Почему не стоит ставить топовый процессор в бюджетную материнскую плату?

Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! К тому, что в теме IT всегда идет вечный холевар, я давно привык, но значит, решил я почитать комментарии под кало-сборкой за 75К, в которой i9 9900K (https://ok.me/ycg91) впихнули на DS3H-подобную доску, и... Прикиньте, в комментариях писали, что сборка-то норм, а аффтар чет наговаривает! i9 9900K (https://ok.me/ycg91) с потреблением PL2 в 200+ ватт впихнули в самую дешевую мать с 3 фазами на питание процессора (схема 3+2), а автор тут чет наговаривает - какой нехороший автор, ата-та ему! Ну вот сейчас просто и доступно объясню, почему пихать топ камни в бюджетные материнские платы - сомнительная, и в какой-то степени даже опасная затея. Давайте начинать!

Вопрос первый - как это работает?

Я сам долго не верил, но оказалось, что VRM современных материнских плат умнее, чем 90% "умников" в комментариях (а может и меня, лол. Я сам постоянно сомневаюсь во всем), но у меня какое-то время назад была любопытная связка из Gigabyte B450M Gaming и Ryzen 7 2700 Pro (https://ok.me/zcg91). Да, я тоже когда-то считал, что на плате можно экономить... Ну что же, убедился на практике, так сказать.

Примерно так я представляю себе дешевую плату с топовым процессором VRM этой платы накрыт радиатором, на процессор идет 5 фаз. Какие там конкретно мосфеты - я без понятия, знаю только то, что процессор работал на частоте до 3.6 ГГц, при том, что радиатор VRM прогревался до 70 градусов. Мощность процессора в таком режиме, судя по аиде, была в районе 80 ватт.

Примерно так выглядит троттлинг VRM - график будет похож на ограничение по температуре Внимание - температура РАДИАТОРА VRM, не самих мосфетов. Фишка в том, что современные материнские платы могут сами ограничивать ток, если он превышает максимально допустимый, либо если транзисторы начинают строить из себя кипятильник. Рядовой пользователь видит это как сброс частот, как будто бы при троттлинге (и так оно и есть, просто "троттлит" не сам процессор, а VRM платы).

То есть процессор не будет работать на тех частотах, на которых должен

В моем случае о 4 ГГц я мог только мечтать. Но это - моя связка, где плата на B-чипсете с хоть каким-то радиатором VRM и в корпусе, который буквально утыкан вентиляторами. Мы же говорим про ситуацию, когда i9 9900K (https://ok.me/ycg91) стоит в паре с самой дешевой материнской платой на H310 (аналогии приводите сами - это будет работать и, скажем, с H610 + i9 12900K (https://ok.me/0dg91)).

Здесь троттлинг VRM на связке i7 10700F + B460M, то есть проц послабее, п Процессор будет работать только на базовой частоте, но это если VRM платы не начнет самопрожариваться.

Эффект китайских транзисторов

Сейчас скажу очень неочевидную вещь - транзисторы, которые могут стоять в VRM платы... Могут быть разными! Ну то есть, прикиньте, в одной плате - 4 фазы, набранные транзисторами по 16 ампер, а в другой - те же 4 фазы, но с более жирными 32-амперными транзисторами. Суть понятна? Даем предельную нагрузку на первую плату - никакой VRM от перегрева не спасет - мосфеты работают на пределе своих возможностей, тогда как на второй плате, при точно такой же нагрузке, они будут едва теплыми - нагружены они наполовину. Вы не задумывались - почему раньше всем спокойно жилось без кучи металла на VRM? И если раньше низкокачественные мосфеты можно было встретить на китай-мамках под зявоны, то теперь все бюджетные материнские платы на A/H чипсетах, как правило, используют дешевые транзисторы с низким током схода, так как эти платы не рассчитаны на работу с топовыми процессорами.

Эти ваши PL'ы

Пока уясним для себя, что транзисторы в дешевых материнских платах - просто "немощные". Они дешевые, что позволяет снизить цену для покупателя, но надежности это явно не добавляет. теперь - к тому, что, собственно, и насилует дешевые цепи питания - процессоры.

У каждого современного процессора частота не постоянна - она динамически меняется в зависимости от нагрузки, температуры, собственно, возможностей платы, и так далее. Как пример... Возьмем DS3H и тот же злополучный i9 9900K (https://ok.me/ycg91). TDP этого процессора - 65 ватт, но... TDP - не равно тепловыделение. Это - минимальная мощность системы охлаждения, которая нужна для работы процессора на базовой частоте. Тепловыделение же процессора зависит от режима работы.

PL1/PL2

И так, вы решили запустить игру на своем i9 9900K (https://ok.me/ycg91). Так как проц этот динамически бустится до 5 ГГц, во время того, как на него поступает нагрузка - он переходит в режим PL2 - если есть возможность, он будет самостоятельно выжимать из себя все соки на протяжении минуты. В таком режиме мощность i9 9900K (https://ok.me/ycg91) - от 200 до 250 ватт. На фотке выше заявлено, мол "120 ватт". На практике, как бывший владелец скажу, что PL2 у него такой же как у 10700, то есть 200-250 ватт. Если он стоит в дешевой материнской плате, при этом во время попытки такого скачка мощности она не улетит в отшиб сразу - она даст понять процессору, что ну... Никак тут 200 ватт не выжать - уймись, камешек несчастный. В таком случае обиженный i9 начнет работать на пределе возможностей VRM материнской платы - из себя он соки выжать не может, а вот из нее - запросто. Если VRM считает, что может дать 100 ватт - он будет жрать 100 ватт, если 120 - сожрет и 120. Частота при этом будет далека от заявленных 5 ГГц, Но самое интересное произойдет чуть позже: Дешевые материнские платы хоть формально и поддерживают старшие процессоры, все-таки под такой сценарий использования не рассчитаны. Их VRM рассчитан под нагрузку условного i3, или, максимум, i5 - никак не i9. Если посмотреть на поведение этих процессоров, то в случае с i3, PL2 у него 90 ватт, а у i5 - 120 ватт. Примерно на такую пиковую мощность рассчитан питальник у дешевых материнских плат где-то от 100 до 120 ватт.

Процессор работает какое-то время (период Tau) в режиме PL2, после чего переключается в свое "нормальное состояние" - PL1. У i9 9900K (https://ok.me/ycg91) это около 100 ватт при частоте в 3.6 ГГц по всем ядрам, то есть его нормальная рабочая мощность - это пиковая мощность VRM бюджетных плат. У i3 это примерно 70 ватт, у i5 - от 70 до 90 ватт. В этот момент процессор забирает от материнской платы все, что может, а та, смотря на все это, "отсекает" мосфеты по температуре. Как итог - на бюджетной материнке дешевые мосфеты постоянно работают на пределе своих возможностей и на около-максимальных температурах - 140-150 градусов (да, диапазон рабочих температур у мосфетов довольно широкий).

В итоге имеем

Вставив в дешевую плату топовый процессор мы гарантированно получаем прожарку VRM и отсутствие буста у процессора. Собственно, не знаю, зачем я все это объяснял - вы ведь у меня умненькие и сами все понимаете. Просто забавно, что в комментариях люди на серьезных щах поясняли мне за сборку, вот за эту, если что (https://ok.me/1dg91). Ладно, у меня на этом все, если чего напутал - пишите в комментарии. Скоро увидимся! Подпишись на телеграм (https://ok.me/CvJ41) (там IT-новости), Ютуб (https://ok.me/r7Kr) (там иногда выходят прикольные видео), и группу ВК (https://ok.me/DvJ41) (там пока ничего нет, но это только пока).