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Pagina 1 - Introduzione
In prova in queste pagine troviamo un kit alquanto particolare, composto da un processore Intel Pentium M, soluzione originariamente studiata per i sistemi notebook basati su tecnologia Centrino, una scheda madre DFI in formato Mini-ATX e un kit di raffreddamento ad aria per processore e north bridge del chipset. Il tutto viene proposto dall'azienda alla quale si deve lo studio e la realizzazione dei due dissipatori di calore, l'italiana Microcool da alcuni anni è nota agli appassionati per il dissipatore di calore NorthPole. I processori Intel Pentium M sono stati inizialmente sviluppati per l'utilizzo nelle piattaforme mobile basate su tecnologia Intel Centrino; grazie all'eccellente bilanciamento tra potenza elaborativa e ridotto consumo di esercizio, alcuni produttori taiwanesi hanno iniziato a sviluppare schede madri desktop che supportassero questi processori. AOpen e DFI sono stati i più attivi in questa direzione, come confermato in questo articolo con il quale, alla fine dello scorso anno, abbiamo analizzato le prestazioni dei processori Pentium M in ambiente desktop. In quell'occasione l'analisi prestazionale aveva evidenziato la buona adattabilità delle cpu Pentium M all'utilizzo in sistemi desktop, oltre agli elevati margini di overcloccabilità resi disponibili dal ridotto consumo. Ecco un estratto dalle conclusioni di quell'articolo:
I processori Pentium M, quindi, possono diventare una valida alternativa ad altre cpu desktop di Intel e AMD in quegli ambiti nei quali ridotte dimensioni, consumi contenuti e buona potenza elaborativa sono caratteristiche da tenere in massima considerazione. Un ambito che sta progressivamente prendendo piede è quello dei sistemi HTPC, Home Theater Personal Computer, utilizzati dagli appassionati al posto di un tradizionale lettore DVD a motivo della superiore flessibilità dell'architettura PC e della possibilità di riprodurre svariati formati video. La potenza elaborativa di un processore Pentium M, in abbinamento ad una scheda con buon supporto video, permette di riprodurre senza difficoltà anche i più complesi filmati in formato High Definition, sia 720p che 1080i. Microcool commercializza il sistema provato in queste pagine fornendo direttamente scheda madre e dissipatore di calore con l'opzione del bundle con il processore, in alternativa alla vendita del solo sistema di raffreddamento. Pagina 2 - La scheda madre: DFI 855GME-MGF
La scheda madre DFI 855GME-MGF utilizzata in questo sistema è uno dei primi modelli per processori Intel Pentium M ad esere stato immesso in commercio. Basata su formato Mini-ATX, questa scheda integra alcuni componenti peculiari quali uno Slot PCI-X (64bit a 66 MHz); questa caratteristica è dovuta alla specifica necessità del primo cliente di DFI che ha richiesto una scheda madre desktop per processori Pentium M, alla base della quale troviamo lo sviluppo e la successiva commercializzazione di questa scheda madre. La disposizione dei componenti è quella standard per schede madri di queste dimensioni; spiccano i due dissipatori di calore Microcool, che sormontano il north bridge del chipset Intel 855G e il processore Pentium M. Il chipset 855G supporta memoria DDR, con standard massimo DDR333 in abbinamento alla frequenza di bus quad pumped di 400 MHz; il sottosistema video è integrato nel north bridge, ma può essere bypassato utilizzando una scheda video AGP 8x. Il chipset 855G supporta ufficialmente solo processori Pentium M con frequenza di bus quad pumped di 400 MHz; da bios è possibile tuttavia forzare la frequenza di 533 MHz utilizzata dalle più recenti cpu Pentium M sviluppate per la piattaforma Sonoma. On board sono stati integrati una scheda di rete Realtek gigabit e il sottosistema audio a 5.1 canali, basato su codec audio ALC655. Il pannello posteriore prevede porte seriale e parallela, il connettore VGA per il chip video integrato, 4 porte USB 2.0 e l'immancabile connettore di rete. La scelta di integrare on board 2 Slot PCI 32bit e uno Slot PCI-X permette di utilizzare questa scheda madre anche in ambiti di utilizzo differenti da quello classico desktop. DFI, infatti, propone questa soluzione anche in ambito workstation, dove si voglia abbinare la silenziosità di funzionamento e i consumi ridotti di questa soluzione con la necessità di utilizzare una scheda PCI-X, magari per un controller storage di elevata potenza. Tra socket del processore e porte posteriori sono stati posizionati tutti i componenti della circuiteria di alimentazione; è evidente come il processore Pentium M abbia requisiti di alimentazione ben differenti rispetto a quelli abituali per le cpu Athlon 64 e Pentium 4, e questo si riflette direttamente sulle dimensioni della circuiteria di alimentazione. I mosfet sono ricoperti da piccoli dissipatori di calore, montati da Microcool così da migliorare la dissipazione termica complessiva. Questa semplicità si riflette anche sui requisiti di alimentazione: on board è infatti presente solo un connettore ATX tradizionale a 20 pin; sul PCB è presente una predisposizione per un connettore ATX a 12V e 4 pin supplementare, ma che non è stato integrato da DFI in quanto non richiesto per il funzionamento stabile del sistema. Pagina 3 - Bios Nonostante alcune scelte di layout facciano ritenere la scheda madre DFI adatta all'utilizzo in sistemi server e workstation, questa scheda madre si propone decisamente quale piattaforma di riferimento per gli utenti appassionati. Da bios, infatti, è possile intervenire a modificare manualmente molti parametri di funzionamento del processore così da aumentarne sensibilmente la frequenza di lavoro.
Da bios è possibile intervenire a modificare la frequenza di bus, sino a 250 MHz a passi di 1 MHz, la frequenza dei bus PCI e AGP (forzabile in modalità asincrona rispetto alla frequenza di bus) e il voltaggio di alimentazione Core del processore. PEr quest'ultimo parametro il valore massimo selezionabile è di 1.308V, tale da non lascia spazio a significativi overvolt del processore utili nella ricerca di overclock molto spinti. Il moltiplicatore di frequenza delle cpu Pentium M è sbloccato verso il basso, caratteristica richiesta da questi processori per poter utilizzare la tecnologia Speedstep per il risparmio energetico. Questo permette di aumentare sensibilmente la frequenza di bus, mantenendo per quanto possibile la frequenza di clock finale del processore su valori non superiori a quelli di default.
Proprio pensando agli appassionati di tweaking, DFI ha implementato nel bios il supporto ai tool Memtest86 e CPUTest86: questi possono essere eseguiti direttamente al boot del sistema, senza caricamento del sistema operativo, così da mettere immediatamente in test rispettivamente memoria e processore e verificare che la loro stabilità di funzionamento sia sempre ai massimi livelli, anche qualora questi componenti siano stati overcloccati. Pagina 4 - NorthPole XE: i sistemi di raffreddamento
Alla base del sistema DFI testato in queste pagine troviamo due particolari sistemi di raffreddamento, sviluppati e commercializzati dall'italiana Microcool. Come segnalato nell'introduzione dell'articolo, questa azienda si è specializzata nella realizzazione di dissipatori di calore di ridotte dimensioni, costruiti utilizzando rame quale materiale principale e mirando ad ottenere il miglior raffreddamento possibile con una soglia di rumorosità pressoché nulla. Il nome di questi dissipatori è quello di NorthPole XE: ad un corpo in rame, con numerose alette di raffreddamento, viene abbinata una ventola controllata termicamente: il voltaggio di alimentazione varia da 5 a 12V a seconda della temperatura dell'aria che viene soffiata.
La ventola è un modello Delta AFB0412LB, con dimensioni pari a 40x40x15mm: la circuiteria di gestione della velocità di rotazione è stata sviluppata appositamente per fare in modo che la velocità di rotazione delle alette possa variare da un minimo di 1.500 giri al minuto, sino ad un massimo di 5.000 giri al minuto con alimentazione standard di 12V. I due dissipatori sono stati sviluppati, per quanto riguarda le staffe di fissaggio alla scheda madre, in modo da adattarsi alle predisposizioni presenti sul PCB della scheda madre DFI. Per il dissipatore del processore vengono forniti due perni di sostegno, fissati alla scheda madre attraverso alcune rondelle filettate e al dissipatore di calore con alcune flange in alluminio. Per il north bridge del chipset la scelta è caduta su due perni leggermente differenti, fissati ai due ganci che fuoriescono dal PCB della scheda madre originariamente utilizzati dal dissipatore passivo fornito di default da DFI. In genere l'utilizzo di ventole di raffreddamento di ridotte dimensioni implica velocità di rotazione molto elevate per garantire una sufficiente portata d'aria, con la diretta conseguenza di un incremento della rumorosità di funzionamento. Il kit Microcool, quindi, ad una semplice analisi esteriore potrebbe far pensare proprio ad un sistema efficiente ma rumoroso. All'atto pratico, il risultato è opposto: grazie alla scelta di ventole di raffreddamento di ridotto diametro ma di spessore elevato, Microcool riesce a mantenere un funzionamento pressoché privo di rumore: con un fonometro da 30 decibel di scala minima non è stato possibile effettuare misurazioni della rumorosità delle ventole, in quanto questa veniva sempre coperta da quella più elevata dell'alimentatore di sistema. Grazie all'accurata progettazione, nonché alla ridotta dissipazione termica del processore Pentium M, le temperature di funzionamento del sistema DFI si mantengono sempre su valori molto bassi. In modalità idle il sensore di hardware monitoring riporta una temperatura di 32,5 gradi centigradi, che passa a 46,5 gradi come massimo nel momento in cui il processore viene occupato a pieno carico. Queste rilevazioni sono state effettuate con sistema non montato in un case, alla temperatura ambiente di circa 26 gradi centigradi. Pagina 5 - Configurazione di test Nell'analisi della cpu Pentium M 750 sono stati utilizzati gli stessi processori già inseriti all'interno dell'analisi della cpu Athlon 64 FX57. La cpu è stata misurata sia con frequenze di clock di default, pari a 1,86 GHz, sia in overclock alla frequenza di clock di 2,38 GHz con frequenza di bus di 170 MHz e moltiplicatore 14x di default.
Sfruttando il moltiplicatore di frequenza sbloccato del processore Athlon 64 FX57, è stato possibile overcloccare la cpu alla frequenza di 3 GHz, replicando quelle che dovrebbero essere le prestazioni della cpu Athlon 64 FX59 se AMD deciderà, nei prossimi mesi, di introdurre tale processore seguendo le evoluzioni proposte sino a ora per le cpu della famiglia FX. Di seguito sono riportate tutte le cpu utilizzate nei test:
Di seguito i componenti adottati: Piattaforma Intel 955X - processori Pentium D e Pentium Extreme Edition 840
Piattaforma Intel 925XE - processori Pentium 4 6x0 e Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz
Piattaforma NVIDIA nForce 4 SLI - processori Athlon 64 e Athlon 64 X2
Piattaforma Intel 855G Socket 479m - processori Pentium M
Questi i test eseguiti con le piattaforme di test: Basso livello
Benchmark applicativi
Multimedia
Rendering
Pagina 6 - Test di basso livello
L'abbinamento tra memoria DDR333 e controller a singolo canale, propri del chipset 855G, non permette alla piattaforma Intel Pentium M di far registrare valori prestazionali particolarmente elevati in termini di pura bandwidth della memoria di sistema. Il divario con le altre soluzioni desktop infatti molto ampio, ben più di quanto i test applicativi non facciano poi segnare di seguito. Il processore Pentium M a 2,38 GHz fa segnare valori di bandwidth inferiori a quelli del modello Pentium M 750, con clock di 1,86 GHz, in quanto ha memoria DDR operante a 170 MHz (340 MHz effettivi) con rapporto 1:1 rispetto alla frequenza di bus. La cpu Pentium M 750, viceversa, è stata testata con rapporto 4:3 rispetto alla freuenza di bus di 133 MHz, con la risultante di una frequenza di lavoro di 177,3 MHz (354,6 MHz effettivi) per la memoria.
Buoni invece i risultati in termini di latenza di accesso della memoria; in questo caso la cpu Pentium M si avvicina ai risultati fatti registrare ai processori AMD Athlon 64, che si avantaggiano grazie al memory controller integrato on die, distanziando le cpu Pentium 4 e Pentium D. Pagina 7 - Multimedia
La conversione di filmati MPEG2 in DivX o Xvid non è ambito d'utilizzo preferenziale per le cpu Pentium M; anche con un forte overclock, in abbinamento alla frequenza di bus di ben 170 MHz, la cpu Pentium M non riesce a brillare in termini assoluti, facendo registrare tuttavia risultati allinati a quelli delle cpu AMD Athlon 64 a parità di frequenza di clock.
Andamento simile a quanto appena visto anche con mainconcept, tool con il quale è stata eseguita la conversione di un filmato da formato DV a quello MPEG2: prestazioni nel complesso discrete, inferiori a parità di frequenza di clock rispetto a quelle delle cpu Athlon 64.
Ed ecco un primo ambito nel quale l'architettura delle cpu Pentium M, unita ai 2 Mbytes di cache L2, permette di segnare eccellenti risultati: i tempi richiesti per convertire una traccia audio wav in formato MP3 sono di assoluto rilievo, soprattutto considerando la ridotta frequenza di clock di questi processori se confrontata con quella delle soluzioni AMD Athlon 64 e soprattutto Intel Pentium 4.
Ultime posizioni nei test di compressione; alla luce del risltato identico fatto segnare dalle due cpu Pentium M, è evidente come questo test sia fortemente limitato dalla bandwidth della memoria di sistema più che dall'architettura del processore.
Risultati discreti anche con Windows Media Encoder 9: i risultati delle cpu Pentium M sono nuovamente allineati a quelli delle soluzioni AMD Athlon 64, a parità di frequenza di clock. Pagina 8 - Rendering
Il puro rendering non è l'ambito di utilizzo preferenziale delle cpu Pentium M e i risultati ottenuti lo confermano: i valori sono nel complesso discreti, ma comunque lontani da quanto ottenibile con i processori Pentium 4 dotati di tecnologia HyperThreading e, quindi, di due core logici messi a disposizione del sistema operativo. Pagina 9 - Consumi Il rilevamento della potenza necessaria al corretto funzionamento del sistema è stato eseguito con una pinza amperometrica sulla corrente alternata utilizzata dallalimentatore del sistema di test. Attraverso la pinza amperometrica abbiamo provveduto sia a misurare la tensione (pari a 230 Volt) che la corrente (in Ampere). In un circuito elettrico attraversato da corrente continua la potenza, che si misura in Watt, è data da tensione*corrente. Sfortunatamente, avendo una misurazione della corrente alternata, dobbiamo tenere conto di un terzo fattore denominato fattore di potenza. La formula pertanto risulta essere la seguente: potenza = tensione*corrente*cos(Phi) dove Phi è langolo di sfasamento e cos(Phi) è il fattore di potenza. Langolo di sfasamento dipende dal tipo di carico: resistivo, induttivo o capacitivo. Fortunatamente gli alimentatori dei personal computer hanno un tipo di carico che rende langolo di sfasamento vicino allo zero e, conseguentemente, il fattore di potenza può essere approssimato con lunità. Per correttezza, tuttavia, non indicheremo i risultati ottenuti in Watt, ma in VA (Volt per Ampere). Coloro che vogliono effettuare un confronto tra i risultati ottenuti e la potenza massima erogabile dallalimentatore devono tenere a mente che nel migliore dei casi (cioè quando cos(Phi) è approssimabile con lunità) il valore in VA può essere tradotto in Watt senza alcuna operazione, mentre in tutti gli altri casi la potenza in Watt sarà inferiore. Ovviamente, quanto indicato è il consumo generato dall'intero sistema (scheda madre, processore, memoria, hard disk, lettore ottico, scheda video) e non dal solo processore; non essendo possibile misurare correttamente il consumo specifico del processore, operando in questo modo si ottiene una rappresentazione della scalabilità del consumo del sistema, monitor escluso, al variare del processore utilizzato.
Se in modalità Idle le due cpu Pentium M consumano mediamente il 13% in meno rispetto alla cpu Athlon 64 4.800+, la meno esigente tra quelle provate sino ad ora, è testando al massimo consumo possibile che emerge chiaramente quanto poco consumino nel complesso i processori Pentium M, se confrontati con le altre cpu desktop attualmente in commercio. A titolo di esempio, l'intero sistema basato su processore Intel Pentium Extreme Edition 840 consuma esattamente come 2,5 sistemi identici basati su processore Intel Pentium M 750; potendo misurare il consumo del solo processore, il divario sarebbe quindi stato ben superiore alle 2,5 volte qui evidenziate. Pagina 10 - Conclusioni I test prestazionali confermano come il processore Pentium M sia sicuramente una scelta molto valida per chi vuole abbinare prestazioni elevate a ridotto consumo; le misure di consumo a pieno carico, in particolare, confermano quanto limitato sia il consumo di questi processori, anche quando fortemente overcloccati. Il tweaking di queste cpu merita un capitolo a parte: la possibilità di passare da 1,86 GHz di clock a 2,38 GHz senza ricorrere a overvolt, e presumibilmente limitati dalla frequenza di bus di 170 MHz e non dalla tolleranza del processore, confermano quanto la cpu Pentium M sia, in ambito desktop, un processore pensato per gli utenti amanti di tweaking. Il controller memoria a singolo canale rappresenta uno dei punti deboli di questa architettura; il chipset 855G utilizzato dalla scheda madre DFI, infatti, appartiene alla prima generazione di soluzioni chipset per processori Pentium M, superata dalle più recenti soluzioni Sonoma con memoria dual channel di tipo DDR2. Nelle prossime settimane analizzeremo nuove piattaforme per processori Intel Pentium M, dotate di supporto sia alle schede video PCI Express che ad architettura di memoria più sofisticate: in quel contesto entreremo maggiormente nel dettaglio delle prestazioni velocistiche che le piattaforme Pentium M permettono di ottenere anche con i giochi 3D. La piattaforma DFI si conferma una valida scheda madre; a nostro avviso è più indicata in abbinamento a processori Pentium M con bus a 400 MHz e non con quello a 533 MHz come la cpu Pentium M 750 utilizzata nei test. Questo, infatti, lascia più spazio all'overclock via aumento della frequenza di bus, senza correre il rischio che sia proprio la frequenza di bus a rappresentare un limite all'overcloccabilità. Nei test eseguiti con la board DFI, infatti, non è stato possibile spingersi stabilmente oltre i 170 MHz a prescindere dal moltiplicatore di frequenza utilizzato dal processore. Il sistema di raffreddamento NorthPole XE, infine, conferma la propria unicità. E'
stato quasi impossibile riuscire, nel corso dei test, a percepirne il rumore di
funzionamento, anche avvicinandosi a pochi centimetri; la scelta di Microcool di voler
utilizzare ventole al posto di un design completamente passivo è sicuramente da
rimarcare, in quanto evita che la temperatura del dissipatore di calore possa raggiungere
valori troppo elevati qualora si utilizzi il sistema a pieno carico per lungo tempo. In conclusione, il CoolSystem 855 è un kit molto valido proposto, per l'accoppiata tra scheda madre DFI e i due dissipatori di calore, al prezzo indicativo di 280,00 IVA compresa: in considerazione della sua unicità, e dell'ottimo funzionamento del sistema di raffreddamento, consideriamo questa cifra allineata al valore complessivo. Produttore: MicrocoolSystem |
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