MSI Radeon HD 7970 – rovnocenný soupeř pro Kepler? | Kapitola 4
Seznam kapitol
Vládu nad grafikami s jedním GPU převzala minulý týden GeForce GTX 680 alias Kepler. Proti referenčnímu Radeonu HD 7970 nabízí vyšší výkon, nižší spotřebu, lepší hráčské featury a hlavně o pár set korun nižší cenu. Dnes se podíváme, zdali nejvymazlenější přetaktovaný Radeon HD 7970 Lightning od MSI může GeForce GTX 680 ohrozit.
Po kompletní demontáži chlazení karty spatříme vlastní PCB. S původním Radeonem HD 7970 má karta společné jen GPU a paměti. PCB a rozložení součástek je zcela odlišné. V MSI použili stejné paměťové moduly, jako jsou na referenční kartě. Srovnat si PCB s referenční kartou můžete zde. Mnohem zajímavější ale bude srovnání s Radeonem HD 6970 Lightning, karty jsou téměř totožné.
Pro zájemce o detailnější pohled na PCB karty jsem připravil obrázky ve vysokém rozlišení. Klikněte pro zvětšení. PCB muselo být extra náročné na výrobu, minimálně osmi až deseti vrstvé. U mnohavrstvých PCB je možné jednotlivé spoje lépe rozložit, včetně těch napájecích. To MSI učinilo a napájení každé důležité komponenty má svou „vlastní“ vrstvu.
Osazené čipy a detaily
Osazené jádro je zajímavé už na první pohled. Kovový rámeček na čipu není žádným rozvaděčem tepla ale vyztužením čipu. Velké 28nm jádro je pravděpodobně náchylnější k prohnutí, musí být tedy vyztuženo. Druhá novinka je čip bez popisu, jádro je zcela prázdné. Všechny data jsou vyražená na ztužovacím prstenci. Naše karta nese plné prodejní jádro, na rámečku není nikde nápis ES.
Další fotografie zobrazuje osazené paměťové čipy. Karta využívá čipy snů Hynix H5GQ2H24MFR-ROC, kompletní datasheet najdete zde. Specifikace pamětí hovoří jasně, moduly mají udanou maximální frekvenci 1500 MHz (6000 MHz). Dle specifikací by se dalo očekávat vysoké přetaktování, až takový masakr ale nečekal zřejmě nikdo. Tohle je naprostý sen taktovačů s přetaktováním až 8000 MHz.
Na vrchu karty je umístěn malý přepínač BIOSů. Pokud je v poloze z obrázku (Original), měl by být používán běžný BIOS jako na všech běžných Radeon HD 7970. To se bohužel nestalo a MSI zřejmě nedopatřením odemklo i tento BIOS. V tomto BIOSu je vypnuté PowerTune, posunuté CCC limity, vypnutá OCP ochrana a úsporné funkce. Mě osobně to nevadí a zákazníkům jistě také ne, problém je ale významně vyšší spotřeba karty, nic jiného vás asi trápit nemusí (snad jen APS a OCP).
Čtrnáct cívek, čtrnáct napájecích fází
Napájení je sedmi fázové, každá fáze je zdvojená frekvenčním děličem
CanPAK mosfety od IR
Celá karta má dva (v podstatě tři) samostatné napájecích okruhy. 3D a 2D režim zabezpečuje čtrnáct (2×7) fází, rozdělených na dvojici po sedmi. Paměti mají svůj vlastní okruh ze dvou dalších fází. Jak už jsem zmínil, jde o řešení z mosfetů DirectFET IRF6725 + IRF6721, jež používají i výrobci základních desek. Jde o slušné řešení, srovnatelné vlastnostmi i s DrMOS. Pokud vás výhody těchto mosfetů zajímají, nahlédněte do tohoto dokumentu. Datasheet je pak zde.
Osmifázový kontrolér napájení GPU Chil CHL8228G
Jednofázový kontrolér napájení pamětí uPi 1509P
Fázový a frekvenční dělič IR
Hlavní kontrolér je osazen Chil CHL 8228G. Jde o osmifázový ovladač. Zde bychom si mohli myslet, že je napájecí obvod jen sedmifázový a pouze redundantní, jako to bývá. Pokud by nebyly osazeny drivery IR3596, bylo by to i tak. Právě díky osazení zmíněných členů na druhé straně PCB je každá fáze zdvojená, tedy jde o skutečné 14fázové napájení. Ze čtrnácti osazených fází jich všech čtrnáct napájí GPU ve 3D režimu, pro 2D režim je zde zvláštní okruh. Na obrázcích vidíte všechny prvky napájení. Všechny mosfety mají maximální teoretický proud při 70 °C 462 A, což +/- koresponduje s 425 A, které uvádí výrobce na slajdu.
Detail konektorů pro připojení GPU reaktoru. Jak už víme, jde spíše o marketingovou technologii než reálně funkční řešení. Pokud u další karty MSI kondenzátory pevně připájí, půjde o skvělé řešení s reálným pozitivním dopadem na frekvence a taktování.
Jedna zdvojená fáze napájení pamětí
Mosfety v napájecím obvodu pamětí
Stejné součástky jako v obvodu pro napájení GPU najdeme i v napájení pamětí. Vidíme dvě cívky, dvojici mosfetů a to vše řídí jednofázový kontrolér od uPi. Jedna fáze je zdvojená pomocí fázových děličů, stejně jako u napájení GPU.
Všechny obvody pro DisplayPorty a další logiku karty napájí jedna mocně silná napájecí fáze. Ta je tvořená jednou cívkou, dvěma mosfety a kondenzátorem. Napájí hlavně také jádro ve 2D režimu.
Měřící konektory karty, měřit lze trojici napětí jež jsme už zmínili
První BIOS čip
Druhý BIOS čip
MSI R7970 Lightning v systému
GPUz frekvence karty
Teploty a klidové frekvence
Kvalita osazeného čipu je dle GPUz spíše podprůměrná, u této karty bych očekával hodnotu nad 90 procent. Bohužel i zde vidíme dost „bídné“ jádro, stejně nízké hodnoty má ale většina Radeonů HD 7970 což značí, že jejich taktování a vlastnosti budou dost podobné a jsou dané čipem. Výroba 28nm jader asi stále nejde nijak extra dobře, kvalita čipů není nejlepší.
Co je to ASIC Quality: výroba složitých čipů jako jsou GPU není jednoduchá a každý čip je jiný, dva naprosto stejné snad ani není možné vyrobit. Každý vyrobený čip je tedy otestován a je změřen jeho odběr a úniky proudu. Podle toho je přímo do čipu vyražena informace o jeho kvalitě. Touto informací se řídí pak linka, jež čipy osazuje na substrát a podle této informace se osadí pasivní prvky kolem čipu – ty korigují napájecí napětí. Jde pravděpodobně o rezistory. Tato informace o kvalitě je navždy uložená v čipu, GPUz se nyní naučilo tuto informaci přečíst. Jak důvěryhodná interpretace je, nechám na vás, zajímavý tento údaj ale jistě je.
Utilita GPUz i CCC nám dá detailní informaci o kartě. Frekvence jsou 1070 MHz pro jádro a 5600 MHz pro paměti. Druhý obrázek GPUz pak dokládá frekvence ve 2D režimu. Tam je jádro GPU taktováno na 300 MHz a paměti na pouhých 600 MHz, v klidu pracuje ventilátor na otáčkách pod 30 procent.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
