Процессор Intel Xeon E-2286M/QS0N (Coffee Lake-H, 8C16T). Топовый супермутант

В комментариях к прошлому обзору возник вопрос:

Что за Ксеон, который поставится в мать с LGA1151v1 и чипсетом сотой/двухсотой серии?

Итак, он существует.
А ещё он инженерник и склейка.
Под катом — подробности, тесты и рассказ о сборке в компактном корпусе с применением паяльника и напильника.

Посылка приехала в коробочке из простого гофрокартона.

Внутри в пупырчатой плёнке лежали две отвёртки Torx разного размера и пластмассовая коробочка, в которой находятся завернутый в салфетку процессор, рамка для его прижатия к разъёму и специальные винты для крепления этой самой рамки.

Извлеченный из салфетки процессор сверху выглядит примерно так:

Кристалл заклеен каптоновым скотчем для защиты от повреждений — не забудьте снять скотч перед установкой кулера.
Сборка системы на основе таких процессоров состоит из трёх этапов — модификации BIOS, замены рамки и установки системы охлаждения.
Начинается весь процесс с поиска правильной материнской платы — в отличие от 6-ядерного QNCT, этому и другим 8-ядерникам требуется мощный VRM. Вот эта таблица совместимости поможет в поиске:

Как видно, меньше всего проблем возникает с платами от Gigabyte, но в компактном исполнении у них недостаточно мощные цепи питания процессора, поэтому в данном случае рекомендую плату Asus Z170I Pro Gaming — у неё аж 10-фазный VRM!

Интересующиеся подробностями доработки и нюансами перепрошивки BIOS могут найти их здесь, ну а для Z170IPG объём танцев с бубном гораздо меньше. BIOS у неё стоит в панельке, легко снимается, и продавец готов выслать с процессором микросхему, которую надо будет установить взамен штатной, но если хочется справиться своими силами — просто прошиваем доработанный образ программатором:

После верификации записи микросхему останется просто вернуть на родное место в панельку и при этом не перепутать её положение. Если нет готового программатора, но рядом есть ПК с LPT-портом — можно за 10 минут собрать простейший SPIPGM:

Теперь можно перейти к замене рамки.
Если в разъёме платы уже есть процессор — снимаем его.

Берём отвёртку побольше из прилагающихся к процессору, выкручиваем три винта крепления прижимной рамки и снимаем саму рамку и укладываем процессор в разъём…

Накрываем его прилагающейся рамкой. Мне приехала рамка старой ревизии, новые оставляют открытым только кристалл.

Вставляем в отверстия крепёжные винты, прилагаемые к процессору.

Затягиваем их второй отверткой

У меня эта процедура особых сложностей не вызвала, просто не надо закручивать винты до хруста текстолита. Если BIOS дорабатывался самостоятельно — скорее всего, в незапуске свежесобранной системы будет виноват именно он.
Выполняем сброс BIOS(где-то понадобится переставить на несколько секунд перемычку на штырях, где-то замкнуть металлическим предметом контакты на плате), подключаем питание и снимаем защитный скотч с кристалла. Наносим на кристалл термопасту и накладываем на него временный радиатор, который можно позаимствовать от старой видеокарты или чипсета. Его задача — отводить тепло на время первоначальной проверки, поэтому крепление и обдув ему не обязательны, достаточно просто контролировать его температуру пальцем.
Жмём кнопку включения. Первый запуск будет достаточно длительным, плата будет несколько раз перезагружаться, останавливая и вновь запуская кулер. Если всё было сделано правильно, то одиночный звуковой сигнал и появление изображения на экране произойдут до того, как радиатор нагреется до невозможности держать на нём палец, и на этом моменте можно отключить и переходить ко второму этапу сборки — установке кулера. Если звука и изображения нет — всё равно отключаем питание и смотрим, что не так сделали при доработке прошивки, вносим правки, после чего повторяем предыдущие шаги.

На этом можно перейти к третьему этапу — установке системы охлаждения. Металлической крышки у процессора нет для уменьшения толщины изделия и снижения его себестоимости — кристалл расположен открыто на текстолите. Кулеры с прямым контактом тепловых трубок такому противопоказаны, но они сейчас заполонили всё и хороший кулер, лёгкий и с цельнометаллическим основанием уже стало сложно найти.
Можно использовать кулеры от старых процессоров, но лучше сразу систему жидкостного охлаждения:

В исходном состоянии она для данной задачи малоприменима, так как с родными жёсткими шлангами и неудачными креплениями перекашивает процессор в разъёме до невозможности пуска, поэтому их придётся менять.
Сначала берём в руки линейку или штангенциркуль и промеряем процессор. Находим описание креплений системы охлаждения для Socket 115x и привязываем к чертежу то, что намерили:

Если центр кристалла штаного процессора находился находился точно на пересечении диагоналей квадрата, образованного центрами отверстий для крепления системы охлаждения, то у процессорной склейки QS0N он смещён на 1,5 мм к северу и 2 мм к востоку, и это надо учесть при изготовлении адаптера — он будет ассиметричен.
Центр радиатора в водоблоке тоже смещен относительно центра его основания, но должен совпадать с центром кристалла процессора. Продолжаем привязку имеющегося железа к чертежу:

Вместо замкнутой рамки у нас получается П-образная скоба, так как выступающие в сторону штуцеры не оставляют места, чтобы её замкнуть.
Штатные шланги системы охлаждения меняем на силиконовые с внутренним диаметром 6 мм и длиной 400 мм:

Процесс замены шлангов требует слива теплоносителя и подробно описан здесь. Полная разборка насоса при этом не требуется, достаточно демонтажа штуцеров и основания.
Берём кусок дюралевого листа толщиной 4 мм.

Размечаем.

Керним.

Сверлим отверстия диаметром 2,5 мм.

Пилим.

Два отверстия посередине раззенковываем с нижней стороны под винты с потайной головкой, отверстия по углам рассверливаем до диаметра 3,0-3,2 мм.
Из гетинакса толщиной 5 мм изготавливаем 8 шайб с внутренним диаметром 3 мм и наружным около 10 мм.
Толщина шайб определяется высотой компонентов материнской платы, расположенных рядом с разъёмом процессора — лежащая на стопках шайб рамка не должна их касаться.
В половине шайб отверстие раззенковываем сверлом на 4,0-4,2 мм, чтобы шайба налезала на крепления бэкплейта и плотно прилегала к текстолиту материнской платы:

Все детали крепления помпы вместе:

А теперь мы весь этот конструктор будем собирать.
Бэкплейт сразу на текстолит платы не лёг, уперевшись в конденсатор на её обратной стороне, поэтому пластик пришлось немного подпилить:

Вставляем в раззенкованные отверстия скобы винты М3х30 с потайной головкой и затягиваем на них гайки.

Устанавливаем шайбы на точки крепления бэкплейта, кладём на них сверху скобу и затягиваем винты её крепления.

Кладём на прижимную рамку процессора полоску, вырезанную из пластиковой карточки, чтобы водоблок не качался поперек кристалла:

Наносим термопасту на кристалл:

Надеваем на выступающие из скобы винты сначала водоблок, а затем пружины и шайбы:

После этого можно затягивать гайки крепления почти до упора. Так как крепление не даёт возможности свободного качания водоблока, затяжку обоих гаек необходимо выполнять одновременно. В качестве гаек идеально подошли крепления от процессорных узлов PowerMac G5(на фото в центре) — они не требуют инструмента для затяжки.

Собирать систему будем в компактном корпусе MechanicMaster MC18:

Для него хоть и заявлено существование адаптера для установки системы жидкостного охлаждения, но купить его нельзя, поэтому мы затолкаем её туда как есть.
Так как её радиатор всё равно надо обдувать 120-мм вентилятором, то в корпус нет смысла ставить блок питания SFX — обойдёмся и обычным ATX. В принципе, он туда помещается, но есть нюансы:)
Установку системы жидкостного охлаждения начнём с изготовления крепления для радиатора:

Это просто кусок плоского листа с отверстиями для крепления. Отверстия нужно делать по возможности точнее, иначе корпус при сборке может скрутить.
Разметим на крышке блока питания отверстие под вентилятор:

И вырежем его:

Нюансы, о которых шла речь чуть выше, заключаются в том, что внутрь корпуса выступает крепление для гибкого шлейфа к видеокарте. Оно несъёмное и не дает блоку питания стать в проектное положение:
Пилить крепление мы, конечно же, не будем. Вместо этого мы будем пилить блок питания:

Окна вырезаны с запасом, но свою задачу выполняют — выступы крепления входят внутрь и теперь блок питания можно сдвинуть как надо:

А, нет, теперь он цепляется за штуцеры радиатора системы охлаждения, поэтому вырезаем ещё пару окон для прохода шлангов:

Примерка.

И снова что-то не то. Оказалось — уголок крепления не даёт закрыться корпусу блока питания:

Ничего, подрежем корпус блока питания ещё раз.
Разъёмы передней панели корпуса MC18 расположены на съёмной планке и пересекают габарит блока питания:

Просто вырезать ещё одно окно в его корпусе недостаточно, потому что внутри него как раз в этом месте расположен силовой трансформатор, в который разъёмы и упрутся:

Поэтому плату блока питания мы снимем с креплений и установим её обратно с разворотом на 180 градусов:

На её противоположной стороне отсутствуют высокие компоненты, поэтому разъёмам ничто не помешает. Заодно при этом часть длины жгутов окажется внутри блока питания, сделав общую обстановку в корпусе компьютера несколько свободнее. Жгуты закрепим кабельными стяжками к задней стенке блока питания.
Штатный 12-см вентилятор блока питания заменяем на 4-контактный с PWM-регулировкой скорости вращения(ну или собираем PWM-регулятор и добавляем его к уже имеющемуся) и вытягиваем его кабель из блока питания. Подключаться он будет к разъёму корпусного вентилятора на материнской плате.
Накрываем блок питания крышкой с закреплённым радиатором системы охлаждения, закручиваем винты её крепления и выполняем пробное включение системы:

Убеждаемся, что всё работает, и аккуратно переносим её в корпус:

Если планируется использование 2,5" накопителя, то самое время поставить его сейчас, пока материнская плата ещё не в корпусе, потому что потом его уже туда будет не затолкать:

Подключаем жгуты питания к материнской плате:

Ставим на место планку с разъёмами передней панели, следя за тем, чтобы не пережать шланги системы охлаждения:

После этого можно установить саму переднюю панель и включить собранный ПК:

Итак, отчёт CPU-Z:

Процессор обладает 8 ядрами и 16 потоками с базовой частотой 2,4 ГГц. Разгона множителем нет, но с оперативной памятью DDR4-2666 он и не нужен — процессор и так штатно берет планку 5 ГГц.
Тест кэша и памяти в AIDA64:

Если верить CPU-Z, TDP процессора составляет 45 ватт, но на самом деле это не так — под нагрузкой он способен потреблять около 110 ватт и больше:

Температуры кристалла в стресс-тесте достигали 82 градусов при максимальной скорости вращения вентилятора:

Впрочем, как мы уже выяснили, конструкция данной системы охлаждения неустранимо неудачная.
Набор тестов в Cinebench:

Ещё немного встроенных тестов CPU-Z:

Вывод: процессор мощный и горячий, но даже с учётом всего этого на нем вполне возможно собрать производительную систему в компактном корпусе, хотя и с немалым объёмом работы напильником.