Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070 - analýza PCB

1. septembrasv,2020 Nvidia ohlásila svoju úplne novú sériu grafických kariet RTX 3000, ktoré široká verejnosť i recenzenti prijali veľmi pozitívne. Veľkou hnacou silou ich pozitívneho prijatia bola skutočnosť, že Nvidia vydala RTX 3080 za 699 dolárov a RTX 3070 za 499 dolárov, čo je veľmi atraktívna a presvedčivá cena. Nižšia cena v kombinácii so skutočnosťou, že GeForce RTX 3070 mala byť rovnaká alebo rýchlejšia ako 1200 USD RTX 2080Ti, znamenala, že séria RTX 3000 bola jednou z najočakávanejších technologických radov tohto roku.



8 GB grafická karta Palit Gaming Pro RTX 3070.

Nvidia konečne vydala RTX 3070 28. októbrath,2020 k radosti mnohých nadšencov počítačových hier. Produkt bol mimoriadne populárny a dobre prijatý vďaka skutočnosti, že sľúbil, že poskytne úroveň výkonu RTX 2080Ti za menej ako polovičnú cenu za 500 dolárov v porovnaní s 1 200 dolárov za vlajkovú loď poslednej generácie. RTX 3070 bol zameraný hlavne na hranie 4K a vysokú obnovovaciu frekvenciu 1440p a bol doplnený o 8GB pamäte GDDR6 na 256bitovej zbernici. GPU RTX 3070 obsahoval ohromných 5888 CUDA jadier so 46 RT jadrami a 184 tenzorovými jadrami, ktoré pomáhajú pri Ray Tracing, respektíve DLSS. Celkovo bolo celé balenie mimoriadne konkurencieschopné a malo ísť o jednu z najvyhľadávanejších kariet celej generácie grafických kariet.



Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070

Rovnako ako sme to v minulosti videli u grafických kariet, dizajn Nvidia’s Founder’s Edition nebol jedinou kartou, ktorú bolo možné kúpiť (aj keď skladové zásoby boli pre všetky varianty rovnako nízke). Všetci partneri spoločnosti Nvidia AIB (Add-in-Board) vydali svoje vlastné varianty grafických kariet série RTX 3000. Palit Microsystems je jednou z hlavných značiek grafických kariet, ktorá uspokojuje hlavne európsky a ázijský trh. Spoločnosť Palit tiež vydala svoje série grafických kariet RTX 3000, v ktorých je možné zakúpiť 3 hlavné varianty:



  • Séria Palit Gaming Pro RTX 3000
  • Séria Palit Gaming Pro OC RTX 3000
  • Séria Palit GameRock OC RTX 3000

Dnes sa zameriame na 8GB kartu Palit Gaming Pro RTX 3070, aby sme analyzovali PCB karty a komponenty, ktoré používa Palit vo svojom RTX 3070 Gaming Pro. Partneri AIB na grafickej karte niekedy vyrábajú vlastné PCB pre niektoré zo svojich najdrahších a najkvalitnejších variantov, môžu však tiež použiť referenčné PCB od Nvidie a striktne dodržiavať špecifikácie Nvidia tým, že sa v samotných PCB príliš nezmenia. Gaming Pro RTX 3070 využíva jednu z dvoch referenčných dosiek Nvidia Reference, ako si ukážeme neskôr.



Palit Gaming Pro RTX 3070

Proces roztrhnutia

Aby sme sa dostali na analýzu k DPS, musíme najskôr kartu zbúrať. Palit Gaming Pro RTX 3070 sa dá celkom jednoducho strhnúť. Najskôr je potrebné zo zadnej dosky karty odobrať niekoľko skrutiek, aby ste mohli odstrániť plastovú zadnú dosku z chladiča a dosky s plošnými spojmi. Po odstránení zadnej dosky je potrebné z upevňovacieho mechanizmu, ktorý drží chladič na samotnom GPU, odstrániť 4 skrutky. Odstránením prídržnej dosky sa uvoľní GPU z držiaka chladiča. Odskrutkujte dve skrutky z držiaka I / O a pomaly vypáčte chladič z DPS.

Zadržiavacia doska, ktorú je potrebné odstrániť.



K PCB sú pripojené tri káble, ktoré pochádzajú z chladiča / krytu. Tieto káble napájajú ventilátory a osvetlenie aRGB na prednej strane karty. Opatrne odstráňte káble a tiež sa uistite, že tepelné podložky na chladiči zostávajú nedotknuté. Ak sa vám pri vyberaní chladiča stane, že roztrhnete tepelné podložky, uistite sa, že máte okolo seba nejaké ďalšie tepelné podložky, ktorými ich môžete vymeniť. Pamätajte, že predtým, ako sa pokúsite kartu znova zostaviť, musíte vymeniť tepelnú zlúčeninu GPU.

Palit Gaming Pro RTX 3070 používa dosť statný chladič chladiča so 6 tepelnými trubicami a dobrým počtom tepelných podložiek. Zdá sa, že chladič je pre grafický procesor RTX 3070 dosť prestavaný a mal by udržiavať tepelnú pohodu karty v pomerne pohodlnom rozmedzí. Už sme sa podrobne zaoberali chladiaci systém Palit Gaming Pro RTX 3070 v samostatnom článku, v ktorom by ste si určite mali skontrolovať ďalšie informácie.

Dizajn a rozloženie DPS

Ako už bolo spomenuté vyššie v článku, Nvidia má v skutočnosti dva referenčné vzory pre PCB série RTX 3000. Jeden z týchto dizajnov použil výhradne samotná Nvidia na svojich kartách Founder’s Edition série RTX 3000. Tieto karty používajú kratšiu DPS s patentovaným 12-kolíkovým konektorom, ktorý na prácu s tradičnými napájacími zdrojmi potrebuje adaptéry. Tento kratší plošný spoj má tiež odlišné umiestnenie prvkov dodávajúcich energiu na karte.

Druhý referenčný dizajn má o niečo dlhšiu DPS a namiesto 12-pólových konektorov používa tradičné 8-pólové napájacie konektory. Tieto referenčné PCB sú určené na použitie partnermi AIB vo svojich vlastných grafických kartách s GPU série RTX 3000. Palit Gaming Pro RTX 3070 tiež používa tento referenčný dizajn dosiek plošných spojov s niekoľkými vylepšeniami na optimalizáciu dizajnu podľa štandardov spoločnosti Palit.

Palit Gaming Pro RTX 3070 využíva druhý variant referenčných PCB.

Teraz poďme analyzovať jednotlivé komponenty DPS jednotlivo, počnúc srdcom samotnej karty.

GPU Die

Grafická karta Nvidia GeForce RTX 3070 využíva vo svojom jadre grafický procesor Nvidia GA104-300-A1 a Palit Gaming Pro nie je výnimkou. GA104 je iná matrica ako GA102, ktorá sa nachádza v RTX 3080 aj RTX 3090. Všeobecne platí, že čím je číslo na matrici nižšie, tým je GPU rýchlejší. To neznamená, že matrica GA104 vo vnútri RTX 3070 je pomalá, v skutočnosti ide o extrémne rýchly kúsok kremíka. Je založený na úplne novej architektúre Ampere spoločnosti Nvidia, ktorá sa vyrába pomocou 8nm procesného uzla spoločnosti Samsung.

Matrica Nvidia GA104, ktorá poháňa RTX 3070.

Veľkosť matrice GA104 je 392 mm2a obsahuje ohromných 17 400 miliónov tranzistorov. V GPU GA104 od spoločnosti Nvidia je 46 výpočtových jednotiek GPU so 128 operáciami CUDA na blok. GPU obsahuje až 5888 jadier CUDA s 184 textúrnymi jednotkami a 96 jednotkami ROP. Okrem surových výpočtových jadier, ktoré sú prítomné v GPU, Nvidia pridala aj 46 RT jadier, ktoré pomáhajú akcelerovať funkciu Ray Tracing v reálnom čase v hrách, o ktorých sa dozviete viac v tento článok . V GPU je tiež prítomných 184 tenzorových jadier, ktoré pomáhajú pri výpočtoch Deep Learning a AI, ako je napríklad technológia Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS).

Celkovo Nvidia poskytla v tomto GPU celkom solídny balík, ktorý sa s veľkou silou zameriava na všetky stránky moderného hrania, či už ide o hrubý rasterizačný výkon, výkon DLSS alebo Ray Tracing v reálnom čase.

VRAM

Karta má 8 GB GDDR6 SDRAM, ktorá je umiestnená v 8 čipoch na prednej strane PCB. Po podrobnejšom preskúmaní obsahujú pamäťové čipy číslo dielu K4Z80325BC-HC14, čo je sériovo vyrábaný pamäťový modul GDDR6 od spoločnosti Samsung. Pamäťové čipy vo vnútri Palit Gaming Pro RTX 3070 skutočne poskytuje spoločnosť Samsung, aj keď si nie sme istí, či je to tak vo všetkých variantoch modelu RTX 3070.

Spoločnosť Samsung poskytla moduly GDDR6 pre Palit Gaming Pro RTX 3070 - Obrázok: Samsung

Pamäťové čipy GDDR6 sú navrhnuté s nominálnou pracovnou frekvenciou 14 000 Mhz efektívne. GDDR6 je spojená s 256-bitovou zbernicou, ktorá prenáša celkovú šírku pásma karty na 448 GB / s. Ak sa pozrieme bližšie na samotnú dosku plošných spojov, zdá sa, že na doske plošných spojov už nie je priestor pre žiadne ďalšie moduly, takže možnosť RTX 3070Ti s väčším počtom VRAM v spojení s rovnakým GPU GA104 sa zdá nepravdepodobná. Zdá sa, že Nvidia by musela navrhnúť úplne nové jadro GPU, ak chce zvýšiť veľkosť pamäte v SKU 3070Ti.

Pamäťové moduly GDDR6 od spoločnosti Samsung

VRM a dodávka energie

Systém dodávky energie v Palit Gaming Pro RTX 3070 prekonal naše očakávania, pretože je tiež o niečo lepší ako Founder’s Edition RTX 3070 od spoločnosti Nvidia. Celkový počet napájacích fáz pre Nvidia RTX 3070 FE je 11, z toho 9 fáz je určených pre GPU a 2 pre VRAM. V produkte Palit Gaming Pro RTX 3070 sa celkový počet fáz zvýšil na 12, z ktorých 10 fáz je vyhradených pre GPU, zatiaľ čo 2 fázy sú vyhradené pre pamäť GDDR6.

Tu je napájací obvod GPU zvýraznený zelenou farbou, zatiaľ čo napájací obvod pamäte je zvýraznený modrou farbou.

10 + 2 fázové napájanie

V obvode dodávania energie na tejto doske plošných spojov nie sú žiadne zdvojovače fázy. Na riadenie výkonového obvodu GPU sa používajú dva radiče uPi Semiconductor PWM, ktoré sú uP9512R (schopné ovládať maximálne 8 fáz) a uP1666Q (určené pre 2 fázy). Oba ovládače sú umiestnené na zadnej strane DPS.

Zostava VRM GPU

Zatiaľ čo analyzujeme zadnú časť DPS, je tu radič uS5650Q (uPI) PWM, ktorý riadi 2-fázový výkon pamäťových čipov GDDR6.

Radič PWM uS5650Q (uPI) - Obrázok: IXBT

Konvertor napájania GPU využíva tranzistorové zostavy DrMOS, ktoré sú štandardom pre všetky grafické karty Nvidia. V tomto prípade sú to AOZ5311NGI (Alpha a Omega Semiconductor), z ktorých každý je dimenzovaný na maximálne 50 A.

Zostavy tranzistorov DrMOS - Obrázok: IXBT

Existuje iná sada MOSFET, ktoré sa používajú v konvertore napájania pamäťového čipu, a sú to jednotky SM7342EKKP od spoločnosti Sinopower. Jedná sa o odrody N-kanálov.

MOSFETY SM7342EKKP - Obrázok: IXBT

Podsvietenie karty je ovládané samostatným radičom Holtek HT50F2241 umiestneným na prednej strane PCB.

Ovládač Holtek HT50F52241 - Obrázok: IXBT

Napájacie konektory

DPS na Palit Gaming Pro RTX 3070 využíva na napájanie komponentov konektory 2x8pin umiestnené na pravom hornom konci dosky. Tento prístup je považovaný za oveľa lepší a uskutočniteľnejší ako nové 12-pinové konektory Nvidia, ktoré sa nachádzajú na ich kartách Founder’s Edition série RTX 3000. Nielenže nie sú kompatibilné so žiadnym momentálne dostupným zdrojom napájania, ale musíte sa vyrovnať aj s nepekným adaptérom visiacim na prednej strane karty, ktorý úplne ničí správu káblov systému.

Napájacie konektory 2x8pin na Palit Gaming Pro RTX 3070 znamenajú, že karta môže v prípade potreby čerpať takmer 300 wattov, čo je oveľa viac, ako výkon, ktorý karta v skutočnosti potrebuje. Pri našom testovaní mal Gaming Pro RTX 3070 špičkový príkon 234 wattov, čo je hlboko pod hranicou 300 wattov, ktoré môže karta s týmto riešením čerpať. Napriek tomu je dobrým krokom od spoločnosti Palit zahrnúť napájacie konektory 2x8pin, pretože dodatočná rezerva nad hlavou sa môže hodiť počas pretaktovania.

DPS Palit Gaming Pro RTX 3070 používa napájacie konektory 2x8pin umiestnené na pravom hornom konci DPS.

Materiály tepelného rozhrania

Spoločnosť Palit sa rozhodla pre veľký počet materiálov tepelného rozhrania medzi komponentmi PCB a chladičom, ktoré umožňujú efektívny prenos tepla. Je dôležité vedieť, kde boli tepelné vložky aplikované, aby bolo jednoduchšie opätovne aplikovať alebo vymeniť tepelné vložky, ak sú odstránené. Najskôr je medzi samotnou matricou GPU a poniklovaným chladičom vrstva tepelnej pasty, takže pred opätovnou montážou nezabudnite tepelnú pastu znovu použiť.

Pokiaľ ide o tepelné podložky, je ich niekoľko. K dispozícii sú 3 široké tepelné podložky, ktoré sú umiestnené podľa pamäťových čipov GDDR6 na PCB. Jedna z tepelných podložiek je na pravej strane GPU, zatiaľ čo jedna je na hornej a dolnej časti jadra GPU. K vstupno-výstupnej doske plošného spoja sú tiež dve dlhé a tenké tepelné podložky, ktoré ochladzujú komponenty VRM. Ostatné tepelné podložky sú strategicky umiestnené tak, aby kontaktovali konkrétne komponenty, ako sú kondenzátory na doske plošných spojov. Presné umiestnenie tepelných vložiek je možné vidieť na tomto referenčnom obrázku.

Usporiadanie tepelných podložiek na DPS a chladiči.

Zadná strana DPS

Zadná strana dosky s plošnými spojmi nemá žiadne pozoruhodné vlastnosti alebo komponenty, o ktorých sme tu ešte nehovorili. Zvyčajne by sme radi videli tepelnú podložku na zadnej strane PCB, aby mohla pôsobiť ako materiál tepelného rozhrania medzi PCB a zadnou doskou. Týmto spôsobom sa môže zvyškové teplo z PCB odvádzať pomocou zadnej dosky ako rozdeľovača tepla.

Zadná strana DPS a zadná doska.

Túto implementáciu Palit v Gaming Pro RTX 3070 neprijal, pretože zadná doska je vyrobená z plastu, a preto ponúka iba malé alebo žiadne schopnosti rozptylu tepla. To nemá významný vplyv, pretože RTX 3070 je všeobecne energeticky efektívny GPU s nízkym množstvom zvyškového tepla vo vnútri PCB. Masívny chladič na Gaming Pro RTX 3070 sa o prenos a odvod tepla stará celkom dobre sám.

Porovnanie s referenčnou PCB spoločnosti Nvidia

Je celkom zaujímavé porovnať PCB karty Palit Gaming Pro RTX 3070 s referenčnou PCB nachádzajúcou sa vo vnútri Nvidia RTX 3070 Founder’s Edition. Prvá vec, ktorá okamžite vynikne u pozorovateľa, je malá veľkosť PCB FE. Spoločnosť Nvidia sa rozhodla pre extrémne krátke PCB vo svojich kartách FE RTX 3070, čo jej pomohlo dosiahnuť dizajn s 2 ventilátormi pre ich vlastné karty Founder’s Edition. DPS RTX 3070 FE má tiež nižší počet výkonových stupňov (9 + 2) v porovnaní s Palit Gaming Pro (10 + 2) a umiestnenie napájacieho konektora je tiež úplne odlišné.

Ako už vieme, medzi týmito dvoma PCB je veľa podobností. Spoločnosť Palit nenavrhla pre PC Gaming Pro RTX 3070 vlastné PCB, ale pre RTX 3070 použila jeden z dvoch referenčných návrhov PCB Nvidia. Hlavný dôvod, prečo sa Nvidia rozhodla pre iný PCB ako všetky ostatné AIB, bol spôsobený požiadavky na ich 12-kolíkový konektor. Všetky AIB používajú tradičné 8-pinové napájacie konektory, takže majú možnosť použiť dlhšiu dosku s plošnými spojmi, avšak aj druhá konštrukcia s plošnými spojmi je pomerne krátka vďaka prietokovej konštrukcii, ktorá bola implementovaná vo všetkých grafických kartách série RTX 3000. .

Verdikt

Aj keď by ste pri kúpe nemali vychádzať z analýzy komponentov PCB vo vnútri grafickej karty, Palit Gaming Pro RTX 3070 v tomto ohľade nesklame. Skôr na nás celkom urobila dojem kvalita zostavenia a výber komponentov na PCB. Existuje pomerne veľa jemných vylepšení, ako napríklad pridanie extra napájacej fázy pre GPU a použitie tradičných 2 × 8 pinových napájacích konektorov, vďaka ktorým je karta Palit silným uchádzačom o Nvidia RTX 3070 FE.

Ak sú zásoby grafických kariet ohavné, existuje veľká šanca, že potenciálni kupujúci sa v dohľadnej dobe nebudú môcť dostať k modelu Founder’s Edition modelu RTX 3070. Kvalita komponentov na PCB modelu Palit Gaming Pro RTX 3070 v spojení s veľkým chladičom s tromi ventilátormi z neho robí veľmi vhodnú alternatívu k Founder’s Edition RTX 3070 od spoločnosti Nvidia.