Обзор и экстремальный разгон видеокарты Sapphire Radeon HD 6870 Flex

Благодаря компании Sapphire в наши руки попал очень интересный экземпляр Radeon HD 6870, а именно: Sapphire Radeon HD 6870 Flex. Данный продукт, в первую очередь, отличается нереференсным дизайном печатной платы, мощной системой охлаждения на тепловых трубках и поддержкой одновременного подключения трех DVI мониторов в режиме Eyefinity без использования активных переходников. А теперь рассмотрим данные особенности данной видеокарты подробней.

Внешний вид, характеристики и комплектация

Sapphire Radeon HD6870 Flex обладает следующими техническими характеристиками:

  • Тех. процесс производства: 40 нм
  • Частота ядра: 900 МГц
  • Частота шейдеров: 900 МГц
  • Количество потоковых процессоров: 1120 шт.
  • Количество ROPов: 32 шт.
  • Количество блоков текстурной фильтрации: 56 шт.
  • Интерфейс памяти: 256 бит
  • Объём "набортной" памяти и её тип: 1 ГБ GDDR5 типа
  • Частота памяти: 1050 МГц (4200 МГц эффективная)

Карта поставляется в большой картонной коробке, внутри вы найдете дополнительную коробку с аксессуарами. В комплект поставки входят:

  • Видеокарта HD6870 Flex
  • Два адаптера питания MOLEX-> 6pin
  • Адаптер DVI -> D-Sub
  • Адаптер HDMI-> DVI
  • Адаптер DisplayPort-> HDMI
  • Кабель HDMI 1,8 м
  • Мостик CrossFire
  • Диск с драйвером и ПО
  • Документация
  • Наклейка Sapphire

 


Дизайн печатной платы

Инженерами Sapphire, для рассматриваемой нами видеокарты, был разработан уникальный дизайн печатной платы. Отличительным преимуществом является перенос системы питания графического процессора и видеопамяти в классическое место - на заднюю часть платы в район разъемов дополнительного питания видеокарты. Это существенно сокращает протяженность трассы силовых проводников в печатной плате, что положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках видеоадаптера. На референсном варианте система питания располагается между чипом и панелью интерфейсных разъемов, и этот вариант не самый удачный.

Система питания GPU насчитывает 4 фазы и управляется ШИМ контроллером NCP5395T, изготовленным компанией ON Semiconductor. В качестве силовых элементов используются полевые RDSon МОП-транзисторы. На мосфетах красуется массивный радиатор, который без проблем справляется с их охлаждением. Референсная плата также имеет 4 фазы питания GPU, но построена на другой элементной базе, там используется ШИМ контроллер CHL8214 производства CHiL Semiconductor и DrMOS-микросхемы Texas Instruments CSD59901M.

Для питания контроллера памяти и самих чипов выделено по одной фазе, и данная система питания аналогична используемой на эталонном дизайне PCB.

На плате распаяно 8 чипов видеопамяти стандарта GDDR5 производства ELPIDA с маркировкой W1032BABG-50-F, номинальная частота данных чипов (1250) 5000 МГц при напряжении питания 1,5 В, но инженеры Sapphire установили для памяти куда более скромные частоты, всего (1050) 4200 МГц и подняли напряжение до 1,6 В, что сулит нам отличный разгонный потенциал.

Кристалл графического процессора Barts повернут на 45 градусов и окаймлен защитной алюминиевой рамкой, которая предохраняет чип от повреждений при монтаже/демонтаже системы охлаждения. Чип Barts выпущен по 40 нм технологии на 44 неделе 2010 г.

Набор разъемов на задней панели радует многообразием, там присутствует два выхода DVI, один из них двухканальный (Dual Link), один HDMI и пара mini DisplayPort. Указанная выше поддержка одновременного подключения трех DVI мониторов стала возможна благодаря использованию конвертера ANX9830 DisplayPort to DVI/HDMI, распаянного на PCB видеокарты. Это современное решение с низким энергопотреблением, поддерживающее спецификацию HDMI 1.3 и позволяющее обойтись без активных переходников.

 


Система охлаждения

Система охлаждения данного видеоадаптера состоит из двух элементов. Массивный радиатор охлаждения GPU набранный из 0,3мм алюминиевых пластин пронизывают три 8мм тепловые трубки. В целом, система очень похожа на фирменный Vapor-X, но за одним исключением. Вместо испарительной камеры здесь установлена обычная медная теплораспределительная пластина, передающая тепло от кристалла GPU тепловым трубкам, которые, в свою очередь, распределяют его по всей поверхности радиатора, обдуваемого 82 мм вентилятором. В использовании испарительной камеры нет никакой необходимости, тепловыделение чипа Barts весьма невелико.

Радиатор закрыт пластиковым кожухом, который распределяет воздушный поток от вентилятора по всей поверхности радиатора. И часть этого потока, пройдя через оребрение, попадает на вторую важную часть системы охлаждения видеокарты – радиатор силовой части. Он представляет собой, черный крупный алюминиевый радиатор, контактирующий с МОП-транзисторами через термопрокладки.

 


Тест эффективности системы охлаждения и разгон без поднятия напряжения

Для проверки эффективности СО установленной на плате использовался тестовый пакет Furmark или как его называют в народе «бублик». Тестирование проводилось в условиях miditower корпуса, температура в помещении составляла 25 0С. Скорость вращения вентилятора находилась в режиме «авто», а частоты чипа и памяти соответствовали номинальным.

Примерно через 2 минуты после старта, температура GPU стабилизировалась и составила 74 0С. В течении последующих трех минут роста температуры не наблюдалось и тест было решено прекратить. Пиковая скорость вращения вентилятора во время теста составила 59% (2374 об/мин.), а уровень шума оставался на достаточно низком уровне.

Далее был произведен тест на максимальные стабильные частоты чипа и памяти, без поднятия напряжения. Карта смогла разогнаться до частот 1000\1250 по чипу и памяти соответственно. Именно эти частоты являются максимальным пределом в CCC. Для тестирования стабильности был выбран, новейший тестовый пакет, 3Dmark11 Perfomance и он удачно был пройден с результатом 4932 очка.

 


Вольтмод

Как указано выше, сердцем системы питания GPU является ШИМ-контроллер NCP5395T. Данный контроллер поддерживает изменение напряжения программным методом. Этим напряжением можно управлять с помощью фирменной утилиты TriXX от Sapphire, но в достаточно ограниченных пределах. Номинальным напряжением для ядра является 1,175 В, с помощью Sapphire TriXX можно поднять это напряжение до значения в 1,3 В. Для разгона на стандартном охлаждении этого более чем достаточно. Но в наши планы входил экстремальный разгон с использованием жидкого азота, поэтому пришлось прибегнуть к аппаратной доработке. На официальном сайте ON Semiconductor выложена подробная документация по контроллеру NCP5395T, и разработать вольтмод не составило особого труда.

Нога обратной связи - VFB находится под №18, именно между ней и «землей» нужно припаять переменный резистор номиналом 100k, предварительно выставленный на максимум. Так как ножка очень мелкая, то пайку лучше производить к альтернативной точке, указанной ниже. При экстремальном разгоне обычно мешает защита по току (OCP). Из документации на контроллер видно, что порог срабатывания данной защиты задается резистором, распаянным между ногами №12 (ILIM) и №11 (ROSC). Было решено уменьшить сопротивление данного резистора путем закрашивания его карандашом (и мы не ошиблись - во время тестирования защита OCP не срабатывала).

Сделать вольтмод памяти оказалось еще проще, для этого достаточно припаять переменный резистор номиналом 200 КОм между 3 и 6 ногами контроллера.

Для мониторинга напряжений на ядре и памяти можно использовать точки указанные ниже:

 


Экстремальный разгон и тестирование в популярных бенчмарках.

Для тестирования производительности был собран следующий стенд:

  • Процессор: Intel core i7 2600k 3,4ГГц @ 5.6 ГГц
  • Материнская плата: GigaByte GA-P67A-UD5
  • Оперативная память: G.Skill RipjawsX PC-17000 2x2 Гбайт 2133 МГц 8-9-8-24 1T @ 2200 МГц @ 6-9-6-20 1T
  • Видеокарта: Sapphire Radeon HD 6870 Flex
  • SSD: OCZ Vertex 2, 60GB
  • Блок питания: Enermax Revolution 85+ 1250 Вт

Для охлаждения процессора использовалась одноступенчатая система фазового перехода «фреонка». Температура на испарителе в простое составляла около – 40 0С, в нагрузке это значение колебалось от – 36 до -30 0С. Использование жидкого азота для охлаждения процессора Sandy Bridge не целесообразно и не приносит дополнительных мегагерц.

На Sapphire Radeon HD 6870 Flex был установлен стакан для жидкого азота Kingpin Tek 9 Fat, а на системе питания видеокарты оставлен стандартный радиатор, обдуваемый 120 мм вентилятором. Теплоизоляция видеокарты очень важна, и позволяет исключить проблемы с обмерзанием текстолита и PCI-E слота материнской платы. Дли изоляции использовался стандартный набор материалов: «бостик», туалетная бумага, салфетки из нетканого полотна и вазелин.

Для установки частот видеочипа и памяти использовались утилиты Sapphire TriXX и старая добрая RivaTuner 2.24, которая получает поддержку работы с сериями HD 5800 и HD 6800 после установки патча, встроенного в свежие версии RadeonBiosEditor.

Sapphire TriXX достаточно удобен и обладает широким пределом изменения частот видеочипа и памяти, но этого оказалось мало. А RivaTuner после правки реестра позволяет выставлять частоты без ограничений.

Итак, система запущена на термометре Center 301, используемого для мониторинга температуры GPU, заветная цифра -120 0С. Первым делом были установлены напряжения на чипе и видео памяти. Оптимальными значениями явились: для vGPU = 1,530-1,575 В, для vMEM = 1,76 В. Выше значения устанавливать можно, но достаточно опасно. Не очень хотелось потерять видеокарту в самом начале тестов, поэтому ограничились вышеуказанными значениями.

У видеоадаптера был выявлен, так называемый “ColdBug”: при -140 0C она полностью теряла работоспособность. Именно поэтому температуру приходилось удерживать в диапазоне от -130 до -135 0С. Пристрелочные тесты на максимальные стабильные частоты прошли превосходно.

В Aquamark3 видеокарта была стабильна на частотах 1500/1400 МГц по чипу и памяти соответственно. Это рекордные показатели разгона чипа и памяти на видеокартах семейства Radeon HD 6800 по версии hwbot.org Aquamark3 был пройден с результатом 426479, результат мог быть намного выше при использовании более удачного процессора.

Для прохождения других бенчмарков частоты пришлось незначительно снизить, но они по-прежнему были рекордными:

3DMark 2001 SE был пройден с результатом 118336, и опять упор в частоту процессора, но это не стало преградой для первого места в категории.

В 3DMark 2003 было получено 121231 марков, результат этого бенчмарка практически полностью зависит от частот видеокарты, поэтому, снова первое место с огромным отрывом в 12000 марков.

3DMark 2005 так же порадовал мировым рекордом в категории с результатом 46741.

В 3DMark 2006 опять огромный отрыв от преследователей, благодаря рекордным частотам видеоадаптера, результат составил 37107 марков.

Результат в 3DMark Vantage во многом зависит от результата процессорных подтестов, Sandy Bridge не может соперничать с Gulftawn, ибо обладает меньшим количеством ядер\потоков. Но благодаря «золотой» видеокарте, в очередной раз удалось одержать верх над соперниками с результатом P27399

Напоследок, был пройден  Unigine Heaven - Xtreme Preset , этот бенчмарк появился сравнительно недавно и результат в нем тоже сильно зависит от частот видеокарты. Итого Х1216.04 и 1 место.

 


Заключение

Инженеры Sapphire потрудились на славу, в процессе тестирования каких-либо недостатков у Radeon HD 6870 Flex выявить не удалось. Качественная элементная база, богатая комплектация, фирменное программное обеспечение для разгона TriXX, мощная система охлаждения, возможность объединения нескольких мониторов без использования активных переходников и просто «сумасшедший» разгонный потенциал ядра и видеопамяти. Производительности данной видеокарты вполне достаточно для большинства современных игр даже в режиме Eyefinity. И ее смело можно рекомендовать для игровых систем среднего ценового диапазона.

По результатам тестирования видеокарта Sapphire Radeon HD 6870 Flex получает награду "Выбор редакции".

Автор выражает благодарность компании Sapphire за предоставленную на тестирование видеокарту.

 
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru