Тестируем необычный Intel Core i5-12400F. Что дает скальпирование, полировка и прижимная рамка?

Процессоры Intel двенадцатого поколения семейства Alder Lake привнесли множество важнейших изменений, что сделало анонс нового продукта долгожданным событием. Среди нововведений в первую очередь отметим переход на сокет LGA1700 с поддержкой интерфейса PCI Express 5.0 и, конечно, нового стандарта оперативной памяти DDR5, гибридность архитектуры с разбивкой ядер на так называемые P- и E-ядра. Изменения коснулись схемы управления питанием, введения микроконтроллера и технологии планировщика Thread Director, системной логики Intel Z690 и многого другого.

Конкурентная борьба между двумя гигантами (компаниями AMD и Intel) приводит к тому, что производители постоянно находятся в непрерывном стремлении развивать современные технологии и расширять возможности, порождая революционный и даже эволюционный процессы. Но появление новых решений не всегда проходит гладко, поэтому если на первых порах некоторые особенности работы процессоров Aldel Lake компания Intel успешно устраняла обновлениями микропрограммного обеспечения, то другие проблемы пользователи исправляют сами. Например, слишком "мягкий" сокет LGA1700, деформация теплораспределительной крышки - проблемы, которые синий гигант официально отрицает.

На примере популярного процессора Intel Core i5-12400F, приобретенного на китайской площадке для домашних целей, мы постараемся разобраться в некоторых нюансах его работы и произвести оптимизации, а также проверим популярные методы их устранения. В этом нам поможет проект WORKSHOP by i2hard.

Подробнее о Core i5-12400F

	Core i5-12400F	Core i5-12400
Платформа	LGA1700	LGA1700
Микроархитектура	Alder Lake	Alder Lake
Техпроцесс, нм	10	10
Ядра/потоки	6P + 0E/12	6P + 0E/12
Частота (номинал/турбо), ГГц	2,5 - 4,4	2,5 - 4,4
Частота с полной нагрузкой, ГГц	4,0	4,0
L2-кеш, КМбайт	6 × 1.25	6 × 1.25
L3-кеш, Мбайт	18	18
Пределы PL1/PL2, Вт	65/117	65/117
Память	DDR4-3200 DDR5-4800	DDR4-3200 DDR5-4800
Встроенная графика	Нет	UHD 730

С полным обзором процессора Intel Core i5-12400 вы можете познакомиться по ссылке "Тест Intel Core i5-12400. Сравнение с Core i5-11400 и Ryzen 5 5600X".

Процессор Core i5-12400F продолжает славную династию "народных" избранников-шестиядерников Core i5-10400 и Core i5-11400, являясь золотой серединой для гейминга. Новинка лишена энергоэффективных E-ядер, в угоду стоимости под нож также пошла гибридность и технология Thread Director. 

В природе существует два степпинга процессора Intel Core i5-12400(F): C0 - отбраковка от старших процессоров с площадью 215 мм² (у которых компоновка 8+8) и Н0 - чистый 6-ядерник с площадью 162 мм², у которого физически отсутствуют Е-ядра. У каждой модели имеются свои достоинства и недостатки, например, у версии H0 из-за отсутствия заблокированных нерабочих ядер будут немного ниже межъядерные задержки, у версии C0 - капельку лучше температурный режим из-за большей площади кристалла. Однако данные результаты будут очень низки и находятся на уровне погрешностей.

Конфигурация тестового стенда

Первые результаты испытаний

Для компактного игрового ПК на базе процессора Intel Core i5-12400F в паре с системой охлаждения Noctua NH-L9i-17xx chromax.black готовится интересный проект в оригинальном корпусе, с которым вы познакомитесь в ближайшем будущем на портале i2hard. В своём стоковом состоянии процессор Intel Core i5-12400F прогревается до 70-80°C в зависимости от нагрузки и скорости вращения вентилятора, что назвать критическим значением нельзя. Однако назрел логический вопрос: а что если оптимизировать работу процессора и улучшить его охлаждение некоторыми популярными способами, не прибегая к замене кулера? И для начала решено изучить эталонное положение вещей.

При первом знакомстве с креплением отметился факт кривого распределения термопасты (используется популярный метод с нанесением одной капли в середине). В левой части теплораспределительной крышки Core i5-12400F появился характерный горбик, в правой - след полумесяца. Существуют множественные тесты, подтверждающие, что штатное крепление LGA1700 сильнее давит сбоку, где находится рычаг замка. Даже с эталонным крепежом имеется несколько рекомендаций по их устранению, например, искусственно сдвигать рамку при закрытии влево. Однако наши цели пролегают дальше.

К сожалению, получить снимок точного прилегания основания кулера к теплораспределительной крышке не получилось. Но вы можете наблюдать как неравномерно распределилась термопаста.

Необходимо сказать и несколько слов об испытуемом процессоре Intel Core i5-12400F: это степпинг C0, купленный на площадке Aliexpress. Повезло так повезло.

 

Прижимная пластина Thermalright LGA1700-BCF

Одним из популярных решений с мягким сокетом Intel LGA1700 является прижимная пластина Thermalright LGA1700-BCF, которая ставится взамен оригинала. Компания Thermalright  выпустила четыре цветовых рамки (чёрная, серая, красная и синяя), что понравится энтузиастам. Для наших проектов WORKSHOP мы приобрели чёрную и красную пластины.

Thermalright LGA1700-BCF поставляется в небольшой коробочке с инструкцией по установке, самой рамкой и шестигранным ключом. В руководстве детально описан механизм установки и даны соответствующие рекомендации. 

Оригинальная рамка крепления на примере материнской платы Gigabyte B660I Aorus Pro DDR4.

После удаления четырех винтов снимаются боковые стойки, обнажая голый сокет с подпружиненными 1700 контактами. Устанавливается процессор в сокет, сверху монтируется Thermalright LGA1700-BCF. Для наглядности мы выбрали красный цвет, аккуратно по диагонали вполоборота вкручиваем эталонные винты. 

Сама пластина Thermalright LGA1700-BCF в охлаждении не участвует. Её основная задача - равномерно перераспределить нагрузку на сокет и исключить изгиб процессора. Необходимости прижимать до упора нет, иначе также получим негативный эффект и выгибание текстолита материнской платы. Поэтому на 1/4 мы рекомендуем ослабить крепление.

Итоговый результат установки Thermalright LGA1700-BCF радует глаз. Крепежная рамка создана с таким расчетом, что процессоры Intel 12th идеально зафиксированы по периметру.

Посмотрим на отпечаток термопасты на основании системы охлаждения Noctua NH-L9i-17xx chromax.black. Можно назвать его гораздо лучше того, что мы видели ранее.

А след на теплораспределительной крышке Intel Core i5-12400F почти безупречен. Отсюда делаем вывод, что эффект от использования Thermalright LGA1700-BCF имеется. Но с детальными результатами познакомимся после тестирования.

Скальпирование Core i5-12400F by WORKSHOP

Следующий шаг знаком энтузиастам и получил распространение с процессоров Intel Core 7-го поколения Kaby Lake - метод скальпирования процессора с последующей заменой термоинтерфейса на жидкий металл. Несмотря на использование припоя в новой линейке Intel Core 12-го поколения, его замена также несет положительный эффект.

Мастерская игровых компьютеров WORKSHOP by i2HARD оказывает услугу по скальпированию процессоров Intel 12th семейства Alder Lake любой сложности. Прибегать к скальпированию процессора младшего звена Core i5-12400F - мера чрезмерная, но нам хотелось изучить всевозможные способы.

Методика скальпирования за несколько лет не претерпела никаких изменений: боковой сдвиг теплораспределительной крышки с фиксацией платформы процессора. Основное отличие - процессоры Intel Core 12-го поколения используют припой с нанесением метода наплыва. Нам было интересно рассмотреть скальпированный процессор Core i5-12400F степпинга С0; площадь кристалла идентична версии Core i9-12900K.

Благодаря широкому профилю и богатому опыту мы отметили, что герметик стал жестче. Сам припой удаляется тоже тяжело, но в частичном удалении помогает и внештатный жидкий металл.

Эталонный процессор Intel Core i5-12400F без теплораспределительной крышки выглядит совсем ужасно! Но мы его отмоем, почистим, мелкие SMD-конденсаторы покроем лаком и приведем в божеский вид.

Практически очищенная крышка с удаленным штатным припоем Intel. Далее процессор собирается обратно.

Полировка Core i5-12400F

Другим решением по уменьшению температуры Intel Core i5-12400F является полировка теплораспределительной крышки. В сети есть множество примеров кривизны её поверхности. В нашем случае деформация была наиболее сильна с левой стороны, что мы наглядно постарались запечатлеть на схематичном изображении.

Потребовалось в несколько этапов производить выравнивание крышки с помощью дремеля, а затем - с помощью наждачной бумаги №2000.

Однако мы не учли, что даже на самой мелкой наждачной бумаге может попасться сор, который как мельчайший песок будет царапать теплораспределительную крышку.

С помощью полировальной пасты можно добиться зеркального эффекта, но не удалить глубокие царапины. Тактильно они не ощущаются, а визуально вживую выглядят не столь удручающе, нежели передает фотокамера. 

Дремелем с мягкой насадкой и пастой ГОИ №3 шлифуем крышку.

Снова прибегаем к помощи полировальной пасты и через полчаса суммарного времени добиваемся желаемого результата!

Даунвольтинг Core i5-12400F

Отдельно стоит упомянуть метод наиболее безопасный и не требующий механического воздействия на процессор, лишних трат и нервов - ручное понижение напряжение в BIOS или даунвольтинг. Современные процессоры AMD и Intel получили прямую зависимость от рабочего напряжения, поэтому его изменение возможно в коротком диапазоне, далее это приведет к понижению производительности, а при сильном понижении - потере стабильности. Метод безопасен тем, что при появлении проблем всегда можно произвести сброс настроек BIOS и попробовать все сначала.

Для процессоров Intel Core 12-го поколения на десятке экземпляров от i3-12100F до i9-12900K установлено, что среднее значение даунвольтинга колеблется от 0.05 В до 0.1 В (или 50-100 мВ). При превышении на 0.025 В порогового значения наблюдается падение производительности на 3-7%, еще на 0.025-0.050 В - нестабильная работа (BSOD, ошибки в LinX и тому подобное).

Для нашего экземпляра Intel Core i5-12400F решающим значением стало отрицательное смещение Offset на 0.125 В! Это значит, что в простое рабочее напряжение и нагрузке система снижает на 125 мВ, что прямолинейно влияет на энергопотребление и как следствие - температуру. Это согласуется с формулой P = I * V (в грубом ее проявлении для процессора).

Тестирование процессора Core i5-12400F

Процессор Intel Core i5-12400F степпинга C0 тестировался на материнской плате Gigabyte B660I Aorus Pro DDR4 с последней версией BIOS F4b. В качестве системы охлаждения выступал низкопрофильный кулер Noctua NH-L9i-17xx chromax.black с фиксированной скоростью вращения ~2200 об/мин. 

Для начала посмотрим на показатели подсистемы памяти со стоковым профилем JEDEC DDR4-2133.

При активации XMP с параметрами DDR4-4500 из-за изменения множителя доступная тактовая частота выставляется 4533 МГц. Тайминги повышаются на один такт, что является особенностью BIOS от Gigabyte для возможного повышения стабильности. Режим Gear-2 с частотой 4533 МГц оказывается производительнее, нежели Gear-1 DDR4-3600, поэтому оставим текущие настройки. Переходим к самому интересному!

Тестирование процессора Intel Core i5-12400F в нескольких режимах проявило интересное поведение системы. В простое прижимная рамка Thermalright LGA1700-BCF выдает уменьшение температуры на пару градусов Цельсия. Скальпирование позволяет разрыв немного увеличить.

Значительный эффект и дельта температур видна при высокой нагрузке теста Cinebench R23 на все ядра. Активация XMP-профиля ведет к росту температуры на 4°C из-за повышения напряжения на контроллер памяти и другие узлы CPU. Прижимная пластина Thermalright LGA1700-BCF в охлаждении не участвует, но выравнивает поверхность процессора, что позволяет сбить три градуса Цельсия. Если дополнительно произвести скальпирование, то получим снижение нагрева на 5°C, полировка - еще на минус 2°C. Эффект даунвольтинга заметен тоже. В итоге суммарно нам удается уменьшить температуру Core i5-12400F на 13°C!

При экстремальной нагрузке с помощью Prime95 мы наблюдаем идентичную картину температур в зависимости от применяемых методов. В конечном результате при полной оптимизации процессор Intel Core i5-12400F становится холоднее на целых 15°C! Важно знать, что если использовать даунвольтинг отдельно, без полировки, скальпирования и прижимной рамки, то результат тоже остается хорошим: с 72°C мы добились уменьшения температуры до 66°C.

Не парадоксально, но факт! С уменьшением температуры растет производительность процессоров последних поколений. Прирост +2% наблюдается при повышении тактовой частоты памяти DDR4, но и наши методы позволили еще отыграть +2,2%.

На старшем процессоре Intel Core i9-12900K после скальпирования мы смогли добиться снижения температуры на 11-15°C, и что более интересно - потребление процессора тоже уменьшилось на 10 Вт с 289 Вт до 279 Вт. Ниже температуры - ниже токи утечки.

Подобный финт мы решили проверить и замерить на тестовом процессоре Core i5-12400F, но, увы, он не слишком прожорлив, чтобы мы увидели заметные изменения в потреблении энергии, которые более походят на погрешность.

Заключение

Как однажды сказал один наш хороший товарищ, энтузиаст и блогер: "В достижении поставленной цели все средства хороши!"

Нашей задачей было максимально эффективно добиться снижения температуры процессора Intel Core i5-12400F, чтобы в последующем его можно было использовать в игровом компактном ПК формата SFFPC с низкопрофильной системой охлаждения и даже с боксовым кулером Intel Laminar RM1 при средней скорости вращения и комфортном уровне шума при приемлемом нагреве. Мы использовали доступные методики и результатами решили поделиться с вами, дорогие читатели i2hard!

Прорекламированная прижимная рамка Thermalright LGA1700-BCF - не пустой звук! Прижим стал действительно лучше, а средний выигрыш по температуре составил 3-5°C, позволив, например, выставить обороты СО при лучших значениях.

Метод скальпирования - самый действенный метод! Несмотря на использование припоя в Intel Core 12-го поколения, получить уменьшение нагрева на дополнительные 5-7°C даже с младшим процессором считается неплохим показателем. Поэтому процедура будет полезна владельцам процессоров линеек Core i7 и Core i9.

Полировка крышки процессора - процесс утомительный и занимает личное время. Но настоящего энтузиаста это не остановит, а получить зеркальную поверхность и как следствие идеальный прижим захочет каждый оверклокер.

Но начинающим геймерам мы порекомендуем приступать к экспериментам с метода понижения напряжения, который не ведет ни к потере гарантии, ни к дополнительным тратам, формально безопасен и доступен каждому!

В заключении хотим сказать, что наше небольшое расследование подошло к концу! Процессор Intel Core i5-12400F стал холоднее на 12-15°C с текущей системой охлаждения, и будь у нас плата с внешним тактовым генератором, то это позволило бы его немного разогнать. А пока мы спокойно уменьшим кривую вращения вентилятора в пике с 2200 об/мин до 1600 об/мин, сделав ПК практически бесшумным!