sábado, 5 de septiembre de 2009

Core i7 @ 4.2 GHz. Algoritmos de inteligencia artificial. Parte II - ProfessionalSAT

Como los lectores habituales del blog sabrán, en mi trabajo me dedico al diseño, montaje y validación de Sistemas de Altas Prestaciones Fuera de Especificación, es decir con rendimientos muy superiores a los nominales y calidades de montaje excepcionales en todos los aspectos.

Mi meta es conseguir el mejor resultado posible de las piezas a mi disposición y fidelizar al máximo al cliente ofreciéndole un trato exquisito y la mayor calidad en cada detalle y en cada fase del complejo y dilatado proceso de diseño, montaje y validación final.

Hablando con el cliente del excelente sistema comentado en el artículo anterior y dadas algunas consideraciones señaladas en el mismo optamos de común acuerdo por incrementar la frecuencia objetivo hasta los 4.2 GHz viendo el excelente comportamiento del procesador elegido.

PIC03266 No adelantemos acontecimientos…

Así pues, la configuración fuera de especificación del sistema queda del siguiente modo:

  • Procesador Core i7 920 stepping D0 a 4.2 GHz (incremento: +50%).
  • Uncore (caché L3 de 8 MB, NorthBridge y controladoras de memoria) a 3.6 GHz (incremento: +70%).
  • Triple Channel DDR3 de 12 GB a 1600 MHz 8-8-8-24 2T.
  • Bus QPI a 7.2 GHz (desde los 4.8 GHz nominales, +50%).

Estas frecuencias son excepcionales en ventilación convencional por aire, aunque para ello haya tenido que realizar algunas mejoras, quizás algo agresivas, para adecuar radicalmente la refrigeración.

Ya hace diez días que tengo el equipo en pruebas y ya he acabado la validación inicial “al aire” a las frecuencias objetivo y con cargas de trabajo reales. Ayer procedí al montaje del sistema ya en la torre definitiva, una excelente, espaciosa y con una ventilación excepcional Antec Twelve Hundred.

Antec Twelve hundred.

Esta gran torre cuenta en cuanto a refrigeración con:

  • Tres ventiladores frontales de entrada regulables de 12 cm filtros anti polvo y leds azules.
  • Dos ventiladores posteriores de salida regulables de 12 cm (sin filtros) con leds azules.
  • Un gigantesco ventilador superior de salida regulable (sin filtro) y con leds azules.

Debo decir que, como en mí es habitual, no me he conformado con este amplio despliegue y he hecho de las mías…

Mejoras adicionales de refrigeración para hacer posible los 4.2 GHz

En primer lugar a estas frecuencias hay que proporcionar al procesador un gran caudal de aire y a una temperatura lo más baja posible.

En segundo lugar hay que prestar especial atención a las fases de aliemtación del procesador, pues hablamos de más de 200 – 250 W en carga máxima (!!).

PIC03183 Primeros “bocetos” de las mejoras.

Para refrigerar mejor todavía el procesador i7 a 4.2 GHz me decidí a montar en diagonal un par de ventiladores Noctua NF-P12 de 12 cm dado su excelente cociente rendimiento – sonoridad.

PIC03180Dos ventiladores Noctua NF-P12 enlazados.

La idea es refrigerar con dos ventiladores grandes y de pocas rpm la memoria, el procesador y el chipset X58 con la frecuencia del QPI aumentada a 7.2 GHz…

PIC03181 Otra vista del “montaje del invento”.

los ventialdores Noctua se caracterizan por una baja sonoridad para su potencia, en este modelo en especial, sus aspas presentan un peculiar acabado que reduce su ruido.

PIC03182 Detalle de las aspas del Noctua NF-P12.

Durante estos diez días de pruebas y tomando temperaturas en diversos escenarios con un termómetro laser infrarrojo en varias posiciones de la placa base advertí varios Hot Spots peligrosos. En concreto sobre el chipset X58 y con lecturas más elevadas todavía sobre la zona de regulación de voltaje de CPU.

PIC03186Intel X58: pasta térmica entre el radiador de aluminio y la base de cobre.

PIC03203 Detalle del radiador.

Como comenté en el artículo anterior, ya mejoré con varias medidas la disipación térmica del chipset, pero con el nuevo objetivo de frecuencia se hacía necesario ir más allá.

Sobre el radiador de cobre descubierto del South Bridge he montado un pequeño (pero muy eficiente) ventilador regulado por temperatura y por carga de CPU de 2900 a 5500 rpm.

PIC03184 Ventilador sobre el radiador de cobre del South Bridge.

PIC03185 Otra vista.

PIC03202 Agresivo ángulo de las aspas.

PIC03208 Vista general.

La zona de los reguladores de voltaje: soluciones extremas:

PIC03204 Esta es la zona con temperaturas más preocupantes en mis medidas.

PIC03205 Como vemos, se aquí concentra toda la circuitería de alimentación del Core i7.

PIC03206 Todos estos componentes tienen que dar el máximo para alimentar una bestia a 4.2 GHz.

PIC03248Se acabaron los problemas de temperatura…

PIC03255Además envía aire por debajo de la placa base.

Este ventilador es procedente de unos chasis de servidores Opteron, la ventaja es que es capaz de girar hasta 5000 rpm, aunque en este caso está regulado de 1188 a 2220 rpm.

La torre, Antec Twelve Hundred:

Este modelo es, sin duda alguna, de las mejores torres en cuanto a ventilación del mercado mundial. Además sus acabados y calidad son excelentes.

PIC03189 Vista trasera, se observan dos de los ventiladores de salida.

PIC03190 Detalle.

PIC03191 Panel de regulación de los ventiladores traseros y el superior.

PIC03192 Conjunto de los tres ventiladores regulables de salida.

PIC03193 La fuente de alimentación queda en la parte inferior.

PIC03194 Frontal.

Los tres ventiladores frontales de 12 cm regulables son de entrada y van protegidos con filtros anti polvo lavables. Van montados en unas cajas que soportan tres bahías de 3.5 pulgadas para discos duros, son removibles:

PIC03195 Uno de los bloques con ventilado, su filtro y las tres bahías de 3,5”.

PIC03196 Vista frontal.

PIC03197 Vista superior, se aprecia el tirador del filtro de aire.

PIC03199 Filtro medio retirado para destacar el ventilador.

PIC03201 Vista de los tres compartimentos removibles con los ventiladores frontales.

Montaje definitivo de la pareja de ventiladores Noctua:

Debo decir que no ha sido fácil anclar convenientemente estos ventiladores en la posición que tenía en mente para conseguir su objetivo:

  • Refrigerar el chipset X58, el procesador Core i7 y los 12 GB de DDR3 1600 en seis módulos Patriot.
  • Adicionalmente reduce la temperatura de la SVGA (una ATI 4670) en una media de 10 – 15 ºC.

PIC03246 Montados en ángulo y bien sujetos.

PIC03247El “pequeño despliegue” de refrigeración…

PIC03249 Vista desde la zona de los reguladores de voltaje.

PIC03250 Vista desde la zona del chipset Intel X58.

PIC03252 Vista general.

PIC03253 Otra vista.

En el siguiente artículo publicaré fotografías del sistema en funcionamiento con el montaje finalizado y los excepcionales resultados de los tests de rendimiento.