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双核的荣誉 酷睿i5-661舍命狂飙极度测试

   时间:2010-04-08 09:48:53 来源:三好在线编辑:星辉 发表评论无障碍通道
本站曾经对Clarkdale首发型号酷睿i3-530做了详细的介绍和性能测试,(具体内容请参阅:CPU叫显卡回家 酷睿i3配映泰顶级H55评测)。尽管Intel这次集成图形单元的做法对于一些用户群来说显得有些噱头,但是完整的All-In-One设计却给我们选购电脑平台带来的新的思路,其意义也远远大于单纯“捆绑”了一颗图形单元那么简单。考虑到目前双核U在对于多线程应用中也相形见绌,所以在全新Nehalem构架设计思路下超线程技术再次回归,目前即将上市的i5-661即采用了2C/4T的设计,其也被大部分电脑爱好者认定为酷睿2 Q8XXX的接班人。本文后续要对这款产品的的CPU部分进行详细的测试,但是在此之前,大家还是一起来了解一下Intel在市场即将成行的产品结构吧。
对于目前Intel酷睿i系列处理器的命名,如果我们想要进行型号之间的了解,只有基于相同的构架采用相同的核心下对比型号才更为智慧。同样核心的不同亦是市场定位的划分。除了毋庸置疑的顶级Bloomfield核心,代表产品为酷睿i7-720,另一方面,高端、中高端同样会有Lynnfield的部分,代表产品也就是我们现在熟悉的四核酷睿i5-750,最后针对主流市场的产品将会是采用Clarkdale核心的酷睿i5-600系列和酷睿i3-500系列。按照惯例,Intel 还会是“一分价钱一点技术”的产品策略,要想对比产品的参数咱们还真的费点脑筋才行。
同样基于Clarkdale构架的不同型号
采用32nm制成Clarkdale核心产品型号覆盖较多,上至酷睿i5-600系列下到奔腾G6950系列。
酷睿i5-600系列:其中型号较高端的酷睿i5-600系列除了具备Clarkdale基本双核心设计外,同时支持针对单线程任务进行智能超频的Turbo Boost(了解更多:睿频加速技术)和SMT(了解更多:同步多线程技术),除了另类的酷睿i5-661不支持VT-d和TXT指令集外,所有酷睿i5-600系列均支持VT-x 、VT-d 、TXT及AES-N指令集。
酷睿i3-500系列:相比酷睿i5-600系列,除了频率低一些外,i3全系列均不支持VT-d 、TXT及AES-N指令集,而且也不支持Turbo Boost技术,但是双核四线程和4MB L3 Cache设计仍然未变。
奔腾G6950:最后落单的入门型号,不支持SMT和Turbo Boost技术,在逻辑方面同样为双核。指令集部分在酷睿i3-500的同样不支持VT-d 、TXT及AES-N指令集,而且集成的图形单元不能完整支持Intel Clear Video HD技术,无法支持双流硬解和多路高清信号输出等功能。
Clarkdale双制成模组化设计
 
虽说有点强买强卖的色彩,但是这次在Clarkdale整体平台中,Intel 意在提供完整的高性价比家庭用户解决方案,但是价格方面的优势在一般在产品上市初期表现的并不明显。在技术层面,Intel 尽管延期了larrabee的进程,但是并不意味Intel 放弃图形市场,将GPU与CPU融合进而推出SoC产品是未来的方向,不过目前这种Multi-Chip Package封装的“胶水SoC”也算是让人眼前一亮吧。
 
CPU模块化加速SoC实现进程
 
尽管是胶水,但是X86核心与图形核心采用两种制成工艺值得我们注意,其中X86核心采用了Intel 最新的32nm制成,而显卡核心采用了45nm制成。Clarkdale由于仍然采用了基于Nehalem构架的设计,所以内部物理核心通信也采用了QPI总线协议(了解更多:QuickPath Interconnect),但是在链路速度上与i7的4.8GT/s有一定缩水,这一点在后文的测试中将会介绍。同时,由于一开始Nehalem是为服务器构架所考虑,所以内部单元也多为配置灵活性较强的结构,说成模块化也算通俗易懂了。
图形构架不变高清解码有亮点
 
Clarkdale图形单元构架体系仍然给予GMA(Graphics Media Accelerator)结构,不过已经升级为统一渲染结构,在API方面已经支持到DirectX 10、编程接口支持Shader Model 4.0以及OpenGL 2.0规格。
 
Clarkdale图形单元构架图
 
另外据官方介绍,Clarkdale在GMA X4500HD基础上做了悉数架构方面的改良,硬件方面包括增加到了6线程的执行单元,智能调节动态负载平衡,简单地说就是配合高频的图形核心一定程度减少了运算延迟时间,在相同周期内可以支持更长的Shader操作指令。功能方面增强了纹理采样及像素处理单元的执行能力,支持所有种类的Sampler Filtering (采样过滤),包括以往GMA显卡核心所不支持的Dynamic Anisotropic Filtering (纹理动态各向异性过滤),并加16Bit U×RM Blending ,而32Bit Fixed Trillinear Filtering及16Bit Float Filtering效能比上代提升达1倍。

在画质优化方面,受限于GMA显卡架构,Clarkdale仅能支持Single Sampled Rendering ,因此不能提供AA反锯齿功能;不支持32Bit Floatp-Point Filtering及RGB32 Rendertarget等等,单纯从这点上来看,想正面碰撞N/A两家的强大图形帝国技术还任重道远。

Clear Video HD双路全规格硬解码才是亮点
 
Clarkdale图形单元内建了全新的Intel Clear Video技术,真正实现了Intel 图形平台上的MPEG2、VC-1以及H.264格式高清视频的硬件解码,与785G集成的HD4200一样支持双路高清硬件解码,输出方面另外配合两颗数字视频转换芯片可以做到支持两组独立HDMI影像输出,色彩方面更是达到了12Bit色深即十二亿种色彩(G80图形单元最高支持10bit),作为全高清解码的要求,音效方面则达到了Dolby TrueHD及DTS-HD Master Audio的支持,可以满足大部分家庭级高清用户的要求。
技嘉H55-S2H主板详解(一)
 
Clarkdale核心酷睿能否在市场开始普及,目前来看主要取决于整体平台的成本,其中目前酷睿i3+H55尽管上市价并非定位高端,但是相比自家P43+酷睿Q8XXX平台仍然略显虚高。而相信随着H55主板产品的丰富,新一轮H55低价火拼战又要开始了。其中技嘉 科技推出了三款H55主板,除了共有的扎实做工外这三款产品分别定位高、中、低不同的人群。近日三好在线评测室收到了技嘉 科技沈阳办事处发来的GIGABYTE H55-S2H主板,板型为Micro-ATX设计,尽管作为技嘉 三款H55产品中最低端型号,不过其用料和做工仍然算是同类产品的佼佼者。

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GIGABYTE H55-S2H主板
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4+1+2供电模块

CPU Core部分采用4相供电,由ISL6334主控和4×ISL6612 Moseft驱动IC实现4-Phrase PWM控制。ISL6314主控的1相独立为CPU Uncore部分供电,ISL6322G控制2相供电为图形单元。每相供电模块采用了日化PSE低ESR固态铝壳电容和散热狼嚎的合金电感,并且一上两下的Moseft开关模组也保证了高频下供电的稳定。
了解更专业的板卡电容知识请参阅本站:小个头也有大学问 板卡电容本质大揭秘
技嘉H55-S2H主板详解(二)
 
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 ISL 6233G

ISL6322G(GPU供电主控驱动IC 2相):原生2相PWM控制IC,与ISL6314同样具备APP和APA特性,外围电路设计较为简化。同时具有OCP(平均过流保护),高频下稳定具有一定保障。
 
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ISL 6314

ISL6314(CPU UNCORE供电主控驱动芯片 1相):单相PWM控制IC,符合INTEL VR11标准,通过巡回检测可以进行电流补偿,拥有瞬态平滑VID控制能力,说白了就是瞬态输出特性精度较高。支持APP(脉冲定位)和APA(自适应相位校准)使得相供电之间延迟更低,提高了供电效率减少了外围电容的数量。
 
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ISL 6334

ISL6334(CPU CORE供电主控IC 4相):原生4相PWM控制IC,与ISL6314同样具备APP和APA特性,外围电路设计较为简化。具有相供电限流和平均过载保护,温度自采集和过压保护。符合INTEL VR11.1标准,某些厂商的所谓XXGREEN芯片就是用此芯片打磨而成。
 
 
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ISL 6612

ISL6612(CPU Core供电开关驱动IC):配合ISL6334的下属高频MOSEFT驱动IC,具备上下行MOSEFT驱动能力(技嘉 H55M-S2H CPU供电Moseft部分是1上2下),具备抑制温漂的自动零点调整能力。最高可达到2MHz开关频率,保护方面拥有VCC过压保护和温限保护。输出电流拥有3A的冗余,制造符合RoHS标准。
 
 了解更专业的主板供电、用料相关知识?请参阅本站:噱头背后是什么 看09年主板用料五大玄机
酷睿i5-661抢先开箱照
酷睿i5-661采用了Intel最新的Westmere构架,相比前代i7所采用的Nehalem构架进行了诸多方面的改进,其中最重要的就是32nm Clarkdale核心的采用,不光降低了成本而且处理器的温耗情况也表现出色。
酷睿i5-661是一款2C/4T的处理器,拥有两颗物理核心在SMT技术支持下最高可以进行4线程的运算,其标称频率为3.33GHz,当开启Turbo Boost后主频可以飙升至3.60GHz。
酷睿i5-661包装盒
i5-661正面
密密麻麻的MLCC陶瓷电容
集成的HD GMA构架的图形单元在i5-661中频率再次获得提升,达到了空前的900MHz,尽管对于3D游戏来说仍然显得有些鸡肋,但是对于高清硬解方面会更加游刃有余。所以酷睿i5-661的供电需要更加纯净,特别是在高频环境下,本来PWM就会产生一定波纹,而且考虑到平均主板厂的设计能力,在处理器背面接入大量的陶瓷电容还是可以理解的。
酷睿i5-661处理器
主频 3.33GHz
核心 Clarkdale
二级缓存 256KB×2
三级缓存

4MB

SMT技术 YES
接口 LGA 1156
TDP

87W

处理器参数表
基本指标与其他Nehalem构架的产品核心参数规格相同,每个核心独立拥有256KB高速L2 Cache,同时4MB L3 Cache也是必不可少的。
测试硬件平台与测试软解介绍
 
本次测试硬件平台为标准的酷睿i5+H55搭配,盒装酷睿i5-661所附带的风扇也为Intel 目前的普通规格,笔者并没有采用第三方的散热设备,毕竟Intel 的扇子还是蛮静音的:)。(鸣谢技嘉沈阳办事处、金邦内存沈阳办事处提供硬件平台
 
测试硬件平台
 
图形核心既然是GMA X4500HD的改良,实际性能提升并不是非常可观,在大型3D游戏的测试中可能会表现的比较“鸡肋”,为了不劳累玩家的眼球,这里就不单独针对图形核心进行游戏测试了。
 
测试平台与软件平台
CPU
Intel 酷睿 i5 661(原包风扇)
主板
技嘉 H55-H2S
内存
金邦千禧条DDR3-1333 2GB×2
硬盘
WD 640GB 黑盘
显卡
处理器集成
电源
大水牛450W
系统
Microsoft Windows 7 Ultimate
驱动
随机附带
测试软件
CPU-Z 1.54
Super PI
wPrime v1.63
FC Benchmark
CrystalMark 2004SR3
WinRAR 3.90sc
CINEBENCH R10
CINEBENCH R11.5
3DMark 06 V1.00
 
测试内容也多为针对运算方面,Super PI依然是单线程运算,不过从测试结果和处理器负载情况来看,很显然已经不能满足如今多核运算测试的要求了,在测试前我们还是了解一下平台BIOS的设置。
技嘉H55-S2H BIOS设置(一)
 
进入BIOS设置后,技嘉此Award程序将关于处理器、内存和总线频率、电压参数设定的内容均放在了第一项,也就是“MB Intelligent Tweaker”,也就是技嘉所说的“M.I.T”功能。
 
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频率、电压等参数设置选项
 
M.I.T选项内选项类别清晰,CPU Frequency和Memory Ferquency相互独立,不过内存的重要频率等级在CPU Frequnecey选项内仍然可以设定和参考,此点设计还是比较人性化的。
 
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当前频率状态监控
 
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电压和温度信息
 
在BIOS设定的首屏可以进入PC Health Status设定风扇相关控制参数和对CPU电压、温度、CPU风扇等信息进行监视。
技嘉H55-S2H BIOS设置(二)
 
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CPU频率设定菜单
 
酷睿i5-661倍频是25X,在开启Turbo Boost(睿频加速)后倍频可以提升至26X,所以26X也在BIOS中可人工设定,但是选择之后睿频功能将自动关闭。接下来是QPI Clock Ratio(QPI总线时钟倍率)选项,QPI总线时钟倍率对于锁定倍频的处理器来说意义不大,不同外频下会根据处理器进行自动设定,所以此选项设定为auto。
 
Advanced CPU Core Feature内包含了对于支持的Intel酷睿i系列的附加功能设定,其实我们所说的节能和过热保护等均在这里设置,除了处理器支持以外还要这里开启相应的选项。
 
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处理器高级特性设置
 
Turbo Boost就是我们前文说的睿频技术,开启后可以利用提高单核心主频的技术来提升单线程运算的能力。本次测试均开启了所有处理器物理核心和逻辑线程,同时C1E、EIST等节能技术也设置为Disable。
 
 
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内存参数设定菜单
 
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参考电压设定菜单
 
本次测试过程中电压水平均设定为默认,而在最后OC 4.60GHz的时候,对CPU Vcore和CPU VAXG电压进行了小调。
测试一:Super PI单线程测试
 
Super PI是利用CPU的单线程整数运算能力来计算出π(圆周率),所以目前普遍被超频玩家用做测试系统稳定性和测试CPU整数运算性能。但是要说明的是Spuer PI这款软件仅仅是针对整数运算的软件,而且处理器的指令集的不同会影响最后的结果,所以成绩的高低仅仅能发映出在一些办公应用上的差别。
 
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默频3.3GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
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超频4.29GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
[测试点评]:当处理器OC到4.29GHz后Super π 104W万位成绩由12s提升到了10s,相比多线程运算效能的提升,此测试仅仅提升了20%,但是频率仍然制约着单线程效率的发挥。
测试二:wPrime多路运算测试
 
wPrime是一款多线程计算测试工具,测试多核心处理器比Super Pi更准确。与SuperPI的单线程运算不同的是,wPrime在打开一个软件界面下,可以支持多个核心的处理器运算,甚至是8核心处理器,而且对于多线程的处理器也会有很理想的支持。
 
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默频3.33GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
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超频4.29GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
[测试点评]:wPriem对于频率和线程同样敏感,不过尽管开启了SMT,但是2C/4T在频率提升下表现远远没有物理四核处理器那么明显。
测试三:FCBenhemark运算测试
 
这是一款国际象棋测试软件,但它并不是独立存在的,而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。由于国际象棋的运算大致仍旧是依靠电脑CPU的高速处理能力,将每一个可能的走法以穷举算法预测,从中选择胜算最大的最佳走法。所以用它来衡量CPU的多线程逻辑运算能力也是有参考价值的。
 
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默频3.33GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
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超频4.29GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
[测试点评]:通过以往的结果不难发现,相同构架下在FC Benchmark测试的表现对频率和线程依赖程度很大,相比默频3.33GHz的成绩,超频到4.29GHz后成绩仅提升23%。与wPrime的成绩类似,不难发现同一构架下2C/4T对于4C的差距还是不小的,也许是目前超线程技术仍然有待改进。
测试四:CrystalMark运算测试
 
CrystalMark 2004R3是针对CPU整数和浮点高精度运算的测试软件,而相比其内存、硬盘的测试,对CPU运算的成绩更为有参考价值。
 
 
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默频3.33GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
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超频4.29GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
[测试点评]:同为相同构架下,由于受到了FPU和ALU数量的制约,所以最终测试在多线程下也亦是如此。
测试五:3DMark06基准测试
 
3DMark系列一直是非常权威的3D游戏基准测试软件,通过其采用众多3D渲染效果的游戏Demo来得出测试结果,其结果一般情况下可以体现出被测平台的3D游戏运算能力,而性能优秀的平台可以在未来几年之内仍然可以提供主流的性能。(注:以下全部测试除分辨率外均采用Deaful设置)
 
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默频3DMark 06测试成绩(点击上图可放大)
 
OC频率下载3DMark06测试过程中出现了图形接口错误,即使对图形单元适当调整电压也已是如此,对于热衷于超频的玩家朋友来说,Clarkdale集成的图形单元是制约超频的一大瓶颈。
测试六:WinRAR文件解压测试
 
WinRAR是我们最熟悉的软件了,日常文件的压缩与解压都要通过WinRAR来进行,而对于大文件的压缩效率更是考验一款处理器“解码”能力。
 
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默频3.3GHz WinRAR 50MB压缩测试(点击上图可放大)
 
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超频4.29GHz WinRAR 50MB压缩测试(点击上图可放大)
 
[测试点评]:频率提升对于WinRAR带来的提升并不明显,目前WinRAR 3.80等最新版本均支持多线程技术,不过根据以往的测试成绩来看,多核心仍然会在WinRAR测试表现出色的。
测试七:Cinebench R10渲染测试
 
CineBench使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎,可以测试CPU和显卡的性能。Maxon公司表示,相对于之前的9.x版,R10版更能榨干系统的最后一点潜能,准确体现系统性能指标。最新R10版,支持XP、vista、MAC等,最高支持16核。
 
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默频3.33GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
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超频4.29GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
[测试点评]:多线程对于3D模型渲染有着显著效率提升,特别是在专业3D动画和模型设计领域更是有着很大实用价值,而对于主流3D游戏来说显卡参与的成分目前已经远远超过了CPU。在CINEBENCH R10的测试结果中反映出了3D专业渲染对于处理器的线程和频率同样有着较大的依赖,频率提升之后的酷睿i5-661相对性能也有不小的提升。
测试八:其它测试与超频总结
 
对于每一个想尝试酷睿i5-661系列处理器超频的玩家这里需要注意一下,由于目前i5-661都是锁定倍频的,所以超频只能通过调节外频来实现。而内部QPI频率是BIOS自动设定等级的,相比默认3.2GT/s来说在提高外部频率后其QPI频率很可能还会进一步降低(本次测试中QPI自动调节为3.96GT/s),这一点是玩家朋友需要注意的。另一个方面,由于外部频率的增加,Clarkdale整合的图形单元频率也会增加,这就为我们超频进一步带来了阻碍,所以这一点我们要提醒玩家,如果想跑出理想的频率,很可能就要放弃Intel附赠的“显卡”,
 
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默频4.29GHz测试成绩(点击上图可放大)
 
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小加电压风冷4.60GHz达成(点击上图可放大)
 
在对电压和内存频率适当调节之后,这颗酷睿i5-661在最高频率可以达到4.60GHz,不过遗憾的是诸多测试无法正常通过。
温度测试:CPU散热片温度对比
 
由于采用了32nm制程工艺,所以Clarkdale处理器的发热量比前代同频的Wolfdale核心有长足的进步。不过酷睿i5-661算是个异类,由于内部整合图形单元频率的提升,所以功耗达到了87W,比同类Clarkdale i5系列高出了14W。而如今无论是超频与否,对于发热量我们都非常在乎,毕竟可能会直接影响系统和硬件的稳定性。今天我们在了解了酷睿i5-661性能指标之后再次来看看默电OC前后供电模组温度有何差异!
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默频3.33GHz满载CPU散热片温度
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超频4.29GHz满载CPU散热片温度
 
散热器的热源直接是处理器,而目前的CPU都是通过IHR散热顶盖+导热硅脂来与散热器配合散热,所以散热片的温度要比真正CPU Die实际温度要低得多,但是通过对比OC前后的温度对比也仍然可以了解32nm到底给CPU热功耗方面带来了哪些优势。
温度测试:主板Moseft温度对比
 
由于处理器PWM脉动供电开关损耗较大,所以对于Moseft电气特性方面的要求也较高。目前主板均采用多路Moseft并联的形式,本款技嘉H55-S2H处理器4相供电部分为一上两下的Moseft设计。
 
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默频3.33GHz满载主板供电Moseft温度
 
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超频4.29GHz满载主板供电Moseft温度
 
OC到4.29GHz后,主板处理器供电部分Moseft满载温度上升了5℃,所以最高达到了49.5℃的水平,对于正常散热来说此温度还是可以接受的,但是并不保证处理器可以稳定工作,毕竟高频供电对于其他供电元件来说仍然是考验。
温度测试:主板电感温度对比
 
作为储能元件的电感,在供电IC中也是核心元件,特别是如今对于高过40A以上的电流在通过电感后必然会有一部分转换成不小的热量。我们这里需要说的就是,许多朋友认为电感温度很高,其实对于电感来说其热效应所引起的问题概率远没有像Moseft那么明显。
 
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默频3.33GHz满载PWM模块电感温度
 
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超频4.29GHz满载PWM模块电感温度
 
电感的温度除了一部分受到周围元件的热量“传递”外,另一方面,OC后电流的增加也是使电感温度飙升的一个重要原因。
温度测试:主板PWM主控温度对比
 
板载ISL 6334供电主控内部并没有整合驱动IC,而且拥有的限流和过载保护也不清楚是否会制约频率的进一步提升。随着频率的提升PWM供电“脉动”频率也进一步升高,引起温度的增长也不足为奇。
 
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默频3.33GHz满载供电主控温度
 
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超频4.29GHz满载供电主控温度
 
ISL 6334对于温度的表现并不是非常之敏感,在笔者的测试过程中并没有出现任何温度飙升的情况,其温度变化也趋于平缓。
温度测试:主板ICH南桥温度对比
 
由于i5-661整合了北桥的几个重要单元,所以北桥概念已经模糊,进而ICH成为了H55板载的“主力”芯片。
 
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默频3.33GHz满载南桥温度
 
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超频4.29GHz满载南桥温度
 
OC后ICH芯片散热温度增加不难理解,外频的增加是导致ICH温度升高的主要因素。
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