ProfessionalSAT

Recopilatorio Septiembre 2009 - ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Fri, 02 Oct 2009 18:25:00 +0000

Lamentablemente no he podido publicar artículos con la cadencia acostumbrada en estos pasados meses de Agosto y Septiembre. La razón principal, a parte del brutal exceso de trabajo, es un problema familiar grave de índole hospitalaria…

En cualquier caso, he sacado un momento para que veáis en qué “ando metido” en estos días. Como he comentado antes, puedo decir con orgullo que el trabajo no me falta e incluso tengo encargos de Sistemas de Altas Prestaciones que no puedo entregar en el tiempo previsto, lo que en estos momentos de profunda de crisis económica es todavía más notable.

Mi laboratorio particular estos días, cinco sistemas en proceso:

Dos sistemas Core i7 (un 920 y un 950), una máquina Core i5 y dos Core 2 Quad 9550.

El sistema que veis sin montar es el último en la lista y está previsto para entrega a mediados de Octubre, en unas dos semanas… Éste y el otro Core i7 van destinados a uno de mis antiguos profesores de Física para uso en cálculo matemático intensivo e ininterrumpido.

Otra vista de la carga de trabajo …

Hoy por fin me ha llegado el objeto de deseo de muchos amantes de la informática, un paquete misterioso procedente de Intel:

El pequeño paquete de Intel.

Al abrirlo:

My SSD Rocks!

Por fín, el flamante y casi imposible de encontrar disco SSD X25M G2 (sí, el de segunda generación) en versión de 80 GB:

Intel X25M G2 80 GB con chips de 34 nm.

Mirad la fecha de empaquetado en Intel: 10 Septiembre 2009 (hace 20 días).

En cuanto pueda haré las pruebas pertinentes.

Cambiando de tema, hoy he podido por fin entregar uno de los sistemas a su dueño (por fin) tras unas dos semanas, se trata de uno de los sistemas Core2Quad. El cliente me lo trajo para ampliar memoria, aumentar frecuencia de CPU e instalar dos sistemas operativos de 64 bit: Vista 64 SP2 y Windows XP Professional X64 SP2.

Buena refrigeración para un monstruo dedicado a la fotografía profesional.

Este sistema está destinado a manipulación y retoque de fotografías, creación de panoramas, catálogo fotográfico, etc.

Para ello dispone de un subsistema de disco a la altura, nada menos que ocho discos duros de 500 GB WD 5000AAKS Caviar Blue SATA2 configurados del siguiente modo:

Dos discos formando un array RAID 0
Cuatro discos en un array RAID 10 (para datos importantes)
Dos discos en cajas eSATA formando un array RAID0 (para transferencias de archivos rápidas)

Bastantes discos donde instalar Vista64…

Otro de los sistemas que estoy ultimando estos días contiene un procesador Core i7 920 a 3.8 GHz al que le estoy realizando la migración a Windows XP Professional X64 además de adecuar su refrigeración a la nueva especificación.

Vista interior del core i7 a 3.8 GHz.

La adecuada refrigeración del chipset es crítica a estas frecuencias.

Ventilación “agresiva”.

En fín, confío en más o menos una semana tenerlo ultimado.

Espero que pronto pueda dedicar más tiempo a mis Blogs pues es algo que me satisface personalmente y profesionalmente es un modo de compartir alguna de mis experiencias y conocimientos. En cuanto pase esta “mala racha” personal no dudéis que volveré a publicar con asiduidad ya que tengo muchos artículos en el tintero.

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Primeros sistemas Core i5 LGA 1156 - ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Wed, 23 Sep 2009 13:15:00 +0000

Ya he tenido el privilegio de probar los primeros sistemas basados en los nuevos Intel Core i5, concretamente el modelo 750 sin HyperThreading.

El nivel de entrada del core Lynnfield: Core i5 750.

Ya hace unos días tengo en mi poder un sistema de pruebas basado en este procesador:

A la izquierda, montado en una venerable torre, el primer sistema i5 que he podido testear en detalle.

Con 8 GB de DDR3 1333 y timings 7-7-7-21-1T se comporta impecablemente en los tests y además raramente se hecha de menos el HyperThreading en software convencional.

Aunque para cálculos de cualquier tipo sigo recomendando los Core i7 920 0 950 en formato LGA 1366 con triple channel e HyperThreading por su excepcional margen en frecuencia y gran responsividad al voltaje. Recordar además que presentan todos sus multiplicadores desbloqueados (excepto el de los núcleos) y que en numeroso modelos de placas es posible alcanzar BCLK de 200.

Una placa Gigabyte para Core i5.

El nuevo LGA 1156.

La parte inferior del procesador i5 con sus 1156 pads.

En artículos subsiguientes profundizaré en los detalles de estos procesadores que van a sustituir en el mercado a los exitosos Core 2 Quad basados en núcleos Penryn de 45 nm.

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Core i7 @ 4.2 GHz. Algoritmos de inteligencia artificial. Parte III – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Mon, 07 Sep 2009 18:30:00 +0000

En este artículo mostraré el montaje definitivo de este sistema que raya los límites en frecuencia con refrigeración por aire y detallaré algunas pruebas de rendimiento y benchmarks.

Ventilador sobre el SouthBridge Intel ICH10R.

Resultados en los tests:

4.2 GHz cores, 3.6 GHz uncore, 12 GB a 1.6 GHz DDR3 .

Latencia de 32.4 ns y más de 20 GB/s en memoria (!!)

Fritz Chess Benchmark 32.35X y 15525 Knodos/s (!!)

CPU-Z 4.2 GHz.

Uncore a 3.6 GHz (overclock del 70%) y 12 GB a 1600 MHz.

5460 KB/s en WinRAR (!!)

Prime95 Blend, Tmax 82ºC, excelente a 4.2 GHz por aire.

Temperaturas durante la ejecución de la carga de trabajo del cliente. Pico 75 ºC.

Fotografías del montaje ya definitivo:

Debo decir que el diseño y montaje de esta máquina ha sido todo un reto, tanto en el aspecto técnico como por los conocimientos a nivel software que me ha proporcionado el trabajo con este cliente. La optimización en este caso la he llevado a mi manera habitual pero el destino del equipo es bien distinto: el cálculo multitarea de algoritmos de auto aprendizaje y búsqueda de soluciones óptimas.

Pruebas iniciales de temperatura.

Durante las primeros tests a las frecuencias objetivo (4.2 GHz en cores y 3.6 GHz en Uncore) se hizo patente la necesidad de proporcionar flujo extra de aire tanto al procesador como al chipset Intel X58 y a la zona de los reguladores de tensión de CPU.

Esto lo solucioné de un plumazo con dos ventiladores Noctua de 12 cm mas un AMD de altas rpm para la regulación de voltaje:

Aspecto general.

Este ventilador es absolutamente necesario a 4.2 GHz.

Detalle del par de ventiladores Noctua.

Vista general.

Ventiladores de entrada de la Antec Twelve Hundred.

Ventilador del chipset.

Vista trasera de la Antec.

Como siempre intento hacer he enrutado del modo más eficiente posible todo el cableado y he conseguido un montaje limpio pese a la extrema complejidad del sistema de refrigeración con 12 + 1 ventiladores en total (!!).

Detalle del enrutado del cableado por la parte trasera.

Vista general.

Y para terminar una vista general de la mesa de trabajo con otro i7…

Como veis al lado de la Antec Twelve Hundred hay otra Antec, en este caso una excelente aunque más moderada P183 en la que estoy montando otro sistema Core i7 del que hablaré en breve.

Dedicaré el siguiente artículo al análisis mediante profiling de los algoritmos de inteligencia artificial utilizados por este cliente.

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

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Sat, 05 Sep 2009 12:14:00 +0000

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.

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 (!!).

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.

Dos 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…

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.

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.

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

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.

Ventilador sobre el radiador de cobre del South Bridge.

Otra vista.

Agresivo ángulo de las aspas.

Vista general.

La zona de los reguladores de voltaje: soluciones extremas:

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

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

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

Se acabaron los problemas de temperatura…

Además 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.

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

Detalle.

Panel de regulación de los ventiladores traseros y el superior.

Conjunto de los tres ventiladores regulables de salida.

La fuente de alimentación queda en la parte inferior.

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:

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

Vista frontal.

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

Filtro medio retirado para destacar el ventilador.

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.

Montados en ángulo y bien sujetos.

El “pequeño despliegue” de refrigeración…

Vista desde la zona de los reguladores de voltaje.

Vista desde la zona del chipset Intel X58.

Vista general.

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.

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Sistemas de Altas Prestaciones, algoritmos de Inteligencia Artificial. Parte I – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Tue, 25 Aug 2009 18:02:00 +0000

Después de un período en el que he alternado semanas de vacaciones con breves periodos de trabajo vuelvo de nuevo con energía renovadas, aunque todavía con unos diez días de vacaciones pendientes…

En estos momentos estoy enfrascado en el diseño de un sistema que realizará tareas de investigación en inteligencia artificial, análisis Monte Carlo y evaluación de soluciones óptimas mediante tablas Hash. Su proceso se centrará en ocho threads concurrentes con carga 100% con un mix de instrucciones de enteros e intensivamente de branch prediction.

Es el primer sistema de cálculo que optimizo para proceso de enteros y no para coma flotante como es habitual en mis sistemas de altas Prestaciones fuera de especificación. Observando atentamente las cargas de trabajo a las que se verá sometido continuamente este sistema y analizando la dinámica de los performance counters del procesador así como su consumo y temperatura pico he llegado a varias conclusiones:

Este tipo de procesamiento es menos arduo en cuanto a cargas térmicas y eléctricas que las cargas de trabajo típicas de mis sistemas (principalmente coma código en flotante altamente optimizado).
Hay un margen superior en cuanto a frecuencia máxima debido a temperaturas inferiores en carga en unos 8 – 10 ºC.
En un artículo a parte hablaré brevemente sobre este tipo de cargas de trabajo con un análisis mediante PerfMonitor.

Para este peculiar trabajo son necesarios 12 GB de memoria y un sistema operativo de 64 bit, en este caso Windows XP 64. Ya en Febrero de este año monté otro sistema con 12 GB para uso en arquitectura, principalmente para AutoCad.

Alguna de las piezas que conformarán este Sistema de Altas Prestaciones.

Para esta compleja tarea he elegido los siguientes componentes principales:

Torre Antec 900 Two
Placa base ASUS P6T Deluxe V2
Procesador Core i7 920 stepping D0
ASUS Triton 88
12 GB en 2 KITs de 3 DIMMs de DDR3 1600 Patriot 8-8-8-24 1.65 V
ATI HD4670
HD 1 TB
SSD Intel X25M G2 34 nm 80 GB
F/A 720W Tacens

Configuración fuera de especificación:

Los Core i7 920 tienen una frecuencia nominal de 2.66 GHz y 2.8 GHz en Turbo Mode multithreaded, en esta ocasión y gracias a la variación del Host Clock desde los 133 MHz nominales hasta los 181 MHz conseguimos una frecuencia efectiva en carga 100% en Windows de 3.82 GHz.

La frecuencia objetivo para el Uncore (controladora de memoria y la caché L3 de 8 MB) es de 3622 MHz, con un aumento de un 70% (!!) desde los 2133 MHz nominales de los procesadores Core i7 920 stepping D0.

Como destaqué en varios artículos anteriores la frecuencia del Uncore es crítica en las prestaciones de un procesador Core i7.

Uno de los preciados i7 920 en stepping D0.

Un punto importante a considerar al configurar sistemas Core i7 (y que es extensible a otras plataformas) es considerar el incremento de la exigencia a las controladoras de memoria con cargas elevadas de las mismas (cargas eléctricas).

En este caso se montan seis DIMM de 2 GB llenando todos los slots, este hecho hace que tenga que ser especialmente cuidadoso con los ajustes en BIOS en cuanto a voltajes y multiplicadores de las controladoras de memoria integradas en los chips Nehalem.

Normalmente con tal carga es necesario recurrir al ajuste 2T e hilar fino con el voltaje tanto en Uncore como en memoria y QPI.

Los siempre excelentes Kits de 6 GB Patriot a 1600 MHz.

Detalle de los 6 DIMM DDR3.

Ya montados sobre la ASUS P6T Deluxe V2.

Vista del área del socket LGA 1366.

El Core i7 920 presentado sobre la placa base.

Mejoras en la placa base:

En las placa base P6T Deluxe de Asus llevo a cabo algunas mejoras de cara a optimizar la refrigeración del chipset X58, ya que la frecuencia del QPI será incrementada por encima de los máximos 6.4 GHz llegando a unos 6500 – 6600 MHz.

Parte inferior de la P6TDeluxe V2.

En primer lugar procedo a apretar los dos tornillos negros de la captura anterior para aumentar la presión sobre el chipset X58 (siempre con cautela…), a mayor presión mejor transferencia térmica.

La segunda mejora consiste en sustituir el Thermal Pad que esconde el radiador del chipset en su interior por pasta térmica de primera calidad.

Radiador del X58 desmontado, se aprecian sus dos partes de cobre y aluminio.

Disipador del X58 desmontado con el thermal pad visible.

En la foto anterior podemos apreciar las dos partes, la superior en aluminio lacado en negro y la inferior, un bloque sólido de cobre atravesado por el heat pipe.

Como podemos apreciar, el contacto térmico entre ambos componentes es fácilmente mejorable, por lo que elimino el thermal pad de origen y lo sustituyo por pasta térmica, en este caso Artic Cooling MX2.

Thermal pad retirado y superficies limpias, listas para aplicar la interfaz térmica.

El thermal pad, seguro que encuentro algún chip donde ponerlo …

Por el orificio podemos ver la pasta térmica aplicada producto de la intensa presión de los tornillos.

El disipador de aluminio ya montado y listo.

La zona central no hacía contacto térmico, perjudicando gravemente la refrigeración.

La tercera consiste en retirar el embellecedor que cubre el radiador de calor de láminas de cobre del south bridge ICH10R:

Muchos fabricantes de placas base tienen últimamente la extraña e incomprensible costumbre de tapar los radiadores con chapitas de aluminio con sus logos. Sinceramente me parece ilógico e incluso estúpido aunque quizás a los responsables de marketing les parecerá muy bonito:

Disipador del southbridge ¿dónde está? … tapado tras el logo de ASUS.

Ahora sí, el radiador ya puede realizar su función de irradiar calor infrarrojo y disipar por convección y conducción.

Ahora llega el turno del montaje del radiador – ventilador de CPU. Como sabéis, en procesadores fuera de especificación es más importante si cabe la elección de un compuesto térmico adecuado y una correcta colocación. Segundo enlace.

Si nominalmente un i7 920 stepping D0 disipa en pico sobre los 130W (entre los 4 cores con SMT, la cahé L3, las 3 controladoras de memoria, el QPI y el northbridge integrado) en condiciones fuera de especificación como las expuestas y debido al aumento de frecuencia y al aumento de varios voltajes aterriza en valores sobre los 200 – 225 W estimados.

Montaje fuera de la torre. Tests de memoria:

Una vez optimizados estos aspectos, procedo con la configuración de BIOS a las frecuencias objetivo fuera de especificación y empiezan ya los tests de memoria fuera del sistema operativo.

El sistema ya pasando los rigurosos tests de memoria tras la configuración de BIOS.

Otra vista.

Memtest+ 2.11 con 12 GB.

Dentro de unas 24h veré los resultados del test.

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Cambio electrónica disco duro Seagate – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Fri, 17 Jul 2009 16:59:00 +0000

Muchas veces nos hemos encontrado con un fallo físico de un disco duro. La duda en estos casos reside en saber si es fallo electrónico (de la tarjeta de circuitos integrados) o mecánico del propio mecanismo del disco duro (platos, cabezas, servos, …)

La única manera de averiguarlo es conseguir un ejemplar idéntico nuevo y sustituir la placa electrónica, confiando en que la avería se encuentre en ella y no en el disco propiamente dicho.

Orden y método

Lo primero es tener claro qué vamos a hacer y como vamos a operar. En segundo lugar es crucial un orden escrupuloso con cada tornillo y cada componente identificado.

Dos discos idénticos, a la izquierda el defectuoso (antiguo).

Les damos la vuelta y procedemos a desmontar las dos placas…

Presentamos cada tornillo en su sitio para después no dar lugar a errores de montaje.

Otra vista.

Placas ya desmontadas.

Debemos asegurarnos de que los discos deben ser absolutamente idénticos, esto se sabe por las inscripciones.

Tras probar el disco defectuoso con la nueva placa de circuitos seguía fallando del mismo modo, con lo que podemos concluir que el fallo es mecánico y no podemos hacer nada más.

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Sin comentarios: La crisis - ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Fri, 17 Jul 2009 16:41:00 +0000

De camino al trabajo paso cada día por un establecimiento dedicado a las puertas y marcos y me llamó la atención el siguiente cartel alegórico a la crisis para subir las ventas:

O gastamos o todos al paro.

Una frase lapidaria, no comment.

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Renfe, retrasos, incivismo y cuelgues – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Fri, 17 Jul 2009 16:34:00 +0000

Retrasos…

Hace unos días viajé a Barcelona en tren, disfrutando de las excelencias de las cercanías en Catalunya. Llegué con el habitual retraso de media hora en un trayecto de menos de 100 km (Tarragona – Barcelona). Pero me pudo el “seny” catalán y no protesté (y no por falta de ganas y cabreo) pues ya estamos acostumbrados (más o menos como cuando pagamos en los peajes de las autopistas)…

Cuelgues…

El Active Desktop de Windows XP… colgado.

Panorámica.

Incivismo…

Me siento en el tren, lo que es todo un éxito (porque Renfe tiene la costumbre de poner “micro trenes” hacia Barcelona (yo creo que disfrutan hacinando a los viajeros…) y mirad qué me encuentro.

Uñas mejilloneras del “incívico de turno”, ya decía yo que olía a cabrales.

De todos modos he visto cosas peores, como una vez que llevábamos detrás unas “señoritas” (por decir algo) de procedencia oriental (probablemente china) que se estaban cortando las uñas con un cortaúñas y éstas salían volando y le caían a mi hijo en la cabeza…

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Dos nuevos sistemas Core i7 D0 – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Tue, 14 Jul 2009 15:45:00 +0000

En este artículo os presento dos nuevos sistemas i7 basados ambos en el popular modelo 920 stepping D0 pero con placas base Asus P6T de diferente modelo:

Una P6T y el otra máquina con el modelo superior, la P6T DeLuxe V2 con su sistema de refrigeración de heatpipes en cobre.

Intel X58 bien refrigerado en la P6T DeLuxe V2.

Y con tarjetas gráficas y fuentes de alimentación muy diferentes debido al uso muy diferenciado de ambos sistemas:

Una ATI 4670 de 1 GB con una excelente F/A AOpen de 880W para el sistema de la P6T DeLuxe.
Una GeForce GTX260 216 cores con una F/A Tacens Valeo II modular de 600W.

Uno de los sistemas pasando Memtest mientras el otro, ya montado, se las veía con Prime95…

La metodología de validación de estas máquinas es diferenciada del resto de sistemas, ya que al ser sistemas dirigidos a un público singular por sus necesidades y requerimientos de calidad, debemos esmerarnos más si cabe en su montaje y posterior test.

Un equipo normal basado en procesadores Core 2 Duo o Athlon 64 X2 lo solemos entregar incluso en el mismo día, tras validarlo unas dos horas con Prime95 después de dos o tres pasadas de Memtest, ya que muchos clientes valoran los plazos breves de montaje y entrega.

En cambio, los sistemas de mayor nivel, entre los que a día de hoy se incluyen los basados en los siguientes procesadores (siempre configurados a frecuencias nominales):

Core 2 Quad de la serie 9000
Phenom II X4
Core i7

Necesitan de, como mínimo, dos o tres días de pruebas para asegurar su óptimo rendimiento y la máxima estabilidad.

Las máquinas basadas en los procesadores anteriores pero con frecuencias y ajustes de BIOS fuera de especificación los entrego de media tras unos 15 días de validación.

En la P6T DeLuxe V2 observamos que el North Bridge estaba preparado para un segundo heatpipe.

En cambio, en la P6T la refrigeración es más convencional, aunque no menos eficaz.

Los dos sistemas ya montados y preparados para los tests de estabilidad.

Detalle de la torre Noctua con ventiladores en push pull.

Las láminas del radiador Noctua, optimizado para ventiladores de pocas rpm.

Los conectores PCIEx de 8 pines de la Tacens Valeo II 600W.

… conectados a la GTX 260 216 cores.

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Acer eMachines tunning - ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Sun, 05 Jul 2009 16:37:00 +0000

En este artículo os mostraré un experimento realizado sobre un portátil Acer eMachines D620 basado originalmente en un AMD Athlon64 2650 mobile single core marcado como ADG2650OIAV4DP con 2 GB de DDR2 667.

El procesador original.

En primer lugar, y tras abrir el sistema, mis compañeros y yo observamos que el procesador tenía un encapsulado estándar AM2 lo que nos hizo pensar en probar un procesador de sobremesa, de inmediato pensamos en un AMD Athlon64 X2 4850e.

Athlon64 2650, un single core de gama baja, creo recordar que a 1.6 GHz.

Ahora os presento los resultados del sistema tras sustituir el procesador por el dual core a 2.5 GHz y la memoria por 4 GB de DDR2 800 a unos 710 MHz efectivos en dual channel.

Athlon64 4850e en ahorro de energía con multiplicador X5 y 1.00V.

Solo 1.00 V @ 1 GHz en el doble procesador.

En carga máxima a 2.5 GHz y 1.20 V!!

Lo más llamativo y lo que más nos preocupaba inicialmente es como respondería el subsistema de refrigeración del portátil al cambio de procesador, el resultado fue excelente pues no hubo en ningún caso excesos de temperatura.

Con voltajes manuales y pasando el test de WinRAR, 927 KB/s.

Con tests de estabilidad conseguí estabilidad a solo 1.20 V a los 2.5 GHz nominales, lo que garantiza una disipación térmica contenida.

Con carga máxima, las temperaturas suben lentamente y se estabilizan sobre los 55 – 60 ºC máximos, lo que es un excelente resultado para el sistema de refrigeración de serie:

Un poco de tunning en las latencias gracias a MemSet y 944 KB/s.

Temperaturas subiendo a 47.7 ºC con una curva muy suave, indicando una correcta capacidad del sistema de refrigeración.

Ajustes manuales del procesador con RMClock.

Para el que quiera los ajustes concretos en RMClock 2.35:

Ajustes de multiplicador y voltaje para el 4850e.

Final de la tabla.

Ajustes avanzados de procesador.

Para los curiosos, resultado en cálculo entero y branch prediction en Fritz Chess Benchmark:

2780 Knodos/s, muy buen resultado para el coste del sistema.

Latencias en CPU-Z:

Unos 150 ciclos en acceso a memoria.

Velocidad de cálculo matemático en coma flotante, wPrime:

wPrime 32 M en 34.531 s.

Resultados en Everest Ultimate, pruebas de memoria:

Llamativos resultados en lectura de memoria, 7.6 GB/s…

Se nota la optimización a base de ajustes manuales de latencias, frecuencias, voltajes mediante BIOS, RMClock y MemSet. Los resultados en Everest son ciertamente espectaculares.

Escritura en memoria en Everest, casi 6.6 GB/s.

Test de copia de memoria, casi 7 GB/s.

Excelente latencia en Prefetch de solo 48.3 ns.

Tests de cálculo en Everest Ultimate:

Cálculo en enteros y branch prediction, CPU Queen.

En estos tests de cálculo puro ya se deja notar la antigüedad del venerable diseño de los cores de los AMD Athlon64.

En resumen, por el precio de un procesador AMD Athlon64 X2 4850e podemos ampliar más de un 100 % las prestaciones de este magnífico y económico portátil AMD fabricado por Acer para su línea eMachines.

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Thermal Pad en ebullición – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Sun, 28 Jun 2009 06:56:00 +0000

Todos los que nos dedicamos al montaje o mantenimiento de sistemas somos conscientes de que muchas veces los sistemas de refrigeración de los portátiles son justos y otras incluso insuficientes, sometiendo al hardware a excesos de temperatura claros.

La interfaz térmica ha sido desplazada del núcleo por exceso de temperatura.

Die de un Intel Dothan 90 nm 2 MB L2 con claros signos de Pump Out y Dry Out.

Los diseñadores de portátiles siempre se escudan en los mecanismos de protección térmica que los grandes fabricantes de procesadores (Intel y AMD) implementan en sus diseños (thermal throtling, thremal trip, …) Pero demasiadas veces llevan estos sistemas al extremo.

Como vemos, el thermal pad ha llegado a hervir y se ha desplazado…

Como es lógico, y viendo el estado de la interfaz térmica con el die del procesador practicante seco, las temperaturas de funcionamiento eran muy elevadas, llegando a los 84 ºC en reposo en el escritorio de Windows tras una media hora.

No ejecuté ningún test de estabilidad pues habría disparado los mecanismos de thermal throtling (Thermal Monitor 1 y Thermal Monitor 2) y a los pocos segundos un apagado de emergencia (Thermal Trip).

Detalle.

Tras limpiar correctamente tanto el disipador como el procesador y proceder el cambio de la pasta térmica, todo volvió a la normalidad.

Otros artículos sobre temas de disipación térmica:

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Exceso de temperatura – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Sun, 28 Jun 2009 06:35:00 +0000

Esta semana pasada me llamó un compañero porque uno de los equipos de su empresa daba problemas en el sistema operativo. Me lo trajo, y tras hablar sobre las posibles causas del fallo y tras encender la máquina entramos directamente en BIOS.

La temperatura tras unos 20 segundos de encendido rondaba los 50 ºC, pero lo más alarmante es que subía un grado cada dos segundos. Fui a por la cámara y rápidamente saqué esta fotografía:

97.5 º C en BIOS en menos de un minuto…

Apagué el sistema (antes de llegar a los 100 ºC) y desmonté el ventilador del procesador.

Pese a los casi 100 ºC en CPU el radiador estaba frío al tacto, lo que inevitablemente indicaba una incorrecta aplicación de la interfaz térmica. Esto es lo que encontré:

Prácticamente sin pasta térmica.

Restos en el núcleo del radiador.

Tras limpiar concienzudamente ambas superficies y aplicar la interfaz térmica las temperaturas volvieron a la normalidad con unos 55 ºC en carga 100% en Prime95 Blend en Windows tras 1h.

Para información adicional sobre la correcta aplicación de la interfaz térmica en diferentes procesadores, recomiendo:

Me gustaría ver a quien en su día montó este refrigerador…

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Core i7 920 D0. Entrega del sistema – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Wed, 17 Jun 2009 20:43:00 +0000

Tras alrededor de un mes de pruebas y tests he terminado la validación de este sistema que está destinado a cálculos críticos con software programado y compilado especialmente para él.

Se trata de cálculos matemáticos de simulaciones numéricas de dinámica de fluidos en microgravedad, se lanzan ocho threads por cada sistema Core i7 que se “afinitizan” cada uno a una CPU lógica para conseguir la mayor velocidad de cálculo.

Captura de PerfMonitor para la CPU lógica 0.

Como podemos ver, unos 3800M instrucciones por segundo ejecutadas y retiradas con picos cercanos a los 5000M. Las tasas de acceso al LLC (la caché L3 de 8 MB) son muy bajas, sobre 17M de accesos por segundo o un acceso cada 228 ciclos (debido a la casi perfecta tasa de aciertos de las caches L1d y L2).

De estos accesos solo de un 50 a 65% son aciertos de L3 y el resto accesos a memoria a través del triple channel DDR3 a 1450 MHz y latencias 7-7-7-21 1T. Podemos concluir de ello que cada 460 ciclos de promedio es necesario acceder a RAM (con una latencia de unos 30 ns).

Análisis del subsistema de Branch Prediction:

Branch prediction en PerfMonitor.

Como vemos, en este tipo de cálculos cada cinco instrucciones hay prácticamente un Branch. debido a la cuidada programación y al profiling realizado hemos conseguido tasas de acierto de casi el 100%, dando únicamente un 0.3% de fallos de predicción que obliguen a vaciar el pipeline y reiniciar el stream de instrucciones.

Al ejecutar cada instancia en una CPU lógica diferente se evitan poluciones de caché, aumentando la tasa de aciertos y evitando que el sistema operativo cambie de procesador el cálculo, con la pérdida de prestaciones asociada.

CPUs lógicas en Intel Core i7.

Core i7: distribución de CPUs lógicas versus núcleos de ejecución.

Mejora de refrigeración

Dadas las cargas de trabajo continuas a las que se ve sometida la máquina hay que prestar especial atención a la ventilación del sistema.

En primer lugar procedí ala instalación de un ventilador sobre el chipset X58:

Intel X58: ventilador sobre el radiador.

Lo siguiente es crear un canal de ventilación directo desde el frontal a la parte posterior con un flujo de aire lo más laminar posible para conseguir una refrigeración eficiente.

Sustituyendo las tapas plásticas originales de las bahías de 5 y cuarto por unas metálicas perforadas y añadiendo un ventilador trasero de salida de alto caudal he conseguido prescindir del ventilador frontal necesario en otros de mis montajes.

Core i7 920 D0: canal de refrigeración.

Detalle del frontal.

Así he conseguido temperaturas muy satisfactorias de unos 69 ºC en Prime95 a 3.8 GHz en núcleos y 3620 MHz en Uncore en el núcleo más caliente y tras unas 60 h continuas.

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Thermaltake Element S y dos sistemas Core i7 – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Wed, 10 Jun 2009 18:47:00 +0000

En este artículo voy a detallar el montaje de dos sistemas core i7 920, ambos montados en una placa base Asus P6T y con 6 GB de DDR3 1333.

Son dos máquinas que están ajustadas en valores nominales, sin modificaciones fuera de especificación.

Ambos sistemas pasando Memtest86+.

Disipador Noctua y nVidia 9500GT en uno de ellos.

Disipador Scythe Katana y nVidia GTX 285 para el segundo sistema.

Como vemos son dos sistemas muy diferentes, diseñados con diferentes requisitos en mente pero con varios componentes en común.

El que monta la nVidia 9500 GT va destinado a correr máquinas virtuales con varios sistemas operativos simultáneos, en cambio, el segundo sistema va a ser un sistema doméstico para juegos.

Los ventiladores han sido elegidos por los clientes, aunque se me antoja escaso el Scythe Katana 1366 para un Core i7 920. Las temperaturas en carga 100% con frecuencias y voltajes nominales son de 71 ºC en el núcleo más caliente en Prime95 In Place Round off Checking.

Detalle del anclaje del disipador Noctua 1366.

Se aprecia la construcción del disipador de la NV GTX285 de 1 GB.

Si os fijáis, en esta fotografía podéis observar mi ya venerable cámara reflejada. El polvo que se observa es el acumulado en solamente una hora…

GTX 285, otra vista.

El conjunto de radiador – ventilador Scythe Katana.

Scythe Katana, detalle de la base.

Asus P6T: radiador sobre los reguladores de voltaje.

Scythe Katana al 100% de giro. No va muy sobrado…

71 ºC en Prime95.

El sistema ya montado en la torre Thermaltake.

Detalle del interior donde se aprecia el ventilador de salida superior.

Pese a la apariencia, la ventilación no es excepcional, aunque tampoco mala.

La ventilación de la torre Thermaltake Element S la califico como buena, pero nada más. teniendo en cuenta que cuenta con cuatro ventiladores montados de serie, podría decir que incluso mediocre. Su precio es de unos 110 € con IVA.

El ventilador trasero es el más ruidoso de los cuatro, con una huella acústica algo molesta.

Ventilador lateral de entrada.

Ventilador superior de salida.

Ingenioso: conexión del ventilador de la tapa lateral.

GTX285 en Furmark: 86 ºC.

Enrutado del cableado posterior.

Frontal de la torre.

Las temperaturas en Prime95 In Place con el refrigerador Noctua son de 64 ºC, 7 º menos que con el Scythe Katana… les separan en precio 30 €.

Mañana los entrego a sus dueños tras pasar los tests de rigor.

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Increíble pero cierto – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Mon, 08 Jun 2009 20:47:00 +0000

A veces la intuición nos indica que algo va mal y con el paso del tiempo se demuestra que no íbamos mal encaminados. Esto es lo que ha ocurrido en un sistema que estoy validando estos días basado en un Core2Quad Q9450 basado en dies Penryn de 45 nm y 6 + 6 MB de caché L2.

Vista interior del sistema.

Esta máquina, que pronto va a cumplir un año, ha empezado a dar muestras de falta de precisión en algunos cálculos ejecutados en el primer núcleo del segundo procesador Penryn, es decir, en la CPU lógica 2.

Por lo demás su funcionamiento es intachable y el cliente me lo trajo inicialmente para mejorar la refrigeración y reducir el nivel de ruido.

El equipo pasando el test de memoria por excelencia: Memtest86+.

El primer paso fue un test de memoria utilizando Memtest86+ para descartar fallos de memoria o del subsistema de memoria (chipset…) de unas 80h de duración. Tras pasarlo satisfactoriamente, proseguí con las pruebas ya en el sistema operativo.

Empecé con Prime95 en sus varias modalidades de test. Pasó perfectamente los test Small FFT e InPlace durante unas 72h cada uno y llegó el turno de Prime95 Blend.

Tras 18h todo parecía normal, pero a la vuelta del fín de semana…

Error de cálculo en Prime95 tras más de 60h de test.

Esta mañana he encontrado el sistema como podéis ver en la captura, con un error de cálculo ocurrido sobre las 3:30h de la madrugada, tras más de 60h de test.

Siempre insisto, y sé que a veces hasta la saciedad, pero Prime95 es un excelente tests de estabilidad. Al fin demostré que fallaba el tercer núcleo del procesador Core2Quad. Como se suele decir, la dedicación y la paciencia suelen dar sus frutos…

Problema zanjado.

Ventilador de 12 cm sobre el Artic Cooling Freezer7.

Sobre el sistema de refrigeración, las mejoras han consistido en lo siguiente:

He sustituido el ventilador original del excelente disipador Artic Cooling Freezer7 por uno de 12 cm de 2000 rpm con una huella acústica más tolerable (con un posicionamiento ciertamente poco ortodoxo) y el trasero de la torre por un Tacens de 12 cm.

Con esta colocación se consigue una buena refrigeración del chipset y de la memoria.

Al estar el FSB a 1600 MHz y la memoria ajustada con timings 4-4-4-12 (con performance Level optimizado), los requerimientos de refrigeración en estas áreas se incrementan considerablemente (pese a que todos los voltajes, excepto el Vcore y VDIMM están en sus valores mínimos).

Ventilador descentrado para dirigir flujo hacia el chipset Intel P35.

Es muy importante dirigir el aire no solo hacia el radiador del procesador, sino hacia el chipset y memoria y también hacia los reguladores de voltaje del procesador que están situados tras él en la placa base.

Detalle del montaje.

Así se consigue un excelente compromiso entre sonoridad y rendimiento térmico, siendo las temperaturas de núcleos inferiores que con el ventilador original.

El ventilador bien sujeto, a prueba de bombas.

Hay que ser cuidadoso con este tipo de montajes pues pueden producir conducción de vibraciones desde el bastidor del ventilador a la placa base y acabar con un sistema más ruidoso que al inicio, por ello siempre se deben aislar convenientemente.

Disipador de aluminio negro pasivo sobre el chip de la SVGA.

Para terminar con el acondicionamiento acústico, el conjunto radiador - ventilador de la tarjeta gráfica ha sido sustituido por un radiador adecuadamente dimensionado para las necesidades del procesador gráfico. Así ha sido posible hacerlo trabajar pasivamente sin necesidad de ventilador.

Vista general.

Ventilador de 14 cm añadido para el disco duro.

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Sistemas de altas prestaciones. Core i7 920 stepping D0. Parte II – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Tue, 26 May 2009 20:49:00 +0000

En este artículo voy a detallar algunos de los resultados experimentales de este sistema que estoy validando desde hace aproximadamente una semana, y del que ya hace unos días escribí un primer esbozo y en LowLevelHardware mostré pruebas preliminares en Memtest86+ 2.11 referentes a su escalada de velocidad variando la frecuencia del Uncore.

Este es el séptimo equipo Core i7 para este magnífico cliente en 2009 y va destinado a tareas críticas en las que no puede sufrir ningún error de cálculo y además su utilización será ininterrumpida durante toda su vida útil.

3.8 GHz cores, 3.624 GHz Uncore, 1448 DDR3 7-7-7-21 1T.

De hecho, este cliente, fue uno de mis profesores en mi etapa universitaria… pero bueno, esto más bien son batallitas... Vayamos a lo importante.

Se trata de un Core i7 stepping D0 en una placa base Asus P6T con 3 GB de DDR3 1333 en triple channel. Debido al uso muy concreto al que va destinado (cálculo numérico en simulaciones matemáticas de dinámica de fluidos en condiciones de microgravedad) no necesita de más memoria.

Ocho de estos cálculos concurrentes (uno para cada CPU lógica) consumen exactamente 1 GB de RAM.

En reposo 2172 MHz.

WinRAR 32 bit:

WinRAR eight threaded en WinXP Pro SP3.

Más de 5000 KB/s, concretamente 5315 KB/s, un resultado verdaderamente excepcional e inalcanzable para ningún otro procesador no basados en arquitectura Nehalem.

Fritz Chess Benchmark:

14036 Knodos/s.

Fritz es un test de velocidad de enteros, no de coma flotante. A los que les guste el ajedrez y sepan de computación y algoritmos sabrán que es una prueba intensiva del mecanismo de branch prediction, con una implementación sobresaliente en Core i7.

wPrime 2.00

32M en 6.874 s y 1024M en 210.749 s.

Este es un test eminentemente de las unidades de coma flotante y el cálculo de 1024 millones de decimales también es intensivo de memoria y caché L3.

Temperatura máxima absoluta:

Pico absoluto de 74 ºC.

Para buscar el pico máximo absoluto de temperatura de procesador y tras muchas pruebas he comprobado experimentalmente que el mejor test es Prime95 en modo InPlace y con Round off Checking activado.

Este modo, de entre los tres posibles en Prime95, produce el máximo estrés, consumo y temperatura en los procesadores Core i7 con su arquitectura actual Nehalem de 45 nm.

Como vemos, tras más de 45 horas de test continuo con la torre cerrada y sin aire acondicionado el máximo fueron 74 ºC en el núcleo más caliente y 69 ºC en el de menor temperatura.

Carga concurrente RT HDR IBL y Prime 95

En este modo la temperatura máxima decrece hasta los 69 ºC.

Estas pruebas de carga combinada las ejecuto para ver la respuesta de la fuente de alimentación y medir las temperaturas internas de los distintos componentes en carga máxima.

Ancho de banda y latencia de memoria y cachés:

Captura en Everest de las prestaciones del subsistema de memoria.

Memoria RAM:

Lectura: 19140 MB/s
Escritura: 20182 MB/s
Copia: 18589 MB/s
Latencia: 30.4 ns

El término resultados excepcionales resulta escaso para números de tal calibre, sobretodo teniendo en cuenta que se trata de los módulos de memoria DDR3 más económico, los Kingston DDR3 1333 latencia 9.

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Sistemas de Altas Prestaciones: GA X58-UD5. Actualizado – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Tue, 26 May 2009 19:57:00 +0000

Estoy validando un sistema basado en un Core i7 920 y una excelente placa base Gigabyte GA X58-DS5 con un triple channel de 6 GB DDR3 1333.

Core i7 920 en Gigabyte GA X58 UD5.

Para empezar he procedido a tomar medidas de ancho de banda de memoria tras haber optimizado estrictamente todos los parámetros de la BIOS.

Detalle del chipset X58.

Los timings de memoria en todos los casos son 7-7-7-21 1T @ 1.64 V. Los módulos son unos simples Kingston de 2 GB DDR3 1333 9-9-9-24 2T @ 1.50 V.

Sistema con frecuencias nominales:

Cores 2.666 GHz, Uncore 2.666 GHz, DDR3 1333.

Valores de referencia: 14667 MB/s en memoria principal y 28408 MB/s en caché L3. Obtenido con todos los componentes a frecuencias y voltajes nominales. Memoria DDR3 1333 9-9-9-24 1T @ 1.5 V.

Ajustes fuera de especificación:

Aumento BCLK hasta los 175 MHz y ajusto los timings de la DDR3 a 7-7-7-21 1T @ 1.64V.

Cores 3.5 GHz y DDR3 1400 MHz, voy variando la frecuencia del Uncore aumentando su multiplicador de uno en uno.

Cores 3.5 GHz, Uncore 2.8 GHz, DDR3 1400.

Cores 3.5 GHz, Uncore 3.15 GHz, DDR3 1400.

Cores 3.5 GHz, Uncore 3.325 GHz, DDR3 1400.

Aquí tenemos el incremento de ancho de banda, de 15556 MB/s a 17157 MB/s (un 10.3 %). Cores X20, Uncore X19.

Cores 3.5 GHz, Uncore 3.5 GHz, DDR3 1400.

Al llegar a la sincronía entre cores y uncore no apreciamos variación alguna. Seguimos aumentando el multiplicador del Uncore.

Cores 3.5 GHz, Uncore 3.675 GHz, DDR3 1400.

Sin variaciones relevantes.

Aumento el BCLK a 181 MHz para frecuencias de core y Uncore de 2620 MHz:

Cores 3.620 GHz, Uncore 3.620 GHz, DDR3 1448.

Sin Turbo Mode: cores 2.62 GHz, uncore 2.62 GHz. En Windows y con Turbo Mode X21 obtenemos 3.8 GHz en los núcleos.

Intel Core i7 síncrono a 4.0 GHz:

Core i7 4 GHz: BCLK 200, Cores 4.0 GHz, Uncore 4.0 GHz, DDR3 1600 9-9-9-24 1T.

Únicamente se aprecia un aumento de velocidad en las cachés L1, L2 y en la L3 de 8 MB hasta los 42106 MB/s. Ésta última, como sabemos, se rige por la frecuencia del Uncore, en este caso 4 GHz.

Asus Triton 88.

De todos modos, nos encontramos en una zona de diminishing returns. Apenas hay diferencia de ancho de banda de memoria entre la configuración síncrona a 3.62 GHz y a 4 GHz. Esto indica una adición de latencia por parte en la CPU o la placa base (por parte de la BIOS) que detecta el BCLK elevado (a parte del aumento de timings a 9-9-9-24 1T).

Las memorias utilizadas: 6 GB DDR3 1333 CAS9 Kingston.

… sin duda, unos interesantes resultados que requieren análisis.

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Dos Core i7. Stepping D0 y C0/C1 – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Mon, 25 May 2009 18:26:00 +0000

Esta mañana he estado testeando dos sistemas, de uno de ellos ya os he hablado en un artículo de LowLevelHardware, se trata de un Core i7 D0 configurado a 3.8 GHz (X21 Turbo Mode) con el Uncore a 3.620 GHz (X20) y QPI a 6.5 GHz (multiplicador nominal).

El nuevo procesador stepping D0 es totalmente diferente de cara a la configuración fuera de especificación. Con mucho mayor rango de frecuencia y a voltajes más moderados. Una verdadera delicia.

Dos Intel Core i7: a la izquierda el D0 a 3.8, a la derecha el C0/C1 a 2.66.

El otro equipo, un C0/C1, está configurado nominalmente a 2.66 GHz con el Uncore a 2133 GHz con 6 GB de DDR3 1066 y QPI @ 4.8 GHz. Está pasando Prime 95 Blend en Windows Vista 64 para asegurar la estabilidad de la memoria después de haber pasado correctamente Memtest86+ 2.11.

Ventiladores cambiados en el refrigerador Noctua.

El cliente quería un “toque luminoso” y me vi obligado a cambiar los ventiladores originales por estos más coloristas:

En próximos artículos presentaré resultados experimentales y capturas del Sistema de Altas Prestaciones que estoy validando estos días, basado en el stepping D0, y que me llevará aproximadamente una semana más de trabajo dado el uso extremadamente exigente y continuo al que se verá sometido durante toda su vida útil, estimada en un año.

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Sistemas de Altas Prestaciones. Embalado interior – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Sun, 24 May 2009 16:16:00 +0000

En este artículo describo mis esfuerzos para garantizar que esta máquina llegará en perfectas condiciones a su destino ya que tiene por delante más de 500 km.

Sistema antes de empezar el proceso.

Las bahías de discos duros, arriba el VelociRaptor, debajo el Caviar Black.

Sujeción de la ATI HD 4890 contra la fuente de alimentación Corsair.

Asus Triton 88 asegurado por su derecha.

El Triton 88 sujeto por los cuatro lados.

Debo asegurarme de que durante el transporte no hay flexiones excesivas que puedan dañar ningún elemento, hay que prestar especial atención a:

La tarjeta gráfica con el slot PCIEx.
El refrigerador Asus Triton 88 que podría dañar la placa base por su peso.

Otra perspectiva.

Amortiguación añadida para hacer presión contra la tapa lateral.

De este modo ya he hecho lo que está en mi mano, esperemos que “los señores transportistas” cumplan su función con delicadeza.

Ya con la tapa lateral montada.

Todo amortiguado y bien sujeto.

Otra perspectiva.

Vista desde el ventilador de salida superior.

Listo para meter en el embalaje.

Ya dentro del embalaje.

Cerrada la primera caja…

… y la segunda.

En este segundo paquete va la documentación, drivers, facturas, cableado, manuales…

Espero que lleguen intactos a su destino…

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Sistemas de altas prestaciones. Embalado I – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Sat, 23 May 2009 19:05:00 +0000

Este próximo lunes procedo al envío por correo asegurado de los dos paquetes que componen el último Sistema de Altas Prestaciones que he diseñado. Como siempre pongo un especial cuidado en el embalado del equipo y de todos los componentes para que lleguen en perfectas condiciones, pues todos sabemos que a veces los paquetes sufren más de lo necesario…

Con esta pieza hago la base del embalaje.

En la parte inferior añado cuatro o cinco capas de cartón a modo de amortiguación y sobre todo ello encajo la caja original.

Ya ajustada en su posición.

En primer lugar superpongo una nueva caja de cartón reforzado sobre la caja original de la torre de modo que el cliente pueda luego desechar el embalaje adicional. Así protejo el embalaje original y además amortiguo los golpes al sistema.

El doble recubrimiento.

El embalaje exterior ya terminado con las etiquetas correspondientes.

Los embalajes originales reforzados con cinta y con amortiguación añadida.

Esta pieza es para asegurar los discos duros durante el transporte.

Pieza de plástico transparente para asegurar posteriormente todos los componentes interiores.

Sobre ella, de gran dureza, irán apoyados los embalajes interiores de la torre.

En el siguiente artículo detallaré el embalaje interior de la torre, el más importante en el caso de equipos montados que tienen por delante cientos de kilómetros.

No hay que dejar nada al azar, y además de contratar una buena compañía de transporte y asegurar el envío mi tarea consiste en hacer todo lo posible para que llegue en perfectas condiciones.

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Sistemas de altas prestaciones. Core i7 920 stepping D0 – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Thu, 21 May 2009 06:54:00 +0000

Hoy empiezo las pruebas preliminares de un sistema basado en el nuevo stepping del procesador Intel Core i7 920, ya hice un pequeño comentario sobre esta nueva revisión del núcleo Nehalem en LowLevelHardware.

Para un análisis de las prestaciones y capacidad de incremento de frecuencia de este procesador remito a un artículo de hoy mismo en LowLevelHardware en el que analizo la influencia del reloj del uncore en el ancho de banda de memoria y la velocidad de la caché L3 de 8 MB.

Los preciados procesadores Core i7 stepping D0.

Como he señalado en varias ocasiones, estas máquinas van destinadas a un tipo de cliente muy exigente y con un perfil de usuario muy concreto:

“Serán máquinas destinadas a cálculo continuo y paralelo sin interrupciones en simulaciones numéricas. Lo que requiere total exactitud y precisión en los resultados, además de la máxima velocidad (cada cálculo son unas dos semanas y media) y no se puede permitir el más mínimo error.”

Hay que tener en cuenta que estos sistemas tratan con datos importantes y sus resultados tienen que tener garantía de validez.

En LowLevelHardware enseñé a distinguir el D0 del anterior stepping C0/C1.

Una característica sobresaliente de esta nueva revisión es su mayor potencial de frecuencia no solo en núcleos sino también en el uncore, es decir, las controladoras de memoria y caché L3 de 8 MB unificada.

i7 920 D0 ya en la placa base.

Como Asus y muchos otros fabricantes acostumbran a hacer, en esta placa base (una P6T) han cubierto parte del disipador del chipset X58 con una lámina de aluminio. He procedido a eliminarla y le he buscado una mejor ubicación.

El radiador del North Bridge de la P6T.

En este caso es un simple disipador de aluminio azul con un heat pipe que discurre hasta los reguladores de voltaje, pero dado su diseño, y en combinación con el ventilador elegido (un Asus Triton 88) es muy eficiente y mantiene al X58 a buenas temperaturas incluso en overclock.

Pese a su pequeño tamaño goza de una buena área de disipación.

Otra vista.

Vista general de la placa base.

Radiador del South Bridge ICH10.

El radiador del chipset X58 refrigerado por el caudal proveniente del Triton 88.

La temperatura de este radiador son unos meros 45ºC gracias al “chorro de aire” que incide directamente sobre él proveniente del ventilador del Asus Triton 88. Temperaturas medidas con sensor IR.

Pasando los primeros tests de memoria.

Tras unas 24h procederé a la instalación de sistema y empezaré las pruebas en Windows.

Es un placer diseñar sistemas de este calibre y más cuando son para clientes que saben apreciar la calidad y un trabajo bien hecho.

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Consumo sistema Core i7 fuera de especificación – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Wed, 20 May 2009 20:25:00 +0000

Estos días estoy ultimando la validación de un Sistema de Altas Prestaciones sobre el que ya he escrito varios artículos.

Entre las pruebas finales incluyo medidas reales de consumo en varios escenarios. La medida es en el enchufe a 220V, es decir, teniendo en cuenta las pérdidas en la fuente de alimentación. Este es el consumo total y real del sistema.

Recordemos la configuración de esta máquina:

Torre Cooler Master HAF RC 932 KKN1 GP

Placa base Asus P6T DeLuxe V2

Host Clock 175 MHz

Procesador Intel Core i7 920 @ 3.675 GHz 1.30 V

Uncore / caché L3 @ 2.8 GHz 1.25 V

Refrigerador de procesador Asus Triton 88 regulado

Pasta térmica Artic Cooling MX2

Memoria: 3 módulos de 2 GB DDR3 @ 1400 7-7-7-21-1T 1.62 V para un total de 6 GB

Tarjeta Gráfica ATI Radeon HD4890 1GB GDDR5

Sistema operativo Windows Vista 64 Home Basic

Disco duro 1: WD 1500HLFS 150 GB VelociRaptor 10000 rpm

Disco duro 2: WD 1001FALS 1 TB Caviar Black 7200 rpm

Lector BluRay grabador DVD Pioneer

Lector multitarjetas

Fuente Corsair TX 750W

Consumos medidos:

Fuente OFF: interruptor de la fuente de alimentación en OFF.

Fuente ON: interruptor de la fuente de alimentación en ON.

BIOS: sistema en la BIOS sin actividad.

Idle Vista64: en el escritorio de Vista64 en reposo.

RT HDR IBL: test de DirecX9.0C para la ATI HD4890.

FurMark Stress: Test de DirectX10.1 para la ATI HD 4890. Máximo stress gráfico.

Perfect Disk: consumo desfragmentando el VelociRaptor 150GB.

P95 SFFT, P95 InPlace, P95 Blend: Tests de Prime95.

P95 SFFT, P95 InPlace, P95 Blend + FurMark: tests de carga combinada máxima.

Core i7 a 3675 MHz con 6 GB y ATI HD4890.

Como vemos, este equipo, ya en el escritorio de Vista64 consume unos respetables 171W debido a su diseño fuera de especificación y al consumo ya en reposo de la ATI HD 4890 que ronda los 65 – 90 W.

En cuanto lanzamos un cálculo intensivo como Prime95 saltamos a unos 285W (114W más) siendo este un test puro de procesador. Al ejecutar P95 Blend utilizamos más la memoria RAM por los tamaños de FFTs y llegamos a los 295 W. Y en caso de P95 InPlace obtenemos el consumo máximo del procesador con 301W con una intensísima actividad de la caché L3.

RT HDR IBL no es capaz de apurar la capacidad de la ATI HD 4890, ya que es un test de DirectX9.0C. Aunque es cierto que lo ejecuté por defecto y podía haber endurecido algo sus requerimientos.

FurMark en cambio, al ser DirectX10.1 y por haber utilizado el modo de máximo stress llegó a los 273 W de consumo con un aire de salida de la SVGA realmente caliente. La temperatura máxima de la GPU fueron 64ºC, un excelente resultado que habla positivamente de la ventilación del sistema.

Y llegamos a los modos de stress combinado de Prime95 en sus diferentes modos y Furmark con pico en los 426W.

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Disipadores con heat pipes direct touch – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Mon, 18 May 2009 20:30:00 +0000

Hace unos días apareció un cliente con problemas de temperatura en su sistema y de modo excepcional no era por exceso de suciedad o mal mantenimiento.

Nunca me han gustado, por razones objetivas, los disipadores de procesador con contacto directo entre los heat pipes de cobre y el heat spreader del procesador.

Disipador con contacto directo con los heatpipes. Corrosión del aluminio (manchas grisáceas).

Las dos razones que me llevan a no recomendarlos son las siguientes:

Un rendimiento térmico menor.
Aparición de corrosión en la interfase disipador-procesador.

La corrosión se aprecia por la presencia de manchas de color gris oscuro de óxido de aluminio en la huella de la interfaz térmica.

La alúmina es un mal conductor térmico.

Restos de óxido de aluminio sobre el procesador.

El sistema del cliente presentaba temperaturas anormalmente elevadas con un disipador y ventilador perfectamente limpios, lo que me hizo sospechar de un problema con la interfaz térmica.

Otra vista.

Tras limpiar tanto el procesador como la base del refrigerador de CPU y aplicar pasta térmica de nuevo recuperó las temperaturas nominales.

Base del disipador tras la limpieza.

De todos modos alerté al cliente sobre que este fenómeno reaparecería en el futuro y que la única solución era sustituir el disipador por un modelo diferente con base de cobre pasivado con zinc.

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Sistemas de altas prestaciones. Mejora de refrigeración – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Tue, 12 May 2009 17:53:00 +0000

El equipo del que trata este artículo es de los primeros sistemas Core i7 que he montado, data de finales de 2008. Dadas las circunstancias de entonces era muy difícil conseguir sistemas de ventilación adecuados y el cliente decidió configurarlo con el ventilador original Intel. Además, la torre era de su anterior equipo, el primer Core2Duo que monté, allá por 2006.

Puntualizar que este sistema no está configurado fuera de especificación sino a frecuencias nominales, en parte por las limitaciones de disipación térmica.

Core i7 920. El sistema con el ventilador original Intel.

Este equipo solo cuenta con 2 GB de DDR3 1333MHz en dos canales, como SVGA una ATI HD4850 512 MB y dos discos duros SATA2 de 500 GB. Aunque parezca una configuración extraña, está adaptado a las necesidades del cliente y pensad que a finales de 2008 el precio de la memoria DDR3 no era ni mucho menos el actual…

ATI HD4850. La suciedad habitual en la SVGA.

Intel DX58SO. Otra vista del sistema de refrigeración.

Como podéis imaginar, con semejante ventilador, el procesador Core i7 920 subía a temperaturas insoportables en carga máxima. Lo primero que hice fue cambiar el ventilador de salida de 12 cm por uno nuevo Xilence (se aprecia en la primera fotografía) y cambié una de las tapas de las bahía de los dispositivos ópticos por una perforada.

Tapa perforada para permitir mayor flujo de entrada.

Y ya en Windows me dispuse a tomar las temperaturas iniciales en carga máxima con el ventilador estándar.

Core i7 920 con ventilador estándar Intel en reposo.

Como vemos, en el escritorio sin carga de proceso, mantiene unas temperaturas satisfactorias de 35 a 42 ºC. Esto es debido al muy superior diseño de clock gating y la desconexión completa de los cores inactivos en los Intel Core i7.

Apliquemos estrés en las ocho CPUs lógicas con Prime95:

En carga 100%, en solo cinco minutos estamos ya en 75 – 79 ºC. Inaceptable.

Los procesadores core i7 sufren de una disipación térmica extrema que pone en aprietos hasta a los sistemas de refrigeración más refinados, no digamos al pequeño ventilador referencia Intel.

Triton 88 sobre el referencia Intel. No es lo mismo…

Como vemos la superficie de disipación no es ni por asomo parecida.

Me dispuse a sustituir el minúsculo y claramente insuficiente ventilador referencia por un flamante Asus Triton 88.

El pequeño refrigerador trabajaba al límite de su capacidad.

Huella de interfaz térmica. Nada más desmontar el disipador.

Se aprecia perfectamente la forma ovalada dejada por las zonas de mayor disipación.

Los procesadores Core i7, como detallé en un artículo anterior, por su peculiar geometría con los cuatro núcleo en línea distribuye el flujo calorífico a lo largo del heat spreader como vemos aquí:

Transparencia del die de Nehalem.

La huella en el núcleo de cobre del disipador es similar.

Asus Triton 88. Seis heatpipes dobles y mucha superficie de disipación.

Una limpieza exhaustiva del procesador…

Triton 88 ya montado en la placa del cliente.

Cambio de interfaz térmica del North Bridge:

Viendo el estado de la pasta del procesador y sabiendo que el chipset Intel X58 alcanza temperaturas cercanas a los 100ºC en torres con ventilación deficiente decidí, ya que tenía la placa base desmontada, cambiar la interfaz térmica. Para ello utilicé Artic Cooling MX2.

Disipador de aluminio del X58 en la Intel DX58SO.

X58 al desnudo, todavía con los restos de thermal pad. Se aprecia un hot spot en el centro del die.

Restos de thermal pad en el disipador.

Detalle.

El X58 limpio y listo para aplicar la interfaz térmica.

Tras el montaje y una limpieza general…

Todo ya montado y listo para pasar los tests de estabilidad.

Como vemos, en esta torre el Triton 88 entra verdaderamente muy ajustado.

Dos sistemas Core i7 en paralelo, muy diferentes pero con puntos en común.

Pruebas térmicas:

Ya con el Triton 88 y en las mismas condiciones tras 1h y 40min de Prime95.

Las temperaturas de los núcleos en carga 100% han disminuido más de 30ºC. Con el ventilador estándar a los 15 minutos llegaba a unos 86ºC y subiendo, ahí decidí abortar el test. Según Intel, la temperatura crítica para los procesadores Core i7 se sitúa en los 100ºC.

Con carga combinada Prime95 y RTHDRIBL:

Sobre 60ºC.

La temperatura de los cores bajaba al ejecutar concurrentemente Prime 95 junto a RTHDRIBL, ya que bajaba el IPC por polución de cachés.

Nada más cerrar RTHDRIBL se produce un aumento leve de temperatura en cores.

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Sistemas de altas Prestaciones. Metodología de validación – ProfessionalSAT

noreply@blogger.com (Carlos Yus) — Mon, 11 May 2009 16:39:00 +0000

Esta última semana he estado centrado en el montaje y ahora mismo en la fase de validación final, ya realizando los controles de temperaturas con ejecuciones de tests superiores a las 24h en carga 100%.

Gracias a la excelente ventilación tras más de 1h en Prime95 Blend ocho threads no llega a los 60ºC.

La primera prueba que ejecuto en un sistema nuevo es Memtest86+ durante al menos 24h en condiciones reales de funcionamiento, es decir con la torre cerrada y todos los componentes conectados.

Memtest86+ en ejecución.

Otro sistema que tengo en pruebas pasando Memtest86+, ya lleva 21h.

A las 24h pasadas he concluido el test y he empezado con Prime95.

Si el resultado es satisfactorio procedo a la instalación desde cero del sistema operativo, en este caso un Windows Vista 64 y sus correspondientes drivers. Es en este punto cuando copio un extenso conjunto de tests y pruebas portables e instalo dos o tres que no existen en versión portable.

La primera prueba ya en el escritorio de Windows siempre es Memtest for Windows, ejecuto una instancia por núcleo / core del procesador asignando la afinidad manualmente en el administrador de tareas.

Vista64 ejecutando ocho instancias de Memtest Memory Diagnostic.

Como vemos, no queda memoria libre y el uso de los ocho procesadores lógicos es plano del 100%, consiguiendo así carga máxima. Esta prueba es recomendable que dure al menos unas 12 horas.

Ahora llega el turno de los tests de procesador, tests de cálculo puro. El primero y más importante es Prime95.

Prime95 SFFT tras 3h y 10 minutos. Temperatura máxima 64ºC.

Prime95 es un excelente programa para poner a prueba la estabilidad de un sistema y más si opera fuera de especificación. Tiene tres modos de funcionamiento, que como explique en un artículo de SATSoftware son los siguientes:

Small FFTs. Fast Fourier Transformations (FFTs) de pequeño tamaño, de 8 a 64 KB. Máximo stress de las unidades de coma flotante, los datos caben en caché L2 y prácticamente no testea memoria. Este modo prueba únicamente el procesador y en menor medida la caché L2 y poco más. Uso de memoria cero. Es el mejor test de cálculo puro.
In-place large FFTs. FFTs de 128 a 1024 KB, en CPUs actuales (Core2Duo, Core2Quad, AMD Phenom.) los datos caben también en L2 o en su caso L3. Testea algo de memoria principal, uso de memoria 8 MB. Según los desarrolladores del software aquí se produce la mayor disipación térmica. Según mis pruebas no siempre es así.
Blend. Prueba concienzudamente la memoria puesto que utiliza FFTs de 8 a 4096 KB. En equipos con 2 GB utiliza unos 1750 MB de RAM. El modo de mayor disipación térmica en Athlon 64 X2 altos de gama (6000+ y 6400+).

Personalmente ejecuto sobre 24h cada test, ya que más de una vez me ha fallado a las 10 o 15h… Hay que ser estricto. Y recordar que es necesario activar la opción round off checking.

Cuando estos han concluido empiezo con las pruebas de carga combinada. Normalmente utilizo combinaciones de Prime95 con RTHDRIBL y Unigine Tropics a la vez que ejecuto desfragmentaciones de disco o escaneos del antivirus.

Prime95 SFFT + RTHDRIBL. Carga máxima en procesadores y tarjeta gráfica.

En la captura, se ven todas las ventanas, pero la forma correcta de generar carga máxima es maximizar la ventana de RTHDRIBL. Como vemos la temperatura del core más caliente son 60ºC y la del núcleo de la ATI HD4890 58ºC con 63ºC en las controladoras de memoria GDDR5, unos excelentes resultados.

RTHDRIBL, como explico en un artículo que le dediqué, es un test de DirectX 9.0C. Como sabéis la HD4890 de este sistema es una gráfica adherida a la especificación DirectX 10.1, para probar esta característica utilizo Unigine Tropics.

Carga combinada en DirectX 10.1

Como en el caso anterior hay que maximizar Unigine Tropics para obtener la carga máxima.

En estas pruebas de carga combinada máxima es importante que Prime95 esté configurado en el modo SFFT (así se ejecuta con código de las cachés L1), pues de otro modo la carga (medida como IPC) sería muy inferior debido a cache trashing en L2 y L3 y con ello también las temperaturas.

En resumen, no es tarea sencilla el asegurar la estabilidad de un sistema de esta características. Es necesario mucho tiempo, muchas horas de trabajo y dedicación y sobretodo un espíritu de investigación y mejora constante para descubrir el nuevo hardware y los nuevos métodos de validación y stress.

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