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2021-03-14

日記

PCをRyzen 5950Xで組み直した

「私のパソコンはヘキサデカコア(16コア)です」

いつの間にかIvy Bridgeおじさんになっていた

i7 3770kで組んで以来、CPUとMBとメモリを変えないままおよそ9年が経ってしまった。理由は単純にそれで大して困ることがなかったからだ。 SSDとグラボは変わっている。SSDは、ルートドライブ(//home を分けない派なので)は256GBではさすがに手狭であり、1TBになった。グラボは、GTX670では使えるCUDAのバージョンが低くPyTorchが使えなかったので、GTX1070になった。

この間3770kで事足らないと思うことはほとんどなかった。理由は主に二つで、一つは5年くらい前にWindowsからLinuxになった影響もあるだろう。Linuxデスクトップは基本的にとても軽い。もう一つはインテルのCPUの性能上昇が4000番台から9000番台にかけてわずかであった点だ。新モデルの魅力は、そのコストと三点セット(CPUとMBとメモリ)を入れ替える面倒臭さを超えなかった。

とはいえさすがに9年は長く、Overwatchをしながら横で動画を再生したり裏でコンパイルや計算処理を回したりすると重かったりした。最近はブラウザのタブを大量に開いたりしても一瞬の応答の遅さも気になるようになってきた。

CPU周りの刷新の決意

刷新を決めた一番大きな理由は、単に春から就職することになったためだ。金が増える算段が立つ一方でパソコンいじりに使う時間は減るとなれば、タイミングは今しかない。

他には、機械学習のマシンとして使うためだ。大学のGTX1080Tiが二枚挿さったコンピュータが物理的に触れなくなるので、手元に用意する必要があった。事前にコードを書いたり試運転するには自分のPC、本格的に学習を回すには大学のコンピュータを使うような運用をしていたが、それもしばらくはできなくなりそうだったからだ。CNNを使った画像系学習には、データセットを読み込んだりaugmentationをかけるだけでそこそこの時間と負荷がかかるので、CPUの強化によって学習の高速化と足回りの効率化が見込まれるのである。

選んだパーツたち紹介

俺個人のニーズとコスパ意識の眼鏡に適った選択ではあるが、どれもこれもほぼ妥協しないでそれなりに時間を掛けて選んだものなのだ。それぞれの選択理由やよもやま話を踏まえて見ていってほしい。

項目 変更前 変更後
CPU Core i7 3770k Ryzen 5950X
クーラー Corsair H60(旧モデル) Corsair H115i
M/B ASUS SABERTOOTH Z77 MSI MEG X570 Unify
メモリ Corsair CMZ16GX3M2A1600C10 (DDR3-1600) Essencore KLEVV BOLT X KD4AGU880-36A180U (DDR4-3600)
SSD SanDisk Ultra II 960GB (X41200RL) Transcend 220S 2TB TS2TMTE220S

やることの一つはプログラミングだ。機械学習全般から、Web系、GTKアプリなど。エディターはNeoVimしか使わないが、起動時間は速ければ速いほど良い。あとはゲームだ。Wine経由でOverwacthとosu!、LinuxネイティブでCiv5とFactorioあたりか。国試の勉強であまり新しいのは触れてない感がある。Adobeなど制作作業は特になし(そもそもLinuxでは困難だろう)。こうやって書くと5950Xの必要はないようなしてくるが、未来へ時間を投資した感覚が強い。個人的には結構満足してる。詳しいことは下で説明しよう。

cpu.jpg

CPU: AMD Ryzen 5950X

ここからはパーツごとに選んだ理由など書いていく。CPUの『どっちで組むか』問題だが、ずっと負けていたシングルスレッド性能で、ついにAMDがIntelを圧倒したのだ。AMDで組むしかない。Bulldozerが出たあたりに自作PC板を覗いたときなんかはAMDごと潰れるんじゃないと思ったが、いつの間にか立場逆転、一転攻勢AMD祭りだ。新しい主役はお前だ、AMD!

ターゲットはむろん5000番台である。型番だが、経験的にはCPUはお金の許す限り多少背伸びしてでも強いのを買うべきだと思っている。なぜなら、単純にその性能の分だけ三点セット(CPUとMBとメモリ)の寿命が伸びるからだ。グラボやSSDは差し替えるだけでいいが、三点セットはそうも行くまい。ソケットは代わり、クーラーもメモリ装着できなくなる。結果的に3770kをここまで使い倒せたのもこの理屈に因ると言える。ケチって3570Kにしてたらもっと早く音を上げていたことだろう。1万ケチって1年寿命が縮むなら、その1万はケチるべきではないのだ。とはいえ5万6万ともなると話は変わるので、結局はコスパありきではあるはあるのだが。

というわけで5600Xはハブって各モデルを比較する。

型番 5800X 5900X 5950X
コア数 8 12 16
シングル性能 3510 3505 3487
総合性能 28676 39507 46027
性能比 0.73 1.0 1.16
発熱
値段 58,828円 71,478円 106,480円

cf. AMD Ryzen 7 5800X vs AMD Ryzen 9 5900X vs AMD Ryzen 9 5950X [cpubenchmark.net] by PassMark Software

TDPはすべて105W。発熱はいろんなベンチマークなど見て勝手に評価した。

シングルスレッド性能は変わらないので、コアが遊ぶような状態であればおそらくどれを使っても差を感じることはないはずだ。ゲームなどのベンチマークを見てもその傾向が見られた。一つのアプリケーションで9コア以上使い切るような実装は、現代の技術ではまだ難しいようだ。

この中では5900Xがもっとも価格と性能のバランスが絶妙だ。5950Xに上げるには、3万もかかるが、その性能差はそこまで大きくない。シングルスレッド性能はほんの少しだが下がってしまう。5800Xに下げるには、1万程度安くなるが、発熱が増えてしまう。シングルスレッド性能は確かに上がるが、使用上差を感じることは不可能だろう。というわけで5900Xがベストバイである。

こう考えて5900Xを探すのだが、マーーージでどこにも売ってない。考えることは皆同じで、5900Xは他番手と比べて圧倒的に高い。5800Xは条件の悪いショップに残っていたり5950Xは一瞬だけ在庫表示されたりなどするのだが、5900Xだけはどうやっても手に入りそうな気配がない。

連日各パーツ屋の通販サイトに張り付いていたある日、5950Xを一瞬ヨドバシドットコムで見かけ数時間悩んだ挙句買うことを決めたのだが、購入前に売れてしまった。その日以来、5900Xではなく5950Xを買うモードなってしまった。理屈じゃないんだ!

帰省に合わせて秋葉原に寄ると、ちょうど春節後で在庫が回るようになったのか、パソコン工房で5950Xだけあったのでそのまま購入してしまった。

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電気街の路地で一人ドキドキしながらパシャリ。箱は5000シリーズ共通なのでプレミア感はあまりない。

マザーボード: MSI X570 Unify

Z77 SABERTOOTHユーザーとしては、まずその後継と思しきTUFシリーズを考えた。しかし良くてTUF GAMING X570-PLUSはミドルレンジのモデルで、電源回路など到底5950Xを乗せるにふさわしいものではなかった。あのキモいくらいバキバキに覆い尽くしたThermalArmorを返して!

というわけで贔屓目をリセットし、今回は特にVRMの良し悪しを気にしながら改めてリサーチすると、MSI MEG X570/B550 Unifyの2つが目についた。VRMフェーズ数で見たコスパはおそらく現行のラインナップでは最高で、ほぼこの二択に絞りきった。まず12フェーズ搭載し3万前後に収まっているのはこの二モデルしかない。デザインも最近のマザーボードにしては地味で、LEDなど余計なコストをかけてないのも高印象だ。MSIのマザーボードというと『遊園地』(X38のやつ)のイメージがあったが、もう14年前になるらしい。自作を始めた当初の話なので、随分ジサカー(死後)としては随分歳をとったものである。

余談はさておき、候補の2機種を比較してみる。

型番 X570 Unify B550 Unify
設計の新しさ 古い 新しい
PCIレーンの帯域 太い 細い
SLIサポート あり なし
VRM 12 + 2 14 + 2
CPU最大供給電力 60A 90A

新しさについてはいろんなレビューで触れられているポイントではあるが、個人的にはあまり関係ないと思う。気持ち的に「同じ値段なら発売が新しいほうがお得感があるよね」といった程度だろう。

PCIレーンはCPU直結の一番上を一本だけ使う分には差はない。X570はx16をx8/x8に分割して使えるが、B550の場合はCPU直結が一番上のスロットのみとなっている。SLI非対応なのはおそらくこの辺の使用ゆえだろう。B550は少ないPCIレーンをなんとか使い切るようにモードがいくつか提供されていいるのだが、その割当が非常にややこしい。MSI MEG B550 UNIFYをレビュー:B550で最高のVRMと拡張性 | ちもろぐでとても詳しく説明されている。要するにM.2もグラボも一本ずつしか挿さないようなら制限はないが、M.2や拡張ボードを何枚も足す場合はグラボ用のメインレーンを絞ったモードにしないといけない。

CPU電源周りはなぜかB550のほうが豪華設計となっている。ここのさじ加減は正直よく分からない。GIGABYTEのAORUS MASTERも同じ傾向がある。ただVRMが豪華だからと言っても、X570 Unifyの時点で他のX570に比べてもかなり強い設計なので、このレベルになるとカリカリにOCでもしない限りその恩恵を実感するのは相当難しいだろう。強いて言えばマザーボード自体の寿命が変わるかもしれないが、おそらくそれも100年か101年かみたいな違いだろう。

結論としては、X570にした。大きな違いとして「複数GPUを使う可能性があるか」に収束するが、「数年以内にないとは言い切れない」と考えた。研究室でGTX1080Tiを二枚使っているが、それがこのM/Bに回ってくるあるいはこのM/Bが研究室に持っていかれる可能性がゼロではないと思われた。またGPUパススルーなど細かい機能でB550では省略されるものがあり、そういう必要性が生じたときに困りたくないので、全部盛りが無難だったという理由もある。

X570にしようと決めてからなかなか買うことができず、AORUS PROやAORUS MASTERに浮気しそうになったが、粘り強く通販サイト眺めてるとちょうどAmazonに急に在庫が復活したので、少し高かったが確保した。

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メモリ: Essencore KLEVV BOLT X DDR4-3600 16GBx2(KD4AGU880-36A180C)

Essencoreというのは今回初めて知ったブランドだ。DRAMメモリシェアの一位はサムスンだが、これに次ぐ二位のHynix傘下のブランドらしい。ちなみにサムスンはG.SkillやCorsairなどに、HynixはCFD、TeamGroup、KingstonにOEM提供している(cf. DRAM(メモリー)を製造している主要メーカーまとめ | ちもろぐ)。

5950Xを使うならメモリもちゃんとしたもの選びたい。速度はDDR4-3600で、容量は16GB二枚で32GBのものを探す。例のごとく価格コムで上記の条件でフィルターすると、KLEVV BOLT X が引っかかる。明らかに他と比べ安い。公式サイトで見てみるとBOLT Xの他にもBOLT XRがラインナップされている。値段は大差なく、この2つの決勝戦となった。

このXとXRだが、どちらもタイミング18-22-22-42 電圧1.35Vで、公式サイトなどくまなく調べてみたがカタログスペックは全く一緒である。違うのはヒートスプレッダの形と値段(¥15,900と¥17,480)だけである。

公式サイトのプロダクトページをくまなく見ると、Xの方は「速い」とか「独特のデザイン」とかどうでもいい記載の一方で、XRの方には

:::quote "KLEVV BOLT XR" https://www.klevv.com/kjp/products_details/memory/Klevv_BoltXR.php

  • メインジャーマザーボードと完璧に互換でき、QVLに登録されてます(下にASUS、MSI、ASRock、MSIのロゴ)
  • 高品質のための厳格なテスト

最高の品質と信頼性保証のため 厳格なテスト過程を経ました Made and tested in Korea :::

という記載がある。とは言ってもXのほうがQVLに登録されないわけではなく、プロダクトシートのPDFには

:::quote "BOLT Xプロダクトシート" "https://www.klevv.com/HyAdmin/downGoods.php?file_name=Product%20Sheet_BOLT%20X_v5_EN.pdf&file_nameRel=Product%20Sheet_BOLT%20X_v5_EN.pdf" QVL approved and work with mainstream motherboards :::

と書かれており、B550/X570 UnifyのQVLではちゃんとBOLT Xが登録が確認できたのに対し、むしろBOLT XRのほうが登録されてなかった(単に発売が新しいせいだと思われるが)。

とここまで差がほぼないように見えるわけだが、実はこの辺を調べてるあたりで気持ちは完全にXRに傾いていた。DDR4-3600のXMPで少しでも安定して動作してほしく、なおかつXRになったところで依然としてDDR4-3600 16GBx2の中でもぶっちぎりで安いからだ。最安を切り詰めるより、買える安心感は買う質なのだ。

コストの面では、多少高くなったところで次点のG.Skill F4-3600C19D-16GSXWB(Sniper X DDR4-3600 CL19-20-20-40)の1.8万より安い上に速い。また更にその次点はcrucialのBallistixだが、これは約2.2万にかすりもしないのである。

ということでBOLT XRを買おうとしたのだが、調べてるうちに売り切れてしまい、結局BOLT Xを購入した(そして数日後XRの在庫が復活したまた別の話)。

SSD: Transcend 220S 2TB(TS2TMTE220S)

噂には聞いていたが今どきのSSDはマザーに直接ぶっ刺すらしい。フラッシュメモリの進化はめざましく、SATAの新しい規格の転送速度すらもボトルネックになるようだ。SATAもIDEのように過去のものになっていくかもしれないと思うと恐ろしい気分になる(大規模ストレージにHDDが使われる限りSATAがボトルネックには到底なりえなそうだが)。

話がそれてしまった。価格コムでM.2のNVMeで2TB以上のものを安い順にソートすると、2TBで2.7万とそこそこ安いラインにも関わらず、「4400TBW」という強烈な数字が目に付く。サムスンの980 Pro 2TBでTBW1200なので、圧倒的と言っていい。読み書き速度はハイエンドモデルに比べれば多少は遅れを取るが、かと言って別に遅い方でもなく価格に比して言えば『並』である。

ハイコスパ・超高耐久

まとめると『安い・性能そこそこ・超耐久』と良コスパでありなおかつ、性能より耐久性・安定性なまさに俺好みのSSDだ。

ネット上に情報は多くないが、価格コムのレビューにぶら下げられていたこの記事((2TBのSSD・Transcend TS2TMTE220Sを買って、SLCキャッシュとか調べた | 可能性のタネ)がとても詳しい。自分と似たような探し方をして本製品を見つけている。実機の詳細なレビューだけでなく、ロシア語の記事まで翻訳して紹介している。なんとも頭が下がる気分だ。

TBWはあくまで継続な読み書きを行ったときの寿命であり、実際の耐久性を保証するものではないが、購入前に評価できるポイントとしてはこのTBWと精々どんなコントローラーを詰んでいるか程度である。そして、TBW以外の部分はレビュー記事で触れられているように問題なさそうだ。

これに関しては比較を行う対抗馬は無い。満足の行くものを選べたと思う。

ssd.jpg

CPUクーラー: Corsair H115i RGB Pro

最後にクーラーだ。まずCorsair H60の旧モデルを使っているが、後述するが推奨の一覧に含まれないこと、9年も使っているので不具合はなくてもさらなる使用に耐えうるか疑問だったこと、何よりAMDソケット向けリテンションを紛失していたことから、新たに購入を決定した。

機種の選定には結構悩んだ。なぜなら性能の評価がかなり難しいからだ。

まずクーラーだけのベンチマークは非常に少ない。付け替えてセッティングして、温度推移を計測する。やることは単純だが、単純な性能評価のベンチマークより手間がかかりすぎる。かと言って異なるベンチマーク感で温度を比べるにしても、同じCPUでも室温やエアフローなど環境が違えば温度が変わってしまい、正しい比較にはならない。

そんなこと頭の片隅に、5950Xを冷やすことのできるものを考える。まず第一に、

:::quote "Liquid or Air CPU Coolers | Ryzen™ Desktop Processors | AMD" "https://www.amd.com/en/processors/ryzen-thermal-solutions" To get maximum performance from your AMD Ryzen™ desktop processor, AMD recommends a high performance all-in-one liquid or air cooler.
:::

簡易水冷のワケ

公式に簡易水冷が推奨されている。この中の空冷はNoctuaのだけである。またCorsair H60が含まれていないことも注意したい。今回は簡易水冷にすることは決めていた。理由はいくつかある。

まずは簡易水冷のほうが取り付けが容易であることだ。空冷はフィンが緩衝して取り付けが困難なことが多く、この傾向は特に大きくなるほど顕著でハイエンドモデルでは必ず苦労すると言っても良い。またCPU直上を空間的に専有するので、後からケース内でメモリの交換や配線などの操作時に邪魔になりやすい。

もうひとつは簡易水冷のほうが超長期の冷却性の寿命が長いという仮説があるからだ。

ヒートパイプの寿命

実はヒートパイプには寿命がある。ヒートパイプ内部には超低圧で液体(主に蒸留水)が封入されており、沸点が非常に低い状態となっている。これがCPU温度の上昇によって蒸発し、フィンを介して冷却されるとまた液体に凝縮されることで熱の交換を行っている。この内部の液体がどうやら経年によっても失われるために、それによってヒートパイプの性能が低下しその冷却能力を失ってしまうのだ。

:::youtube "https://www.youtube.com/embed/n3JRvq736mI" :::

ヒートパイプの寿命については少し検索するといくらか情報はあるものの、「メーカーが数年であると注意している」とか「寿命はない」とか一定ではなく、十分コンセンサスの取れた状態ではないようだ。

さらに同じ人の動画で、(83) 7年以上使ったCorsair製メンテフリー簡易水冷の実態を暴け! - YouTubeでは、自分と同じ旧型のH60を分解しているが、内部のクーラントがきれいに残っているのが紹介されている。

これらを踏まえると実は簡易水冷のほうが長期の仕様に向いているのではないか考えに至ったのだのである。

簡易水冷のモデル選定

そして結局簡易水冷のどのモデルにするかだが、「Ryzen 9 3950X」にベストなCPUクーラーはどれ!? 売れ筋簡易水冷クーラー4選を検証 (1/6) | AMD HEROESの記事が有用なベンチマークを載せている。

ケースを変える予定はないので、そもそも乗りそうになり360mmを除外。最大で280mmとして候補に上がったのが、

モデル ラジエーターサイズ 価格
Corsair H100i RGB PRO XT 240mm ¥13,335
Corsair H115i RGB PRO XT 280mm ¥15,855
NZXT X63 280mm ¥21,340

長くなってしまったので割愛するが、コスパの良さそうなH115iにした。

cooler.jpg

余談だが、使っていたケースのCorsair Carbide 500Rに乗ると思ったが、全然入らなかった。

cooler2.jpg

でも冷えるならOKです!

まとめ

購入するまでに調べたことなどをまとめてみた。コスパは維持しながらもハイエンドを妥協したくないような路線の人は参考になると思う。

一応組み終わってOSのインストールなども済ませた段階で公開しているが、製品レビューは行うにはもう少し時間が必要なので割愛する。後日追加するかもしれない(し、しないかもしれない)。

最後は約9年間の現役生活を終えたSABER TOOTH Z77くんとのツーショットでお別れ。

mb2.jpg

H60(旧モデル)ラジエーターのホコリがやばい。


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