Обзор и тестирование видеокарты MSI GeForce GTX 1650 Gaming X02.07.2019 09:36

Оглавление

Вступление

MSI GeForce GTX 1650 Gaming X яркий представитель серии видеокарт с низким энергопотреблением и эффективной системой охлаждения. А если честно, то наш обзор стоит начать издалека… Как вы знаете, любая архитектура имеет ряд ограничений не масштабирования в большую или меньшую сторону. Задавая вектор направления развития, NVIDIA в прошлом году представила ядро Turing, распространив его влияние от самых продвинутых решений до начального уровня. И если с крупным кристаллом все вполне ОК, то на младшие видеокарты пришлось найти иной подход. GTX серия лишилась ряда функций старших видеокарт, оставив только очень эффективное энергопотребление. Естественно никто не забыл установить «конкурентоспособные» цены ввиду отсутствия прямой конкуренции. Но вот незадача, при анонсе GTX 1660 и 1660Ti все шло по плану, а с 1650 компания умудрилась так сильно заиграться с энергоэффективностью, что проморгала 5 летнего конкурента в лице RX570, выпущенный аж в 2016 году!

Увы, GTX 1650 в прямом противостоянии уступает RX570 в скорости и цене, предлагая лишь вдвое меньшее энергопотребление, а стоит ли обращать на это внимание при выборе видеокарты мы не может ответить за всех покупателей однозначно, потому что критерии выбора для каждого свои. Но одно остается точно, GTX 1650 на рынке будет очень сложно при его стоимости от 10 тысяч рублей, в то время как RX570 цена начинается от 9 тысяч рублей. Формально NVIDIA сделала ставку на продвижение GTX 1650 относительно RX570 с точки зрения соотношения цены и энергопотребления, забыл об абсолютной скорости новинки. Наша задача показать вам как MSI сконструировала свою версию видеокарты GTX 1650 и что из этого вышло…

Технические характеристики

При первом же взгляде на технические характеристики видеокарт кажется, будто они выступают в разных весовых категориях, но ровно до тех пор, пока взору не попадается строка «Цена». Стоимость Radeon RX 570 уже снизилась до стоимости новинки и поэтому сравнение более чем уместно. Даже при таком неравенстве у NVIDIA есть козырь — энергопотребление, но на этом все достоинства и заканчиваются. Polaris как минимум в наиболее популярном разрешении Full HD быстрее маленького Turing на 10–15%.

Что касается видеокарты MSI, то компания, не имея референсного образца печатной платы, вольна делать свою версию в буквальном смысле как ей захочется. Поэтому частота была сразу увеличена до 1900 МГц, что и поспособствует увеличенной скорости работы.

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

Заявленная частота графического ядра GPU Boost Clock — 1860 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 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.

Для оценки лимитов TDP советую пользоваться встроенными средствами диагностики NVIDIA. Легче всего использовать командную строку nvidia-smi. Более подробную информацию 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

Ввиду небольшого объема памяти, низкого энергопотребления, печатная плата MSI GeForce GTX 1650 Gaming X буквально осталась пустой. Если бы не 75 ватт, то можно было бы обойтись одним разъемом PCIe, который в теории способен выдавать 75 Ватт, но в пике. Так как плата имеет разгон и номинальный лимит 85 ватт, то следственно понадобился дополнительный разъем питания 6 pin.

Для MSI GeForce GTX 1650 Gaming X верхняя планка лимита установлена на отметке в 100 Ватт, но этот избыток вы вряд ли весь израсходуете, потому как в BIOS все еще находится лимит по напряжению, который и не позволяет в полной мере израсходовать картой 100 Ватт.

Для питания памяти используется 1 фаза (на фотографии справа) с шим-контроллером GS7256. Это контроллер компании Green Solution Technology с минимальным списком функций для сегодняшнего дня.

• 600KHz Constant Switching Frequency
• Support 0.6V Internal Reference Voltage
• 0–80% Duty Cycle
• 3.6ms Digital Soft-Start Circuit Built-In
• Short Circuit Protection
• Under Voltage Protection and Over Voltage Protection
• Flexible Over Current Protection Setting
• Thermal Fault Protection
• Integrated Bootstrap Diode

Основной шим-контроллер — uP9509S. Так же отнесем к весьма простейшим устройствам, снабженный поддержкой от 1 до 3 фаз.

Характеристики:

• Support NVIDIA«s Open VReg Type-2+ PWMVIDTechnology
• Wide Input Voltage Range 4.5V ~ 26V
• Robust Constant On-Time Control
• 3/2/1 Phase Operation
• Two Integrated MOSFET Drivers with Shoot-Through Protection and Internal BootstrapSchottky Diode
• Adjustable Current Balancing by RDS (ON) CurrentSensing
• Adjustable Operation Frequency
• External Compensation
• Dynamic Output Voltage Adjustment
• Adjustable Per-Phase Over Current Limit
• Power Good Indication
• Over Voltage Protection
• Under Voltage Protection
• Adjustable Soft-Start Time
• Over Temperature Protection

Однако его возможности гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд. В перечне есть полный список защит и контроля тока, интегрированные драйверы Мосфетов, поддержка стандарта NVIDIA. А раз uP позволила облегчить страдания инженеров по разводке, то MSI быстро воспользовалась этим, установив на карту всего 3 фазы питания, но и этого достаточно. Естественно с таким подходом и рекомендациям NVIDIA для видеокарты GTX 1650 не нужны контролирующие сборки и балансные системы питания.

Графическое ядро TU117 Turing 200 мм² и содержит 4,7 млрд. транзисторов. Все микросхемы памяти GDDR5 размещены на лицевой стороне платы. В сумме их 4 штуки и рассчитаны они на частоту от 2000 МГц, а объем памяти составляет 4 ГБ.

Система охлаждения

Для столь простой видеокарты с 75 Вт априори не нужна массивная и сложная система охлаждения. Однако MSI решила установить пару вентиляторов и относительно массивный радиатор.

Но и здесь не обошлось без небольших недочетов. С одной стороны единственной тепловой трубки вполне достаточно для графического процессора TU117, с другой — вся система питания остается без радиаторов.

Нагрев VRM, конечно, невысок и обусловлено это постоянно вращающимися вентиляторами, то есть видеокарта не переходит в пассивный режим. Но я бы предпочел пусть и небольшой, но радиатор на цепях питания и полупассивный алгоритм работы системы охлаждения.

Тестовый стенд

Конфигурация:

• Материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Hero (Intel Z390, LGA 1151 v2);
• Процессор: Intel Core i7–8086К 4500 МГц (100МГц 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.

Частота ядра.

В целом частота GPU видеокарты выделяется стабильностью, а результирующая средняя частота равна 1921 МГц (минимум — 1920 МГц, максимум — 1950 МГц) с уровнем TDP 85 Вт. В разгоне при TDP не более 100 Вт средняя частота уже превышает заветные 2 ГГц, точнее 2040 МГц (минимум — 2040 МГц, максимум — 2055 МГц).

Видеопамять стандартно работает на частоте 2000 МГц с достаточно агрессивными таймингами. Но мне удалось ее разогнать до 2350 МГц.

Энергопотребление.

При номинальных настройках энергопотребление новинки лежит в диапазоне от 66 до 74 Вт (в среднем 71 Вт). А после увеличения частоты GPU и памяти не превышает 95 Вт в пике (минимум — 85 Вт, среднее — 92 Вт, максимум — 95 Вт). Как мы видим, результат действительно превосходен и наглядно демонстрирует отличную энергоэффективность видеокарты.

Максимальная температура GPU.

MSI GeForce GTX 1650 Gaming X оснащена неплохой системой охлаждения Twin Frozr 7, обеспечивающей как минимум двукратный запас, поэтому температура графического процессора в обоих режимах комфортная и не превышает 55–56°C. Осталось посмотреть на работу вентиляторов.

Обороты вентиляторов.

С ними как раз не все в порядке, поскольку они плавают ощутимо (правда, только на графиках). Человеческим ухом отследить это невозможно, зато шумомер отлично с этим справляется.

В номинальном режиме уровень шума составлял в среднем 26.5 дБА в простое и повышался до 39.6 дБА. А с разгоном СО увеличила обороты на 150 единиц и издавала 41.8 дБА.

Производительность 3D Mark

Настройки:

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

Что касается игровой производительности GeForce GTX 1650, то она уже была рассмотрена нами в соответствующем обзоре. Мало того, мы провели ее сравнение с GeForce GTX 970 и GeForce GTX 960. И вряд ли небольшое различие в частотных характеристиках способно значительно повлиять на итоговые результаты.

Заключение

Теперь разложим важные моменты по полочкам.

Плюсы MSI GeForce GTX 1650 Gaming X: :

• Хороший запас по лимиту энергопотребления (референсная версия — 75 Вт, модель MSI — 85 Вт с расширением до 100 Вт);
• Тихая в номинальном режиме система охлаждения;
• Высокая базовая частота графического ядра;
• В целом очень холодная видеокарта;
• Термопрокладки на микросхемах памяти.

Минусы видеокарты:

• Отсутствует пассивный режим при небольших нагрузках;
• Плавающие обороты вентиляторов.

Как результат, очень хочется увидеть реальное применение графического процессора TU117 с пассивными системами, пусть даже с более низкими частотами.

Выражаем благодарность:

• Компании MSI за предоставленную на тест видеокарту MSI GeForce GTX 1650 Gaming X 4G.
• А также лично donnerjack за помощь в подготовке материала.

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru