Обзор и тест видеокарты ASUS ROG Strix GeForce RTX 2070 O8G Gaming: доступный Turing28.02.2019 10:06

Оглавление

Вступление

Недавно мы рассмотрели видеокарту ASUS ROG Strix GeForce RTX 2060 O6G Gaming и назвали ее тенью старшей версии в виде ASUS ROG Strix RTX2070 O8G Gaming (код производителя — ROG-Strix-RTX2070-O8G-Gaming). И сразу по горячим следам получили ее в свои руки.

Остается провести детальный анализ на фоне младшей модели и сравнить с референсной видеокартой NVIDIA. К сожалению, эталонной версии под рукой не оказалось, поэтому сделаю вывод по ASUS исходя из своих собственных наблюдений.

Обзор ASUS ROG-Strix-RTX2070-O8G-Gaming

Внешний вид и размеры

А — длина печатной платы, без учета системы охлаждения и планки портов видеовыходов.
В — ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E и системы охлаждения.
С — высота от горизонтальной плоскости печатной платы до уровня верхней поверхности системы охлаждения.
D — диаметр вентилятора/ов по внешнему радиусу.

А1 — длина печатной платы, с учетом системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы) до планки портов видеовыходов.
В1 — ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E, но с замером системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы).
С1 — высота, с учетом задней пластины (если есть)/винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.

Большинство производителей-партнеров NVIDIA стараются не менять конфигурацию видеовыходов, состоящую из 2x DP, HDMI, USB Type-C, DVI-DL, но в ASUS решили иначе. Теперь на видеокарте стоят 2 пары DisplayPort и HDMI, а также USB C.

Заявленная частота графического ядра указывается в двух режимах: OC Mode — GPU Boost Clock 1845 МГц, GPU Base Clock 1410 МГц; Gaming Mode (Default) — GPU Boost Clock 1815 МГц, GPU Base Clock 1410 МГц. Все тесты проводились в конфигурации OC Mode.

Система питания

Стандартная логическая схема питания видеокарт NVIDIA состоит из нескольких независимых цепей и контролирующей логики.

• Питание порта USB C — классическая схема, состоящая из фазы питания и ШИМ-контроллера, подключена к цепи балансировки (о ней позже);
• Питание PCIe (иначе называется PLL Voltage — 1,8 В), пара фаз и ШИМ-контроллер;
• Питание графического ядра, схема типичная — одна цепь питания, стоящая до Vgpu преобразует +12 В в +5В, а далее ШИМ-контроллер + N-количество фаз питания Vgpu преобразующие +5 В в требуемое для GPU напряжение;
• Питание памяти, состоит из ШИМ-контроллера и нескольких фаз.

Контролирующая логика:

• Состоит из 1–2 контроллеров (обычно NCP45491), они отслуживают через шунты потребляемую мощность из 6–8 pin разъемов и с линии PCIe.
• Балансирующая логика цепей питания. Чтобы видеокарта не смогла потребить больше положенного, NVIDIA ввела несколько цепей балансирующих нагрузку. Логика контролирует Pin-коннекторы и шину PCIe. Может перемещать нагрузку между 3 источниками. Обычно стоит пара микросхем uP9651.

Надо добавить, что с новым поколением видеокарт NVIDIA запретила партнерам самостоятельно менять предельное энергопотребление, задав им четкие рамки дозволенного. В ряде исключительных случаев партнеры запрашивают измененную прошивку BIOS с корректированными значениями TDP.

К тому же теперь нельзя размещать на печатной плате элементы, способствующие снятию защит; иными словами, официальный разгон сильно ограничен. И впридачу нельзя маркировать измерительные площадки точными надписями (Vgpu, Vmem и тому подобными). Поэтому пусть у ряда партнеров и предусмотрены площадки, но вместо названий там присутствуют странные буквосочетания. А снятие защит формально есть, но без пояснений, какие цепи стоит замыкать или размыкать.

Печатная плата

Для точного сравнения посмотрим на фотографии печатных плат схожих видеокарт ASUS ROG Strix GeForce RTX 2070 O8G Gaming и ROG Strix GeForce RTX 2060 O6G Gaming.

Strix RTX2070 O8G Gaming:

Strix RTX2060 O6G Gaming:

Нет смысла говорить о 100% несоответствии референсному дизайну, потому что ASUS использует общую плату для целого семейства видеокарт. В зависимости от GPU добавляется две микросхемы памяти, а также некоторые силовые и фильтрующие элементы.

Так, с фронтальной стороны появилась цепь питания USB разъема, конденсаторы фильтрации питания памяти, балансирующая логика, и конденсаторы с обратной стороны печатной платы.

Питается видеокарта через разъемы 6 и 8pin, перевернутые относительно оси. Защелка располагается с обратной стороны. Установлены предохранители по всем цепям входного напряжения.

С обратной стороны расположены шунты замера энергопотребления. Третий шунт расположен рядом с разъемами для вентиляторов.

Рядом с разъемами питания есть индикации наличия подключенного кабеля, правее расположены точки для измерения напряжений. Но поскольку NVIDIA запрещает помечать их, то промаркированы они странными названиями. Правее стоит кнопочный выключатель подсветки RGB: нажимаете его, и она отключается. Но вот незадача, при полном обесточивании материнской платы и БП, она автоматически включается снова. Равно как и вход в утилиту AURA RGB Graphic card принудительно восстанавливает последнее изменение.

Для пользователей доступно две версии BIOS. В обеих максимальная частота GPU Boost различается, впрочем, в «P» режиме (Performance) вентиляторы не прекращают вращения, а в «Q» (Quite) настройка принудительно их останавливает на отметке в 50С. Получается странный подход, которые реализовали инженеры ASUS: зачем было убирать остановку, если при отсутствии нагрузки или ее частичных проявлениях система охлаждения ASUS ROG Strix RTX2070 O8G Gaming спокойно справляется!

Достаточно было разрешить алгоритму останавливать вентиляторы в «P» и несуразица исчезла бы. Но нет, ASUS сделала как посчитала нужным, вполне допускаю, что обновление BIOS P все же выйдет и ликвидирует это безобразие. Второй нюанс трех вертушек — это различные рабочие обороты. Начинается все у 3 вентиляторов синхронно, но по мере прогрева 2 внешних раскручиваются в 2 раза быстрее.

Управление подсветкой осуществляется отдельной утилитой и настраивается целиком для всей видеокарты. Она построена на RGB светодиодах.

Для питания памяти используется две фазы (на фотографии слева) с ШИМ-контроллером uP 9512Q.

Это относительно продвинутый контроллер, и он обладает целым списком достоинств: поддерживает NVIDIA«s Open VReg Type 4i+ PWMVID стандарт, SMBus Interface, программируемые защиты, мониторинг выходных токов, до 4 фаз, частота работы до 2 МГц, совместим с Dr.MOS, поканальное ограничение силы тока, общее ограничение, различные защиты от перегрева и КЗ.

2 фазы питания памяти также внезапно имеют разные номиналы мосфетов: для 2060 взяты IR TDA21462, рассчитанные на ток до 60 А, а для 2070 выбор пал на ON Semiconductor FDMF3170 Smart Power Stage мосфеты, рассчитанные на ток до 70 А

Основной ШИМ-контроллер — это Monolithic Power Systems MP2888A. Он является стандартным выбором для ряда референсных видеокарт NVIDIA. В перечне функций находится немало интересных характеристик, но в целом что нужно знать — это поддержка до 10 фаз с частотой до 5 МГц.

Характеристики:

• Programmable Multi-Phase up to 10 Phases
• PWM-VID Interface Compatible with NVIDIA Open VReg Specification
• PMBus/I2C Compliant (1MHz Bus Speed)
• Pin Programmable for PMBus Address
• Built-In EEPROM to Store Custom Configurations
• Switching Frequency Range 200kHz to 5MHz
• Automatic Loop Compensation
• Fewer External Components than Conventional Analog Controller
• Best Transient Performance with Non-Linear Digital Control
• Flexible Phase Assignment
• Auto-Phase Shedding to Improve Overall Efficiency
• Phase-to-Phase Active Current Balancing with Programmable Offsets for Thermal Balance
• Output Voltage/Current, Input Voltage/ Power Monitoring
• Regulator Temperature Monitoring
• VIN UVLO, Output OVP/UVP, OCP, OTP with No Action, Latch, Retry, or Hiccup Mode Options
• Detecting for Intelli-Phase MOSFET Fault Type and Auto-Record to EEPROM
• Register Map Password Lock
• Digital Load-Line Regulation.

Strix RTX2070 O8G Gaming:

Strix RTX2060 O6G Gaming:

GPU обслуживает система из 8 фаз (референсная система питания на RTX 2060 состоит из 6 фаз). Фазы не имеют ни удвоителей, ни параллельного подключения. Состоят из интегрированного в микросхему Texas Instruments драйвера и 2 мосфетов NexFET с максимальной силой тока отдачи до 90 А. Типичный же показатель составляет две трети от максимального — 60 А. Максимальная рабочая температура — 150°C.

Графическое ядро TU106 Turing 445 мм² и содержит 10,8 млрд. транзисторов очень крупное для видеокарт среднего класса.

Все микросхемы памяти GDDR6 размещены на лицевой стороне платы. В сумме их 8 штук и рассчитаны они на частоту 1750 МГц, а объем памяти составляет 8 ГБ.

С торца печатной платы установили несколько разъемов для вентиляторов и один для ленты RGB.

Система охлаждения

ASUS использует для охлаждения три 88 мм вентилятора с режимом полной остановки в простое (при выборе BIOS «Q»), когда температура составляет менее 50°C.

С обратной стороны установлена декоративная платина. В ней сделали отверстия для отвода тепла.

Под радиатором расположена пластина (отличается от используемой пластины на ASUS 2060), усиливающая печатную плату, а заодно являющаяся радиатором для микросхем памяти.

Система питания охлаждается основным радиатором, поэтому температура цепей вряд ли будет высокой. Задняя пластина привинчивается к передней во многих точках, что исключает перекос или неравномерное стягивание.

Основной радиатор состоит из шеститепловых трубок и часто стоящих ребер. Толщина радиатора приличная и результаты на ASUS ROG Strix GeForce RTX 2060 O6G Gaming были хорошими. Однако для GeForce RTX 2070 энергопотребление видеокарты увеличено и составляет до 270 Вт, поэтому пристально следим за температурой GPU и VRM.

Три вентилятора накрывают более 80% внешней плоскости радиатора, но как я уже говорил, центральный вентилятор работает на уменьшенных в два раза оборотах относительно крайних. Место касания GPU имеет идеальную плоскость и шлифовку.

Система питания охлаждается этим же радиатором через термопрокладку, которая охватывает все силовые транзисторы. Причем в местах, где остается еще запас пространства, радиатор имеет увеличенную высоту оребрения.

Минимальная высота радиатора составляет 28 мм.

У видеокарты разумное расположение кабелей питания вентиляторов и освещения. Они все проходят с одного торца и не мешают при разборке.

Таким образом можно быстро заменить термопасту под графическим ядром или продуть радиатор от пыли.

Тестовый стенд

Конфигурация:

• Материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Hero (Intel Z390, LGA 1151 v2);
• Процессор: Intel Core i9–9900K;
• Система охлаждения: система водяного охлаждения:
• • Phobya G-Changer 240 V. 2;
  • Scythe Minebea Silent IC 2000 об/мин x2;
  • Laing DDC + DDC Tank Reservoir XSPC;
  • EK-Supremacy EVO;
  • Шланги 15/19;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4, 3400 CL16, 4×8 Гбайт;
• Накопители:
• • SSD Intel Optane 905P 480 Гбайт;
  • SSD Samsung 960 Evo, 500 Гбайт;
  • SSHD Seagate Desktop 4 Тбайт;
• Блок питания: Corsair AX1500i Digital, 1500 Ватт.

Программное обеспечение:

• Операционная система: Microsoft Windows 10×64.

Перечень контрольно-измерительных приборов и инструментов:

• Шумомер: Center 320;
• Мультиметр: Fluke 289;
• Тарификатор электроэнергии: E305EMG.

Инструментарий и методика тестирования

Для корректного замера температуры и шума использовались приведенные ниже условия. Помещение, внутри которого располагается система автоматической поддержки климатических условий. В данном случае уровень температуры был установлен на отметке 24°C +/-1°C. За точностью соблюдения заданных параметров наблюдало четыре датчика, один из которых находился в 5 см от вентилятора системы охлаждения видеокарты и был ведущим. По нему происходила основная коррекция температуры в помещении.

Шум измерялся на расстоянии 100 см до видеокарты. Фоновый уровень составлял менее 20 дБА. В качестве жесткого диска использовался SSD, а блок питания, помпа и радиатор с вентиляторами во время замера находились за пределами комнаты. На стенде отсутствовали иные комплектующие, издающие какие-либо шумы.

Уровень потребления электричества в играх оценивался специальным приспособлением по всем линиям 6–8 pin и шине PCI-e. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой 3DMark Time Spy. После 10–15 минут температура и обороты вентиляторов достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.

Тест ASUS ROG-Strix-RTX2070-O8G-Gaming

Исследование потенциала системы охлаждения

Пояснения к графикам:

• Синяя линия — в режиме простоя;
• Красная линия — максимальная температура;
• Черная линия показывает уровень издаваемого шума при определенных оборотах вентилятора;
• Пунктирная линия указывает на диапазон регулировки в автоматическом режиме вентилятора.

В процентах указана скорость вентилятора/ов, выставленная в MSI Afterburner, начиная от 0% до 100%, с шагом 5%. Таким образом, чтобы понять, насколько нагреется видеокарта, и как сильно она будет шуметь, скажем, при 50% скорости вентилятора, достаточно провести вертикальную линию через отметку 50%. В местах пересечения получаем три значения: с красной линией — максимальную температуру в нагрузке, с синей линией — температуру в простое, с чёрной линией — уровень шума.

Все видеокарты тестировались с заводскими частотами.

Температуры графического ядра и обороты вентилятора/ов.

В простое BIOS Q: 0 об/мин, 0 дБа, ГП 42°C, VRM 50°C;

В простое BIOS P: 800 об/мин, 21,8 дБа, ГП 32°C, VRM 35°C;

Под нагрузкой: вентилятор 1 и 3 работают синхронно — 1350 об/мин, 28 дБа, ГП 68–70С, VRM 78–80С;

Создается впечатление, что ASUS перепутала настройки оборотов вентиляторов для 2060 и 2070, потому что у первой они раскручиваются до 1700 об/мин, а у второй всего до 1350! И в итоге на 2060 температура VRM всего на 4–8 градусов выше температуры графического ядра, а у 2070 VRM нагревается значительно сильнее.

Зависимость Boost частоты от температуры ГП.

Для примера у меня есть результаты работы GPU Boost на различной температуре видеокарт MSI:

При температуре 56°C частоты графического ядра:

• RTX 2070 O8G Gaming — 1905МГц;
• RTX 2070 Gaming Z 8G — 1950МГц;
• RTX 2070 ARMOR 8G OCV1 — 1780МГц;
• RTX 2070 ARMOR 8G OC — 1910МГц;
• При температуре 63С частоты графического ядра:
• RTX 2070 O8G Gaming — 1875МГц;
• RTX 2070 Gaming Z 8G — 1935МГц;
• RTX 2070 ARMOR 8G OCV1 — 1770МГц;
• RTX 2070 ARMOR 8G OC — 1900МГц;
• При температуре 73–75С частоты графического ядра:
• RTX 2070 O8G Gaming — 1860МГц;
• RTX 2070 Gaming Z 8G — 1910МГц;
• RTX 2070 ARMOR 8G OCV1 — 1745МГц;
• RTX 2070 ARMOR 8G OC — 1870МГц.

Получается, новинка ASUS идет почти наравне с RTX 2070 ARMOR 8G OC по настройке частотно-температурной характеристике.

Детальные данные

Для оценки поведения видеокарт в номинальном режиме обратимся к более чем часовому стресс-тесту стабильности 3DMark, параллельно соберем данные с графического ядра, а также значения частот памяти, энергопотребления и температур. Объединяем полученные данные в единые графики и видим, насколько точно соответствуют заводские характеристики реальным цифрам, и что происходит с важными показателями при разгоне.

Частота ядра (номинальный режим).

В целом частота GPU на видеокарте ASUS выделяется стабильностью, как у топовой видеокарты MSI, но результирующая частота все же ниже, чем у Armor OC и Gaming Z. С другой стороны, именно по такому поведению легче предсказать и угадать стабильные частоты в разгоне.

Частота ядра в разгоне.

Разгон меняет позиции видеокарт не в последнюю очередь благодаря расширенному до 270 Вт лимиту модели ASUS.

Энергопотребление (номинальный режим).

С номинальными настройками новинка ASUS опережает обе видеокарты MSI Armor по энергопотреблению, поскольку штатно TDP лимит использует до 215 Вт. Но она оказывается экономичней версии Gaming Z.

Энергопотребление в разгоне.

Вот вам конкретный пример неудачного GPU — видеокарта ASUS ROG Strix GeForce RTX 2070 O8G Gaming пожирает в буквальном смысле этого слова до 280 Вт! Причем средняя частота более экономной видеокарты MSI Gaming Z выше… Однако казнить модель ASUS рано, ведь любому пользователю может попасться неудачный в плане разгона экземпляр и большой лимит TDP в BIOS.

Максимальная температура GPU (номинальный режим).

Различные обороты вентиляторов заставляют видеокарты прогреваться по-разному. Модель ASUS довольствуется всего 1300 об/мин, остальные раскручивают их выше, поэтому графики так сильно отличаются. При этом уровень шума видеокарты ASUS ничтожно мал — менее 30 дБА.

Максимальная температура GPU в разгоне.

В разгоне герой обзора становится лидером за счет очень агрессивной настройки: вентиляторы автоматически достигают оборотов под 1700, чем выделяются на общем фоне.

Обороты вентиляторов (номинальный режим).

Здесь отображен характер работы крайних вентиляторов на видеокарте ASUS. На фоне конкурентов и с учетом высокой средней частоты видеокарта ASUS не выглядит бледно. Характер настройки очень схож с установками MSI Armor OC.

Обороты вентиляторов в разгоне.

Вот вам ответ на вопрос, в чем причина столь низкого нагрева графического ядра ASUS в разгоне. Дело в том, что автоматическая настройка повышает обороты вплоть до 1900 об/мин, что, конечно же, сильно выделяет последнюю в плане шумности на фоне конкурентов.

Сравнительные результаты на фоне конкурентов

Производительность 3D Mark

Настройки:

• Предустановки: Port Royal, Fire Strike Ultra, Fire Strike Extreme, Fire Strike.

Что касается игровой производительности GeForce RTX 2070, то она уже была рассмотрена нами в соответствующем обзоре. И вряд ли небольшое различие в частотных характеристиках способно значительно повлиять на итоговые результаты.

Заключение

Пожалуй, с рассмотренной видеокартой ASUS ROG-Strix-RTX2070-O8G-Gaming все ясно и так, но, тем не менее, информацию стоит разложить по полочкам.

Плюсы ASUS ROG Strix GeForce RTX 2070 O8G Gaming:

• Хорошая система питания (10 фаз; 8+2);
• Тихая система охлаждения в номинальном режиме;
• Отключаемая кнопкой RGB-подсветка;
• Независимая настройка вентиляторов;
• Высокий лимит энергопотребления (270 Вт);
• Дешевле версии NVIDIA GeForce RTX 2070 FE;
• Высокая базовая частота;
• Двойная прошивка BIOS;
• Точки измерения напряжений;
• Разъемы под два внешних вентилятора и RGB ленту;
• Легкий и удобный демонтаж основного радиатора (провода находятся в одном месте и позволяют снять радиатор без разъединения коннекторов);
• Выбрана идеальная схема охлаждения системы питания;
• Большой запас прочности системы питания с 10 фазами NextFET и 6+8 pin;
• Индикация подключения кабелей питания;
• Наличие разъема USB C и балансирующей логики.

Минусы видеокарты:

• Слишком много опций для пользователя, которые могут его запутать (две версии BIOS с различными настройками охлаждения, отключение и настройка подсветки работает как аппаратно через кнопку, так и через утилиту, которая сбрасывает установку кнопкой);
• Отсутствие внятных объяснений в инструкции и на сайте по поводу двух BIOS, площадок измерения напряжений, кнопки отключения подсветки;
• Странное поведение алгоритма управления вентиляторами при разгоне.

Выражаем благодарность:

• Компании ASUS за предоставленную на тестирование видеокарту ASUS ROG Strix GeForce RTX 2070 O8G Gaming.
• А также лично donnerjack за помощь в подготовке материала.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru