Extrem överklockning med flytande kväve - AMD Ryzen Threadripper 7000-serien

I andan av att testa nya saker i labbet i vår recension av AMD Threadripper 7000 Series HEDT och Workstation CPU:er, bestämde vi oss för att det inte var tillräckligt extremt att stanna vid vattenkyld överklockning för StorageReview-labbet, så vi tog in några vänner och bestämde oss för att bli kall, -195c kall. Vi ville se vad en snygg överklocka och ett par hällar flytande kväve kunde göra för att hjälpa till att pressa dessa chips till kanten, utan att förstöra dem på vägen.

Överklockning och AMD Ryzen Threadripper 7000-serien

Överklockning har länge varit en strävan för datorentusiaster som vill driva sin hårdvara bortom standardspecifikationerna. AMD Ryzen Threadripper 7000-serien, HEDT och Workstation, har ett imponerande utbud från 24 till 64 kärnor, och 96 på Pro-modellerna, och imponerande strömeffektivitet, utgör en bördig grund för sådana ansträngningar. Dessa processorer, som visade robusta prestanda och temps i våra lagertester, är idealiska kandidater för överklockning, särskilt när man använder avancerade kylningsmetoder.

Flytande kväve överklockning

Liquid Nitrogen (LN2) överklockning står i yttersta änden av kyltekniker. LN2, med sina extremt låga temperaturer på −195.8 °C (−320 °F, 77 K), tillåter CPU:er att nå klockhastigheter och spänningar som annars är ouppnåeliga under normala omgivande kylningsmetoder. Denna teknik är särskilt populär bland dem som vill sätta nya prestationsrekord.

Överklockning med LN2 kräver stränga säkerhetsåtgärder. Flytande kväves extremt låga temperatur (-196°C) kräver respekt och noggrann hantering, inklusive användning av skyddsutrustning och säkerställande av ordentlig ventilation för att undvika kvävning eller brännskador.

Förbereder för överklockningsäventyret

Med över 250 liter flytande kväve levererad till labbet, var det dags att ta tag i verksamheten. Crack-teamet av överklockare, Forks, OneWolf och TechTested anslöt sig för detta och sammanförde en kombinerad nästan 5 decennier av kunskap och praktisk erfarenhet med extrem OC, såväl som den myriad av verktyg som krävs för att genomföra ett så framgångsrikt evenemang.

Elmor Labs Volcano X LN2 Pot är ett specialiserat verktyg designat för LN2-överklockning. Dess billets kopparkonstruktion och borrade och slitsade funktioner underlättar effektiv värmeöverföring och temperaturkontroll, avgörande för att strypa LN2-flödet för att bibehålla stabilitet under extrema överklockningssessioner.

Volcano Extreme var uppenbarligen kronjuvelen i projektet, men de små sakerna som brädvärmare, extra strömförsörjning, handdukar, blåslampor, termoelement och skruvar spelade alla en avgörande roll i processen.

ASUS Pro WS TRX50-SAGE WIFI, kraftens ryggrad

ASUS Pro WS TRX50-SAGE WIFI AMD TR5 moderkort har en robust 36 effektstegsdesign. Detta är avgörande eftersom vid överklockning, särskilt med flytande kväve, kräver CPU:n enormt mycket kraft. Ett standardmoderkort skulle spännas under detta tryck. De 36 effektstegen säkerställer att kraften levereras smidigt och konsekvent, vilket förhindrar fluktuationer som kan leda till katastrofer vid minusgrader.

Dessa effektsteg matas av två 8-stifts strömkontakter, vilket är som att ha 3 bilbatterier till ett värde av ström tillgängliga för CPU:n. Denna design är avgörande för stabilitet under hög överklockning, vilket säkerställer att var och en av de upp till 96 kärnorna i Threadripper-processorerna får tillräcklig ström utan minsta antydan till instabilitet eller strömsvält.

Moderkortets tre PCIe 5.0 x16-platser, 10 Gb & 2.5 Gb LAN-portar och tre M.2-platser erbjuder ultrasnabb anslutning, vilket säkerställer att ingen flaskhals hindrar Threadrippers prestanda. IPMI-fjärrhanteringen i serverklass är en välsignelse för övervakning och justeringar i realtid, en funktion lika viktig som överklockningen i sig.

Överklockningsprocessen

Överklockning med LN2 är en delikat balans. Det innebär att gradvis sänka processorns temperatur med LN2 samtidigt som man övervakar prestanda och systemstabilitet. När temperaturen sjunker kan användarna försiktigt öka CPU:ns klockhastigheter och alltid hålla ett öga på systemmått för att förhindra skador.

En kritisk aspekt att tänka på under LN2-överklockning är "Cold Bug", ett fenomen där CPU:n blir instabil eller kan låsa sig helt och inte fungerar vid extremt låga temperaturer. Varje CPU-modell och till och med olika CPU:er i samma batch kan ha olika tröskelvärden för kalla buggar, bortom vilken den inte fungerar korrekt.

Detta är särskilt viktigt med AMD Ryzen Threadripper 7000-serien, eftersom det i våra tester kan utlösa denna bugg genom att trycka på gryttemperaturerna under -100c med flytande kväve. Vi var tvungna att noggrant övervaka temperaturerna för att undvika att nå denna kritiska punkt, för att säkerställa att de maximerade prestandan utan att gå in i det kalla insektsområdet.

För att minska risken för isbildning och kondens, som kan orsaka kortslutningar på moderkortet, använder vi en kombination av fläktar, handdukar och en värmare. Dessa element samverkar för att upprätthålla en miljö runt moderkortet som förhindrar kondensackumulering. Denna skyddsåtgärd är avgörande, eftersom den extrema kylan som introduceras av LN2 snabbt kan leda till fuktuppbyggnad, vilket äventyrar hela installationen.

LN2 Benchmarking framgång

Stabilitetstestning och benchmarking är avgörande för att kvantifiera prestandaförbättringarna och säkerställa systemstabilitet. Vi använde standardsviten i Benchmate för att testa vår framgång.

Vi vet att du är angelägen om att se resultaten så här är tabellen med rådata från labbet var Marc Portis (Forks) och jag körde LN2-bänkarna.

riktmärke	7960x	OC GHz	7970x	OC GHz	7995wx	OC GHz
Kärna/tråd	24/48		32/64		96/192
Bas	4.2GHz		4.0GHz		2.5GHz
Boost	5.3GHz		5.3GHz		5.1GHz

7zip	413,263	6.20	494,367	5.70	620,109	5.60

Cinebench
R11.5	121.91	6.10	Ej testad		124.84	5.60
R15	10,802	6.10	13,267	5.80	26,127	5.60
R20	25,634	6.10	31,513	5.80	68,208	5.50
R23 Multi	65,803	6.10	Ej testad		183,391	5.50
R24	Ej testad		Ej testad		8,641	5.50

Geekbench
3 Enkel	190,812	6.10	Ej testad		Ej testad
3 Multi	9,736	6.10
4 Enkel	9,710	6.10
4 Multi	119,702	6.10
5 Enkel	2,403	6.10
5 Multi	41,913	6.10

GPUPi 3.2 100M	0.85	6.10	Ej testad		0.35	5.70
GPUPi 3.2 1B	13.82	6.10	11.57	5.80	4.46	5.70
GPUPi 3.3 100M	0.83	6.10	Ej testad		Ej testad
GPUPi 3.3 1B	13.99	6.10	Ej testad		Ej testad

x265 1080p	385.70	6.10	Ej testad		Ej testad
x265 4k	90.73	6.10	Ej testad		Ej testad

Superpi 1M	5.44	6.10	Ej testad		Ej testad


pifast	12.75	6.10	Ej testad		Ej testad
wPrime 32m	1.72	6.10			12.39	5.50
wPrime 1024m	14.60	6.10			2.29	5.50

y-cruncher 1B	7.70	6.10	6.99		Ej testad
y-cruncher 25b	Ej testad		263.66	4.80	Ej testad

Rekordstora ansträngningar

Threadripper 7000-serien, känd för sitt höga antal kärnor, har uppnått några anmärkningsvärda prestationer i vår LN2-överklockning. Dessa processorer har slagit sönder tidigare rekord och visar upp den otroliga potentialen hos AMD:s arkitektur i kombination med extrema kylningslösningar.

Luckorna i prestandadatatabellen tillskrivs flera begränsningar som vi stött på under vår testfas. För det första införde det hotande embargodatumet en snäv tidslinje, vilket avsevärt begränsade det tillgängliga fönstret för omfattande testning av varje CPU. Sådana tidsbegränsningar leder ofta till en snävare omfattning av datainsamling.

För det andra, att endast ha ett enda prov av varje CPU-modell krävde ett försiktigt tillvägagångssätt. Vi var tvungna att noggrant hantera spänningsnivåerna och varaktigheten av exponeringen för LN2 för att undvika att riskera integriteten hos dessa värdefulla prover. Alltför aggressiva tester kunde leda till irreversibla skador, därför antogs en konservativ strategi.

Slutligen utgjorde problemet med isbildning eller kondens på moderkortet en betydande risk. Långvarig exponering för den extrema kylan av LN2 ökar sannolikheten för fuktuppbyggnad, vilket kan leda till kortslutning eller andra former av skador på moderkortet. Detta fenomen krävde kortare testperioder och fler intervall mellan sessionerna för att tillåta hårdvaran att acklimatisera sig och minska risken för fukt.

Dessa faktorer bidrog tillsammans till begränsningarna i vår testprocess, vilket resulterade i vissa luckor i de slutliga prestandadata som presenterades. Trots dessa utmaningar ger de genomförda testerna värdefulla insikter, om än med erkännandet av att omfattningen var begränsad av dessa praktiska överväganden.

Frigör den fulla potentialen i AMD Ryzen Threadripper 7000-serien

Hjärtat i vårt extrema överklockningsexperiment ligger i de resultat vi har lyckats uppnå med AMD Ryzen Threadripper 7000-serien. Genom att använda flytande kväve (LN2) för att pressa dessa chips till sina gränser, har vi observerat några betydande prestandahopp, vilket lyfter fram den verkliga potentialen hos denna hårdvara i kombination med extrema kylningstekniker.

Cinebench R23: Med en imponerande prestandaförbättring på 80 % var en av de mest anmärkningsvärda prestationerna med den 96-kärniga Threadripper-modellen i Cinebench R23, detta är en häpnadsväckande ökning av prestanda jämfört med dess baspoäng.
Cinebench R24: Vi uppnådde en prestandaförbättring på 50 % i detta test under lagerkörningen.
y-cruncher: 30% snabbare beräkningar i riktmärket, vilket är ett krävande test för hela systemet, inte bara processorn, med fokus på crunching Pi-beräkningar, vi lyckades påskynda processen med cirka 30%.

Dessa prestandaförbättringar är inte bara siffror på ett diagram. De representerar ett betydande framsteg i vad som är möjligt med rätt kombination av avancerad hårdvara och extrema kylningstekniker.

Det är viktigt att förstå att dessa resultat uppnåddes inte bara genom att hälla LN2 över CPU:n utan genom en noggrant kalibrerad process med temperaturkontroll, spänningsjustering och realtidsövervakning. Denna process säkerställde att vi gick till kanten av prestanda från dessa processorer utan att trycka in dem i riskzonen för permanent skada (läs: chicken run).

Slutsats

När vi avslutade detta frostiga fiasko med AMD Ryzen Threadripper 7000-serien har vi återigen bevisat att när det gäller benchmarking är vi i en egen liga. Genom att trycka på dessa bestar med flytande kväve, knuffade vi inte bara på gränserna – vi blåste in dem i stratosfären (och tack och lov behöll VRM fästet på brädan).

Det handlar inte bara om råkraft; det handlar om att utnyttja den kraften med den finess som bara decenniers erfarenhet och ett stänk av geni kan ge. Resultaten? Häpnadsväckande, minst sagt. Visst, vi var tvungna att dansa runt några logistiska hicka och det ständigt närvarande hotet att förvandla våra dyrbara processorer till dyra pappersvikter. Men i slutändan visade vi vad som är möjligt när hårdvara i toppskiktet möter extrema, och låt oss vara ärliga, lite galna kylmetoder. Det är inte bara överklockning; det är konst, och besättningen vi samlade för denna testning är mästare på detta hantverk.

Engagera dig med StorageReview

Extrem överklockning med flytande kväve – AMD Ryzen Threadripper 7000-serien