Знакомство с поколением NVIDIA Ada Lovelace на примере видеокарты MSI GeForce RTX 4090 Suprim X 24G22.11.2022 10:03

Оглавление

Вступление

Капитан в очках и чёрной кожаной куртке уверенно вёл свой корабль между опасных рифов. В глазах его была лёгкая грусть, но он знал, что цена на билеты в следующий рейс будет уже выше. Нужно будет лишь объяснить пассажирам, что маршрут станет живописнее, а новый фрегат поплывёт на 100500% быстрее прошлого. Всё почти так и получилось, но коррективы внесли майнеры, которые раскупили видеокарты по сумасшедшим ценам. Поэтому он понял, что цену можно повысить даже без объяснения причин.

Когда я только начинал знакомство с графическими процессорами nVidia Ampere, то ажиотажа никакого не было. Видеокарты RTX 3000-серии продемонстрировали высокий уровень производительности по сравнению с прошлым поколением и обзавелись рядом интересных технологий, которые, как спасательный круг, позволяли не утонуть при высоких настройках игры. Были даже громкие заявления о гейминге в 8K, но мониторы так и не подвезли, а тесты показывали, что скорость будет как при гребле на вёслах. Ситуацию смог немного спасти DLSS 2.0, но геймеры ещё не в полной мере освоили даже 4K.

Флагманом прошлого поколения видеокарт для геймеров изначально была RTX 3090, а уже позднее появилась модификация RTX 3090 Ti, где производительность уже выросла незначительно, а цена подскочила заметно. Всё равно всё скупили майнеры и многие видеокарты RTX 3000-серии видели только в обзорах и на картинках. Только относительно недавно стало возможно приобрести игровую видеокарту по приемлемой цене, чем многие воспользовались и сейчас на рынке целый океан видеокарт, на которые уже никто не хочет смотреть потому, что майнеров оказалось больше, чем геймеров. При этом геймеру нужна всего одна видеокарта, а майнеру несколько. Поэтому неудивительно, что после спада этого бума рынок стал перенасыщен разными устройствами, а ещё каких-то новых интересных игр за это время сильно много не стало.

Тем временем было представлено очередное поколение графических процессоров, которое называется Ada Lovelace. Нет, это не какой-то ловелас или дамский угодник, а имя английской графини, которая была связана с математикой. Если быть точнее, то она получила математическое образование, а позднее проводила работы с записями итальянского учёного Менабреа, занимаясь переводом трудов и составлением подробных комментариев. В одном из них она описала алгоритм вычисления чисел Бернулли на аналитической машине. Было признано, что это первая программа, специально реализованная для воспроизведения на компьютере, и по этой причине Ада Лавлейс считается первым программистом. Сложновато для восприятия, но вполне укладывается в тренды, хотя не вполне соответствует потому, что она была белой.

Сегодня мы посмотрим на флагманскую видеокарту нового поколения, а поможет нам в этом компания MSI и её топовая видеокарта RTX 4090 Suprim X. Я уже рассматривал ранее RTX 3090 Suprim X и сегодня мы попробуем их сравнить, но не в плане производительности, а в техническом устройстве и новых решениях.

Suprim X — это флагман компании, поэтому здесь абсолютно всё должно этому соответствовать. Проверим, как инженеры подготовились к возросшей мощности и может ли RTX 4090 потреблять 500 Вт. Заодно проверим разъём и переходник 12VHPWR.

Архитектура Ada Lovelace

Прежде чем подробнее познакомится с видеокартой хотелось бы подробнее разобраться с архитектурой. По сравнению с поколением Ampere она изменилась, а ещё были добавлены новые технологии такие, как аппаратное кодирование AV1 и DLSS 3.0.

Ещё мы получили ядра RT третьего поколения, а тензорные ядра — четвёртого. Количество этих ядер увеличилось. Выросло число текстурных блоков и блоков растеризации. Давайте заглянем в сравнительную таблицу.

Другой техпроцесс, другая фабрика, транзисторов больше в 2.6 раза, поэтому налицо увеличение количества разных блоков. Кстати, мощность выросла не в 2.6 раза, хоть и заметно. При этом почти на 1 ГГц выросли частоты.

Производитель заявляет о проведении большой работы по энергоэффективности и судя по характеристикам это действительно так. Другой вопрос, что хотели сделать устройство значительно мощнее, поэтому двигались в разных направлениях и не стали ограничиваться прошлыми рамками. Увеличили значение TDP и теперь все видеокарты стали не просто огромными и тяжёлыми, а ещё крупнее и тяжелее.

Цена выросла, и это можно объяснить. Память по сути осталась той же, интерфейс PCI-e не поменялся, но увеличилось число фаз и изменилось охлаждение. Сам GPU стал сложнее, и нам еще не до конца известен процент выхода годных чипов. Кстати, пока GeForce RTX 4080 выпускают на других графических процессорах — AD103, возможно позднее будут модификации на отбракованных AD102, а может их приберегут для GeForce RTX 4080 Ti.

Упаковка и комплектация

Флагманская линейка продуктов — значит, первоклассная упаковка. К этому уже все привыкли и именно по упаковке будет понятно, где среди прочих моделей, будет располагаться устройство. В данном случае это будет самый верх потому, что коробка огромная и тяжёлая, а ещё она сильно отличается по дизайну и оформлению от того, что было раньше. Кстати, это касается даже сайта. Я никогда особо не рекомендую посещать страницу продукта на сайте производителя, но на этот раз настоятельно рекомендую, чтобы посмотреть интересную структуру и красивую идею.

Коробка крупная, тяжёлая и необычная. При этом ручки для транспортировки не предусмотрено. Спереди мы видим крупное изображение устройства на светлом фоне. В левом верхнем углу находится эмблема серии Gaming. Она, как и надпись Suprim, выполнена так, что переливается всеми цветами радуги. Справа внизу находится вставка с указанием модели графического процессора.

На обратной стороне коробки также есть небольшое изображение устройства, где видна RGB подсветка сверху и спереди видеокарты. Ещё здесь описаны ключевые особенности устройства: TRI FROZR 3S, Vapor Chamber, Core Pipe и MSI Center. В правом верхнем углу переливается надпись Suprim X вместе с новым логотипом. Внизу есть очень компактная спецификация, а системные требования не указаны. На сайте мы узнаём, что рекомендуется блок питания на 1 кВт или не менее 850 Вт.

Открыв коробку, сверху видим карточку из плотного картона с изображением устройства и информацией о новой линейке. Под ней находится лист из вспененного полиэтилена.

Убрав его, обнаруживаем коврик для мышки с фирменной символикой.

Далее всё стандартно: каркас из вспененного полиэтилена, где в антистатическом пакете зажата видеокарта. Ниже есть отсек, где упакованы части комплекта поставки. Если быть точнее, то это поддерживающая карту штанга и легендарный переходник 12VHPWR. Последний находится в отдельном пакете, где снаружи чётко показано, что от блока питания к каждому разъёму должен идти независимый кабель. Это такая перестраховка, но если вы уверены, что провода достаточно толстые и медные, то можно ограничится и неправильной схемой потому, что часто в блоках питания не делают 100500 независимых каналов по 12В. Я, кстати, использовал тот самый A-DATA XPG CYBERCORE 1300 PLATINUM, на который делал обзор.

Инструкции находятся на самом дне упаковки под видеокартой в небольшом углублении. Как монтировать эту штангу из комплекта показано именно там. Кроме пачки инструкций, штанги и коврика в комплекте больше ничего нет.

Нет, вру. Есть ещё видеокарта.На обратной стороне картонки подробно описаны все основные технические решения, которые использованы в этом устройстве.

Дизайн и особенности видеокарты

Габариты видеокарты составляют 336×142 х 78 мм, а вес — 2413 г. Для сравнения те же характеристики у MSI RTX 3090 Suprim X: размеры — 336×140 х 61 мм, вес — 1895 г. Немного подросло так на полкило, но во внешнем виде заметно сходство. Очевидно, что карта стала заметно толще и это связано с увеличением системы охлаждения.

В остальном во внешнем облике отличий не так много. Да, добавился новый разъём питания и появился новый логотип с обратной стороны платы вместо привычного дракончика. Чтобы фанатам не было больно, и они сильно не рыдали, одного оставили спереди на вентиляторе. Также сверху пропал разъём NVLink. Оно и понятно, карта занимает 4 слота и в обычную систему две не поместятся, но майнеров это особо не беспокоит, как и наличие/отсутствие NVLink.

Сзади видеокарты тоже находится защитная пластина. Она также выполняет функцию теплоотвода. Ещё есть специальное прозрачное окошко с новым логотипом, который просвечивается RGB светодиодами, находящимися с обратной стороны печатной платы. С внутренней стороны пластины мы видим защитную плёнку и несколько термопрокладок. Медных тепловых трубок тут нет потому, что на этот раз чипы памяти не распаяны с обратной стороны печатной платы устройства.

Зато с обратной стороны платы находится много танталовых конденсаторов, которые охлаждает эта пластина. Ещё здесь находится пара ШИМ-контроллеров и несколько светодиодов в левой части.

Кулер снимается очень просто. Для этого нужно сначала снять заднюю пластину, а затем открутить специальную монтажную рамку на четырёх винтах. После этого снимается кулер, но остаётся ещё одна рамка спереди. Кулер изготовлен почти по классической схеме. Две секции и десять тепловых трубок. Однако, здесь вместо классической теплосъёмной пластины или прямого контакта, используется большая испарительная камера. Процессор контактирует с ней напрямую через термопасту, а с чипами памяти через пластины и термопрокладки.

Далее уже от испарительной камеры расходятся тепловые трубки и пронизывают несколько массивов алюминиевых пластин. Трубки медные, никелированные диаметром 6 мм.

Сами пластины тоже достаточно крупные и их много. Поэтому радиатор большой и тяжёлый, а ещё потому, что все элементы пропаяны. Система обязана быть тихой и производительной и здесь все средства хороши.

Пластиковый кожух крепится шестью винтами к креплениям на радиаторе. Если вы думаете, что вентиляторы крепятся к кожуху, как обычно, то вы ошибаетесь. Здесь они также напрямую крепятся к специальным монтажным приспособлениям на радиаторе.

Кулер действительно очень тихий и производительный. Здесь используются три вентилятора Power Logic PLD10020B12H с техническими характеристиками 12 В, 0,65А. Максимальная скорость 3500 об/мин, а шум на расстоянии 1 м — 55 дБ.

Да, это много, но обеспечивает сильный воздушный поток и большой запас по мощности. Эти вертушки оборудованы специальной крыльчаткой TORX FAN 5.0. Спереди на одном находится барельеф с драконом MSI Gaming

Судя по заявлениям производителя, они обеспечивают больший поток при той же скорости вращения и уровне шума. И это хорошо потому, что рёбра у радиатора расположены очень плотно друг к другу. Над радиатором тоже поколдовали и верхние грани пластин выполнены волнообразно и расположены со сдвигом. Получается, как бы чешуя и сквозь не воздушный поток легче проникает и шума меньше.

После демонтажа кулера, видно, что на плате осталась ещё одна небольшая пластина. Она выполняет функцию увеличения жёсткости и практически не отводит тепло от силовых элементов в левой части устройства.

Да, подсистема питания снова разделена на две части. Слева 14 и справа 12 фаз.

Ещё четыре фазы питания памяти находятся по углам прямоугольника расположения чипов памяти.

На референсной карте фаз питания меньше.

ШИМ-контроллеры распаяны сзади. Это один Monolithic Power Systems MP2891 и uPI Semi uS5650Q.

На каждую фазу приходится по одной транзисторной сборке Monolithic Power Systems MP86957 и одной ферритовой катушке индуктивности. Силовые элементы распаяны все и пустых мест больше нет.

По центру находится графический процессор nVidia AD102–300-A1, он же RTX 4090. Чип изготовлен на 29 неделе 2022 года.

608 кв. мм выполненных по 5 нм техпрцессу TSMC, а было 628 кв. мм, выполненных по 8 нм техпрцессу Samsung. Кристалл стал даже меньше. Микросхемы памяти распаяны только спереди потому, что вдвое возросла ёмкость чипов GDDR6X. Память не самая холодная и на картах прошлого поколения проблемы с нагревом были.

Здесь также используются микросхемы производства компании Micron. Дополнительное питание подаётся на видеокарту через новый, но уже легендарный разъём 12VHPWR. В комплекте есть переходник на 4 линии по 8-pin PCI-e.

На задней панели находится классический набор видеовыходов.

• Три Display Port;
• Один HDMI 2.1.

В верхней части рядом с разъёмами питания находится переключатель двух режимов работы устройства: тихий и игровой.

Тестовая конфигурация

Для тестирования MSI GeForce RTX 4090 Suprim X 24G использовалась следующая конфигурация:

• Процессор: Intel Core i9–12900K (2400/3200 / 3900/5200 МГц база/турбо);
• Охлаждение: AIO Deepcool LT720;
• Термоинтерфейс: штатный;
• Материнская плата: ASUS ROG Maximus Z690 Hero, версия BIOS 1403;
• Память: 2×8 Гб DDR5–5200, Kingston FURY Beast (Micron);
• Видеокарта: MSI GeForce RTX 4090 Suprim X 24 Гб (2235 / 2625 / 1313 МГц (ядро/boost/память));
• Накопитель: Samsung PM9A1 1Тб;
• Блок питания: XPG CyberCore 1300 Platinum, 1300 Ватт.

Все вентиляторы, включая встроенный в БП, в ходе тестирования уровня шума были отключены. Тестирование видеокарты проводилось с заводским термоинтерфейсом. Температура в помещении находилась на уровне 22°C, уровень шума составлял 26.6 дБ.

Стандартные частоты и разгон

Видеокарта MSI устанавливается без каких-либо заморочек с совместимостью. Вентиляторы включаются только при включении. Затем они останавливаются.

Такая схема используется не впервые, поскольку большой массивный радиатор может справиться с мощным графических процессором в пассивном режиме, если его частоты падают до 300 МГц. При достижении 50°C вентиляторы запускаются.

С режимом без нагрузки всё ясно, а теперь запустим «бублик» и заодно посмотрим на работу новинки с вентиляторами.

Ранее говорилось, что на 100% мощности вентиляторы раскручиваются до 3500 об/мин, шум при этом составляет 55 дБ с расстояния 1 м. В «бублике» вентилятор работает только на 39% от полной мощности, что составляет 1150 об/мин. В таком режиме обеспечен комфортный уровень шума — 31.4 дБ.

Интересно, что в «бублике», который не греет, видеокарта потребляет 465 Вт.

Специально для человека, который не верит в «бублик», посмотрим на Cyberpunk 2077.

Максимум, что я там видел — это 420 Вт. А весь шум идет от системы охлаждения разогнанного до 5.2 ГГц процессора. Увы, в разрешении 4K на максимальных настройках всего 45 кадров/с. Видимо, шутки про нормальную работу этой игры только в 2077 году недалеки от истины.

Сверху кожуха находится небольшая вставка с RGB-подсветкой надписи GeForce RTX и Suprim. Также есть ещё два модуля с RGB-подсветкой спереди на кожухе, а еще светодиоды распаяны на обратной стороне печатной платы. Они подсвечивают новый логотип. Подсветка настраивается через приложение MSI Center

Режимов работы очень много, всё можно настроить на свой вкус. Предусмотрена синхронизация подсветки с материнской платой.

Пора переходить к тестированию. Для стабильности результатов конфигурация была немного разогнана.

3DMark Time Spy Extreme:

3DMark Time Spy:

3DMark Port Royale:

Superposition 8K:

Metro Exodus 4K, MAX:

Shadow of the Tomb Raider, 4K, MAX:

Производительность везде отличная, что неудивительно, ведь игры не новые. Впрочем, Cyberpunk 2077 до сих пор может поставить любую видеокарту на колени; при этом не могу сказать, что качество картинки радует глаз невероятной графикой. Следует ждать новых игр на Unreal Engine 5.

Разгон у видеокарты есть, но очень небольшой. 450 Вт для нее являются нормой, поэтому применена такая мощная система охлаждения. Запас по мощности есть, но видеокарта GeForce RTX 4090 и так работает уже практически на пределе. В игровых приложениях частота вплотную приближается к 3 ГГц.

3DMark Time Spy Extreme:

3DMark Time Spy:

3DMark Port Royale:

Superposition 8K:

Metro Exodus 4K, MAX:

Теперь взглянем на MSI GeForce RTX 4090 Suprim X 24G через тепловизор. Самое горячее место — катушка индуктивности, которая виднеется внутри.

Она разогревается до 69°C на открытом стенде, хотя мониторинг температуры графического процессора показывает 70°C.

Задняя пластина нагревается до 60°C, внутренняя — до 68°C. Область за графическим процессором разогревается до 68°C.

Заключение

MSI GeForce RTX 4090 Suprim X 24G — это настоящий флагман. Начинается всё с упаковки, и уже по ней можно понять, что это топ-уровень. Всё указывает на самый высокий уровень модели и максимальную заботу о потребителе. Видеокарта крупная и большая и поэтому будет совместима не со всеми системами, а только с теми, которые оборудованы достаточным пространством и мощным блоком питания. И при небольшом разгоне она способна потреблять 500 Вт. Подсветка стала красивее, система охлаждения заметно улучшена, хотя бы потому, что нет прямого контакта тепловых трубок, а вместо этого присутствует большая испарительная камера. Также есть огромный радиатор с каким-то фантастическим числом тепловых трубок.

Стоит подчеркнуть отлично проработанную подсистему питания, и даже с обратной стороны можно видеть большое количество танталовых конденсаторов. Налицо колоссальная работа по созданию тихой и эффективной системы охлаждения, а также мощной распределённой подсистемы питания, чтобы эффективнее отводить от неё тепло. Система охлаждения с солидным запасом на разгон, но в пределах разумного. В целом оверклокинг как таковой давно мёртв; максимум, что можно себе позволить — это поднять частоту процессора на 150 МГц и памяти на 700 МГц. При изначально высоких базовых частотах — это просто мелочёвка.

Помимо отличного внешнего вида и оснащения у видеокарты MSI GeForce RTX 4090 Suprim X 24G предусмотрено два режима работы: тихий и производительный. На самом деле при переключении я никакой разницы не заметил. В производительном режиме вентиляторы также останавливаются, а частоты отличаются незначительно. Есть ли какие-то недостатки? Придраться просто не к чему потому, что здесь не только очень высокое качество изготовления, но и отличные материалы. Всё сделано аккуратно. Да, новинка получилась огромная и тяжёлая. Она значительно больше той же MSI GeForce RTX 3090 Suprim X, но производитель был поставлен в такие условия, и ему нужно было многое сделать с нуля, чтобы обеспечить низкий уровень шума и невысокие температуры.

Что касается ситуации с разъёмом питания у новых видеокарт NVIDIA, то проблема есть и отрицать её сложно. Предположительно, высокий нагрев происходит из-за плохого контакта. Так получается, если кабель или переходник не до конца вставлен в разъём либо деформируется при изгибе кабеля. Понятно, что это просчёт инженеров и стоило предусмотреть более жёсткую фиксацию соединений (возможно, сделать коннектор с изгибом 90°). Пока идёт разбирательство, в первую очередь нужно особое внимание уделить подключению, чтобы избежать неприятностей.

По итогам обзора видеокарта MSI GeForce RTX 4090 Suprim X 24G получает награду:

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru