950X,可见还没等到第四代锐龙线程撕裂者登场,HEDT的阵地就已经被AMD的消费级产品占领……

总的来说,7nm ZEN3架构的锐龙5000台式机处理器给了我们一个超级惊喜,它不但在专业性能方面继续突飞猛进,就算是在竞品得意的游戏性能方面,也实现了巨大的反超,在热门电竞游戏中,相比竞品旗舰的帧速优势更是最高达到了22%之多,这次最佳游戏处理器的皇冠终于落到了AMD头上。而且,不要忘了,锐龙5000处理器配合即将上市的AMD Radeon RX 6000系列显卡还可以开启“鸡血”模式,CPU通过Smart Access Memory技术可访问全部显存,从而获得额外5%~11%的性能提升!

同时,在性能大幅领先的前提下,锐龙5000的功耗、发热与价格反而相对十代酷睿更有优势,而且还能完美支持最新的PCIe 40旗舰显卡(Radeon RX 6000系列与GeForce RTX 30系列都支持PCIe 40)与第二代PCIe 40高速SSD(例如三星980 Pro,持续传输速度高达7000 MB/s),提供顶级的游戏体验与生产力,打造出业界领先的高性能平台,7nm先进工艺给ZEN3带来的红利实在太可观了。总而言之,不管你是发烧级游戏玩家,还是追求高生产力的设计师用户,目前来讲,锐龙5000平台都是最佳选择。


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