Opteron 1218HE – Revisitando a plataforma AM2+ e overclock extremo

Fala pessoal, beleza?

Para os que conhecem a página a mais tempo, não é novidade que o conteúdo aqui abordado vai além dos últimos lançamentos e que vez ou outra costumo trazer testes de overclock usando hardware baratinho ou mesmo antigo, sendo que em alguns apenas faço testes leves utilizando gelo seco enquanto em outros, realizo modificações mais extensas no hardware visando extrair o máximo desempenho possível nos benchmarks. As motivações para isso são várias, como por exemplo, diversão e satisfação pessoal, trazer a público esse tipo de conteúdo “exótico” e também competir no HWBOT, já que lá hardware antigo é muito bem vindo! 🙂

Nesse artigo, irei falar um pouco sobre a plataforma AM2, as opções de CPU disponíveis, alguns detalhes nas quais é necessário se atentar na hora de congelar esses chips, placa-mãe utilizada nos testes e por fim, mostrar alguns resultados nos benchmarks, então vamos lá! 😀

A plataforma AM2 foi introduzida em 2006 para substituir as 939/754, sendo a sua principal diferença relativo a essas o uso de memórias DDR2, inclusive, esses CPUs usavam a mesma arquitetura K8 e processo de fabricação em 90nm SOI dos antecessores. Hoveram diversas revisões dos processadores e um “die shrink” para 65nm e cada um deles com diferentes limites naquilo que diz respeito a capacidade de overclock, dissipação de calor e até mesmo desempenho, abaixo um resumo para os Athlon/Opteron desse socket:

rev.F2: Revisão inicial dos processadores AM2, fabricados no processo 90nm SOI, identificados pelas letras “CU” e “CS” no final do OPN (primeira linha logo abaixo do nome do processador no IHS) e relativo a sua capacidade de overclock, geralmente ficam na casa dos 2.7~2.9GHz usando refrigeração ambiente com os melhores exemplares chegando nos 3GHz ou excedendo por pouco.

rev.F3: Segunda revisão dos processadores AM2, também fabricados em 90nm, porém, em uma versão aprimorada do processo, identificados pelas letras “CZ” no final do OPN e relativo a sua capacidade de overclock, costumam atingir com relativa facilidade frequências entre 3.2GHz~3.4GHz, com os melhores exemplares batendo nos 3.6GHz para benchmark.

rev.G1: Primeiros processadores AM2 fabricados em 65nm SOI, são identificados pelas letras “DD” no final do OPN e relativo a sua capacidade de overclock, costumam atingir frequências entre 2.7~2.9GHz com os melhores exemplares chegando nos 3.1GHz. A princípio isso pode parecer estranho, afinal de contas, o limite é muito próximo daquele encontrados nos CPUs 90nm rev.F2 e nesse caso, estamos falando de um processo litográfico menor, entretanto, a AMD teve sérios problemas com os 65nm e só conseguiu os resolver quando já tinha processadores 45nm no mercado, o que implica que o único beneficio aqui é o menor consumo nesses rev.G1. Outro detalhe curioso é que ao contrário dos CPUs 90nm que possuia variantes com 1MB de cache L2 por core, os Brisbane sairam com apenas 512KB por core e pior, a sua latência era maior, por isso tivemos uma redução no IPC entre essas gerações e tudo isso acontecendo enquanto a Intel ampliava cada vez mais a sua liderança com os Core 2 Duo, o que inevitavelmente acabou relegando esses CPUs à alternativas de baixo custo perante os Intel.

rev.G2: Segunda revisão dos processadores AM2 fabricados em 65nm, são identificados pelas letras “DO” no final do OPN e sobre sua capacidade de overclock, costumam atingir frequências acima dos 3.2GHz, com os melhores exemplares “estancando” nos 3.5GHz. Mesmo desempenho per clock dos rev.G1.

Relativo ao funcionamento com overclock extremo, todos esses CPUs apresentam coldbug normalmente entre +10ºC (sim, é positivo mesmo) e -35ºC, normalmente por conta do HT Link, cujo clock base (ou HTT) escala “ao contrário” relativo a temperatura, por exemplo, quanto maior a temperatura do CPU mais longe você consegue ir com o HTT e quanto mais frio, menor a margem no HTT até o ponto em que o CPU não funciona mais e também pelo controlador de memória, que pode apresentar instabilidades com temperaturas negativas, sendo as vezes necessário sacrificar a frequência das memórias para obter estabilidade nessas condições.

Sobre o CPU que irei testar nessa artigo, trata-se de um relativamente raro Opteron 1218HE rev.F3, que possui frequência de operação de 2.6GHz e TDP de 65W, análogo ao X2 5000+ rev.F3. Alguns podem estranhar um Opteron AM2, porém, usar CPUs dessa linha em desktop foi uma prática que chegou até ser relativamente popular na época dos 939 devido ao fato dos Opterons da época costumarem se sair melhor no overclock relativo aos Athlon X2, por isso, eram os preferidos de quem podia pagar por eles. No meu caso, simplesmente comprei esse CPU no Ebay anos atrás por uma fração do preço original, que era algo como US$430, porque queria ter um dual core rev.F3 e por esse chip ser relativamente “exótico”. 😀

Para esses testes, usei minha “lendária” DFI LP JR 790GX-M2RS, que está comigo desde 2009 e que guardava apenas como “relíquia”, afinal de contas, a placa ligava mas permanecia presa em algum post code “zoado”, entretanto, resolvi dar um trato nela com pincel e spray limpa-contatos e agora ela está pronta para o que der e vier! Ainda a respeito dessa placa, ela é AM2+, o que significa que é oferecido suporte tanto aos CPUs K8 quanto aos K10, o que inclui até os Phenom II X4 (X6 não são suportados por essa placa, infelizmente) enquanto usando memórias DDR2.

Abrindo um parênteses para os que vieram depois e não pegaram essa época, a DFI e a sua série “Lanparty” era o que havia em termos de placas voltadas a entusiastas e overclockers, sempre oferecendo bios recheadas de opções que nem sequer passava pela cabeça de outros fabricantes, slots reagentes a UV e até mesmo VRM digital fornecido pela Volterra nas placas “UT”!!! Sobre o fabricante, a DFI ainda existe, porém, fabrica apenas componentes e placas para embarcados, tendo se retirado do mercado de placas para o consumidor final mais ou menos na época do LGA1156 e do chipset P55.

Do ponto de vista da preparação da placa-mãe, apliquei plastidip na placa de forma a isolar “permanentemente” a placa, bastando colocar papel toalha para deixa-la pronta para as sessões de overclock extremo. 🙂

Feitas as apresentações, vamos aos resultados!

• Configurações utilizadas:

CPU: Opteron 1218HE

MOBO: DFI LP JR 790GX-M2RS

VGA: NVIDIA GeForce GT210

RAM: 2x1GB Crucial Ballistix DDR2-1000 CL5 (D9GMH)

REFRIGERAÇÃO: SF3D Inflection Point + Gelo Seco + Pasta térmica GD900

STORAGE: SSD PNY 60GB SATA

SO: WIndows XP SP3 + Windows 7 x64

Objetivo dos testes: Descobrir o limite do Opteron 1218HE usando refrigeração extrema (DICE) visando extrair performance máxima nos benchmarks e verificar o seu comportamento nessas condições. Os detalhes de como foram conduzidos os testes e metodologia estão descritos no texto que acompanham os resultados.

• Resultados:

O primeiro passo foi determinar até onde poderia baixar as temperaturas sem ter problemas com esse exemplar de Opteron 1218HE, pois como disse anteriormente, o HT Link e o controlador de memória desses processadores costumam apresentar dificuldades para  operar com estabilidade com temperaturas negativas, sendo assim, acabei descobrindo que esse chip funciona razoavelmente bem com até uns -30ºC, porém, foi necessário sacrificar a frequência das memórias para os DDR2-667 (para HTT @ 200, fazer regra de três simples para HTT maior) pois caso contrário, a máquina resetava imediatamente ao começar rodar o SuperPI 1M.

Relativo as frequências obtidas pelos cores, foi possível rodar os benchmarks com frequências entre 3758MHz e 3856MHz com cerca de 1.6V, o que é bastante decente para um CPU da arquitetura K8!

Já sobre os números obtidos nos benchmarks, foi possível obter “incríveis” 171 pontos no Cinebench R15 com o CPU @ 3758MHz e sim, essa pontuação ai é para o score multithread, o que imagino que deve ser algo um tanto quando difícil de “processar” para quem está acostumado a ver mais de 200 pontos de singlethread usando CPUs modernos em stock. Do SuperPI 1M, foi possível obter a marca dos 22.359s rodando a respeitáveis 3856MHz, o que é bastante razoável se considerarmos que ao menos no HWBOT não existe nenhum resultado abaixo dos 20s com Athlon 64 e por fim, também rodei o Cinebench R11.5 e o wPrime 32M, onde obtive as pontuações de 1.78 pts e 20.594s, respectivamente.

No HWBOT, todos esses resultados foram “ouro” e como disse anteriormente, esse CPU é relativamente raro e sua categoria possui apenas quatro competidores contando comigo, então é aquela, ouro é ouro mas a concorrência também não é muita! 😛

Cinebench R11.5: https://hwbot.org/submission/4455345

Cinebench R15: https://hwbot.org/submission/4455338

wPrime 32M: https://hwbot.org/submission/4455343

CPU-Z: https://hwbot.org/submission/4455229_

Também consegui validar 3895.83MHz com esse CPU, o que não é uma marca ruim mas também não é o desejado “4GHz” em um CPU da arquitetura K8.

E por fim, a única foto do hardware congelado, o que é pouco perante o que costumo mostrar nos artigos desse tipo, entretanto, com a temperatura de operação controlada na casa dos -25ºC, acabou nem formando muito gelo no pot e isso justifica apenas uma foto do sistema todo congelado.

Conclusão:

O Opteron 1218HE, considerando as possibilidades, foi bem no overclock extremo, trabalhando razoavelmente bem com temperaturas de até -30ºC, ainda que tenha sido necessário reduzir um pouco a frequência das memórias.

Já relativo as frequências, esse CPU validou muito próximo dos 3.9GHz e completou vários benchmarks entre os 3.75GHz e 3.85GHz, o que é um bom número para esses processadores baseados na arquitetura K8.

E por fim, dos números obtidos nos benchmarks, naturalmente não chegam nem perto de qualquer processador minimamente moderno, entretanto, me renderam alguns ouros no HWBOT e algumas horas de diversão, o que por si só considero que valeu a pena e é basicamente o que espero de hardware antigo assim em tempos modernos! 🙂

Então é isso pessoal, dúvidas, críticas e sugestões são bem-vindas!

Até a próxima!

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