Экстремальный разгон видеокарты ASUS HD 6950 Direct CUII

15 августа 2011, понедельник 19:16
slamms для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Оверклокеров всего мира принято делить на глобальщиков и хардварщиков. Первые, как вытекает из названия, нацелены на покорение глобальных результатов, попадающих в пятерку в мире. Таких энтузиастов, готовых тратить тысячи долларов в месяц на покупку отборных семплов процессоров и видеокарт, совсем мало. Большинство из нынешнего списка лидеров либо сами работают в компаниях производителях железа, либо имеют серьезную вендорскую поддержку. Поддерживать свой профиль на вершине рейтинга очень сложно и требует по сегодняшний меркам, как минимум наличия двух процессоров (Intel Core i7-2600K и Intel Core i7-990X), а также разнообразия среди видеокарт (пара Radeon HD 6990, четыре GeForce GTX580 и четырех Radeon HD5870).

От общей стоимости такого комплекта железа в придачу с несколькими топовыми материнскими платами, блоками питания и комплектами оперативной памяти у многих волосы встанут дыбом, но в погоне за рекордами даже такие цифры не останавливают энтузиастов. Но основную массу оверклокеров составляют железячники, которые на «свои кровные» на барахолках и реже в магазинах покупают видеокарты или процессоры, чтобы добиться лидерства именно среди данной модели. Таких большинство и для них оверклокинг по-настоящему хобби.

К покупке той или иной железки они подходят достаточно тщательно, ведь именно на ней (а не выбирая из кучи производителей и образцов) предстоит перебить результаты других соперников. Ещё одним из важных факторов при покупке для большинства является возможность поднятия напряжение на графическом ядре софтовым методом без применения аппаратных вмешательств, что позволяет в разы увеличить шансы на успешную сдачу в гарантию. Я не хочу заниматься пиаром магазинов, где отличные гарантийные отделы, но дам подсказку, что некогда два сегодняшних известных компьютерных магазина составляли единое цело. Если на видеокарте винты, не покрашены краской, а механических повреждений на плате нет, то карту у вас там однозначно примут по гарантии, а в течение малого срока с момента покупки без проблем вернут деньги.

Как вы уже поняли из названия, речь сегодня пойдет об ASUS HD 6950 Direct CUII. Среди представителей Radeon HD 6950 графический адаптер в исполнении ASUS как нельзя лучше удовлетворяет всем вышеописанным требованиям. Поэтому именно она и была выбрана в качестве испытуемой для экспериментов с жидким азотом.

Упаковка и комплектация

Видеокарта ASUS HD 6950 Direct CUII поставляется в большой картонной коробке. Дизайн коробки стандартен для всех видеокарт ASUS (за исключением ROG серии), отличаясь зеленым фоном для видеокарт на базе GPU NVIDIA и красно-оранжевым – для GPU AMD Radeon. В нашем случае на лицевой стороне коробке помимо приставки к Direct CUII красуется логотип, гласящий о том, что используемая система охлаждения эффективнее на 20%.

На обратной стороне место на коробке отведено под четыре иконки. Первая повторяет лицевую надпись о преимуществе в системе охлаждения. Вторая гласит, что используемые элементы отвечают лозунгу: «Быстрее, выше, сильнее». Третья и четвертая рассказывают о возможности подключения сразу шести мониторов при помощи шести видеовыходов.

Комплект поставки включает в себя следующее:

  • диск с драйверами и программным обеспечением;
  • руководство пользователя;
  • переходник питания 2х 4-pin Molex <-> 6-pin PCI-E;
  • мостик CrossFire;
  • переходник HDMI <-> DVI.

Конечно, комплект поставки многообразием не блещет, но хотя переходник с DVI на D-Sub положить можно было бы. Ведь ещё далеко не у всех мониторы имеют HDMI или DVI.

Технические характеристики

Технические характеристики ASUS HD6950 Direct CUII практически полностью соответствуют референсному аналогу AMD, а вот габариты адаптера по длине и ширине выросли из-за фирменной системы охлаждения. Символические 10 МГц разницы по ядру дают небольшую фору нереференсной Direct CUII.

Название видеокарты ASUS HD6950 Direct CUII
Кодовое имя ядра Cayman Pro
Техпроцесс, нм 40
Размер ядер, мм2 389
Количество транзисторов, млн шт. 264
Частота ядра 2D, МГц 150
Частота ядра 3D, МГц 810
Напряжение на ядре 2D, В 0,9
Напряжение на ядре 3D, В 1,100
Число шейдеров, шт. (PS) 1408
Число блоков растеризации, шт. (ROP) 32
Число текстурных блоков, шт. (TMU) 96
Максимальная скорость закраски, Гпик/сек 25,9
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/сек 71,3
Версия пиксельных/вертексных шейдеров 5.0/5.0
Тип памяти GDDR5
Эффективная частота памяти 2D, МГц 300
Эффективная частота памяти 3D, МГц 5000
Напряжение на памяти 2D, B 1,6
Напряжение на памяти 3D, B 1,6
Объём памяти, Мбайт 2048
Шина памяти, бит 256
Пропускная способность памяти, Гбайт/сек 160
Потребляемая мощность 2D, Ватт 20
Потребляемая мощность 3D, Ватт 250
Crossfire да
Размер карты, ДxШxВ, мм 290x60x110

Дизайн PCB и система питания

C лицевой стороны видеокарты серии Direct CUII топового сегмента совершенно не отличаются друг от друга, благодаря фирменной системе охлаждения.

А вот обратная сторона уже позволяет заявить о производители. Видеокарты на базе NVIDIA GeForce в исполнении Direct CUII имеют пластины, скрывающие заднюю сторону печатной платы.

Наружу выведены два порта DVI и четыре DisplayPort.

Размеры печатной платы сохранили референсные габариты: 265 мм в длину и 110 мм в высоту. Ширина видеокарты относительно референса выросли на треть, и составляют 60 мм. Если отличий от печатной платы эталонного образца достаточно много, и они заключаются и в использовании других дросселей и и более качественных твердотельных конденсаторов, то отличий от старшей версии HD 6970 Direct CUII можно сосчитать по пальцам. В итоге можно не досчитаться нескольких дросслей и конденсаторов, что по сути и составляет помимо самого GPU ценовую разницу между топовыми представителями одночипового семейства AMD.

Обратная сторона видеокарты не примечательна для оверклокеров какими-либо интересностями, грамотная компоновка элементов позволила разместить практически все на лицевой стороне.

На видеокарту установлен графический процессор AMD Cayman Pro, выпущенный на пятидесятой неделе 2010 года. Как и на всех видеокартах серии Direct CUII рамка вокруг графического ядра проклеена герметиком. Правда после экстремального разгона этот герметик легко отваливается вместе с худужественным ластиком eraser, используемым для изоляции печатной платы.

Микросхемы памяти перекочевали с референсной PCB – Hynix H5GQ2H24MFR-ROC. В сочетании с доработанной системой питания данные микросхемы памяти способны на частоты выше 1500 МГц при использовании в качестве охлаждения жидкого азота. Но с падением температуры данные микросхемы быстро теряют работоспособность. А на версиях Radeon HD 6970 данная проблема не так заметна из-за раннего колдбага GPU (потери работоспособности) при темперутурах уже -20-40 градусов по Цельсию.

Для усиления системы питания видеокарты относительно референсного дизайна используются дроссели SAP – Super Alloy Power. В отличии от ASUS HD 6970 Direct CUII число дросселей сократилось на два, но значительно на оверклокерском потенциале это вряд ли скажется, так как даже в нынешнем виде система питания получается достаточно сильной.

Встречаемый ранее контроллер напряжения на GPU производства SHE с маркировкой ASP0907 на ASUS HD 6970 Direct CUII и ASUS GeForce GTX 580 Direct CUII также присутствует и на версии HD 6950.

Система питания памяти имеет две фазы.

А за питание отвечает уже ставший стандартным для многих видеокарт контроллер uP6205.

Дополнительное питание на видеокарту обеспечивается с помощью двух разъемов PCI Express – 6-pin и 8-pin.

Система охлаждения

Система охлаждения ASUS Direct CUII повторяет полностью обликом и конструкцией своих топовых собратьев в лице ASUS HD 6970 Direct CUII и ASUS GeForce GTX 580 Direct CUII. C лицевой стороны система охлаждения представлена парой вентиляторов, в то время как референсы AMD из поколения в поколение используют турбинную систему охлаждения. Фирменные три красные полосы проходят вдоль всей системы охлаждения.

Вот что мне по-настоящему нравится в системе охлаждения Direct CUII, так это легкость и простота в съеме и установке. Сам радиатор крепится к печатной плате всего на четырех подпружиненных винтах, поэтому процесс деинсталляции занимает всего минуту.

Избавившись ещё от четырех винтов, мы получаем доступ к самому радиатору, выполненному из алюминия. При чистки радиатора от пыли такой тип крепления радиатора не вызывет никаких трудностей.

Процесс отвода тепла от графического процессора выполнен при использовании технологии прямого контакта, когда сами тепловые трубки непосредственно контактируют с GPU. Правда, из-за особенностей расположения ядер AMD под углом в 45 градусов относительно вертикальной оси только одна тепловая трубка имеет полноценный контакт с ядром, а двум другим остаются совсем крохотные уголки GPU.

Из-за особенностей конструкции системы охлаждения узнать имя настоящего производителя вентиляторов и точную их маркировку не представляется возможным.

Тестовая конфигурация

Для тестирования видеокарты были использованы следующие комплектующие:

  • Процессоры:
    • Intel Core i7-2600K, 3400 МГц;
    • Intel Core i7-990X, 3470 МГц;
  • Система охлаждения Intel CPU Box Extreme Cooler, LGA1156;
  • Термоспаста Gelid Solutions GC-Extreme;
  • Материнские платы:
    • ASUS Maximus IV Exteme (BIOS 1902);
    • ASUS Rampage III Black Edition (BIOS 0504)
  • Оперативная память Corsair Dominator GTX2 8-8-8-24 1,65 В 3x2048 Мбайт;
  • Накопитель Seagate Momentus XT, 500 Гбайт, SATA 3 Гбит/с;
  • Блок питания Corsair AX1200, 1200 Ватт;
  • Операционная система Windows 7 Ultimate SP1;
  • Медный стакан для процессора SF3D Inflection LN2 Pot;
  • Медный стакан для видеокарты k|ngp|n cooling Fat 9.0 LN2 Pot;
  • Термометр Fluke 54II;
  • Мультиметр Fluke 28II.

Уровень шума

Использование турбинного охлаждения оправдано только хорошими показателями температуры при максимальной скорости вращения турбины, но уровень шума, создаваемый турбиной становится просто невыносимым. Для любителей тишины и низкий температур ASUS предложила свою систему охлаждения – ASUS Direct CUII. Если по эффективности спорить с турбиной сложно, то вот по уровню шума Direct CUII выглядит несколько увереннее.

Замеры уровня шума выполнялись шумомером Testo 815, расположенном на расстоянии 50 см от вентилятора видеокарты. Минимальные скорость вращения вентилятора системы охлаждения ASUS HD 6950 Direct CUII составляет 1470 оборотов в минуту, что в процентном соотношении составляет 25%. Уровень шума измерялся с шагом вращения вентилятора 10%, максимально можно установить скорость 100%. Изменение скорости вращения вентилятора осуществлялось с помощью утилиты MSI Afterburner. Уровень шума в комнате на момент замера составлял 26 дБ.

Уровень шума в простое составил 29,7 дБ. На слух видеокарта HD 6950 Direct CUII практически бесшумна, но уже после 40% скорости вращения вентиляторов шум от системы охлаждения становится заметным, но тем не менее до порога в 40-45 дБ он мой слух вообще не раздражает. А вот уже после 60% скорости вентиляторов шум начинает переваливать за 47 дБ и на 100% отметке достигает 54,9 дБ. Для краткосрочной работы на 100% нервов хватит на несколько часов, но о постоянной работе при таком уровне шума не может быть и речи. Но в любом случае, если сравнивать турбинную систему охлаждения, то на 100% и её 5000 оборотов 55 дБ и пара вентиляторов на 3400 оборотов в минуту кажутся совсем невинными. В очередной раз признаю превосходство альтернативной версии системы охлаждения от ASUS.

Температурный режим и разгонный потенциал

Если в повседневном использовании частотные характеристики важны, то для оверклокерских игрищ нужнее оказывается качественная система охлаждения, способная справиться с максимально высокими частотами. Иногда невозможность использования альтернативных методов охлаждения графического адаптера заставляет идти другими способами. Сам бывало не раз, сидел в куртке и шапке с открытым окном в холодную зиму, или же и вовсе выносили стол с системой на балкон.

Ещё один метод немного снизить температуру GPU существует для турбинных видеокарт, установить на которые азотные стакан невозможно или слишком трудоемко. Берем одноразовый пластиковый стакан, в котором в треть диаметра и на половину по высоте вырезаем окошко. На дно кладем туалетную бумагу или салфетку. Еще бумагой или салфетками застилаем на материнской плате место, где расположен южный мост. Ставим стаканчик максимально близко к турбине и наливаем в него жидкий азот. Испаряющиеся пары азота будут затягиваться в турбину, что на два-три градуса снизит общую температуру внутри турбины. Как говорится, на войне все средства хороши.

В данном случае условия абсолютно противоположные. Азот ещё не привезли, а комнатная температура стремится к тридцати градусам по Цельсию. Проверить температурный режим системы охлаждения Direct CUII было решено с помощью утилиты FurMark 1.8.2. Замеры температуры выполнялись в двух режимах:

  • при автоматическом управлении оборотами вентилятора;
  • при пользовательском управлении оборотами вентилятора, выставленными на 100%.

При автоматическом управлении оборотами вентилятора ASUS HD 6950 Direct CUII разогрелась до 77 градусов по Цельсию. Температура достаточно высокая, но интересен другой факт. Обороты вентилятора практически остались на номинале, едва приблизившись к 30% скорости. В таком положении шум от видеокарты еле слышен, а нагрузка на видеокарту достаточно существенная, чтобы сделать заключение, что с играми в таком режиме HD 6950 Direct CUII справится без проблем, не причинив владельцу «шумового сопровождения».

Разница между двумя режимами скорости вращения вентиляторов оказалась целых 16 градусов. Но такой режим работы вряд ли пригодится в повседневной жизни и больше будет интересен оверклокерам.

Поднятие частот до 930/1450 МГц практически не изменило температурных характеристик, максимальная температура GPU составила 64 градуса по Цельсию. А полученные частоты натолкнули на мысль, что мне попался не самый лучший экземпляр видеокарты. Для сравнения на референсной AMD Radeon HD 6950 удавалось достигать стабильности на 950/1400 без поднятия напряжения, а на нереференсной Sapphire Radeon HD 6950 Dirt 3 Edition – 940/1400 МГц.

Повышение напряжения в диапазоне от 1,25 В до 1,4 В приводило к быстрому росту температуры под нагрузкой, а зависала система (видимо, срабатывала защита от перегрева) на температурах 92-94 градуса по Цельсию. О стабильности в FurMark можно было забыть, но тем не менее 3DMark 11 и Vantage на 1000/1450 при 1,25 В видеокарта с легкостью проходила.

Разгон с использованием жидкого азота

Графические процессоры AMD шестого поколения склонны к высоким напряжением на GPU, что в сочетании с жидким азотом должно гарантировать очень высокие частоты. Но из-за наличия проблемы с отрицательными температурами видеокарты AMD Radeon HD 6970 не смогли побороться в бенчмарках за званием самой быстрой одночиповой видеокарты. Впервые столкнувшись с Radeon HD 6950 были опасения, что такая же проблема может повториться и с данной серией видеокарт, но как оказалось на практике ASUS HD 6950 Direct CUII прекрасно работала при температурах ниже -80 градусов по Цельсию.

Для управления напряжения на графическом ядре использовалась утилита ASUS Smart Doctor, а для регулирования частот ядра и памяти – MSI Afterburner. Естественно, что можно было бы ограничиться и Smart Doctor, но из-за особенностей интерфейса и невозможности установки точных значений было решено использовать сразу две утилиты.

В современный 3D пакет приложений любого бенчера входят:

  • AquaMark 3;
  • 3DMark 2001 SE;
  • 3DMark03;
  • 3DMark05;
  • 3DMark06;
  • 3DMark Vantage;
  • 3DMark11;
  • Heaven Unigine HwBot Benchmark.

Конкуренция среди видеокарт AMD Radeon HD 6950 невысокая, в среднем по 50 результатов в каждой категории бенчмарков (речь идет о базе результатов hwbot.org), а результатов разгона с использованием жидкого азота до сих пор не было. Поэтому с одной стороны это должно несколько облегчить нам задачу, но с другой стороны, не позволит адекватно оценить оверклокерские способности испытуемого образца.

Первым делом было решено начать с AquaMark3. Бенчмарк десятилетней давности уже давно не отличает видеокарты друг и друга, а результат практически на 100 процентов зависит только лишь от частоты процессора. Итоговый результат составил 439 780 баллов, что позволило занять вторую строчку в рейтинге, уступив лишь результату бельгийца Massman. Его 452 тысячи попугаев с процессоров Intel Core i7-990X на частоте 6475 МГц перебить Core i7-2600K на частоте 5,9 ГГц не в состоянии.

Сама видеокарта работала при температуре -70 градусов по Цельсию, а частоты ядра и памяти составили 1250/1530 МГц соответственно. По субъективным ощущениям, даже на 1,5 В чип Cayman получился достаточно холодным, потребление азота практически минимальное. Благодаря этому, контролировать температуру достаточно просто и удобно, чтобы бенчить в одиночку.

Следующий бенчмарк также из прошлого десятилетия – 3DMark 2001 SE. Его уже неоднократно хоронили, но поколение процессоров Intel Sandy Bridge вдохнуло в него новую жизнь, сделав его ещё более популярным. Отмечу, что данный бенчмарк, пусть уже и не отражает современной расстановки сил по уровню 3D графики, но интересен оверклокерам, в первую очередь, из-за широких возможностей настройки и оптимизации. А именно возможность добиться высоких результатов не только силой процессора или видеокарты, но и головой, и делает оверклокинг по-настоящему интересным. Итоговый результат составил 127 713 баллов, что стало новым рекордом среди линейки Radeon HD 6950. Результаты разгона видеокарты опять же по минимуму влияют на результат в данном тесте, поэтому были выставлены не предельные 1250/1500 МГц.

в 3DMark03 удалось набить 123 849 попугаев, что вновь позволило занять первую строчку. На частоте 1250 МГц в третьем game test начались проблемы с зависанием на моменте, когда тролль смахивает камни со стола. Этот момент сложен для видеокарты тем, что в этот момент напряжение на ядре достигает максимального значения, и вероятно, срабатывала OCP защита. Снижение частоты до 1230/1530 МГц позволило пройти данный бенчмарк полностью.

В борьбе за первое место в 3DMark05 особых сложностей не возникло, так как итоговый результат больше зависит от частоты процессора, чем от видеокарты. Даже на более высоких частотах графического ядра покорить заветные 50 тысяч попугаев не удалось, а итоговый результат составил 49 936 МГц на 1200/1500 МГц. Напряжение на видеопамяти составляет 1,6 В, что по современным меркам для экстремального разгона очень мало. Обычно используют 1,8-1,9 В, чтобы избавиться от проблем с промерзанием памяти. В нашем случае мы не использовали аппаратные модификации и регулировать напряжение на памяти не могли, поэтому спустя полтора часа работы при отрицательной температуре видеопамять потеряла стабильность и пришлось пересобирать видеокарту по-новой.

После переборки видеокарта ASUS HD 6950 Direct CUII смогла пройти 3DMark06 на частотах 1240/1500. Рабочие температуры остались прежними, в районе -70-80 градусов, а напряжение было выставлено на 1,5 В. Итоговый результат составил 39660 баллов, и вновь первое место.

А вот ситуация с частотами в Unigine Heaven оказалась абсолютно противоположной. Обычно на Unigine опускают частоты относительно того 3DMark03 или 3DMark06, а в данном случае получилось так, что частоты только выросли. Результат 2129 баллов и первое место с большим отрывом на частотах 1300/1540 МГц.

Первый день испытаний подошел к концу, и встречая рассвет, сил на остальные два бенчмарка не осталось. Поэтому было решено уже продолжить на следующий день на платформе Intel LGA1366 в связке с материнской платой ASUS Rampage III Black Edition.

На частотах 1217/1500 МГц в 3DMark Vantage удалось получить 31 244 попугая, опередив предыдущий рекорд нашего соотечественника S_A_V почти на две тысячи баллов. В 3Dmark Vantage, а затем и в 3DMark11 сильно выросла нагрузка на цепь питания, которая из-за этого очень сильно стала нагреваться. Прикасаться к радиатору на мосфетах можно было лишь в течение нескольких секунд, он был просто раскален. Ситуацию помог исправиться огромный металлический вентилятор, питающийся от обычной розетки и позаимствованный у нашего товарища по команде Вельд, специально для этих целей.

Частота ядра в 3DMark11 не удалось поднять выше отметки в 1270 МГц. Найти какую-то объяснимую причину, кроме как предела GPU, больше не удалось. Тем не менее, даже такой невысокой относительно Unigine частоты хватило для первого места, результат – 7 926 баллов.

Заключение

Преимущества и недостатки видеокарты AMD HD6950 Direct CUII:

[+] Использование пары 100 мм вентиляторов позволяют значительно снизить уровень шума системы охлаждения.

[+] Усиленная и качественно выполненная система питания элементов PCB заслуживает высокой оценки. Дизайн платы внушает ощущение долговечности продукта.

[+] Высокий разгонный потенциал памяти. Возможно, заслуга качественного питания.

[+] Отличная софтовая поддержка, нет нужды в аппаратных модификациях для экстремального разгона. ASUS SmartDoctor в сочетании с MSI Afterburner умеют все самое нужное.

[-] Пожалуй, единственный недостаток – невысокий разгонный потенциал графического ядра.

Видеокарта ASUS HD 6950 Direct CUII получилась по-настоящему качественным продуктом, и не испортила впечатлений от линейки видеокарт Direct CUII. Невысокие частоты с использованием стандартной системы охлаждения во многом предсказуемы, так как тишина во многом важнее, чем максимальные оверклокерские возможности. А замена охлаждения и переход на экстремальное охлаждения с лихвой заменяет и этот недостаток. Подтверждению моих слов целый набор результатов, с которым за исключением AquaMark3, удалось занять все первые места в категории AMD Radeon HD 6950.

Влад Захаров aka slamms

Выражаем благодарность компании ASUS за предоставленные на тестирование комплектующие.