i7 5960XでTVMW5エンコード

TVMW5のバッチエンコードツールを使った並列エンコードを試してみる。

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環境

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OS	Win8.1 x64
CPU	Intel Core i7 5960X
CPU コア数	8C/16T
動作周波数 (OC)	Core 4.4GHz / UnCore 3.6GHz
動作電圧 (OC)	Core 1.285V
キャッシュ容量	L3=20MB
メモリ	Avexir AVD4U24001608G-4M
メモリ速度 (定格)	DDR4-2400 (16-16-16-39-2)
メモリ速度 (OC)	DDR4-2666 (15-16-16-38-2)
理論帯域	85.3 GB/s (Quad-Channel)
メモリ電圧	1.2V
マザーボード	ASUS X99 Deluxe (0801)
冷却	Cooler Master Nepton 280L
グリス	Ainex JP-DX1
ケース	Corsair Carbide 330R
電源	Seasonic SS-760XP2

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TVMW5 設定 (ver5.5.1.106)

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フィルタ設定
インタレ解除 24fps化 (コーミング除去優先)
輪郭強調 (強さ30、やや広い)
リサイズ (入力解像度 → 1920x1080)

ソース
ましろ色シンフォニー #12 (BS11) 約23分40秒
SAO II #13 (tvk) 約23分40秒
精霊使いの剣舞 #11 (BS11) 約23分40秒
六畳間の侵略者！？ #12 (MX) 約23分40秒

出力設定
MPEG-4 AVC x264 (core 136)
1920x1080 @ 23.976fps
VBR品質固定 (品質:60 = crf:21)
パフォーマンス: やや遅い = slow
追加オプション: --ref 4 -i 4 -I 240 --vbv-maxrate 17500

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4並列エンコード中の様子 (ver5.5.1.106)

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4並列でCPUを全開にしてもCPU温度が70℃と、十分冷却できているようだ。というか、同じBIOS設定なのにCPU温度が80℃を超えてくるPrime95はやはりなんかおかしい(笑)

また、メモリ電圧が1.2VのままでDDR4-2666で回ることがわかったので、今回はDDR4-2666で動作させている。ちなみにDDR4-2800とかはさすがに無理なようだ。(1.35Vにすれば行けるかもしれないが・・・)

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結果

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平均フレームレート


さすがに16スレッドとはいっても、2並列でほぼ飽和しているようだ。実際CPU使用率も、1つずつやる場合には60～100%をうろうろするのに対し、2並列だとほぼ98～100%ぐらいなので、2並列でほぼフルに使えているといえると思う。

まあこの辺りはx264の設定によってだいぶ変わると思う。x264のマルチスレッド効率は、重い設定であればあるほど高まるので、もっと重い設定なら2並列どころか、1並列でも十分になってくるかもしれない。一方、低解像度だったり、軽い設定だったり、あるいはもしかするとデコードやフィルタにボトルネックがあるのなら、4並列でも不足かもしれない。(こちらの記事には設定が全くなくよくわからないけど、なんか1280x720ぐらいのを軽めの設定でやってるのかな、という気がする。)

それにしても1920x1080, 23.976fps, 約24分のエンコード4本が約43分で終わるわけで、さすが8コアだ・・・。

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x264guiEx 2.20v2

x264guiEx.iniのみの更新です。

・flacの圧縮率を設定できるように変更

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ダウンロード (ミラー) >>
Skydriveの調子がいまいちの時はミラー(dropbox)からどうぞ。同じものです。

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x264guiEx 2.20

バグの修正。

要x264guiEx.ini更新
・2.19で、neroをpipeモードで使用して音声エンコード中にフリーズしてしまう問題を回避。
報告してくださった方々、ありがとうございました。

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x264guiEx 2.19

バグの修正と更新。

・2.18で音声エンコード中にフリーズしてしまうことがある問題を修正。

・0秒時点にチャプターがないときは、ダミーのチャプターを追加するように。
Apple形式のチャプター埋め込み時に最初のチャプターが時間指定を無視して0秒時点に振られてしまうのを回避。

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i7 5960XでRAM Disk

i7 5960Xのマシンにはメモリを8GBx4=32GBほど載せたが、32GBもあってなんに使うかというとRAM Diskに使う。

RAM Diskがあると、firefoxやIEの一時ファイル置き場などに使用できるほか、x264guiExの一時フォルダに指定して、muxを高速化できる。

HDDにmuxするファイルがあると、小さなファイルであればどうということはないmuxの時間も、200MBを超えてくるとそれなりに時間かかるし、1GBもあったりするとやってられないくらい時間かかる。

ところが、一時フォルダをRAM Diskに設定することで、HDDアクセスをなくせるので、muxが劇的に速くなる。

で、実際どのくらいの速度なのか、SoftPerfect RAM Diskを使ったRAM Diskをベンチマークして、4770K+DDR3メモリと比較した。

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環境

CPU	Intel Core i7 5960X	Intel Core i7 4770K
OS	Win8.1 x64	Win8.1 x64
動作周波数 (OC)	Core 4.4GHz / UnCore 3.6GHz	Core 3.9GHz / UnCore 3.9GHz
動作電圧 (OC)	Core 1.280V	Core 1.125V
キャッシュ容量	L3=20MB	L3=8MB
メモリ	Avexir 32GB (8GBx4)	G.Skill 16GB (4GBx4)
メモリ速度	DDR4-2400 Quad Channel	DDR3-2400 Dual Channel
理論帯域	76.8 GB/s	38.4 GB/s
メモリタイミング	16-16-16-39-2	11-12-12-31-2
メモリ電圧	1.2V	1.65V

CPUのクロックが違うのは勘弁して下さい。

結果 5960X + DDR4-2400 Quad-Channel




結果 4770K + DDR3-2400 Dual-Channel

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というわけで、Quad-Channelのわりにはいまいち…という結果になった。

やはり、DDR3とDDR4の違いなのだろうか?

傾向としては、
・連続読み込み/連続書き込みはDDR3のほうが速い。
・ランダム読み込みは同じくらい。
・ランダム書き込みはDDR4のほうが速い。

ただ、「マイコミジャーナル - 「Haswell-E」徹底検証!! - Core i7-5960Xで試す新世代8コアの実力」によれば、
・1スレッドだと、読み込み/書き込み速度は4770Kと5960Xでほとんど変わらない。(RMMT-グラフ25, RMMT-グラフ26)

一方で、
・5960Xの連続アクセスのレイテンシは4770Kより増加 (Sandra-グラフ18)
・5960Xのランダムアクセスのレイテンシは4770Kより減少 (Sandra-グラフ19)

という感じだそうなので、まあそういうもんなのかな、という気もする。

正直、RAM Diskともなると、速すぎてベンチマークのスコアの差が体感できたりはしないけど、まあ数字を出してみると面白い、ということで。

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x264guiEx 2.18

やっと開発環境のインストールまで終わったので更新。

指摘していただいた問題の修正。
ご指摘ありがとうございました。

・FAWを使用した際に、apple形式のチャプターが反映されない問題に対処。
--file-format m4aを追加。

・wine互換モードを追加。
2.13からまたwineで動かなくなっていたのを回避するオプション。
その他の設定でチェックを入れてください。
※注意: 簡易インストーラはwineでは動作しないと思いますし、対応の予定もありません。

要望の反映。
・音声やmuxerのログも出力できるように。
これもその他の設定から。

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Plextor M6 Pro ベンチマーク

今度はPX-256M6Proのベンチマーク。

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ただ、すでにOSをインストールして使用中のものなので、多少スコアは落ちるかもしれない。

環境
Win8.1 x64
i7 5960X @ 4.4GHz
DDR4-2400, 4ch, 32GB



まあ速いけど、ほかと比べてめちゃくちゃ速いわけでもないと思う。

M6ProはPlexTruboという技術に対応していて、メインメモリをキャッシュとして使うことができるようになるらしい。PlexTruboをオンにしてベンチマークするとこんな感じ。



もう圧倒的に速い。ただ、もともと十分速いので、ガンガン書き込むときとかには速いなと思うけど、読み込みの時はいまいち体感できない…。

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SSDの連続読み込み/書き込みがSATA3の上限近くなってからだいぶたつ。それからは、ランダムアクセスの強化、低価格化、長寿命化、各種ユーティリティの充実など、着実に進化はしているものの、やはりSATA3の上限はいかんともしがたい。

SATA ExpressとかM.2とかがどんどん普及して、SATA版と同じくらいの値段で買えるようになってくれたらなと思う。

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5TB HDD (MD04ACA500) ベンチマーク

最近は時間あるときにはi7 5960Xをいじり倒しているのだけど、ちょっと前にMD04ACA500を買ったのでベンチマーク。



環境
Win 8.1 x64
i7 4770K @ 3.9GHz
DDR3-2400, 2ch, 16GB
Z97

CrystalDiskInfoはこちら。


同じ7200回転の4TBのHDDと比べると確実に速度が上がっている。

本当はHGSTか東芝かWDの7200回転で6TBがほしいのだけど、まだ売られてない…のかな? 5400回転とか5900回転は、当たり前だけどどうしても遅いので、買う気になれない。

i7 5960X オーバークロック(OC) その2

いろいろいじってこんな感じに落ち着いた。





89℃いってるんですけど…。熱い。やばい。まあprime95だからね…。OCCTとかは絶対無理。

あとはメモ書き。

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OS	Win8.1 x64
CPU	Intel Core i7 5960X
コア数	8Ｃ/16T
動作周波数 (定格)	3.0GHz
定格 Max Boost	3.5GHz
定格 8 Core Boost	3.3GHz
動作周波数 (OC)	Core 4.4GHz / Cache 3.6GHz
動作電圧 (OC)	Core 1.27～1.30V
キャッシュ容量	L3=20MB
メモリ	Avexir 32GB (8GBx4)
メモリ速度	DDR4-2400 Quad Channel
理論帯域	76.8 GB/s
メモリタイミング	16-16-16-39-2
メモリ電圧	1.2V
マザーボード	ASUS X99 Deluxe
マザーボードBIOS	0505
GPU	NVIDIA Geforce GTX660
SSD	Plextor M6P 256GB
ケース	Corsair Carbide 330R
冷却	CoolerMaster Nepton 280L
室温	29.5℃

※すべてBIOS(UEFI)からの設定

いろいろ触って感じたこともメモっておくけど、いろいろ適当にに調べた知識と基本BSOD出しまくって得た経験則を合わせたものでしかないなので、正しいかどうかは知りません。

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Ai Overclock Tuner [Manual]
CPU Strap [100MHz]
PLL Selection [Auto]
Filter PLL [Auto]
BCLK Frequency [Auto]
ASUS MultiCore Qnhancement [Auto]
CPU Core Ratio [Sync All Cores]
Core Ratio Limit [x44]
Min. CPU Cache Ratio [x12]
Max. CPU Cache Ratio [x36]
Internal PLL Overvoltage [Enabled]
このあたりは速度の設定。
CPU Coreを100x44=4400MHz, Cacheを100x36=3600MHzに設定。


BCLK Frequency : DRAM Frequency Ratio [Auto]
DRAM Frequency [Auto]
今回はメモリ関係は一切触らずAutoのままで。


EPU Power Saving Mode [Disabled]
オーバークロックの場合、こういった省電力機構は切ったほうが安定しやすい。

DRAM Timing Control [Auto]
ここも自動のままで。

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External Digi+ Power Control
CPU Coreの電圧を安定させるためにも、このあたりの設定は地味に重要だと思う。

CPU Input Boot Voltage [Auto]
システム起動時のCPU Input Voltage(VCCIN)を別に設定できるらしい。ここではAutoのままで。

CPU Load-Line Calibration [Level 8]
主に負荷時のVCCINに影響する。CPUに負荷をかけると、VCCINに電圧降下が発生することがあるが、Levelの数字を大きくすることで、VCCINの電圧降下を抑えることができる。VCCINがある程度ないと、今度はCPU Core電圧が不安定になるため、Load-Line Calibration(LLC)をある程度大きめにしておいたほうがいいと思う。

CPU Current Capability [140%]
とりあえず、めいいっぱいに。必要ないかも?

CPU VRM Switching [Auto]
VRM Spread Spectrum [Disabled]
Active Frequency Mode [Disabled]

CPU Power Phase Control [Power Phase Response]
Power Phase Response [Ultra Fast]
VRMのフェーズ数は、多ければ多いほど負荷時の電圧が安定する一方、アイドル時は少ないほうが省電力になる。負荷時安定性重視ならいっそExtreme(常に最大のフェーズ数を使う)でよいかもしれない。ここでは電流に応じて制御する"Power Phase Response"にして、応答性を最も速い"Ultra Fast"とした。

CPU Power Duty Control [Extreme]
ここをT.Probeとした場合とではCPU Coreの電圧にも差が出るみたい。オーバークロック時にはExtremeのほうが安定する。

CPU Thermal Control [130]
VRMの温度許容値、らしいが単位がよくわからん。

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Internal CPU Power Management
Enhanced Intel SpeedStep Technology [Enabled]

Turbo Mode [Eanbled]
Long Duration Package Power Limit [300]
許容消費電力。単位　W。"ある一定の時間"これを超えると自動的にクロックが下がり、消費電力が範囲内に収まるようにする。この"CPU Package Power"はAI Suite IIIなどで見ることができる。うまく使えば、熱くなり過ぎないように制御することもできるはず。

ここでの設定値は適当。実際に300Wもいったら冷却が追いつかない。

Package Power Time Window [Auto]
うえの"ある一定の時間"を設定する。単位秒。

Short Duration Package Power Limit [300]
瞬間的に許容できる最大の消費電力。

CPU Integrated VR Current Limit [Auto]
許容できる最大の電流。

CPU Integrated VR Fault Management [Disabled]
オーバークロック時はDisabledに、とマニュアルに書いてあるので素直にDisableに。

CPU Integrated VR Efficiency Management [Auto]
統合電圧レギュレータの動作モード。とりあえずAutoで。

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CPU Core Voltage [Offset]
CPU Core Voltage Offset [+0.275]
最も重要なところ。CPU-ZやHWiNFOで実際にどのくらいの電圧がかかるのかを見つつ、prime95で負荷をかけて安定して動く電圧を設定。

CPU Cache Voltage [Offset]
CPU Cache Voltage Offset [+0.120]
L3やRing Cacheにかけている電圧。今回はCacheのクロックはあまり上げていないので、Offset値も低めで大丈夫。もうちょい低くても良さそう。

CPU System Agent Voltage Offset Mode Sign [+]
CPU System Agent Voltage Offset [0.060]
いまいちどこの電圧なのかわからない。ほんのりと上げておく。

CPU SVID Support [300]
オーバークロック時はDisabledに、とマニュアルに書いてあるので素直にDisableに。

CPU Input Voltage Override [1.910]
CPU Input Voltage(VCCIN)はCPU内部に供給される電力の大元。内部で使用される電圧より、ある程度高い電圧のほうがよいらしい。デフォルトでは1.8V前後だが、オーバークロックでCPU Coreの電圧を上げているぶん、こちらも少し上げたほうが安定すると言われている。

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その他感想。

・CPU Coreの電圧は負荷をかけると最大値から若干 (0.01～0.02V) 降下する(そこで安定はする)。

・やはりこの石 & この環境では4.4GHzぐらいが熱的に限界。4.4GHzでもNepton 280Lのファンがうるさすぎるので、常用は難しいかも?

・でもx264/x265ならprimeほどはあつくないのでいけるかも?

・prime95の最新版はAVX/FMA3を使用するため、より高めの電圧をかけないと安定しない。その結果、とても熱くなる。(AVX/FMA3を使用していない古いprime95なら、ずっと低い電圧でも回る)

・コア間の温度のばらつきがひどい。偶数番目がやたら熱い…。

・結局どこまで回るかは熱次第になるので、まず冷却が重要だと思う。

・熱を決めるのはほとんどCPU Coreの電圧なので、そのあたりは運次第ということになってしまう。8コアもあるとそれぞれのばらつきが大きそう…。

・X99 DeluxeのBIOSの起動はやはり遅い。一方、Win8の高速起動が有効になっているため、BIOSが起動してからはすごく速い。

・Win8の高速起動に必要なもの
対応マザー
対応GPU
仮想メモリが存在すること
休止状態が有効であること

N660GTX Twin Frozr III OCは本来高速起動対応ではないが、UEFI GOP vBIOSをもらってGPUのBIOSを更新することで高速起動に対応させることができる。

・なんかCPU-Zの起動が異様に遅い。

・HWiNFOを動かしてるとやたらCPUを使用している気が…。

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5960Xでx264 --threadsのテスト

やっと少し時間ができたので、Haswell-Eで少し実験。

今回は前やったみたいに、x264がスレッドをどのくらい有効に使ってくれるか試す。

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i7 5960X オーバークロック(OC)
なんか買ってしまった

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設定と環境

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x264はマルチスレッド効率が高いほうだけど、8C/16Tはどうなのかな、という実験。

OS	Win8.1 x64	Win8.1 x64
CPU	i7 5960X	i7 4770K
コア数	8C/16T	4C/8T
動作周波数 (Core)	4.4GHz	3.9GHz
動作周波数 (UnCore)	4.2GHz	3.9GHz
キャッシュ容量	L3=20MB	L3=8MB
メモリ	DDR4-2400, 4ch	DDR3-2400, 2ch
メモリ容量	32GB (8GBx4)	16GB (4GBx4)
メモリタイミング	16-16-16-39-2	11-12-12-32-2

ソース
H.264/AVC、1920x1080p、23.976fps、約1分30秒、2155frames
精霊使いの剣舞 OPをエンコードしたもの

共通
x264 r2479 x64 (Komisar氏)
Avisynth
LSMASHSource r717 (POP氏)

x264設定
x264 --threads <スレッド数> --preset <プリセット>

測定
いつもどおり一発勝負

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結果 (高速化率)

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各プリセットのthread=1の時に対する各スレッド数での速度比をグラフにした。



スレッド数が1の時と比べ、8コア/16スレッドな5960Xでは最大9.8倍、4コア/8スレッドの4770Kでも最大4.4倍も高速化していて、やはりx264のマルチスレッド効率は高いようだ。そして5960Xのマルチスレッド性能の高さ、ハイパースレッディングの有用性もわかると思う。

また、予想通り(?)「重い」プリセットのほうがスレッド効率が高い。逆に「軽い」プリセットはスレッド数を増やしてもさほど高速化しない。

4770Kの場合、スレッド数を増やしていっても速度はすぐに頭打ちになってしまう。x264のスレッド数は自動の場合はコア数×1.5だけど、そのぐらい(12スレッド)でだいたい最高速度になっているんじゃないかと思う。

一方、5960Xの場合、自動なら24スレッドになる。けど、このグラフを見る限り24スレッドではまだまだ頭打ちとはいえなさそうだ。グラフを見る限り、スレッドを増やしすぎたからといって速度が落ちていく兆候は見えないので、速度だけ考えるなら48ぐらいにしてしまってもいいのかもしれない。ただthreadによって画質がいつも同じとは限らないと思うので、そこはちょっと気になることころ…。

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ちなみに、この実験、プリセット5通り、スレッド数48通り、マシン2台ということで、計480回のエンコードになる。さすがにログをいちいち見て手動で入力したくなかったので、適当にプログラムを書いてcsvで出力、excelでグラフ化…というそれはそれで面倒なことになっている。

まあ、エクセルにさえ放り込めればあとは関数使っていくらでもいじってグラフにできるので、そこは楽なのだけど。

そのエクセルファイルはこちら。

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