Обзор и тест видеокарты MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X25.07.2019 13:07

Оглавление

Вступление

В то время пока идет жаркая дискуссия между сторонниками «красных» и «зеленых», на прилавках магазинов появляются видеокарты GeForce RTX 2060 серии Super, которым пора уделить внимание. Мы изучим одну из новинок сезона — MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X.

Неспроста же при разработке модели эталонного дизайна инженеры NVIDIA оставили место под две микросхемы памяти? Менее года спустя GeForce RTX 2060 наконец-то приобрела законченную формулу с повышенными частотами и увеличенным числом исполнительных устройств.

Стоило ли того ожидание?

Технические характеристики

В версии MSI вы вряд ли найдете массу изменений в технических характеристиках, компания даже не заявляет базовую частоту, однако частота Boost поднята на 45 МГц относительно референсной видеокарты, что вполне оправданно из-за полного соответствия энергопотребления.

Дело в том, что, при увеличении частоты ГП невозможно вписаться в заданные характеристики, поэтому мы обязательно посмотрим на лимит, который установили разработчики MSI для Gaming X.

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 трех портов DP, HDMI (DisplayPort v1.4 / HDMI 2.0b).

Заявленная частота графического ядра в режиме GPU Boost Clock — 1695 МГц.

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 отслеживают 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.

Для оценки лимитов TDP советую пользоваться встроенными средствами диагностики NVIDIA. Легче всего использовать командную строку nvidia-smi. Более подробная информация о доступных командах можно подчерпнуть из описания NVIDIA System Management Interface. Вы можете извлечь данные о текущем лимите TDP, минимальном и максимальном введя соответствующие команды.

Например, наиболее актуальная для нас информация запрашивается чрезвычайно легким набором строк bat файла в папке C:\Program Files\NVIDIA Corporation\NVSMI

echo on
cd C:\Program Files\NVIDIA Corporation\NVSMI
nvidia-smi -i 0 --format=csv --query-gpu=power.limit
Pause

Вместо power.limit можно подставить запросы:

• power.default_limit
• power.min_limit
• power.max_limit.

Печатная плата

Запасенные впрок два посадочных места на печатной плате теперь заняты микросхемами памяти. Общий объем вырос до 8 Гбайт. Увеличенная ширина печатной платы используется под систему питания.

Впрочем, тут нет никаких хитростей — MSI использует классическую схему питания с двумя источниками (PCIe + 8Pin) с шунтами для замера потребления и балансирной микросхемой, а теперь подробнее…

Питание графического процессора выполнено по схеме 6 фаз. Для этого установлены парные Мосфеты Power Clip MOSFET FDPC5018SG компании ON Semiconductor. Максимальная отдача до 32 А, а управляет ими шим-контроллер On NCP 81610.

В перечне функций находится немало интересных характеристик, но в целом все, что нужно знать — это поддержка до восьми фаз с частотой до 1.2 МГц.

Характеристики:

• Compliant with NVIDIA OVR4i+ Specifications;
• Supports up to 8 Phases;
• 2.8 V to 20 V Supply Voltage Range:
• 250 kHz to 1.2 MHz Switching Frequency (8 Phase);
• Power Good Output;
• Under Voltage Protection (UVP);
• Over Voltage Protection (OVP);
• Per Phase Over Current Limiting (OCL);
• System Over Current Protection (OCP);
• Startup into Pre? Charged Loads while Avoiding False OVP;
• Configurable Load Line;
• High Performance Operational Error Amplifier;
• True Differential Current Balancing Sense Amplifiers for Each Phase;
• Phase-to-Phase Dynamic Current Balancing;
• Current Mode Dual Edge Modulation for Fast Initial Response to;
• Transient Loading;
• Power Saving Interface (PSI);
• Automatic Phase Shedding with User Settable Thresholds;
• PWM_VID and I2C Control Interface.

Для питания памяти используется две фазы с ШИМ-контроллером uP 1666Q. Это обновленный контроллер uP, который обладает целым списком достоинств: поддерживает стандарт NVIDIA Open VReg Type-2+ PWMVID, поддержка до двух фаз, интегрировано два драйвера мосфетов, программируемые защиты, мониторинг выходных токов, поканальное ограничение силы тока, общее ограничение, различные защиты от перегрева и КЗ.

Третья микросхема ON Semiconductor — это механизм оценки энергопотребления и выполнена в виде чипа On 45491. Балансирующей логики на видеокарте нет из-за всего одного существенного источника питания — 8 Pin.

С обратной стороны поместили несколько танталовых конденсаторов для сглаживания пульсаций питания GPU.

В видеокарте установлена третья версия графического ядра TU106. Теперь NVIDIA не выпускает ни одного полноценного TU106, поскольку последний ставился на GeForce RTX 2070, а с момента появления GeForce RTX 2070 Super первая версия просто исчезнет с рынка.

Система охлаждения

Как всегда, MSI использует систему охлаждения под названием TwinFrozr, и сейчас это седьмая ревизия, или проще сказать — эволюция.

Скажем «Спасибо» инженерам, что не они не стали уменьшать толщину видеокарты, оставив толстый радиатор для охлаждения. Это легко заметить по фотографиям ниже.

Благодаря широкой печатной плате под кожухом поместился радиатор с несколькими тепловыми трубками.

Пусть их немного — всего 4 штуки, но проходят они через большинство ребер, которые для придания меньшего воздушного сопротивления вверху сделали волнистыми.

Средняя толщина радиатора — похвальная и составляет не менее 27 мм. Плотность ребер весьма впечатляющая, осталось их хорошо продуть. Кстати, катушки контактируют с радиатором через термопрокладки, увы это их не избавило от шумности на переходных режимах.

Как память, так и мосфеты накрыты радиаторами простых форм. Да, они раздельные, их соединяет пластина с обратной стороны и она совсем не бутафорская.

Небольшая ее часть снимает нагрев с зоны преобразователя напряжения. В действительности данная схема имеет право на жизнь, помогая небольшому радиатору VRM с передней стороны печатной платы.

Оба вентилятора диаметром 86 мм управляются отдельно. Таким образом видеокарта может автоматически и независимо выставлять разные обороты для них при разных нагрузках.

По этой причине у меня возник по мере тестирования ряд вопросов к MSI, но об этом чуть позже…

Тестовый стенд

Конфигурация:

• Материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Hero (Intel Z390, LGA 1151 v2);
• Процессор: Intel Core i7–8086К 4500 МГц (100 МГц х45);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения:
  • Alphacool NexXxoS Monsta 360;
  • Scythe Minebea Silent IC 2000 об/мин x3;
  • EK-XRES 140 Revo D5 PWM;
  • EK-Supremacy EVO;
  • Шланги 15/19;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: DDR4, 3400 CL16, 2×8 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.

Разгон

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.

Пока готовится материал по референсной видеокарте NVIDIA GeForce RTX 2060 Super, сравнивать будем с GeForce RTX 2060.

Частота ядра.

В целом частота GPU на видеокарте гуляет за нагрузкой в рамках отведенных ей ватт. При увеличении TDP со 160 до 175 Вт принесло сверху 60 МГц частоты. Прибавьте сюда текстурные и блоки растеризации, а также Cuda ядра, и на выходе получится совершенно другой продукт, расположенный вблизи старой GeForce RTX 2070.

Видеопамять стандартно работает на частоте 1750 МГц, предельной частотой в разгоне стала величина 2000 МГц.

Энергопотребление.

С номинальными настройками энергопотребление составляет от 168 до 180 Вт (в среднем 174 Вт). После увеличения частоты ГП и памяти не превышает в пике 190 Вт (мин 179 Вт, среднее 184 Вт, макс 190 Вт). Как мы видим, результат действительно превосходный и он демонстрирует отличную энергоэффективность видеокарты в целом.

Удивляет еще тот факт, что зажатая сверху MSI GeForce RTX 2060 Super умудряется показывать лучший результат среди GeForce RTX 2060, ранее протестированных на этом же стенде. К сожалению, максимальный лимит TDP составил всего 107% от номинальных 175 Вт.

И это совершенно недопустимо для видеокарты серии Gaming X, или у меня есть 2 предположение, что над лимитами установлен зоркий надзор со стороны NVIDIA. Таким образом GeForce RTX 2060 Super не сможет угрожать позициям GeForce RTX 2070 и GeForce RTX 2070 Super.

В любом случае делать выводы, основываясь на результатах тестирования только одной видеокарты, пока рано.

Максимальная температура GPU.

MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X оснащена неплохой системой охлаждения, поэтому температура GPU в обоих режимах комфортная и не превышает 65°C. Осталось посмотреть на обороты вентиляторов.

Обороты вентиляторов.

На графике сложно найти кривые обоих режимов тестирования MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X, но я расскажу, что произошло…

В автоматическом режиме вентиляторы не синхронизированы, поэтому результатов шумности нет. Любое ручное изменение приводит к синхронизации первой и второй вертушек, но если не касаться ползунка, то первый вентилятор всегда будет работать на меньших оборотах.

Не уверен, что это фишка, скорее не успели обкатать на тестовом образце, и в версиях для розницы все приведут в порядок. Но факт остается фактом, в автоматическом режиме замеренный уровень шума системы охлаждения составил 34.5 дБА.

Производительность 3D Mark

Настройки:

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

Учтите, что тестирование всех видеокарт кроме MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X происходило на старых драйверах. Точнее на драйверах, доступных на тот момент, поэтому результаты немного занижены. Но как показывают графики MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X действительно догоняет RTX 2070 референсного образца.

Заключение

Плюсы MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X: :

• Низкое энергопотребление в штатном режиме и разгоне;
• Пассивный режим, в простое абсолютно бесшумна;
• Высокая базовая частота;
• Термопрокладки на микросхемах памяти.

Может не устроить:

• Выключение вентиляторов происходит при достаточно низкой температуре в районе 35–36°C;
• В автоматическом режиме скорость вентиляторов не синхронизирована.

Минусы видеокарты:

• Низкий запас мощности по лимиту TDP (всего 185 Вт).

На фоне штатной GeForce RTX 2060 новая модель MSI выглядит как минимум нормально, особенно с учетом внесенных разработчиками NVIDIA улучшений. Добавление блоков и увеличение объема памяти вкупе с ростом частот практически сравнивают видеокарту с референсной версией GeForce RTX 2070. При этом стоимость новинки явно ниже.

А требования по энергопотреблению и свободному месту в корпусе остались теми же, что и у GeForce RTX 2060, что автоматически подразумевает возможность установки в тесные системные блоки.

Выражаем благодарность:

• Компании MSI за предоставленную на тест видеокарту MSI GeForce RTX 2060 Super Gaming X.
• А также лично donnerjack за помощь в подготовке материала.

За кадром

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru