AGP X1600pro Adv 256Mb

AGP X1600pro Adv 256Mb




Вот так выглядит чудо китайской инженерной мысли прямиком из магазина .
Родные частоты 500\600. Максимальный разгон, которого мне удалось добиться, без смены штатного охлаждения составил 580\882 (RivaTuner RC16). Данный предел был обусловлен, прежде всего, сильным нагревом видеокарты. В 3D Mark 2005 пиковая температура GPU по окончании теста составляла порядка 82-х градусов (05 Марк при родных частотах ~3300 при 580\882 ~ 4300). Было принято решение, сменить стандартное охлаждение на более гуманное. И более гуманным оказалось вот это охлаждение.


Следует заметить, что оно является необходимым и достаточным . Теперь продолжив разгон, мы останавливаемся на предельных частотах 607\882 (память не трогаем, она работает и на частоте в 900МГц, только нагрев её ужасен и ATT через t=~10 мин) чует арты, хотя в марках они не заметны. После смены охлаждение при уже новой частоте GPU нагрев в 3D составил 52 градуса в пике . Это годится, 607МГц на GPU не годится .

Улучшение качества питающего напряжения.

Но перед этим лёгкое введение в схемотехнику стабилизаторов напряжений Vgpu и Vmem на данной видеокарте.

Стабилизатор GPU:

Исполнен по классической схеме ШИМ + 2Х MOSFET и т.д
ШИМ (широтно-импульсный модулятор) APW7065
MOSFET (MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor или просто поливики, ключи…кому как удобно ) D412 (верхний по схеме ключ)
(нижний по схеме, он составной и состоит из двух аналогичных-запараллелиных поливиков D414.
Скачаем datasheet на данный ШИМ и переделаем схему, вытащенную из него под наш случай.



Произведём CapMod этого стабиля. Возьмём электролиты с низким ESR и запараллелим к родным электролитам 1500мкф х2 (производитель: Matsushita (Panasonic) серия: FJ), ещё 1500мкф х2 (производитель: OST серия: RLF). Получим Собщ.=6000мкф + 1мкф (керамика-КМ-6) ).
Было пустое посадочное место…к нему и параллелим.




Соблазн перед небольшим вольтмодом взял верх. И CapMod плавно перерос в вольтмод .

Зелёным помечены контакты, к которым можно подпаять переменничек ;).

На GPU было 1,382В…. этого не достаточно . Вот откуда всего 607 по ядру. БП у меня шлак (JNC 300Вт) ограничился пока 1,594В…. потом с покупкой БП подбавлю гари, а пока без фанатизма. И того в итоге 715МГц на GPU (05 Марк 4850 при (715\882) …это не совсем ожидаемый прирост , причина далее.

Стабилизатор памяти:

ШИМ RT9214…..
Верхний ключ D420, нижний D408.

По datasheet на выходе должны сидеть 1000мкф х3, а в реале сидит один G-LUXON 1500мкф . Смех, да и только. Исправляем ляп китайских товарищей .



Параллелим 2200мкф х2 (производитель: Matsushita (Panasonic) серия: FJ) к родному электролиту G-LUXON 1500мкф.


Две зелёные точки рядом с ШИМ RT9214….есть контакты, к которым можно припаять переменничек. Устанавливаем охлаждение на микросхемы памяти и приступаем к вольтмоду.


При напряжение питания более 2,16V память начинает нагло сыпать крякозяблики по всему экрану . Итог таков, абсолютно стабильные 909МГц при напряжении 2,15V. Можно ставить 918МГц 3D Марки проходят, но волосатый куб не переваривается .

Одним из нерешенных вопросов был чрезмерный нагрев ШИМа GPU. Под нагрузкой он нагревался так, что палец невозможно было держать на нем больше 1\2секунды! Это не годится и требует незамедлительного рукоприкладства . Нужно облегчить жизнь ШИМу любой ценой, его смерть в результате вольтмода, не в моих интересах .

Решение проблемы:

Подробное изучение характеристик мосфетов D412 и D414 дало неплохую пищу для размышлений. Итак, D412:



И для сравнения D414:



Особо интересные величины отмечены красным. Таким образом, снижение сопротивления открытого канала на 25.7% далось производителям “большой кровью”, а именно, увеличением входной емкости на 337.5%!!! Такая мера была бы оправдана, если бы полевики безбожно грелись, однако два запараллеленные D414 стоящие в нижнем плече схемы остаются чуть тепленькими даже при разгоне под нагрузкой! В результате имеем еще один несбалансированный каскад. За счет снижения рассеиваемой мощности на полевиках, значительно увеличилась импульсная мощность, потребляемая от ШИМа! Обратите внимание на то, что максимальная рабочая температура мосфетов 175*С! Т.е. запас у них – будь здоров! Значительно более гуманно было бы установить вместо 1 х D412 (верхнее плечо) & 2 х D414 (нижнее плечо),- 1 х D414 (верхнее плечо) & 2 х D412 (нижнее плечо) или поставить все D412! Рассеиваемая мощность на нижних мосфетах увеличилась бы на 25.7%, зато существенно уменьшился бы нагрев ШИМа!
А собственно в чём проблема? Переделываем .......

В результате такой замены как и предполагалось ранее, нижние мосфеты стали греться чуть сильнее и после 10мин нагрузки, максимум на их металлическом выступе было замечено +65*С (54*С – на пластике). ШИМ стал греться заметно меньше – теперь стало возможно удерживать на нем палец в течение 20-30сек. Термопарой была зафиксирована температура +56*С (на пластике ШИМа), также после 10 мин нагрузки. Следует заметить, что данный ШИМ (APW7065) работоспособен вплоть до температуры корпуса +150*С (рекомендуется до 125*С), мосфеты – чуть повыносливее – до +175*С. В результате был достигнут баланс – часть нагрузки с ШИМа перенесена на мосфеты. Это изменение конструкции очень пригодится для дальнейшего вольтмода. Когда появится более мощный блок питания!


Анализ сигналов на выходе стабилизаторов и выводы.

Все замеры проводились с уже допаянными кондёрами . Увы без кондёров замеров не делалось...... пока не делалось .
Приступим к исследованию. Осциллограммы на питании GPU и памяти. Итак, первая осциллограмма – Vgpu без нагрузки, цена деления 10мВ/1мкс:

На вершинах и низинах пилы наблюдаются затухающие колебания с частотой, значительно большей частоты ШИМа. Размах пилы составляет около 32мВ. Максимальный размах пульсаций на вершинах около 22мВ. Помимо этого имеется ВЧ-шум с размахом около 10мВ. Полный размах переменной составляющей достигает 70мВ! На следующей осциллограмме имеем то же самое, но растянутое по шкале времени – цена деления 10мВ/0.5мкс:

Увеличенный масштаб по шкале времени позволяет оценить частоту колебаний, возникающих на вершинах пилы. Приблизительное измерение частоты дает 6.2МГц!
Посмотрим теперь, что же у нас происходит на памяти.
Напряжение на памяти без нагрузки, цена деления 10мВ/1мкс:

Имеем пилу размахом около 14мВ, шум размахом 12мВ и неявно выраженные пульсации, подобные пульсациям с частотой 6.2МГц на GPU. Полный размах переменки около 26мВ.
Посмотрим, как у нас изменится картина, если разогнать данный экземпляр видеокарты с 500/600 до 614/900 и запустить 3DMark 2005.
Напряжение на GPU под нагрузкой, цена деления 20мВ/1мкс:

Невооруженным глазом видно, что размах пилы и особенно 6.2МГц-вых колебаний заметно увеличился. Размах пилы подрос до 40мВ, ВЧ-шум вырос до 22мВ, 6.2МГц-вые пульсации увеличились до 48мВ. Полный размах переменной составляющей увеличился до 142мВ!
Теперь посмотрим, что творится на памяти. Цена деления 20мВ/1мкс:

Размах пилы остался примерно на том же уровне. Однако размах шумов увеличился примерно до 22мВ. Полный размах переменной составляющей стал около 36мВ.
Результаты измерений сведем в таблицу:

Рассмотрим подробнее данные, полученные по GPU. Основной вклад в полный размах переменки вносят 6.2МГц-вые пульсации, следом за ними идет пила – остаток неподавленной частоты ШИМа и наконец, последнее место занимает ВЧ-шум. Если верить полученным данным, то под нагрузкой эффективное напряжение на GPU меньше установленного на 0.071В!!! Таким образом, под нагрузкой имеем Vgpu_эф не 1.382В, а всего 1.311В!!! Беспредел на лицо!
Таким образом, для достижения стабильных высоких частот и наиболее эффективного использования питающего напряжения необходимо решить задачу по значительному улучшению фильтрации 6.2МГц-вых колебаний и частоты ШИМа. Также было бы весьма неплохо уменьшить уровень шума раза в 2-3.
Еще один важный момент. В ходе исследований была предпринята попытка немного отфильтровать 6.2МГц-вые пульсации на GPU. Для этой цели в параллель уже имеющимся конденсаторам было допаяно еще 2 керамических по 1.55мкФ. Это не возымело никакого эффекта! После долгих тщательных сравнений осциллограмм различий выявлено не было. Невольно напрашивается вывод, что единственным эффективным способом по фильтрации указанных “паразитов” остается замена дросселя на более мощный с большей индуктивностью.
В ходе вольтмода карты была обнаружена некоторая странность. Устанавливая в ненагруженном состоянии Vgpu=1.594В, под нагрузкой уже имели все 1.632В. Возможно в этом злодеянии участвует цепь частотной коррекции ШИМа.

(Добавлено: 7.11.2006 ).


Придётся поверить на слово, но игра в перестановки и удаления допаянных электролитов в некоторых случаях добавляла 6-12мВ пульсаций, например при снятии со стабилизатора GPU двух запараллелиных (дополнительных) OST 1500мкф и установке на их место одного (дополнительного) Matsushita 2200мкф сдёрнутого со стабиля памяти. При этом пульсации на памяти повышались на 6мВ (там оставался родной G-LUXON и ещё один Matsushita 2200мкф). Да и общее ESR двух запараллелиных OSTов по 1500мкф, меньше чем ESR одного Matsushita на 2200мкф. Вывод? Да Low ESR - есть хорошо .

Великий сюрприз преподнёс ранее внедрённый нами КМ-6. Не знаю будет ли заметно на картинках осциллограмм, но в живую на экране осциллографа проглядывалось весьма хорошо. Без КМ-6 буйство ВЧ помех было намного выше и раз мне бросилось в глаза сразу, то и пишу об этом соответственно.

С КМ-6:
Без нагрузки:

(кликните по картинке для увеличения)

Под нагрузкой:

(кликните по картинке для увеличения)

Без КМ-6:
Без нагрузки:

(кликните по картинке для увеличения)

Под нагрузкой:

(кликните по картинке для увеличения)

В качестве дополнительного эксперимента конденсатор КМ-6 был заменен на танталовый фирмы AVХ (68мкФ х 16В):

В простонароде - это называется "0" эмоций. Обсолютно безполезен . Странно на него возлогались надежды большие, чем на КМ-6.

Далее по плану игры с дросселем:

Была произведена замена старого дросселя. Для начала был поставлен этот кабан (для сравнения рядом обычный мосфет):

Как видно, на нем было намотано 7.5 витков в 2 провода сечением 1.5мм (в чистоте 1.45мм). RL=2.5мОм, L=1.6мкГн.
Сразу же после запуска начался громкий высокочастотный писк, и дроссель стал просто нереально греться. Грелся не провод, а явно феррит. Уже через какие-нибудь 20-30 сек до феррита было не дотронуться, провод при этом был слегка горячий (еще не успел прогреться от феррита)!!! Было принято решение не заниматься садомазохизмом, и комп был выключен. Однако встал вопрос: “а что же творится при этом на питании?”. Быстро был подцеплен осцил, и взору предстала печальная картина: относительно 1.6В постоянки начало колбаситься 800мВ переменки (по 400мВ в “+” и “-“). Колбасня шла с низкой частотой, т.к. маленькая пила прыгала в пределах +-400мВ! На лицо – перенасыщение дросселя!
Этот здоровый конь был незамедлительно снят , и его место занял куда более скромный зелененький дроссель - прямиком с убитой мамки. :

(кликните по картинке для увеличения)

На нем как видно намотка в 3 провода сечением 1мм. Намотано 5.5 витков. L=0.8мкГн. С этим “зверьком” видюха стартанула и все время работы без нагрузки он оставался чуть тепленьким. Однако под нагрузкой он стал немного нагреваться, и максимальная зарегистрированная температура на феррите под нагрузкой составила 55*С.
В результате, по сравнению со старым дросселем на 0.68мкГн, размах пилы под нагрузкой снизился на 10-12мВ, размах 6.2МГц-вых колебаний снизился примерно на 15мВ. Итоговый размах пульсаций снизился на 32мВ и составил 110мВ! Без нагрузки полный размах пульсаций с 70мВ снизился до 57мв!!! :

(кликните по картинке для увеличения)

Итого, увеличение индуктивности дросселя на 17.6% дало снижение размаха пульсаций без нагрузки на 18.6%, а под нагрузкой на 22.5%!!! Ура, товарищи!

(кликните по картинке для увеличения)


Статья далека от завершения, работы ведутся тут:
http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=128804&postdays=0&postorder=asc&start=0
Обсуждать можно тут:
http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=167940
FAQ X1600 тут: http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=121910&postdays=0&postorder=asc&start=0
Основы использования мультиметра можно глянуть здесь:
http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=133467&start=3260&sid=734ece77d0dead161e5d5eb4ecbd3937

datasheet на мосфеты можно скачать на сайте производителя.
http://www.aosmd.com/web/products/mosfet.jsp
Только при поиске добавляем AO, например D420=AOD420 и т.д

Автор(ы): RUMPELSHTICTIK & storm85
Отдельное спасибо deep_zz и DiMMension за активное участие и грамотную помощь

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают