Auto-tuning di schede madri ASUS, MSI e Gigabyte alla resa dei conti

I produttori di CPU stanno tentando di integrare all'interno di un singolo chip tutte le funzionalità che in passato erano gestite da chip esterni saldati sulle schede madri. Northbridge e Southbridge presto diventeranno solo un lontano ricordo e alla scheda madre saranno lasciati i soli controller per le caratteristiche accessorie (audio, wi-fi, LAN, Firewire) ed i connettori per il collegamento delle periferiche esterne.

Questo trend ha in un certo senso obbligato i produttori di schede madri a trovare altre strade per potersi differenziare gli uni dagli altri. Sono così nate feature specifiche ed avanzate che stanno caratterizzando questi prodotti come soluzioni progettate per sistemi gaming, server, desktop tradizionali, HTPC e così via.

 

 

Una delle funzionalità che tutti i produttori hanno integrato sulle proprie proposte, reinterpretandola in maniera specifica, è quella legata al tuning automatico del sistema. In parole povere un sistema che overclocca automaticamente i componenti cercando di ottenere il miglior risultato in termini di prestazioni e stabilità. Tecnica che in ogni caso si scontra con le tecnologie turbo integrate nelle CPU delle ultime generazioni e non sempre incontra il favore degli utenti, specie quelli più smaliziati che tendono a preferire modifiche manuali senza alcun intervento della macchina.

Eppure anche per questi ultimi, tecniche di overclock automatico potrebbero costituire, se non un modo per trovare la migliore combinazione possibile, quantomeno quello per avere una base da cui partire che non sia quella di funzionamento a default.

Fatte le dovute premesse vogliamo oggi mettere a confronto le tecniche utilizzate dai tre produttori first tier, ASUS, MSI e Gigabyte. Lo faremo utilizzando schede madri con chipset Intel Z77 per CPU Sandy Bridge ed Ivy Bridge socket LGA 1155 (in futuro ripeteremo questo esperimento anche per le piattaforme AMD), e in particolare basandoci sulle seguenti configurazioni:

 

 

Di seguito trovate una descrizione dei test che eseguiamo e di come li eseguiamo.

• Fritz Chess Benchmark: questo è un tool che misura la potenza del processore di sistema utilizzando il motore per la creazione di giochi di scacchi "Fritz 9 engine". Il risultato del test è espresso in nodi per secondo medi. Il software è fortemente ottimizzato per girare in ambienti multicore ed è capace di attivare fino ad 8 thread contemporaneamente.

• 3DMark06 (versione 1.1.0 Professional): ci permette di valutare le prestazioni grafiche 3D offerte dal sistema. Nel suo computo sono inclusi, in particolare, la CPU, la memoria di sistema ed il controller grafico.

• PovRay (versione 3.7): il tool Persistence of Vision Raytracer (PovRay) permette di creare grafica tridimensionale di elevata qualità. Al suo interno troviamo una scena standard creata proprio per effettuare benchmark sulla CPU che sfrutta la maggior parte delle feature disponibili con questo software. Per rendere ripetibili i nostri test utilizziamo sempre le impostazioni di default del file .ini.

• Cinebench (versione 10): suite di test multi-piattaforma basato sul software di animazione CINEMA 4D ampiamente utilizzato da studi e case di produzione per la creazione di contenuti 3D. Grazie ad esso possiamo valutare le performance del sottosistema CPU seppure l'influenza di chipset, memorie e scheda grafica installate nel sistema non può essere trascurata. Il software esegue un test di rendering capace di sollecitare uno o tutti i core del processore disponibili.

• 7-Zip (versione 9.15 beta): con questo noto software di compressione dati eseguiamo due diversi benchmark. Il primo viene realizzato utilizzando il tool integrato che restituisce una indicazione sui MIPS (million instructions per second) che il sistema è in grado di offrire (potete confrontare i risultati ottenuti con quelli ufficiali e con quelli del vostro sistema). Il secondo invece prende in considerazione una situazione reale nella quale viene richiesto al sistema di comprimere in formato 7z una cartella da 5,36GB contenente 4.379 file di diversa dimensione e tipologia (immagini, testo, html, video, foto, applicazioni) e 536 sottocartelle e poi di decomprimere la stessa. L'operazione di compressione ha una forte dipendenza dalla memoria cache della CPU e dalla memoria RAM installata nel sistema. Quella di estrazione dipende molto, invece, dalla capacità della CPU di gestire le operazioni su interi. In tutti i casi, il software sfrutta abbastanza bene tutte le risorse (core) di CPU a disposizione.

• Handbrake (versione 0.9.4): un software di transcodifica video open-source multipiattaforma e multithreaded con il quale effettuiamo una conversione video di un intero DVD (Codice Swordfish) in formato adatto per i dispositivi Apple iPod, iPhone e iPad.

Tecniche a confronto

ASUS
ASUS utilizza un chip indicato come TPU (Turbo Processor) che può essere interfacciato da bios, da Windows attraverso l'utility AI Suite o ancora tramite uno switch per attivare la modalità Auto Tuning. Questa si accolla il compito di ottimizzare automaticamente il sistema cercando di ottenere da esso maggiori prestazioni fermo restando la piena stabilità. In pratica tale funzione modifica, senza alcun intervento umano, le frequenze di funzionamento di CPU e memoria agendo sul clock di base (BCLCK), sul moltiplicatore della CPU, sul divisore delle memorie e sulle tensioni dei singoli componenti (in particolare su quella della CPU).

Per le nostre prove abbiamo usato una scheda madre ASUS P8Z77-V Pro:

 

 

Queta scheda permette di attivare la modalità Turbo sia da uno switch presente sul PCB e indicato come TPU, sia da una apposita voce del bios. In effetti le due modalità non sono intercambiabili e, mentre lo switch TPU garantisce una leggera ottimizzazione delle componenti del sistema, utilizzando il parametro OC Tuner da bios otteniamo una risposta molto più aggressiva.

 

 

 

Gigabyte
Gigabyte basa la sua tecnica di ottimizzazione delle prestazioni su un sistema software (tra l'altro disponibile anche per le schede degli altri due produttori) incluso nella suite EasyTune. Lo strumento si occupa di modificare frequenze di funzionamento e moltiplicatori senza agire sulle tensioni dei componenti.

La scheda madre in questo caso risponde al nome di GA-Z77X-UD5H, molto simile per caratteristiche alla proposta di ASUS:

 

MSI
MSI storicamente è il produttore che ha dato il maggior risalto alle funzioni di overclock automatico delle sue schede madri e la più forte attenzione affinché queste potessero essere davvero semplici da usare. OC Genie, ora giunta alla seconda generazione, offre una tecnica di miglioramento delle prestazioni che rispecchia questa filosofia: con il computer spento basta pigiare un tasto, avviarlo ed in meno di un secondo si otterranno incrementi prestazionali fino al 36%.

La scheda madre che abbiamo messo sul banco di prova per portare a termine le prove di OCGenie è la Z77A-GD65.

 

 

Il tasto di attivazione della tecnica di MSI è ben visibile a facilmente utilizzabile. La stessa può essere gestita anche mediante una opzione del bios che fa esattamente la stessa cosa del tasto fisico.

 

 

Dopo aver attivato le rispettive tecnologie di overclock sulle tre schede madri in questione, ci siamo trovati di fronte ad un sistema overcloccato secondo i parametri seguenti:

 

ASUS	Gigabyte	MSI

 

I valori di frequenza raggiunti per la CPU sono diversi per ognuna delle schede madri:

• ASUS: frequenza di bus pari a 103MHz, moltiplicatore fisso a 43x, frequenza finale della CPU pari a 4429,6MHz
• MSI: frequenza di bus pari a 100MHz, moltiplicatore fisso a 42x, frequenza finale della CPU pari a 4200MHz
• Gigabyte: frequenza di bus pari a 103,8MHz, moltiplicatore variabile con massimo fissato a 42x, frequenza finale della CPU pari a 4359,6MHz

 

ASUS	Gigabyte	MSI

 

Nel caso delle memorie, questi sono i valori che abbiamo rilevato per i tre casi:

• ASUS: frequenza pari a 824,2MHz (frequenza effettiva di 1648,4MHz) con timings di 9-9-9-27 2T
• MSI: frequenza pari a 933,3MHz (frequenza effettiva di 1866,6MHz) con timings di 9-9-9-27 2T
• Gigabyte: frequenza pari a 803,6MHz (frequenza effettiva di 1661,2MHz) con timings di 9-9-9-25 1T

 

Risultati dei test

Per capire se e quanto fossero efficaci le ottimizzazioni apportate dai tool di overclock automatico abbiamo eseguito una lunga serie di test. Questi sono stati utili anche a vagliare la stabilità del sistema a seguito dell'overclock apportato.

 

 

 

 

I test che fanno espressamente uso della sola potenza di CPU beneficiano notevolmente dell'overclock applicato dalle schede madri Gigabyte e, in primis, ASUS. La scheda madre P8Z77-V Pro è quella che ha maggiormente spinto sulla frequenza della CPU. Segno meno per la tecnologia di MSI che invece riesce a fare come, o addirittura peggio, del Turbo Boost della CPU Core i7-2600K usata per le nostre prove.

 

 

I test di rendering, eseguiti con PovRay 3.7 e Cinebench 10, mostrano una situazione che avvantaggia sempre l'overclock automatico apportato dalle schede madri analizzate. Ancora una volta è la ASUS P8Z77-V Pro ad avere la meglio, seguita a breve distanza dalla Gigabyte GA-Z77X-UD5H e poi dalla MSI Z77A-GD55 che stavolta riesce a superare le prestazioni offerte dalla CPU in modalità Turbo Boost (la differenza resta comunque molto risicata, dell'ordine del 5-10%).

 

Situazione alquanto controversa quella che rileviamo con Handbrake: questa volta i sistemi overcloccati attraverso la tecnologia automatica delle tre schede madri da noi utilizzate per le prove fanno si che si verifichi un degrado delle prestazioni invece di un miglioramento. Addirittura anche con Turbo Boost disattivato otteniamo tempi inferiori!

 

 

Ben più chiaro è lo scenario delineato nel caso di compressione e decompressione file. 7-zip mostra un buon incremento delle prestazioni dovuto all'overclock apportato dalle schede madri in prova. L'aumento dei MIPS si traduce nella riduzione dei tempi necessari a comprimere ed estrarre una cartella. Si noti come i tempi di creazione di un archivio (molto legati alle prestazioni del sottosistema memorie) garantiti dai sistemi overcloccati siano molto simili fra loro mentre differenze più sensibili esistono nei tempi di estrazione.

 

Le prestazioni con applicazioni di creazione dei contenuti risentono anch'esse delle maggiori frequenze di funzionamento imposte al sistema ma a quanto pare è solo la ASUS P8Z77-V Pro quella che mostra d'avere una marcia in più.

 

Miglioramenti interessanti, infine, anche con applicazioni grafiche seppure la sensibilità maggiore la si ottiene alle risoluzioni più basse.

Conclusioni

Lo sforzo dei produttori di schede madri nel proporre nuove tecniche e metodologie capaci di garantire prestazioni più elevate per tutti e senza dover spendere ulteriori soldi nell'acquisto di componenti più performanti è certamente da premiare. Chi non ama simili tecnologie semplicemente può evitare di applicarle: chi invece pensa che possano avere una certa utilità sia nell'utilizzo quotidiano che come base di partenza per poi applicare manualmente ulteriori ottimizzazioni ha effettivamente compreso il loro scopo ultimo.

Purtroppo, però, non in tutti i casi si riescono ad ottenere vantaggi tangibili. Le tre schede madri utilizzate per le prove hanno mostrato un livello di overclock ben differente l'una dall'altra. La soluzione ASUS è quella che ha ottenuto il margine più elevato nella frequenza della CPU disattivando il Turbo Boost e modificando sia il moltiplicatore che la frequenza di bus. La scheda è rimasta invece molto più conservativa sulle memorie. Ad essa è seguita la scheda Gigabyte che ha applicato un incremento della frequenza della CPU quasi pari a quello della ASUS (spingendo sia sul moltiplicatore che sulla frequenza di riferimento). Infine la tecnologia OCGenie di MSI che ha privilegiato l'overclock delle memorie, lasciando il bus a default e innalzando il solo moltiplicatore della CPU.

In tutti i casi la buona notizia è che mai abbiamo notato problemi di stabilità utilizzando, per di più, il dissipatore standard offerto da Intel che ben sappiamo non essere certo la migliore soluzione da overclock. Unico caso strano è stato quello rilevato con il tool di transcodifica video Handbrake che ha reagito quasi in maniera contraria a quanto ci saremmo attesi.

La modalità di attivazione della tecnologia di Auto Overclock premia ASUS ed MSI che permettono di farlo da un tasto presente sulla scheda madre o da una voce del bios in pochissimo tempo (un secondo o meno) oppure da Windows utilizzando apposito software: per la scheda Gigabyte è invece possibile agire solo via software da Windows attraverso una procedura che richiede un tempo non trascurabile dell'ordine di qualche decina di minuti.

Considerando tutte le variabili in gioco chi ne esce vincitore è ASUS che è riuscita ad abbinare flessibilità, stabilità ed efficienza all'interno di una singola tecnica di overclock automatico.