Khả năng overclock của SandyBridge: Phần I - IGP Intel HD Graphics 2000

[TLC_Testlab]

Không thể ép xung nổi

Trong vài tháng trở lại đây, chủ đề nóng nhất trên các trang tin công nghệ có lẽ chính là các thông tin về kiến trúc vi xử lý mới của Intel - SandyBridge (SnB). Đây là kiến trúc tạo nên bước tiến lớn trong công nghệ vi xử lý nói riêng và ngành công nghiệp máy tính nói chung. Với việc đưa nhân xử lý đồ họa lên tiến trình bán dẫn 32nm và tích hợp nó lên cùng một đế silicon với CPU, Intel đã tạo ra một con chip có khả năng đồ họa rất tốt mà không tiêu tốn quá nhiều điện năng. Tuy nhiên, có một điểm mà Intel đã hạn chế gần như tuyệt đối ở kiến trúc này, đó là khả năng ép xung (overclock) của con chip và buộc người dùng phải bỏ nhiều tiền hơn nếu muốn có một CPU mạnh hơn. Vậy trong bài viết này, hãy cùng chúng tôi kiểm nghiệm xem liệu SnB có phải là "không thể ép xung nổi" hay không.

[TLC_Testlab]

Sự thay đổi về kiến trúc phần cứng

Nhớ lại thời điểm cách đây 2 năm, khi mà Intel cho ra đời kiến trúc Nehalem, các CPU Core i7 Bloomfield đã ngay lập tức trở thành CPU mạnh nhất hành tinh, bỏ xa các sản phẩm cao cấp của đối thủ cạnh tranh AMD. Nhưng với xu hướng phát triển của công nghệ, các thiết bị di động dần lên ngôi, thay thế cho máy tính để bàn cồng kềnh dẫn đến việc người dùng ngày càng quan tâm đến thời lượng pin và nhiệt độ của thiết bị cũng chính là yếu điểm của các CPU "khủng" này.

http://diendanit.vn/imageupload/14234d40ceaabc100.jpg

Đầu năm 2010, nhờ việc đưa quy trình bán dẫn của mình xuống 32nm, Intel đã thu nhỏ được kích thước nhân xử lý của CPU, và làm thay đổi hoàn toàn khái niệm "đồ họa tích hợp". Hãng đã đưa nhân đồ họa lên nằm cùng một đế với CPU, làm cho hệ thống chỉ còn một con chip duy nhất. Và ít chip hơn, tiến trình bán dẫn cao hơn (32nm so với 45nm) đồng nghĩa với việc ít tốn điện hơn và mát hơn khá nhiều. Chính nhờ điều này, các CPU Clarkdale của Intel đã rất được ưa chuộng trên các laptop thế hệ mới cũng như thị trường máy tính để bàn tầm trung cấp. Người dùng đã không còn phải đắn đo suy nghĩ lựa chọn một card đồ họa rời mà vẫn có được hiệu năng đồ họa đủ mạnh để chơi game, bên cạnh đó lại không phải suy nghĩ về vấn đề thời lượng pin hay hóa đơn tiền điện cuối tháng. Tuy nhiên đây mới chỉ là bước đầu bởi lẽ trên các CPU Clarkdale, nhân xử lý thì đã lên 32nm nhưng nhân đồ họa thì vẫn chỉ là 45nm, do đó chúng vẫn nằm tách rời nhau và nhân đồ họa 45nm không thể tận dụng cache L3 mạnh mẽ của CPU được.

http://diendanit.vn/imageupload/14234ce1fad7d5a8b.jpg

Để khắc phục nhược điểm cuối cùng còn lại này, Intel đã đưa cả nhân đồ họa tích hợp của mình xuống dây chuyền sản xuất 32nm, khiến cho CPU và IGP kết hợp lại thành một con chip duy nhất theo đúng nghĩa của nó. Hiệu quả mà kiến trúc SnB mang lại thật đáng kinh ngạc: hiệu năng đồ họa tăng đáng kể, điện năng tiêu thụ giảm, nhiệt độ hoạt động thấp hơn cả Clarkdale (vốn đã nổi tiếng mát mẻ) và cùng với đó, nhân đồ họa SnB cũng được hưởng luôn cả tính năng tương tự như TurboBoost (tự động ép xung) của CPU nhưng được gọi dưới tên Dynamic Frequency. Tất nhiên, xét một cách toàn diện thì hiệu năng xử lý đồ họa của SnB vẫn chưa thể sánh với các VGA rời cao cấp của NVIDIA hay ATI nhưng đây cũng là một bước tiến rất lớn của đồ họa tích hợp. SnB có hiệu năng không hề thua kém gì các VGA rời giá rẻ hiện tại vậy thì tại sao lại phải mua một hệ thống máy tính có VGA rời trong khi chỉ cần một hệ thống sử dụng CPU SandyBridge là ta đã có hiệu năng tính toán cũng như xử lý đồ họa tương đương mà giá thành lại rẻ hơn kha khá, điện năng tiêu thụ cũng ít hơn luôn, quá tuyệt!

http://diendanit.vn/imageupload/14234ce1fad7a4f5b.jpg

Tuy nhiên, cũng chính vì những thay đổi này, Intel đã làm cho băng thông của tất cả các thành phần trong hệ thống: RAM, PCI-Express, PCI, SATA, USB, ... tỷ lệ thuận với baseclock của CPU. Điều này sẽ khiến cho việc overclock CPU sẽ kéo theo việc tăng băng thông tất cả các thành phần khác, mà tất nhiên các thiết bị lưu trữ như ổ cứng, USB hay cả băng thông PCI-Express thì không thể tăng lên được. Do đó việc overclock các CPU SnB thông thường là điều không thể. Tất nhiên, Intel vẫn sẽ cung cấp các CPU có khả năng ép xung (bằng cách mở hệ số nhân của CPU) nhưng với các CPU đặc biệt này, người dùng sẽ phải bỏ ra thêm 20-30$ để sở hữu chúng. Nhưng vẫn còn một thứ mà Intel chưa khóa lại, đó là xung của nhân đồ họa tích hợp. Và các test trong bài viết này sẽ cho thấy phần nào hiệu năng cũng như khả năng overclock IGP Intel HD Graphics 2000 - nhân đồ họa tích hợp của Intel Core i5 2500.

[TLC_Testlab]

Cấu hình thử nghiệm

CPU: Intel Core i5 2500 @3.3GHz
Mainboard: GIGABYTE GA H67MA-UD2H
RAM: 2x2GB ADATA Gaming series 1333MHz
HDD: Samsung 500GB
PSU: CoolerMaster 600W
OS: Windows 7 64-bit Ultimate

[TLC_Testlab]

Đôi nét về bo mạch chủ GIGABYTE GA H67MA-UD2H

Hẳn các bạn còn nhớ, khi Intel cho ra mắt các CPU Clarkdale đầu tiên thì GIGABYTE cũng ngay lập tức giới thiệu ra thị trường các sản phẩm bo mạch chủ cho nền tảng này. Trong số đó, model H55M-UD2H có thể coi là cái tên nổi bật nhất. Với form Micro-ATX nhỏ gọn, giá thành rất hợp lý nhưng hiệu năng mà sản phẩm này mang lại là rất lớn, nó đã nhanh chóng trở thành bo mạch chủ H55 được ưa chuộng nhất của GIGABYTE.

http://diendanit.vn/imageupload/4664b4a898474609.jpg

Tiếp nối thành công đó, vừa qua GIGABYTE đã tiếp tục cho ra đời bo mạch chủ H67MA-UD2H, mainboard cho nền tảng Intel SandyBridge socket LGA1155 mới. Đây có thể coi là "người thừa kế sáng giá" cho đàn anh H55M-UD2H. Cũng giống như H55M-UD2H, H67MA-UD2H tuy là một bo mạch chủ kích thước nhỏ, phục vụ khách hàng bình dân nhưng vẫn được trang bị các công nghệ tốt nhất của GIGABYTE như: UltraDurable 3, USB On/Off Charge, 333 Acceleration, DES 2 và cả khả năng chạy CrossFire cùng lúc 2 card đồ họa của ATI. Không chỉ thế, H67MA-UD2H còn khắc phục được một yếu điểm nhỏ của H55M-UD2H, model này đã được GIGABYTE trang bị thêm 2 khối tản nhiệt ở khu vực phase điện, giúp hệ thống có thể hoạt động ổn định hơn.

http://gigabyte.com/fileupload/product/2/3655/3637.jpg

Back panel của H67MA-UD2H có đầy đủ các cổng giao tiếp cho một hệ thống HTPC cao cấp, với các cổng ra cho card đồ họa tích hợp: D-sub, DVI, HDMI, Display Port. Đặc biệt H67MA-UD2H có 2 cổng USB3.0 để phục vụ việc copy dữ liệu tốc độ cao. Ở backpanel của model này chỉ có 2 cổng USB2.0 nhưng điều này cũng không quá quan trọng bởi lẽ như ta thấy ở trên, H67MA-UD2H có đến 4 chân cắm USB2.0 ra trước case!

http://gigabyte.com/fileupload/product/2/3655/3638.jpg

[TLC_Testlab]

Thử nghiệm khả năng overclock

Như tôi đã nói ở trên, trong kiến trúc SandyBridge, Intel đã kết hợp tất cả các loại xung nhịp của hệ thống: RAM, PCI, PCI-Express, SATA ... vào với nhau và các xung nhịp này đều tỷ lệ thuận với baseclock của CPU. Chính vì lẽ đó, nếu như baseclock chỉ tăng đôi chút cũng khiến cho toàn bộ hệ thống phải chạy ở mức cao hơn thông thường. Với CPU, việc chạy cao hơn mức xung mặc định là không khó, tuy nhiên với băng thông cho ổ cứng hay card đồ họa, điều này là không thể. Do vậy, việc "kết hợp tất cả lại với nhau" này của Intel đã làm cho các CPU SandyBridge thông thường không thể ép xung nổi. Đây cũng có thể coi là một chiêu thức kinh doanh của Intel bởi lẽ muốn ép xung, bạn sẽ phải mua một CPU "có thể ép xung", một CPU mở hệ số nhân (các CPU tên mã có ký tự K ở cuối) đắt hơn CPU SandyBridge "không K" thông thường khoảng 20-30$.

http://diendanit.vn/imageupload/14234d40ceaa756ef.jpg

Ngoài ra cũng còn một chú ý khác đó là các bo mạch chủ sử dụng chipset Intel H67 sẽ không hỗ trợ ép xung, cho dù bạn có dùng CPU gì.

Tuy vậy, cũng không hẳn là không có chỗ cho bạn overclock với SandyBridge. Xung nhịp IGP HD Graphics 2000 của Intel vẫn không bị khóa cứng với baseclock nên việc ép xung IGP là hoàn toàn có thể.

Để thử nghiệm khả năng ép xung của Intel HD Graphics 2000, tôi lần lượt đưa mức xung của IGP từ mức default là 850MHz lên cao dần và tiến hành benchmark ở các mức này. Ban đầu, tôi cũng không hy vọng nhiều vào việc này tuy nhiên kết quả đạt được lại rất tốt. Intel HD Graphics 2000 lần lượt vượt qua các mức xung 1000, 1200, 1350 rồi đến 1500 mà không cần phải thay đổi điện thế thiết lập trong BIOS. Điểm số đạt được tăng khá tốt trong các phép thử. Sau đó, tôi tiếp tục thử đưa mức xung lên đến 1700MHz (gấp 2 lần mức xung mặc định mà Intel đưa ra), benchmark hệ thống đã không còn được ổn định nữa, tuy nhiên chỉ cần tăng thêm một chút điện cho IGP, tôi đã có thể tiến hành benchmark ở mức xung này. Dưới đây là kết quả benchmark 3Dmark06 và 3Dmark Vantage cho HD Graphics 2000 ở mức xung nhịp 1700MHz

http://diendanit.vn/imageupload/14234d37a454eed3b.png

http://diendanit.vn/imageupload/14234d37a4556ff19.png

Như vậy, khả năng ép xung của IGP HD Graphics 2000 là rất tốt, overclock 100% cho một chip đồ họa là điều rất khó. Tuy nhiên, đây cũng không hoàn toàn là mức ổn định cho hệ thống, nếu muốn tăng hiệu năng xử lý đồ họa lên đôi chút, bạn nên giữ mức xung trong khoảng 1350-1500MHz. Và như tôi đã nói ở trên, với mức xung 1500MHz thì các thiết lập về điện thế của hệ thống vẫn có thể để auto như thường, không phải tinh chỉnh gì cả.

[TLC_Testlab]

Tổng hợp kết quả benchmark

Các phần mềm benchmark:
3Dmark06
3Dmark Vantage
StreetFighter IV
Devil May Cry 4
Resident Evil 5
S.T.A.L.K.E.R: Call of Prypiat


Các benchmark trên HD Graphics 2000 sẽ được tiến hành ở các mức xung 850MHz, 1350MHz và 1500MHz. Và để tiện so sánh kết quả để thấy được hiệu năng của IGP này, tôi sẽ thêm vào kết quả benchmark của VGA rời ATI Radeon HD 5450, một VGA khá phổ thông có giá khoảng 1.200.000 vnd, được sử dụng trong nhiều hệ thống game bình dân.

Đầu tiên là kết quả benchmark 3Dmark

http://diendanit.vn/imageupload/14234d37a39f93fe2.png

Như ta thấy ở trên, điểm số benchmark của HD Graphics 2000 tăng khá khi overclock, khi xung nhịp tăng từ 850MHz lên 1500MHz thì điểm số 3Dmark Vantage tăng tới 1.5 lần! Nhìn chung, hiệu năng của IGP này không thua kém nhiều so với HD 5450, thậm chí khi đưa xung nhịp lên 1500MHz thì còn có phần nhỉnh hơn.

Một số benchmark về game

http://diendanit.vn/imageupload/14234d37a39fd4028.png

Đến đây thì HD 5450 đã lấy lại được vị thế của mình khi mà VGA rời này vượt qua IGP của Intel một khoảng, tuy nhiên đây cũng là một kết quả khá tốt cho HD Graphics 2000 khi mà giải pháp đồ họa tích hợp này có hiệu năng gần như ngang ngửa với HD 5450.

Cũng cần nói thêm một chút ở đây là trong thế hệ CPU SandyBridge mới ra mắt, các CPU có khả năng mở hệ số nhân (có ký tự K trong tên mã) như tôi đã nói ở trên thì sử dụng IGP HD Graphics 3000, có hiệu năng cao hơn kha khá (về lý thuyết là khoảng 50%) so với HD Graphics 2000 trên CPU Core i5 2500 mà tôi thử nghiệm ở đây. Và như thế nó hoàn toàn có thể vượt qua ATI Radeon HD 5450, quá tuyệt cho một giải pháp đồ họa tích hợp!

[TLC_Testlab]

Kết luận

Trong thời đại khủng hoảng năng lượng, khủng hoảng kinh tế, khủng hoảng các kiểu như hiện nay, người dùng muốn mua một bộ máy tính ắt hẳn sẽ phải suy nghĩ khá đau đầu. Một giải pháp đồ họa tích hợp sẽ là khá hợp lý khi đáp ứng được khá nhiều yêu cầu: rẻ tiền vì không phải đầu tư thêm VGA rời, tiết kiệm điện cũng vì không phải dùng VGA rời, mát mẻ hơn, v.v... Tuy nhiên, để đáp ứng được cả nhu cầu chơi game hay thiết kế đồ họa thì các giải pháp đồ họa tích hợp cũ vẫn chưa đủ mạnh.

Và kiến trúc SandyBridge ra đời chính là để khắc phục điều này. Tiết kiệm điện hơn, mát mẻ hơn, hiệu năng cao hơn nhiều mà khả năng ép xung IGP lại rất tốt, SandyBridge đã sẵn sàng đảm nhiệm vai trò trái tim trong hệ thống máy tính mới của bạn.

Trên đây là bài viết về khả năng overclock của IGP Intel HD 2000. Hãy cùng chờ đợi phần II của bài viết với nội dung: thử nghiệm ép xung với bo mạch chủ GIGABYTE P67A-UD3R