Consumo sistema Core i7 fuera de especificación – ProfessionalSAT

Estos días estoy ultimando la validación de un Sistema de Altas Prestaciones sobre el que ya he escrito varios artículos.

Entre las pruebas finales incluyo medidas reales de consumo en varios escenarios. La medida es en el enchufe a 220V, es decir, teniendo en cuenta las pérdidas en la fuente de alimentación. Este es el consumo total y real del sistema.

Recordemos la configuración de esta máquina:

Torre Cooler Master HAF RC 932 KKN1 GP

Placa base Asus P6T DeLuxe V2

Host Clock 175 MHz

Procesador Intel Core i7 920 @ 3.675 GHz 1.30 V

Uncore / caché L3 @ 2.8 GHz 1.25 V

Refrigerador de procesador Asus Triton 88 regulado

Pasta térmica Artic Cooling MX2

Memoria: 3 módulos de 2 GB DDR3 @ 1400 7-7-7-21-1T 1.62 V para un total de 6 GB

Tarjeta Gráfica ATI Radeon HD4890 1GB GDDR5

Sistema operativo Windows Vista 64 Home Basic

Disco duro 1: WD 1500HLFS 150 GB VelociRaptor 10000 rpm

Disco duro 2: WD 1001FALS 1 TB Caviar Black 7200 rpm

Lector BluRay grabador DVD Pioneer

Lector multitarjetas

Fuente Corsair TX 750W

Consumos medidos:

Fuente OFF: interruptor de la fuente de alimentación en OFF.

Fuente ON: interruptor de la fuente de alimentación en ON.

BIOS: sistema en la BIOS sin actividad.

Idle Vista64: en el escritorio de Vista64 en reposo.

RT HDR IBL: test de DirecX9.0C para la ATI HD4890.

FurMark Stress: Test de DirectX10.1 para la ATI HD 4890. Máximo stress gráfico.

Perfect Disk: consumo desfragmentando el VelociRaptor 150GB.

P95 SFFT, P95 InPlace, P95 Blend: Tests de Prime95.

P95 SFFT, P95 InPlace, P95 Blend + FurMark: tests de carga combinada máxima.

Core i7 a 3675 MHz con 6 GB y ATI HD4890.

Como vemos, este equipo, ya en el escritorio de Vista64 consume unos respetables 171W debido a su diseño fuera de especificación y al consumo ya en reposo de la ATI HD 4890 que ronda los 65 – 90 W.

En cuanto lanzamos un cálculo intensivo como Prime95 saltamos a unos 285W (114W más) siendo este un test puro de procesador. Al ejecutar P95 Blend utilizamos más la memoria RAM por los tamaños de FFTs y llegamos a los 295 W. Y en caso de P95 InPlace obtenemos el consumo máximo del procesador con 301W con una intensísima actividad de la caché L3.

RT HDR IBL no es capaz de apurar la capacidad de la ATI HD 4890, ya que es un test de DirectX9.0C. Aunque es cierto que lo ejecuté por defecto y podía haber endurecido algo sus requerimientos.

FurMark en cambio, al ser DirectX10.1 y por haber utilizado el modo de máximo stress llegó a los 273 W de consumo con un aire de salida de la SVGA realmente caliente. La temperatura máxima de la GPU fueron 64ºC, un excelente resultado que habla positivamente de la ventilación del sistema.

Y llegamos a los modos de stress combinado de Prime95 en sus diferentes modos y Furmark con pico en los 426W.

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Sistemas de altas Prestaciones. Metodología de validación – ProfessionalSAT

Esta última semana he estado centrado en el montaje y ahora mismo en la fase de validación final, ya realizando los controles de temperaturas con ejecuciones de tests superiores a las 24h en carga 100%.

Gracias a la excelente ventilación en 1h en Prime95 Blend 8 threads no llega a 60ºC.

La primera prueba que ejecuto en un sistema nuevo es Memtest86+ durante al menos 24h en condiciones reales de funcionamiento, es decir con la torre cerrada y todos los componentes conectados.

Memtest86+ en ejecución.

Otro sistema que tengo en pruebas pasando Memtest86+, ya lleva 21h.

A las 24h pasadas he concluido el test y he empezado con Prime95.

Si el resultado es satisfactorio procedo a la instalación desde cero del sistema operativo, en este caso un Windows Vista 64 y sus correspondientes drivers. Es en este punto cuando copio un extenso conjunto de tests y pruebas portables e instalo dos o tres que no existen en versión portable.

La primera prueba ya en el escritorio de Windows siempre es Memtest for Windows, ejecuto una instancia por núcleo / core del procesador asignando la afinidad manualmente en el administrador de tareas.

Vista64 ejecutando ocho instancias de Memtest Memory Diagnostic.

Como vemos, no queda memoria libre y el uso de los ocho procesadores lógicos es plano del 100%, consiguiendo así carga máxima. Esta prueba es recomendable que dure al menos unas 12 horas.

Ahora llega el turno de los tests de procesador, tests de cálculo puro. El primero y más importante es Prime95.

Prime95 SFFT tras 3h y 10 minutos. Temperatura máxima 64ºC.

Prime95 es un excelente programa para poner a prueba la estabilidad de un sistema y más si opera fuera de especificación. Tiene tres modos de funcionamiento, que como explique en un artículo de SATSoftware son los siguientes:

• Small FFTs. Fast Fourier Transformations (FFTs) de pequeño tamaño, de 8 a 64 KB. Máximo stress de las unidades de coma flotante, los datos caben en caché L2 y prácticamente no testea memoria. Este modo prueba únicamente el procesador y en menor medida la caché L2 y poco más. Uso de memoria cero. Es el mejor test de cálculo puro.
• In-place large FFTs. FFTs de 128 a 1024 KB, en CPUs actuales (Core2Duo, Core2Quad, AMD Phenom.) los datos caben también en L2 o en su caso L3. Testea algo de memoria principal, uso de memoria 8 MB. Según los desarrolladores del software aquí se produce la mayor disipación térmica. Según mis pruebas no siempre es así.
• Blend. Prueba concienzudamente la memoria puesto que utiliza FFTs de 8 a 4096 KB. En equipos con 2 GB utiliza unos 1750 MB de RAM. El modo de mayor disipación térmica en Athlon 64 X2 altos de gama (6000+ y 6400+).

Personalmente ejecuto sobre 24h cada test, ya que más de una vez me ha fallado a las 10 o 15h… Hay que ser estricto. Y recordar que es necesario activar la opción round off checking.

Cuando estos han concluido empiezo con las pruebas de carga combinada. Normalmente utilizo combinaciones de Prime95 con RTHDRIBL y Unigine Tropics a la vez que ejecuto desfragmentaciones de disco o escaneos del antivirus.

Prime95 SFFT + RTHDRIBL. Carga máxima en procesadores y tarjeta gráfica.

En la captura, se ven todas las ventanas, pero la forma correcta de generar carga máxima es maximizar la ventana de RTHDRIBL. Como vemos la temperatura del core más caliente son 60ºC y la del núcleo de la ATI HD4890 58ºC con 63ºC en las controladoras de memoria GDDR5, unos excelentes resultados.

RTHDRIBL, como explico en un artículo que le dediqué, es un test de DirectX 9.0C. Como sabéis la HD4890 de este sistema es una gráfica adherida a la especificación DirectX 10.1, para probar esta característica utilizo Unigine Tropics.

Carga combinada en DirectX 10.1

Como en el caso anterior hay que maximizar Unigine Tropics para obtener la carga máxima.

En estas pruebas de carga combinada máxima es importante que Prime95 esté configurado en el modo SFFT (así se ejecuta con código de las cachés L1), pues de otro modo la carga (medida como IPC) sería muy inferior debido a cache trashing en L2 y L3 y con ello también las temperaturas.

En resumen, no es tarea sencilla el asegurar la estabilidad de un sistema de esta características. Es necesario mucho tiempo, muchas horas de trabajo y dedicación y sobretodo un espíritu de investigación y mejora constante para descubrir el nuevo hardware y los nuevos métodos de validación y stress.

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El que tenga dudas o aportaciones tiene para ello la sección de comentarios, intentaré responder a todos y con la máxima claridad. Los Blogs deben de ser lugares de intercambio y agradezco vuestro feedback.

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Sistemas de altas prestaciones. Montaje – ProfessionalSAT

Hoy, por fin, he procedido al montaje de este sistema al que ya he dedicado los dos últimos artículos.

Cooler Master HAF RC 932 KKN1 GP, así cualquiera monta sin problemas…

Os recuerdo los componentes del equipo:

• Torre Cooler Master HAF RC 932 KKN1 GP
• Placa base Asus P6T DeLuxe V2
• Host Clock 175 MHz
• Procesador Intel Core i7 920 @ 3.675 GHz 1.30 V
• Uncore / caché L3 @ 2.8 GHz 1.25 V
• Refrigerador de procesador Asus Triton 88 regulado
• Pasta térmica Artic Cooling MX2
• Memoria: 3 módulos de 2 GB DDR3 @1400 7-7-7-21-1T 1.62 V para un total de 6 GB
• Tarjeta Gráfica ATI Radeon HD4890 1GB GDDR5
• Sistema operativo Windows Vista 64 Home Basic
• Disco duro 1: WD 1500HLFS 150 GB VelociRaptor 10000 rpm
• Disco duro 2: WD 1001FALS 1 TB Caviar Black 7200 rpm
• Lector BluRay grabador DVD Pioneer
• Lector multitarjetas
• Fuente Corsair TX 750W

En primer lugar he cambiado el modo de montaje de la fuente de alimentación para favorecer su refrigeración y evitar ruidos por transmisión de vibraciones al chasis.

He retirado las dos chapas perforadas para aumentar el caudal de aire hacia la fuente.

Como vemos, limitan el paso de aire.

Las chapas desmontadas.

Fuente Corsair TX750W ya montada.

Apoyada sobre dos amortiguadores de goma, totalmente estable y mejor refrigerada.

Vista trasera del montaje de la fuente de alimentación.

Un aspecto crucial en el montaje de un sistema de altas prestaciones es el enrutado de los cables y el orden exquisito en el interior del equipo. Esto favorece un mantenimiento rápido y un flujo de aire laminar, evitando ruidos ya que no aparecen turbulencias.

Enrutado del cableado por la parte lateral trasera de la torre.

Detalle del guiado de cables a la salida de la fuente.

Distribución del cableado a sus destinos respectivos.

Enrutado de la parte superior.

A la izquierda los cables del panel frontal (cuatro USB, audio, eSATA, Firewire, leds, power switch y reset) y al  lector BluRay alimentación y cable SATA.

Interior del sistema. Totalmente libre de cables.

Un montaje limpio es la clave para una correcta refrigeración. La calidad es lo primero y hay que ser estrictos con el orden, en caso de problemas será mucho más sencillo solucionarlos.

Los cables corren paralelos y pegados a las chapas.

Los cables importantes que pueden llevar a confusión van etiquetados, como los cuatro cables SATA de datos.

Vista desde arriba del ventilador de entrada de 23 cm en rojo.

  El frontal de la torre sin el lector de tarjetas.

El sistema mientras ejecuta Prime95 en Vista64.

Excelente ventilación de salida para la ATI HD4890 1 GB GDDR5.

Perspectiva de la gran torre.

Pasando tests junto a otro Core i7 del que hablaré en un próximo artículo.

Espacio, espacio por todas partes, la placa base queda sobradamente holgada.

Otra vista.

Sinceramente merece la pena invertir en la Cooler Master los 150€ que cuesta si vamos a diseñar un sistema potente. Su refrigeración es excelente y hay espacio de sobras para lo que queramos montar, incluso sistemas de refrigeración líquida.

Detalle del cableado sobrante de la fuente.

Cinco bahías de discos, en la segunda el VelociRaptor, en la cuarta el Caviar Black.

¡Cuanto espacio libre!

La HD4890 a sus anchas.

No es de extrañar que mantenga en carga temperaturas muy moderadas…

A modo de recapitulación, hoy he concluido el montaje e instalación de sistema operativo con drivers. He llevado a cabo una optimización preliminar del sistema que incluye:

• Optimización de registro.
• Desfragmentación de disco.
• Creación de fichero de intercambio al principio de la primera partición del VelociRaptor.
• Desfragmentación de metadatos , MFZ, zona MFT y ficheros de sistema.
• Desactivación de servicios innecesarios de Windows Vista.
• Optimización de arranque.

Ahora estoy de lleno en la validación en cuanto a estabilidad y temperaturas. He empezado con Prime95 Blend Round off Checking y simultáneamente Unigine Tropics en modo DirectX 10.1 con AA 8X y filtro anisotrópico AF 16X Trilinear, además, a la vez estoy pasando tests completos a los dos discos duros.

Así consigo una carga 100% en los ocho núcleos y de la tarjeta gráfica, forzando así mismo la fuente de alimentación con un consumo máximo.

En pocas palabras, un verdadero placer.

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Sistemas de altas prestaciones. WD VelociRaptor y Caviar Black. Actualizado – ProfessionalSAT

En este equipo hemos conseguido reunir muchos de los mejores componentes del mercado para conformar un sistema de altas prestaciones.

ATI HD4890 1 GB GDDR5.

Varios de los componentes de esta máquina.

Los discos duros elegidos, WD VelociRaptor (izquierda) y WD Caviar Black (derecha)

El disco duro actualmente más rápido del mercado en formato SATA2 es el WD VelociRaptor de 10Krpm y por ello lo elegimos para este sistema. Como disco de almacenamiento nos hemos decidido por el WD Caviar Black de 1 TB y 7200 rpm. Con esta elección obtenemos un excelente compromiso entre velocidad y capacidad.

Particularmente, el VelociRaptor es una joya tecnológica con tiempos de acceso sobre los 4 ms (!!) gracias a sus 10000 rpm debido a su excelente diseño mecánico y sus avanzados algoritmos de caché y NCQ.

P6T: Southbridge sin la tapa “decorativa” de los señores de Asus.

Asus Triton 88: 12 heatpipes y gran superficie de disipación.

Los 6 módulos de 2 GB DDR3 Kingston a 1.50V para un total de 12 GB a 1.4 GHz.

Como la memoria trabaja establemente a un voltaje de 1.50V no es necesario el uso de ningún sistema de ventilación específico. Su temperatura de funcionamiento es realmente baja.

La gigantesca Torre Cooler Master HAF RC 932 KKN1 GP.

Vista interior y de la tapa lateral.

La torre, además de ir sobrada de espacio, tiene una ventilación soberbia. Ya de serie cuenta con cuatro ventiladores y con filtros anti polvo. Su precio ronda los 150€ sin fuente de alimentación.

Detalle del ventilador de la tapa lateral.

El ventilador superior y el trasero.

Detalle del frontal con los filtros anti polvo en las bahías de los lectores.

La zona de las bahías de discos duros y el ventilador frontal de entrada.

La parte inferior, donde se aloja la fuente de alimentación con espacio para ventiladores adicionales.

Hasta las tapas traseras van perforadas.

El enorme ventilador de salida superior. Puede sustituirse por dos menores.

La P6T con el Core i7 y los 12 GB parecen “de juguete” al lado de la Cooler Master.

Primer plano de la placa y los discos duros.

Ya llevo dos días con el proceso de validación fuera de la torre y cuando todo esté listo y ajustado, procederé al montaje definitivo y me dedicaré finalmente a las pruebas de temperatura y estabilidad en condiciones reales que me llevan sobre una semana.

Ajustando la cámara para apreciar los 8 leds blancos bajo el South Bridge.

  Una vista de mi “laboratorio”, cada milímetro es oro.

En total, en una semana y media o dos confío en tenerlo todo listo y entregarlo al cliente, que seguramente ya está ansioso…

Actualizado. 08 Marzo 2009:

Hoy he dedicado la tarde a realizar pruebas comparativas con configuraciones de 6GB y 12 GB. Por ahora me decanto por los 6 GB por su mayor velocidad.

Con solo 1 DIMM por canal los procesadores Core i7 pueden utilizar el ajuste de 1T para las tres controladoras DDR3. Esto, unido a que es posible reducir los timings a 7-7-7-21 permite un aumento en ancho de banda y una notable reducción en la latencia media.

6 GB DDR3 1400 7-7-7-21 1T con tres DIMM de 2 GB Kingston.

Con 12 GB se obtienen 13158 MB/s comparados con los 15555 MB/s en la configuración de 6 GB, esto supone un incremento de un 18.2 %, nada despreciable teniendo en cuenta que son los mismos módulos.

En principio y para las necesidades de este cliente en particular, me decanto por la configuración de 6 GB.

  Durante las pruebas de esta tarde.

A lo largo de este fín de semana procederé al montaje en la torre y empezaré ya las pruebas de temperatura en carga máxima de procesador y tarjeta gráfica.

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