録画PCの異音を直す

2016年に構築した録画PCからなんか変な音がしてきたので、直した、というだけの話。

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録画PCはもともと2016年に作ったものらしく、こんな感じで、Low Profileのスリムなケースに必要なものを詰め込んだ感じになっている。

録画PCといいつつ、録画PC 兼 NAS 兼 gitサーバー 兼…という感じで、ずっと電源オンにしているのでいろんな役割を持たせられていて、結構便利に使っている。

これは組んだ当初の写真。

2016年当時は、Pentium J3710M + DDR3L-1600 8GBx2 だった。


ケースの中はすっきりしていた。(これは2016年当時の写真)


現在はケースは同じなものの構成が多少変わっていて、こんな感じ。

	2016年7月	2021年2月現在
CPU	Pentium J3710	Core i5 7500
コア数	4C/4T	4C/4T
クロック	2.64GHz	3.6GHz
マザー	Asrock J3710M	Asrock H270M Pro4
メモリ	DDR3L-1600 8GBx2	DDR4-2400 8GBx4
SSD1	SanDisk SDSSDXPS480G
SSD2		Corsair MP510 1.92TB x2
HDD	HGST HUH721010ALE600 (10TB)	WD WUH721414ALE6L4 (14TB)
録画	P○3 x2
LAN1	Intel I350-T4 v2
LAN2		Intel X540-T2
OS	Win 8.1 x64 Pro	Win 10 x64 Pro

だいぶいろいろ増強して詰め込み度が増している。

変な音の原因は電源のファンで、なんか回ったり回らなかったりして、回った時にかなりうるさい音を出すようになってしまっていた。

TFX電源はあまり数が多く出ていないし、もちろんそれなりにお値段がする。ファンだけの問題であれば、ファンを交換するだけで直るかも? ということで、自己責任にはなるが電源のカバーをとってファンの交換を試みた。

なお、通常電源を分解すると保証切れとなるだろうし、また万が一電源を誤って壊した状態で通電すると非常に危険なので、作業する際には自己責任で、かつ壊さないよう十分注意して作業したい。

ここからは今回とった写真で、ケース付属のTFX電源のふたを開けるとこんな感じ。(なお、ほこりがやばかったのでこれでも一度掃除している)


電源のカバーはこんな感じでとることができて、そこに2pinの8cmファン(15mm厚)がついている。電源の基盤側も2pinだが、通常入手できる3pinでも挿すスペースはありそうだったので、今回は8cmの15mm厚 (3pin)のものを買って交換した。なお、スペース的に4pinはだめそう。

左が交換前のファン、左が交換後のファン。最近は大きなファンばかり扱っているので、なかなかかわいいサイズだ。



古いファンは取り外してからちょっとさわってみると、回転時の抵抗がかなり強くなっていて、なんか回転軸のところが経年やら熱やらでおかしくなって壊れて、大きな音がするようになっていたのだと思う。まあ2016年の夏からずっと稼働していたので、仕方ないかも。

ファンを交換すると、元通り静かになった。

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というわけで自己責任にはなるけど、ファンの交換で修理できてよかった。これであとまた数年は戦ってもらおう(笑)

Ryzen9 5950XのPBOとCO使用時のCPU温度・VRM温度

今回5950Xを使ってPCを組むときは、冷却に気を使って、PCケースにファンを山盛りにしつつ、マザーボードには電源回路が強力でいかにも冷えそうなヒートシンクのついているB550 AORUS Masterを使ってみた。

そこで今回は結局CPUの温度やVRMの温度はどうなの? というところを確認してみた。

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今回の構成。

CPU	R9 5950X
	定格	PBO+CO
コア数	16C/32T
L2 Cache	8MB
L3 Cache	64MB
Boost	5.0GHz
AVX512	-	-
OC	Default	PBO+CO
Core Voltage	Auto	Auto
PPT/PL1	142W	200W
TDC	95A	150A
EDC	140A	190A
Offset		+200MHz
CO		-10/-15/-25
Uncore	1800MHz
メモリ	DDR4-3600 2ch
メモリ容量	32GB
タイミング	19-20-20-40-1
マザー	Gigabyte B550 AORUS Master
冷却	Fractal Design Celsius+ S28 Prisma
電源	Seasonic FOCUS PX-750
ケース	Fractal Design Define 7 Compact LightTG

ケースの中はこんな感じで、前面につけている280mmラジエータは14cmファンでサンドイッチにして風量を確保できるようにしてある。Fractal Design Celsius+ S28 Prisma の回転数は、Autoモードではなく、PWMモードでマザーボードで手動設定し、ポンプはCPU温度が60℃ぐらいでMAXにする一方で、ファンのほうはさほど回転数をあげないようにしている。



B550 AORUS Masterは電源回路山盛りでさらにいかにも冷えそうなヒートシンクがついていて、簡易水冷でエアフローが少なくても期待できそう。

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定格動作時

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確認方法としては、x265guiExで1080pのエンコード(--preset slow)を2本同時に30分以上実行して、そのときのCPU温度やVRM温度などの情報をHWInfoで取得した。

2本同時に流すのは、高負荷をかけるためと、実際問題1本ではCPUを使い切れないので、2本同時に流してエンコードするのをよくやるため。

まず、電圧(左軸)と動作周波数(右軸)の確認から。動作周波数は3.8GHz～4.3GHzをうろうろ、電圧のほうは1.05V～1.2Vといった感じ。



このときのCPU・VRM温度(左軸)と電力(Package Power,右軸)がこんな感じ。CPU温度は60℃ちょい、VRM温度は45℃ということで、定格で動作させるには余裕たっぷりで、この冷却やVRMは完全にオーバースペックといった感じ。定格で使うのであればもっと安いマザーや空冷で十分かもしれない。

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PBO+CO使用時 (PPT=200W)

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細かいPBOの設定とかはこちら。

こちらもまず、電圧(左軸)と動作周波数(右軸)の確認から。動作周波数はほぼ4.4GHzを維持して時折4.5GHZに到達、電圧のほうは1.29V～1.4Vといった感じ。



このときのCPU・VRM温度(左軸)と電力(Package Power,右軸)がこんな感じ。

まずPPT=200Wなので、Package Powerが200Wで張り付いている。

CPU温度は高いところで85℃ということで結構熱くなってきていて、16コアを4.4GHzで使ってこんなものなら十分というところかもしれないが、これ以上は難しそう。

VRM温度は最大53℃ということで、こちらはまだ十分冷えている。やはりB550 AORUS Masterの電源周りは見た目に違わずよく冷えるようだ。

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今回は5950Xが16コアで、定格だとまだ余力がありそうということで、PBOの使用を前提として冷却に気を使ったPCを組んでみたけど、そのかいあって5950Xの性能をさらに引き出しつつ、長時間高負荷をかけてもCPUやVRMの温度を抑えることができた。

これで、これまで主力で使っていたIntel i9 7980XEのPCより性能がだいぶ上がって、かつ圧倒的に静かなので大満足。(7980XEのほうはかな～りうるさい)

まああとは最近もっと新しいAGESAとかあるらしいので、GigabyteさんがBIOSを公開してくれると嬉しいのだけど…。

→ と思ったらいつの間にかF11が消されてF12というのが来てるけど、更新内容がF11のとこに書いてたのとほぼ一緒なのはこれはいったい…?　(困惑)

Ryzen9 5950Xのメモリ・キャッシュ帯域

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Ryzen9 5950Xのメモリ設定
Ryzen9 5950XでのPBOとCOの効果
Ryzen9 5950Xでベンチマーク
Ryzen9 5950Xのメモリ・キャッシュ帯域

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いつも測っているメモリやキャッシュの帯域を5950Xでも測ってみた。

Zen3ではCCXを統合してL3キャッシュの構成を見直したことが注目されているけど、その効果が確認できるだろうか?

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比較環境
とりあえず、手持ちのCPUで比較してみた。

CPU	Cores	RAM	RAM Timing
i9 7980XE @ 4.0GHz	18C/36T	DDR4-3600 4ch	17-19-19-41-1
Ryzen9 5950X	16C/32T	DDR4-3600 2ch	19-20-20-40-1
Ryzen7 3700X	8C/16T	DDR4-3600 2ch	18-22-22-43-1
Ryzen7 1700X	8C/16T	DDR4-2666 2ch	16-16-16-38-1

測定方法
とりあえず、いつもの自作アプリを使用して測定。(このアプリを作って遊ぶのが主目的なので)

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まず、シングルスレッドのキャッシュ・メモリ帯域から。

5950Xと、前の世代の3700Xを比較するとクロックが上がっているのもあって全体的に帯域が底上げされ、さらにCCXが統合されてひとつのコアから見えるL3キャッシュが32MBまで広がった効果から32MBぐらいまで高い帯域を維持しているのがわかる。

7980XEに関してはAVX512効果でL1/L2の帯域は高いのだけど、L3キャッシュ帯域の低さは謎。なんかSkylake-Xになってメッシュが導入されたときに思ったより性能が上がっていない感じ。

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次に、マルチスレッドのキャッシュ・メモリ帯域。

5950Xが64MB程度までの広い範囲をキャッシュでカバーできているのが印象的。16コアなので、キャッシュ領域では非常に高い帯域となっている。

1CCDのみ有効にして5800X(偽)みたいにした場合の結果も載せたけど、これを3700Xと比べるとL1/L2はクロックが上がっている分、帯域がやや増え、L3に関しては16MBx2から32MBになったことで微妙に帯域が下がっている。この辺りはCCX統合の副作用なのかもしれない。

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次に、スレッド数を変えた時のメモリ帯域。

これはまあ、7980XEは4chなので最大値が高いのは当たり前。むしろ、1スレッドの時の帯域が4CPUの中で最も低く、5950Xとは倍近い差をつけられているのが気になる。

5950Xに関しては、同じDDR4-3600だけど、3700Xを上回る結果になっている。

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今度はメモリアクセスのレイテンシ(遅延)の測定。まずは、なるべくTLBミスを発生させないアクセスパターン。

5950XではやはりCCX統合によるキャッシュ構造の変化が確認でき、3700Xと比べ一段と深く32MBまで低レンテンシを維持できている。

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次に完全にランダムなアクセスパターン。

先ほどと同じようにキャッシュ構造の変化が確認できる。あと、データサイズの大きいメモリアクセスをしている領域で見ると、5950Xでは3700Xと比べてメモリアクセスのレイテンシが改善しているっぽい。

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というわけで5950Xの64MB(32MBx2)という巨大なL3キャッシュを意識させられる結果となっていたと思う。前の世代と比べると、CCXの統合によってひとつのコアから32MBのキャッシュが見えるようになったのが大きく、これが5950Xの高い性能の底上げにつながっているのだと思う。

今回比較したIntel i9 7980XEは3年前の石ではあるが、Intelは現在も14nmにとどまっていることもあり、いまもそこまでキャッシュサイズは拡大していない。こうしたキャッシュ容量の差も、もしかすると地味に現状のZen3とSkylakeの性能差につながっているのかもしれない。

なお、そのほかのCPUでの測定結果をまとめたものはこちら。手持ちのいろいろなCPUで測った結果を載せてみた。

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Ryzen9 5950Xでベンチマーク

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前回で一通りZen3世代のPBO2を使ったオーバークロックも試したので、今度はベンチマークでZen2世代のCPUやIntelのSkylake-X (i9 7980XE)と比較してみる。

i9 7980XEは3年前の石だけど、メモリが4chだったりするなどいわゆるHEDT向けのCPUで、さらにコア数も5950Xより若干多い18コアなのだけど、どこまで5950Xと戦えるだろうか? あるいは5950Xがぶっちぎるのだろうか?

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今回は、3700Xと同じコア数での比較もやってみたいなということで、UEFIから5950XのCCDをひとつだけ有効にした「5800X(偽)」も用意してみた。ちゃんとタスクマネージャでも8コアCPUに見えているので問題ないはず。最大ブーストが違う? はっはっは。気にしてはいけない…

↓ 5800X(偽) のタスクマネージャ表示。8コアCPUだ。

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比較するCPU

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Ryzen9 5950X	Ryzen7 5800X(偽)

Ryzen7 3700X	i9 7980XE

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比較環境

CPU	R9 5950X		R7 5800X (偽)	R7 3700X	i9 7980XE
	定格	PBO+CO	定格	定格	定格	PL240W
コア数	16C/32T		8C/16T	8C/16T	18C/36T
L2 Cache	8MB		4MB	4MB	18MB
L3 Cache	64MB		32MB	32MB	24.75MB
Boost	5.0GHz		5.0GHz	4.4GHz	4.5GHz
AVX512	-	-	-	-	Auto	4.2GHz
OC	Default	PBO+CO	Default	Default	Default	OC
Core Voltage	Auto	Auto	Auto	Auto	Auto	Adaptive 1.175+0.01
PPT/PL1	142W	200W	142W	88W	165W	240W
TDC	95A	150A	95A	60A
EDC	140A	190A	140A	90A
Offset		+200MHz
CO		-10/-15/-25
Uncore	1800MHz			1800MHz	2000MHz	3000MHz
メモリ	DDR4-3600 2ch			DDR4-3600 2ch	DDR4-3600 4ch
メモリ容量	32GB			16GB	32GB
タイミング	19-20-20-40-1			20-23-23-45-1	16-19-19-39-1
マザー	Gigabyte B550 AORUS Master			Asrock X570 Steel Ledgend	Asrock X299 OC Formula
冷却	Fractal Design Celsius+ S28 Prisma			Noctua NH-D14	Corsair iCUE H150i RGB PRO
電源	Seasonic FOCUS PX-750			ENERMAX EPM600AWT	Seasonic FOCUS PX-750
ケース	Fractal Design Define 7 Compact LightTG			Antec P100	Thermaltake Core V71

Ryzen9 5950XのPBO+COとi9 7980XEのPL240Wは高負荷時にピークのCPU温度が80℃～90℃程度におさまる常用OCの限界ぐらい。7980XEは14nmプロセスのためダイサイズが大きい結果、熱密度が低めで、より多くの電力を使っても多少は温度が上がりにくい傾向にあると思う。

使用ソフト
Cinebench R15. R20, R23
7zip 19.00
Aviutl 1.00 / x264guiEx 2.65 / x265guiEx 3.101 / svtav1guiEx 0.04
x264 rev3027 x64
x265 3.4+28 x64
svt-av1 0.8.6+46

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Cinebench

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Cinebench R15


Cinebench R20


Cinebench R23


Cinebenchは並列がよく効くので、5950Xはぶっ飛んだスコアが出ているし、実際にベンチマークを見ていても本当に速く、見ていて気持ちいい。

5800X(偽)は同じコア数の3700Xと比べると、PPTが異なるとはいえ同じ8コアなのに3割程度スコアを伸ばしており、IPCの伸びとクロックの伸びの効果が強く感じられる。プロセス自体は7nmと変わっていないのにこの伸びはなかなか。シングルスレッドのほうで比べても同じように3割ほど高いスコアが出ていて、IPCとクロックの伸びというのを強く感じさせてくれる。

5950Xはさらにコア数が倍ということで、3700Xと比べるとほぼ倍のスコアが出ている。

コア数では勝っているはずのi9 7980XEは、オーバークロックしても全く勝てず、完全においていかれてしまっている。

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7zip 19.00 benchmark

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7zipでも5950Xは特にdecompressのほうが圧倒的。compressのほうはdecompressと比べるとそれほどでもないが、それでもi9 7980XEより高いスコアを出している。

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x264 rev 3027 x64

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Aviutlでmpeg2 1080p 5203frame(sample_movie_1080p.mpg)をlwinput.auiで読み込み、x264guiExで出力。
オプション: --preset <preset>


さて本題のx264。

ultrafastは使用するコア数が非常に少ないためか、1CCD内で完結する5800X(偽)がトップに。それにしてもultrafastとはいえ、Aviutlを介したx264ベンチマークで300fpsに達するのは尋常ではない…。

その後、fast以上の重いベンチマークでは次第にコア数が効くようになってくるため、順当に5950Xがトップ。マルチスレッドの効くveryslowでは3700Xのほぼ倍の速さが出ている。

8コアの5800X(偽)でも18コア7980XEの定格を超える速度が出るのはほんと草。

もともとRyzenはx265と比べるとx264は比較的得意としているのもあって、5950Xは7980XEと比べて常に速く、特に軽めのプリセットではIPCの差が目立ってくるのか、大きく引き離している。

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x265 3.4+28 x64

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同様にAviutlでmpeg2 1080p 5203frame(sample_movie_1080p.mpg)をlwinput.auiで読み込み、x265guiExで出力。
オプション: --crf 21 --output-depth 8/10 --preset <preset> (--asm avx512)

x265 8bit


x265 10bit


3700X→5800X(偽)を比べると、やはりZen3で大きく性能を伸ばしているのがわかる。x265の場合、一番並列が効きやすいのはmedium～slowあたりな気がするので、このあたりで8コア→16コアの差が大きく、それ以外は16コアにすることで速度は確かに上がるものの、多少頭打ち感が出てしまっている。実際、2つめのCCDの使用率は常時低めになっている。

Intelとの比較という点では、もはやx265をどちらかというと苦手としていたかつてRyzenの名残はなく、7980XEよりも常に一定以上速いという感じになっている。i9 7980XEではAVX512も多少は効いているはずだが、x265では5950Xとの性能差をひっくり返すほどの威力はないみたい。

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svt-av1 0.8.6+46

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同様にAviutlでmpeg2 1080p 5203frame(sample_movie_1080p.mpg)をlwinput.auiで読み込み、svtav1guiExで出力。
オプション: --input-depth 8/10 -q 30 --preset <preset>

svt-av1 8bit


svt-av1 10bit


svt-av1はどちらかというと軽めのプリセットのほうがCPU使用率が高い感じ。

基本的な傾向はx265と変わらない。5950Xはやはり非常に速い。

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だいたいまとめると

「Zen3は、、、速い！」

としか書いていない内容になってしまった。しかし、今回自分でやったベンチマークはもちろん、他所のベンチマークでもZen3は死角なく速いということなので、まあ仕方ない。(思考放棄)

今回比較してしているZen2が3800Xでなく3700Xというのもあるけど、Zen2→Zen3の性能向上幅は思った以上に大きく、Zen3ではZen2の一段コア数が多いCPUと同程度の性能というのもうなづける出来になっている。

正直、一世代でここまで性能が伸びるのは珍しいので、感動してしまった。単にコア数が増えて性能が上がったというだけでなく、PCの応答速度といった実際の使い勝手にも明らかに効果のあるシングルスレッド性能が大きく引き上げられているというのが素晴らしい。

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かつて5950Xの2倍以上の値段のしたi9 7980XEは、やはりもう3年前の石ということもあって完全に過去のCPUとなってしまった。5950Xのほうがマルチスレッドもシングルスレッドも速いうえに消費電力も低く静かなので、悲しいかな、勝てるのは暖房性能のみだった。冬はともかく、夏は動かしたくなくなってしまいそうで悲しい。

現行の10980XEだともう少し戦えるのかもしれないけど、あれもSkylake-X改2みたいなのだしどうなのだろうか…。Intelは今後14nm版IceLakeとなるRocketLakeで反撃する予定のようなので、14nmでどこまで追いつけるのか、こちらも楽しみにしたいと思う。


そうはいっても、Intelのプロセスの問題で、今後しばらくは少なくともコア性能ではAMDの優位が続きそう。IntelはBroadwellぐらいから性能向上が鈍化してしまった感があるけど、AMDにはIntelの二の舞にならないよう、Zen4以降も引き続き性能向上していって、今回みたくわくわくするCPUを出していってほしいなと思う。

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Ryzen9 5950X 記事一覧
Ryzen9 5950Xの準備編
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Ryzen9 5950XでのPBOとCOの効果
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Ryzen9 5950Xのメモリ・キャッシュ帯域

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Ryzen9 5950XでのPBOとCOの効果

これまでの記事
Ryzen9 5950Xの準備編
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Ryzen9 5950Xのメモリ・キャッシュ帯域

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Ryzenシリーズには、熱などの環境の許す限り自動でオーバークロックしてパフォーマンスを引き上げるPBO(Precision Boost Overdrive)が搭載されている。

一方、今回の5000番台では従来のPBOに加えてCO(Curve Optimization)という新機能を追加したPBO2にバージョンアップされている。

そこで、5950XでPBO2の設定を行って性能がどう伸びていくのか、そのとき電圧やクロックはどう変化しているかを確認してみた。

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CPUをオーバークロックするには、普通にクロックと電圧を指定していく方法もあるが、その場合にはシングルスレッド時のブーストが効かなくなってしまうので、シングルスレッド実行時の性能が犠牲になってしまう。PBOであれば、シングルスレッド実行時のブーストも問題なく効くので、シングルスレッド実行時の性能とマルチスレッド実行時の性能を両立できる。

PBOでは、CPUの温度や電流、消費電力の制限の中でブースト幅が決まっており、基本的にはCPUが冷えているほどクロックがあがるような仕組みになっている。基本的には、高クロック動作にはより高い電圧が必要となるので、より消費電力(≒発熱)が増加してCPU温度があがっていき、温度あるいは消費電力・電流によりどこかでブーストの限界に達する。

この時重要なのがどのくらいのクロックがどのくらいの電圧で回るかということだけど、PBOでは電圧の設定は基本的には自動でCPUが行う感じにとなっていた。

これに対して、PBO2のCO(Curve Optimization)では、電圧の引き下げ幅が設定可能となっていて、限界近くまで電圧を下げるようなことが可能になっている。電圧の引き下げに耐え切れず不安定になってしまうこともあるが、もし電圧を引き下げても問題なく動作可能であれば、低電圧化の効果で消費電力(≒発熱)が下がったぶん、より高いクロックで動作することが可能になって、性能が上がるという仕掛けになっている。

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PBO2はUEFI中から設定することができ、[Settings] > [AMD Overclocking] > [Precision Boost Overdrive]で設定可能となっている。



[Precision Boost Overdrive]の中でPBOの細かい設定が可能。PBO Limitsを「Manual」とすると、PBOでの電力(PPT)と電流(EDC, TDC)の上限を指定できる。



PBO Limitsについては「Motherboard」という設定もあり、マザーボードの決めている上限値を読み込むことができるようになっている。うちのB550 AORUS Masterでは、PPT=1260W, TDC=700A, EDC=215Aと、EDC以外はなかなかぶっとんだ値が設定された。


[クリックで拡大]

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Curve Optimization(CO)についてはこれを選択すると、全コアについて同じ値を設定したり、各コアそれぞれについて値を設定することも可能になっている。



Curve Optimization(CO)では、「Sign」で電圧を上げるか下げるか、「Magnitude(カウント)」という値で電圧の変更幅を設定可能となっている。電圧下げの場合には「Sign」を「Negative」に設定して「Magnitude」をいじっていく感じになる。「Magnitude」は1カウントあたり3～5mV程度らしい。

コアごとに設定する場合には、Ryzen Masterの☆や〇がついているコアには控えめな値を設定するのがよいらしい。


[クリックで拡大] (C04, C07が特性の良いコアらしい)

Ryzen CPUでは、CPUからCPPCで通知される特性の良いコア(= ☆や〇がついているコア)にOSが優先してタスクを振るようになっていているので、使用コア数が少ない時には特にこれらのコアが使われることになり、ブーストが強くかかる。このとき、COを強くしすぎると不安定になってしまうようで、実際試してみても☆や〇がついているコアのCOを強くしすぎると、確かにシステムが不安定になってしまうきらいがあった。

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実際にPBO周りの設定を変えていろいろテストした結果がこちら。性能についてはCinbench R20を中心に時折、R23を回して性能が上がっているか下がっているかをチェックしている。

1. が 定格、
2. が PBOを有効にしたもの、
3. 以降が PBO+COのテスト

となっている。

テスト	CinebenchR20		CinebenchR23		PBO					CO
	MT	ST	MT	ST		Offset	PPT	TDC	EDC	☆	〇	Other
1	10510	644	26619	1650	Disabled	-	-	-	-	-	-	-
2	11375	636	29255		Enabled	0	220	180	215	0	0	0
3	11646	641				0				-5	-10	-20
4	11582	636				150
5	11629					100				-10	-15	-25
6	11655					150
7	11633					200
8	不安定									-15	-20	-30
9	11702	634					205	150	200	-10	-15	-25
10	11747	643	30186	1648			200	150	190
11	不安定									-15	-18	-25

定格ではCinebench R20 MTのスコアが10510 (テスト1)であるところ、PBOを有効にして電力枠を引き上げることで11375まで伸び (テスト2)、その後CO等を細かく調整したところ11747まで伸びた(テスト10)。




テスト10についてはOCCTで1時間負荷をかけても安定して動作していて、よさげな感じ。

一方、今のところ、☆のコアの下限は-10、その他のコアの下限は-25で、これ以上引き下げてしまうと不安定になってしまうようだ。(テスト8, テスト11)

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Cinebench R23のMTテストを実行中のCPUのクロック(右軸:Average Effective Clock)と温度(左軸:CPU (Tctl/Tdie))をHWInfo64で確認したのがこちら。

・Default: 定格 (テスト1)
・PBO: PBOのみ有効 (テスト2)
・PBO+CO: PBO+COで一番良かったもの (テスト10)



定格では4000MHz程度で動作していて、この時の温度が55℃～60℃と280mmな簡易水冷なだけはあって非常によく冷えていた。この状態ならファンの回転数も控えめでよく非常に静かだった。いろいろ冷却に気を使っただけのことはあったみたい。このぐらいならよく言われているように空冷でも十分冷えそう。

PBOを有効にしてPPT等を引き上げることで、4375MHz程度での動作となり、CPU温度が80℃とそれなりに高くなった。80℃を超えてくるとブーストクロックが抑えられる印象。

PBO2でCOを有効にすると、動作クロックが4500MHz程度まで上がる一方で、CPU温度は少し下がって75℃～78℃前後になっていて、電圧引き下げの効果が確認できる。

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Cinebench R23のMTテストを実行中のCPUのクロック(右軸:Average Effective Clock)と電圧(左軸:CPU Core Voltage)をHWInfo64で確認したのがこちら。



定格では4000MHz@1.1V前後なのが、PBOでは4375MHz@1.40V前後、PBO+COで4500MHz@1.34V前後になっている。

COの設定で低電圧化しつつクロックが引き上げられていて、これが性能の向上とCPU温度の低下(=消費電力の低下)に貢献しているようだ。

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COによる低電圧化により消費電力を抑制してCPU温度を抑えつつ、性能を向上させることができた。

CPU温度が低いほどブーストしやすい傾向にあるので、PBO2のCOを使った低電圧化によって消費電力が抑えられるとその分さらにブーストする余地が生まれ、より高い性能が引き出せるようになっている。

PBOはシングルスレッド性能とマルチスレッド性能を両立させながらオーバークロックできる素晴らしい機能だが、電圧周りの自由度が少なかったことが難点だったけど、PBO2ではCOという機能によって低電圧化を試せるようになっていて、どこまで安定して動作するか試行錯誤する手間はあるものの、非常に面白い機能だと思う。

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Ryzen9 5950Xの準備編
Ryzen9 5950Xで自作PC (組み立て)
Ryzen9 5950Xのメモリ設定
Ryzen9 5950XでのPBOとCOの効果
Ryzen9 5950Xでベンチマーク
Ryzen9 5950Xのメモリ・キャッシュ帯域

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Ryzen9 5950Xのメモリ設定

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初代Ryzenは結構メモリにシビアだった印象だが、Zen2以降はだいぶ高クロックのメモリも回るようになってきたように思う。

今回用意したのはDDR4-3600のメモリ(G.skill F4-3600C19D-32GVRB)なので、さほど大変ではなく、XMPを適用して電圧を調整してテストして終了、という感じ。

このあたりのメモリの設定は、ZenTimingsというソフトで確認できるので便利。

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DDR4-3600ぐらいだと、Zen3では基本的にはXMPでプロファイルを選択して、メモリ電圧(DRAM Voltage)をメモリ指定の値(ここでは1.35V)にすればよいだけ。


今回は、[Advanced Memory Settings]の中にあるのTiming設定でXMP相当の値を確認したのち(左)、Gear Down ModeをDisabledに変更した(右)。　[いずれも画像クリックで拡大]



さらにSOC電圧(VCORE SOC)がAutoだと高め(1.2V)になってしまうのが気になったので関連する電圧を手動で設定。

下のはSOC電圧を1.0Vとしたもの。1.2V→1.0VだとRyzen Master読みでそれなりにSOCの消費電力が下がる。



そのほかのメモリ関連の電圧は、[Settings] > [AMD Overclocking](左) の中にあって、[VDDP Voltage Control] [VDDG Voltage Control] という項目がある。


[クリックで拡大]

下は、最終的にVDDP 900mV(左), VDDG CCD 950mV, VDDG IOD 950mV(右) としたもの。


[クリックで拡大]

SOC電圧等については何パターンか試したうちの一部を抜粋すると下のような感じで、うちの石ではDDR4-3600では1.0V程度が下限のようだった。

	DRAM Clock	DRAM Voltage	VDDCR SOC	CLDO VDDP	VDDG CCD	VDDG IOD	Result
1	3600 MHz	1.35 V	1.1 V	960 mV	1000 mV	1000 mV	OK
2	3600 MHz	1.35 V	1.0 V	900 mV	950 mV	950 mV	OK
3	3600 MHz	1.35 V	0.975 V	900 mV	950 mV	950 mV	Error

メモリのテストをするには、
・OCCT
・memtest86+
・prime95
・DRAM Calculator for RYZENの「MEMbench」
などで負荷をかけてエラーが出ないか確認する感じになるけど、今回は最初のうちの簡単なテストは比較的楽なOCCTでチェックして、大丈夫そうと感じてから最後にDRAM Calculator for RYZENの「MEMbench」のタブで実行できるテストで再確認した。

DRAM Calculator for RYZENでのテストは、Settingsの[MEMbench mode]を"Memtest"にして、[Task scope]を100か400にして[Run]するだけ。(Task scope = 400とするとかなり時間かかるので注意)

下のように、すべてのスレッドのTask scope(%)の数字が上がっていって、[Task scope]の値になるまで、Errorsが0であればよいと思う。



memtest86+でがっつりチェックしたわけではないけど、おおむねDDR4-3600で安定して動作することが確認できたので、これでこの後PBOとかで遊んでみたいと思う。

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Ryzen9 5950Xで自作PC (組み立て)

というわけで、Ryzen9 5950X でPCを組んでいきます。



16コア/32スレッドともなると、やはりタスクマネージャーがすごいことに。

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PCの構成

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前の記事に詳細を。一応構成パーツを再掲するとこんな感じ。

CPU	Ryzen9 5950X
RAM	G.skill F4-3600C19D-32GVRB
GPU	Radeon RX460 (流用)
SSD	Plextor M9PeGN 1TB (流用)
M/B	Gigabyte B550 AORUS Master
冷却	Fractal Design Celsius+ S28 Prisma
電源	Seasonic FOCUS PX-750
ケース	Fractal Design Define 7 Compact Light Tempered Glass

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PCを組む際の方針

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今回は16コアの5950Xを使用するので、PBOなどを設定するとそれなりに熱が出るかもだし、PBOでは冷えればその分クロックも上がるらしいので、なるべく冷やすようにしたい。

どのくらい冷えるのか、どの程度の熱なのかはいろいろ情報がすでにあるにせよ、結局のところは使ってみるまでよくわからない。

思ったより冷えなかったからと言って、あとからファンを追加したりするのは経験上とても面倒なので、組む段階ではざっくり「ファンをたくさんつければ冷えるはず(暴論)」に従って可能な限り冷却を高めつつ、冷却が過剰ならPWMでファンの回転数を下げてノイズを抑えていく方針で。

幸い、今回のマザーボードにはPWMピンがこれでもかとあるので、PWM分岐ケーブル等も活用すれば、ファンをたくさんつけてもすべてPWM制御するのに問題はなさそう。

まあ、ファンのPWM設定とか面倒になるので、普通は真似しないほうがいいかも?

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ケース (Define 7 Compact)

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Define 7 Compactを開けたところ。



取り付けられるケースのファン構成はこんな感じ。

前面	12cmx3 or 14cmx2
上面	12cmx2 or 14cmx2
背面	12cmx1
底面	12cmx1

デフォルトでは、背面に12cm, 前面に14cmファンが1基付属する。今回は前面には簡易水冷、背面には別のファンを用意したので、付属の14cmファンは取り外し、12cmファンは底面に移動。

天板(上面パネル)を取り外したところ。上面にも防塵フィルタがついている。



この上の写真の天板は完全にふさがれているものだけど、ケース付属の箱に入っている別の天板には排気用の穴がついていて、こっちを使うと上面ファンで排気できるようになる。

今回は、なるべく冷やす方針ということで、もちろん穴がついたほうの天板を使った。そこまで熱くないPCで静穏性重視なら、最初の天板を使ったほうが静かになるし、ほこりも入りにくいと思う。



前面パネルの側面には、スリットがついていて前面はこのスリットから吸気することになる。スリットには防塵フィルタがついていて、ほこり対策はばっちりな一方、若干抵抗が大きそう。

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前面パネルパネルの奥はこんな感じ。ここに360mmまでのラジエータを取り付けることができる。今回は280mmを取り付け。

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前の記事でこのケースは作業がしやすそうとい言った理由がこちら。こんな感じで、上面のパネルを一度完全に取り外してしまうことができる。そのため、上部の配線が非常に行いやすい。



そのほか、よく外す側面パネルがネジなしでワンタッチで外せるようになっていたりと、とにかく使い勝手の良いケース。

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電源の取り付けとケース底部

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Seasonic Platinum電源 750W。



電源をケースに取り付けたところ。左側にHDD用の3.5インチベイがあるが、これは取り外しが可能で(左)、これを取り外すと底面に12cmファンが取り付け可能。今回はHDDはつけないので、これを取り外したところが右のような感じ。

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マザーボード: B550 AORUS Master

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今回使用するB550 AORUS Master。バックパネルもしっかりついていて安心。



VRMヒートシンクがごつくて、簡易水冷でエアフローが弱くてもしっかり冷えてくれそう。

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組み込み

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なんか組み込み途中の写真がなかったorz

そこそこ組み込んでうえから覗き込んだところ。このようにケースの天板が完全にとれると、上から手を入れての作業がとてもしやすい。なにより、マザーボードの上部に配線すべきものを忘れててやり直しみたいな、過去何度もやった事故を防ぐことができて精神衛生上すごくよろしい。



Define 7 Compact なので、たしかにATXケースにしてはみっちり詰まっている感じがするが、この天板が取れることにより非常にスムーズに作業することができた。

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唯一ひっかかったのが簡易水冷をCPUソケットに取り付けるところ。どうもあのAMD標準ブラケットは私は苦手で、何度も失敗してしまった。

製品のマニュアルから図を引用するとブラケットに引っ掛けるだけなのだが、下記マニュアルの 「1.」→「2.」の順序でやると(力が足りないのか)押し込むことができず、「2.」のように右側を引っ掛けてから、うまいこと金具だけを左側に引っ掛け、その状態でソケット上で「1.」のようにねじ止めしてなんとか設置できた。

ただ、最初どうすればいいのかわからなくていろいろ調べたとき、他のこの簡易水冷をレビューされている方で困っている方はいなそう(というか簡単だと述べられている方が多かった)ので、私だけかもしれない(あるいは私の力が足りないのか、不器用なのか…)。

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まだ天板はつけない状態で、稼働テスト中。



通常この簡易水冷は14cmx2のファンで冷やすけど、今回は昔使っていた別の簡易水冷の14cmx2をさらに追加して、ラジエータをサンドイッチで冷やすようにしている。

どういうことかというと、このケースではさっき紹介したように、前面に防塵フィルタもしっかりついていて、

　　ケース内←吸気ファン←ラジエータ←防塵フィルタ←外部

となるといかにも抵抗が強そうなので、吸気を補助するべくファンを追加して

　　ケース内←吸気ファン←ラジエータ←吸気ファン←防塵フィルタ←外部

という感じでラジエータをファンでサンドイッチしてみた。正直過剰かなとも思うけど、その場合はファンの回転数を抑えればいいだけ。

デメリットとしては、追加したファンの分、ケースの内側にラジエータが寄るので非常に長いGPUは搭載できなくなること。ただ、自分はそんなにハイエンドGPUを買う予定はないので、CPUの冷却を重視した。

なお、写真のメモリ配置は間違っているので注意。メモリスロットが

　　左 [1] [2] [3] [4] 右

とあるときに、メモリを [1][3] に刺しているが、これは本来 [2][4] に設置すべき。そうしないとDDR4-3600で回らなかった。

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前面から。その辺に転がってた9cmファンを前面の一番下が空いてたので追加している(え゛)。無理矢理感漂うけど前面を閉じたら見えないので気にしない。

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組みあがったところ

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というわけで無事完成。(メモリ位置は修正済み) ファンは簡易水冷のものとその他のケースファンを統一できてよかったと思う。



前から見るとこんな感じ(左)。シンプルでかっこいい。天板のスリットのデザインもわりと好き(右)。

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今後

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というわけで、このコンパクトなケースにしてはアホみたいにファンを搭載したPCが組みあがった。PBOで遊びたいあまり、正直やりすぎた気もするので、これで冷えないってことはない…よね?

無事組みあがったので、これからしばらくはPBO周りの設定で遊んだ後、ベンチマークをしてみる予定。

特に昔買ったIntel i9 7980XE (18C/36T) と比べてどうなのか、気になるところ。

5950Xにぶっちぎってほしい気もする一方、i9 7980XE は2017年当時25万強ぐらいしたので、3年経ったとはいえ、5950X(11万弱)にボロ負けてしまうとそれはそれで悲しいのだが、さてどのくらい差がつくか…。

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Ryzen9 5950Xの準備編

というわけでそろそろ来そうな5950Xのために準備したほかのパーツのメモ。

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構成はこんな感じの予定。最近の自分の自作PCは、少なくとも2015年ぐらいからケースと電源を流用し続けていて代り映えがしなかったので、久しぶりにこのあたりを刷新。

とりあえず電源とマザーボードは、後悔のないよう、これで回らなかったら諦めようという感じで過剰かなぐらいのものを買ってみた。

CPU	Ryzen9 5950X (予定)
RAM	G.skill F4-3600C19D-32GVRB
GPU	Radeon RX460 (流用)
SSD	Plextor M9PeGN 1TB (流用)
M/B	Gigabyte B550 AORUS Master
冷却	Fractal Design Celsius+ S28 Prisma
電源	Seasonic FOCUS PX-750
ケース	Fractal Design Define 7 Compact Light Tempered Glass

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ケース: Fractal Design Define 7 Compact Light Tempered Glass
シンプルなすっきりしたデザインかつ品質もよさそう、そしてなにより作業しやすそうなケースということで、このケースに。Compactのほうにしたのは、置き場所の関係で幅220mm以下目標だったため。

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メモリ: G.skill F4-3600C19D-32GVRB

Ryzenはメモリの速度と、チップ間をつなぐInfinity Fabricの速度が同期するため、わりとメモリ速度が重要となっていて、かつDDR4-3600以上は上げづらいとされているので、ちょうどよさげで特価になっていたメモリを選択。32GB。まあ64GBにしようかとも思ったけど、そんなに使わないかなあということで32GBにしておいた。

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マザーボード: Gigabyte B550 AORUS Master

最近はAsrockを買うことが多かったけど、久しぶりにGigabyteのB550 AORUS Masterにしてみた(別にAsrockに不満があるわけではない)。

B550 AORUS Masterは一応B550の中では上位ということで、これでもかと電源フェーズ載っているらしい。こんなにいるのかという疑問もあるけど、まあそのほうがVRMが熱くなりにくく安定するという話を聞くのでこちらに。いかにも冷えそうなVRMヒートシンクもいいなあと思った。上位らしく2.5GbE、Wi-Fi 6、Q-Flash Plus、ALC1220-VBによるオーディオのほか、POST状態をLED表示してくれたりと機能十分。

あと、CPUのPCIeレーンの配分がちょっと変わっていて、NVMe 3基をCPU直結にする代わりにPCIe拡張スロットのほうは直結が1基だけとなっている。

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簡易水冷: Fractal Design Celsius+ S28 Prisma

チューブが長めの400mmあるので、配置の自由度が高く、あとファンの電源・ARGBコネクタがラジエータ側に用意されていてファンの配線が楽らしいというので買ってみた。簡易水冷は360mmか280mmか迷ったけど、そんなに冷却力に差がないことが多いのでとりあえず280mmとして、あとは適当にケースファンを増設していく感じで。

が、買った後でどこかで読んだところによると、この簡易水冷のラジエータについている配線で接続すると、(当たり前だが)ポンプの回転数とファンの回転数が同期してしまうのが逆に使いづらいことがあるらしい(例えば、ファンを静音寄りに振るとポンプの回転数も落ちてしまって冷えないとか)。まあ普通にマザーボードのPWM制御で別々にカスタム設定すればいいだけか。

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追加ケースファン

簡易水冷と統一してみた。意外とお値段がする…。

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GPU: Radeon RX460

※流用です。

Q: なんでGPUがRX460なの?
A: たぶんゲームしないので映ればいいのと、それ以外のパーツでお金を使いすぎたからです…

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電源: Seasonic FOCUS PX-750

以前使ったSeasonic電源も軽いOC状態を続けても7年以上もってくれたというのと、もともと安定性に定評があるということで、過剰かもしれないけどSeasonicのFocus+ 750Wを選択。まあどうせまた何年も使いまわすので、多少お値段高めでもよいかなあ。

個人的には「ハイブリッドファンコントロール」という機能で、強制的にファンを常時回転にできるのがいいと思う。低負荷時はファンを回さない電源が多いけど、そんなにうるさくもないんだし、念のため常に回しておきたいので、こういうスイッチがあるのはありがたい。

なお、650WのほうはCPU電源コネクタが1本しかないので注意。

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2020年を振り返る (PC編)

2020年ももうすぐ終わりということで。

今年はZen3, RDNA2, Ampereと新世代のCPUとGPUが出て、特に年の後半はなかなかの新製品ラッシュとなった。

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CPU
個人的には、IntelのデスクトップCPUが今年もSkylake続投だったので、仕方なくIceLakeなノートPCをゲットした。ノートPCが欲しかったというよりはIcelakeが欲しかっただけという…。
Surface Laptop 3
Surface Laptop 3の電力制御

使ってみるとIceLakeはかなり優秀な印象で、ノートPCとは思えない快適さだった。3:2光沢タッチ液晶なのも個人的にはうれしかった。やはり縦方向の解像度が大きいと使いやすいので、もっと3:2液晶は広まってほしいと思う。唯一気になるのは買ったモデルが128GB SSDだったので、ちょっとディスク容量が手狭なことだけど、中古品で安価に手に入れたことを思えば満足。

来年来る予定のIntel RocketLakeは、IceLakeの14nm版という噂。IceLake自体のできのよさを思うと、今年Skylake改4となるCometLakeなんか出さずに、Zen3が出る前にRocketLakeを出せていれば、たとえ14nmで爆熱でも面白かったのになあと思う。(Zen3のあとにRocketLakeが来てもなんか感動が薄い)

結局、CometLakeはPL2=250WとかUnlimitedとかで「爆熱！」ということで話題になってしまっていた。まあある意味そこを設定とかファンやケースの選定などで使いこなすのが醍醐味…なのかもしれない。

まあ、Intelがデスクトップで苦しいことは間違いなく、そのせいか少しでもIntelに興味を持ってもらおうということなのか、PCWatchとかにIntel PR記事が弾幕展開されるようになった。まあ別にそれはそれでいいのだけど、でもAMDとIntelの立場が入れ替わったなあというのはひしひしと感じる。

ということで個人的に今年衝撃だったのはやはりAMDのZen3だった。プロセスは7nmで変わらずということで、正直そこまで期待していなかったのだけど、Zen2から大きく性能を引き上げていて、良い意味で驚かされた。CCXの統合とコアの地道な改良によってシングルスレッド性能を大きく上げ、従来抱えていたゲームという苦手分野もなくなり、すべての側面で最強CPUになったのではないかと思う。難点は需要が高すぎて入手が難しいこと。まあ店舗に通っていればたまに買えるようだけど、コロナがどんどん拡大する中わざわざ秋葉には行きたくないなということで通販待ちだと、なかなか難しい…。ぜひ、早く入手したいところ。

GPU
FP倍増の王道ないしある意味力業のNVIDIAと、Infiniti Cacheで賢く性能を上げたAMDという感じ。特にAMDのほうはCPUと同様に前世代と同じ7nmプロセスなのに大幅に性能を上げて、久しぶりにNVIDIAとハイエンドで正面から戦えるGPUを出してきたということで、GPUもなかなか面白い対決になっていると思う。レイトレ…なんでしょうそれは

いつも通り製品ラインアップはハイエンドから降りてくる感じなので、特に重いゲームをしないので個人的には様子見中、ということで今年はGPUを買わなかった。

DRAM
今年も比較的安価に手に入る感じで、DDR4-3200、8GB/16GBモジュールが普通になってきた。あと、光るのが基本になってきた感もある。

今後はDDR4世代もいよいよ終盤で、そろそろDDR5の話も少しづつ出てくるのだろうか?

SSD
PCIe Gen4対応が少しづつ進み、来年はRocketLakeもGen4対応するらしいので、SSDのGen4も当たり前になってくるかも。とはいえ、正直Gen3もGen4もそんなに変わらんみたいな話も多い一方で値段は相応に違うので、どうしようか迷うところ。

HDD
今年も1台増強した。まあ、普通に速い。
東芝 MN08ACA14T

今年は18TBも出てきたので、来年は20TBとかも出てくるだろうか。

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CPU/GPUの買ったもの、買いたいもの
Zen3 5950Xはいつ入手できるのか? 一応ほかのパーツは準備できているのだが…。

あと、RocketLakeも試してみたいところだけど、問題は置く場所の関係で入れるケースが小さくさほど冷えないEvolv Shift Xしか用意できなかったということ。爆熱が予想されるRocketLakeをこれに入れられるのか、いまから不安。(まあどうしようもない場合はPL1を下げて逃げましょう…)

	Intel	AMD	GeForce	Radeon
2008	C2Q6600		GT8600
2009	i7 920		GT9600
2010	Xeon W3680			HD4350
2011	i5 2500		GTX460
2012	i7 3770K
2013	i7 4770K		GTX 660
2014	i7 5960X	A10-7850K
2015	i7 6700K Celeron N3150		GTX970
2016	Celeron J3710		GTX1080 GTX1060	RX 460
2017	i7 7700K i9 7980XE	R7 1700
2018			RTX2070
2019		R7 3700X R3 3200G
2020	i5 1035G7
2021	i9 11900K?	R9 5950X?		RX6700? RX6600?

東芝 MN08ACA14T (14TB)

以前買った同じ東芝の14TB HDDと比べると1世代進化していて、キャッシュサイズが256MB→512MBに増量になっている。そして値段は以前65000円していたのが37000円と半分近くに。(なぜか私が買った後さらに35000円ぐらいまで落ちてるorz)

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CrystalDiskInfoの表示。14TB。



ベンチマーク結果(1GB)。264.5 MB/sはHDDとしてはすごい速度で、前世代よりもキャッシュの影響で高速化している。というかあまりキャッシュの影響が強くなるのもどうかなと思うので、そろそろ1GBでの測定をやめて、測定サイズを16GBぐらいに増やすべきかもしれない。

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参考までにこれまでのベンチマークまとめ。

容量	メーカー	型番	Seq. Read	表	裏	info	bench
320GB	SA	HD321KJ	63.7	*	*	*	*
500GB	H	HDP725050GLA360	93.9	*	*	*	*
500GB	H	HDP725050GLA360						カッコンして死亡
1TB	WD	WD10EACS_00ZJB0	80.9	*	*	*	*	不良セクタ増
1TB	WD	WD10EACS_00ZJB0						不良セクタ増で死亡
1.5TB	WD	WD15WARS_00Z5B1	96.9	*	*	*	*
1.5TB	SA	HD154UI	114.6	*	*	*	*
2TB	H	HDS722020ALA300	132.9	*	*	*	*
2TB	H	HDS723020BLA642	149.0	*	*	*	*
2TB	H	HDS723020BLA642	172.4	*	*	*	*
2TB	H	HDS723020BLA642	172.4	*	*	*	*
2TB	WD	WD20EARS_00MVWB0	120.6	*	*	*	*
2TB	WD	WD20EARS_00MVWB0	118.8	*	*	*	*
2TB	WD	WD20EARS_00MVWB0	126.7	*	*	*	*
3TB	H	HDS723030ALA640	155.3	*	*	*	*
4TB	H	HDS724040ALE640	169.6	*	*	*	*	不良セクタ増
4TB	H	HDS724040ALE640		*	*
4TB	H	HDS724040ALE640		*	*
4TB	H	HDS724040ALE640		*	*
5TB	T	MD04ACA500	196.7			*	*
6TB	H	HDN726060ALE610	226.9	*	*	*	*
6TB	T	MD04ACA600	196.7	*	*	*	*
10TB	H	HUH721010ALE600	245.7			*	*
10TB	WD	WD100EFAX_6BLHPN0	202.8	*		*	*
14TB	T	MN07ACA14T	237.6	*	*	*	*
14TB	WD	WUH721414ALE6L4	265.4	*	*	*	*
14TB	T	MN08ACA14T	264.5	*	*	*	*

H ... HGST / WD ... WesternDigital / T ... Toshiba / SA ... Samsung