Обзор и тестирование видеокарты Sapphire HD 6970 Dual Fan

Возможно - лучшая модель среди всего семейства Sapphire HD 6970. Разгон со штатным охлаждением и под азотом, четыре карты в кроссе и утраченный WR.
18 января 2012, среда 03:00
slamms для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

В очередной раз речь пойдет о нереференсных графических ускорителях. Снова и снова, взяв в руки новую модель с оригинальным дизайном печатной платы, я задаю себе один вопрос – зачем производитель использует собственную разводку элементов? Возможных ответов всего два: либо сделать плату проще и дешевле, либо лучше и дороже. Примеры первых есть в модельном ряду практически каждого производителя видеокарт. А для тех, кто считает, что созданные AMD или NVIDIA карты недостаточно хороши, есть два варианта развития событий.

Видеокарты для энтузиастов. В последнее время среди производителей графических ускорителей я предпочитаю выделять только трех: MSI, ASUS, EVGA, вычеркнув Gigabyte. С моей точки зрения, их продукты отличаются от второго эшелона «нереференсов» своим позиционированием (для экстремальных оверклокеров), в том числе обязательно наличие переключателей для управления напряжениями, кнопок для разгона и прочего. Да, в модельном ряду Gigabyte есть линейка видеокарт SuperOverClocked, но возможности принадлежащих к ней моделей не столь широки, поэтому я решил исключить компанию из данного списка, зачислив её во вторую группу.

Видеокарты, рассчитанные на массовый сегмент. К ним относятся решения, ориентированные на большинство пользователей, увлекающихся 3D-играми. Доработанный дизайн печатной платы и системы охлаждения позволяет производителю улучшить температурные и шумовые характеристики своих продуктов, предоставив потребителям лучший уровень комфорта. Как раз в данную категорию и попадают представительницы SuperOverClocked. Еще один производитель, забронировавший себе место, это Sapphire с её просто невероятным обилием моделей оригинального дизайна.

Знакомство с ними состоялось уже после моего активного увлечения бенчмаркингом, начавшись с карт Radeon HD 5870. Я даже не помню, Toxic или Vapor-X это были, но именно модели какой-то из упомянутых линеек демонстрировали хороший оверклокерский потенциал в связке из четырех адаптеров в режиме CrossFireX. В следующий раз с Sapphire удалось встретиться за несколько дней до запуска Radeon HD 5970, когда пару ускорителей нам со Smoke дали всего на сутки. С невероятным фанатизмом мы бенчили весь день и всю ночь, а утром невыспавшиеся поехали отдавать «сапфиры».

Sapphire Radeon HD 5970 также отличал хороший разгонный потенциал, обе карты могли проходить тесты 3DMark на частоте графического процессора 1000 МГц, что (как показала практика) было очень хорошо для моделей данного поколения. Именно в это время MSI представила свои первые Radeon HD 5870 Lightning, и видеокарты Sapphire ушли из жизни российских оверклокеров достаточно надолго.

Следующей встрече на оверклокерском поприще с Sapphire было суждено состояться спустя два года, когда до выхода AMD Radeon HD 7970 оставалось всего несколько месяцев. Абсолютный мировой рекорд в Unigine Heaven - цель, которой Smoke задавался несколько месяцев с момента первого рекорда на паре AMD Radeon HD 6990. Связка из четырех AMD Radeon HD 6970 предположительно должна была демонстрировать большую производительность по сравнению с парой «двухголовых» Radeon HD 6990, и благодаря поддержке компании Sapphire, нам удалось проверить нашу теорию.

Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan – очередные ускорители оригинального дизайна в огромном модельном ряду Radeon HD 6900 компании Sapphire. Только в одной линейке Radeon HD 6970 аж шесть решений. Естественно, как и положено всем производителям видеокарт, ассортимент открывает карта с референсным дизайном печатной платы и системы охлаждения, но с собственными наклейкой на кожухе СО, дизайном коробки и комплектом поставки.

Еще одна представительница модельного ряда Sapphire без каких-либо определенных условных обозначений получила собственный дизайн печатной платы и «некоторые» элементы декора на кожухе системы охлаждения, а версия Radeon HD 6950 с аналогичной СО - наименование Toxic.

Sapphire Flex HD 6970 – линейка видеокарт, которая раньше называлась Vapor-X. Именно эта система охлаждения, заслужившая признание у многих обладателей Sapphire пятитысячной серии, использована на видеокартах Flex. Но тогда почему Flex? Так в компании Sapphire назвали технологию, позволяющую подключить три DVI монитора для режима AMD Eyefinity.

На этом модельный ряд Sapphire наконец-то заканчивается, пора разобраться, что же скрывается под названием Dual Fan.

Упаковка и комплектация

Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan поставляется в большой картонной коробке. Дизайн стандартен для компании, в основу «сюжета» положен прототип девушки, вооруженной до зубов холодным оружием. Скрывается ли здесь намек на работу системы охлаждения, можно только догадываться.

Производитель не изменяет себе и не старается завлечь покупателя яркими логотипами технологий и крупными заголовками. В данном случае приведены три достоинства продукта: возможность работы с технологией 3D Stereoscopic, поддержка утилиты для разгона Sapphire TriXX, наличие в комплекте поставки кабеля HDMI, длиной 1.8 м. Остальной «стандартный» набор возможностей видеокарт серии AMD Radeon HD 6970 перечислен условными обозначениями в нижней части коробки.

На обратной стороне нет никакой полезной для знающих людей информации. К интересному можно причислить (и то с натяжкой) краткую характеристику поколения Radeon HD 6970, описание комплекта поставки, расшифровку символов технологий, упомянутых на лицевой стороне упаковки, и вставку с логотипами наград различных изданий, которых Sapphire с 2002 года получила более 2500 штук.

Комплект поставки включает в себя следующее:

  • Диск с драйверами и утилитой для разгона Sapphire TriXX;
  • Руководство пользователя;
  • Пригласительный купон в закрытый клуб Sapphire Select;
  • Голографическая наклейка Sapphire;
  • Переходник питания 4-pin Molex <-> 6-pin PCI-E;
  • Переходник питания 2х 4-pin Molex <-> 8-pin PCI-E;
  • Переходник DVI <-> D-Sub;
  • HDMI-кабель длиной 1.8 метра;
  • Переходник mini DispayPort <-> DisplayPort;
  • Соединительный мостик CrossFire.

Как видно, производитель не поскупился и снабдил продукт всем необходимым.

Технические характеристики

Спецификации Sapphire HD 6970 Dual Fan представлены в таблице.

Название видеокарты Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan
Кодовое имя ядра Cayman XT
Техпроцесс, нм 40
Размер ядер, мм2 389
Количество транзисторов, млн шт. 264
Частота ядра 2D, МГц 150
Частота ядра 3D, МГц 880
Напряжение на ядре 2D, В 0.9
Напряжение на ядре 3D, В 1.175
Число шейдеров (PS), шт. 1536
Число блоков растеризации (ROP), шт. 32
Число текстурных блоков (TMU), шт. 96
Максимальная скорость закраски, Гпик/с 28.2
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с 84.5
Версия пиксельных/вертексных шейдеров 5.0/5.0
Тип памяти GDDR5
Эффективная частота памяти 2D, МГц 300
Эффективная частота памяти 3D, МГц 5200
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/с 176
Потребляемая мощность 2D, Ватт 20
Потребляемая мощность 3D, Ватт 250
Crossfire да
Размер карты (ДxШxВ), мм 280x40x110
Цена, руб. 12 500.

Дизайн PCB и система питания

Многообразие линейки видеокарт Sapphire Radeon HD 6970 демонстрируют как модели, полностью повторяющие дизайн эталонного решения AMD, так и отличающиеся системой охлаждения, либо созданные на собственной PCB. Даже внутри одного модельного ряда есть версии с разными версиями систем охлаждения.

Линейка Dual Fan позиционируется производителем как топ-модель семейства Sapphire Radeon HD 6970. Во-первых, плата выполнена на нереференсной печатной плате, во-вторых, обладает оригинальной системой охлаждения с двумя вентиляторами. Последняя, по мнению разработчиков, превосходит остальные присутствующие на рынке продукты Sapphire Radeon HD 6970. Безусловно, плюсы от использования такой СО вместо референсной турбины видны невооруженным глазом, не надо быть провидцем, чтобы утверждать, что она окажется заметно тише турбины.

Обратная сторона Sapphire Radeon HD 6970 лишена каких-либо примечательностей, поскольку все интересующие нас элементы расположены на лицевой. Некоторые производители на своих продуктах используют металлическую пластину для равномерного прижима СО и лучшего отвода тепла от печатной платы. В случае с Dual Fan такой подход необоснован из-за особенностей конструкции системы охлаждения, которая напрямую контактирует лишь с графическим ядром.

Наружу выведены два порта DVI, два mini DisplayPort и один HDMI. Решетка получила дополнительное отверстие, видимо, разработчики рассчитывают на то, что это позволит немного ускорить вывод горячего воздуха за пределы корпуса.

Размеры печатной платы аналогичны эталонным: 265 мм и 110 мм в высоту. Хотя система охлаждения Dual Fan отличается от референсной турбины, производителю удалось достигнуть оптимальных температурных показателей, не выходя за размеры стандартной платы.

На видеокарту установлен графический процессор AMD Cayman XT, выпущенный на 34 неделе 2011 года. На ускорителях ASUS металлическая рамка вокруг GPU дополнительно проклеивается герметиком, в данном случае никаких специальных средств по усилению рамки не предусмотрено. Частота GPU составляет 880 МГц, что является стандартом для HD 6970. Как ни странно, но среди большого многообразия продуктов Sapphire нет ни одного, который мог бы похвастать повышенными частотами видеоядра. Напряжение по умолчанию равно 1.175 В, что также стандартно для упомянутой серии, но (по заверениям производителя на официальном сайте) с помощью переключения BIOS его можно увеличить до 1.2 В.

Среди всех производителей видеокарт AMD Radeon HD 6970 нет ни одного, кто отказался бы от использования микросхем памяти Hynix, как на «референсе». Причина кроется в их отличном частотном потенциале, поэтому искать что-то лучшее было бы попросту глупо. Не стала исключением и Sapphire, используя микросхемы с маркировкой Hynix H5GQ2H24MFR-ROC.

Их оверклокерский потенциал уже хорошо известен, «на воздухе» они способны достигать 1400-1500 МГц в зависимости от удачности «чипов». Данная память хорошо отзывается на увеличение напряжения, хотя при экстремальном разгоне HD 6970 именно графический процессор является слабым звеном. Поэтому её разгон не дает того прироста производительности в бенчмарках, как можно было бы ожидать. Номинальное напряжение памяти установлено на 1.6 В, но энтузиасты могут повышать его чуть ли не до 2 В, естественно, при охлаждении GPU жидким азотом.

За управление системой питания GPU и памяти отвечает контроллер производства Chil Semiconductor с маркировкой CHIL 8228G.

С его помощью систему питания видеокарты можно реализовать по схеме 6+2 фаз, но на версии Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan для питания памяти отведена только одна фаза. Для графического процессора число фаз относительно референса не уменьшилось и равно шести.

Казалось бы, на флагмане линейки Radeon HD 6970 Dual Fan должны присутствовать фирменные дроссели Sapphire Black Diamond, обеспечивающие хорошие температурные показатели, но в версии Dual Fan производитель решил отказаться от их применения. Как нам кажется, во время опытов с жидким азотом мы нашли причину подобного отказа, но об этом ниже.

Одну фазу получила система питания IO памяти.

Она управляется контроллером Volterra с маркировкой VT262BWF.

В качестве разъемов дополнительного питания PCI Express используются два входа – 6-pin и 8-pin, что соответствует используемой схеме питания референсной платы.

После описания всей системы питания у меня сложилось четкое осознание того, что с подобной платой я уже когда-то встречался. После копания в файлах мне удалось найти практически 100% сходство с дизайном печатной платы Sapphire Radeon HD 6950 Toxic, а отличия как раз оказались в дросселях, на Toxic используются Sapphire Black Diamond. В итоге я так и не пришел к однозначному мнению, какая из плат копирует дизайн у другой, поскольку HD 6950 Toxic вышла ранее, но по своим характеристикам она ничуть не уступает HD 6970.

Система охлаждения

Немудрено, что после найденного сходства печатных плат эффект копирования мне начал казаться во всем. Система охлаждения Sapphire Radeon HD 6970 представляет собой решение проблемы с шумом референсной турбины. Конечно, многие могут поспорить о его эффективности, но не в случае, когда речь идет о разгонном потенциале HD 6970. Так уж сложилось, что графические процессоры Cayman хорошо реагируют на повышение напряжения и снижение температуры, но лишь в случае, если последнее действительно ощутимо.

В целом же, из-за проблем с отрицательными температурами у большинства видеокарт частотный потенциал GPU держится в районе 1000-1100 МГц. Все зависит от использованного охлаждения: «воздухом» или «водой».

Снимать системы охлаждения, отличные от референсных, всегда приятно, поскольку зачастую достаточно открутить всего четыре винтика по углам GPU вместо пятнадцати-двадцати винтов у стандартных турбин. А если вспомнить о защите от снятия СО у NVIDIA, где необходимо быть обладателем отвертки-звездочки, то становится совсем грустно. Но с Sapphire подобный процесс занимает чуть меньше минуты, никаких трудностей при этом не возникает.

По отпечатку на основании радиатора видно, что достаточный прижим удается обеспечить даже четырьмя винтами, а термопасты, судя по подтекам, производитель и вовсе не пожалел.

Отделение самого радиатора от пластикового кожуха также не занимает много времени, достаточно открутить еще четыре винта.

Конструкция алюминиевого радиатора с медными тепловыми трубками стандартна для современных СО видеокарт. В её основе лежит медное основание, которое и контактирует непосредственно с графическим процессором. Площадь «подошвы» в несколько раз больше площади видеоядра, что можно оценить положительно.

Сам процесс отвода тепла от основания СО заключается в его передаче тонким алюминиевым ребрам по пяти медным тепловым трубкам. Стоит отметить, что боковые тепловые трубки по своему диаметру чуть шире трех остальных.

Пластиковый кожух достаточно гибок и при нажатии легко гнется.

В целом, система охлаждения выглядит, мягко говоря, неплохо, хотя окончательные выводы можно будет сделать по результатам замеров.

Утилита Sapphire TriXX

Постоянные читатели лаборатории уже знакомы с утилитой Sapphire TriXX, поэтому заострять внимание на её возможностях не стоит, отмечу лишь, что для версии Sapphire HD 6970 Dual Fan максимальными значениями для напряжений являются 1.3 В, а вот частоты ядра и памяти меняются в зависимости от используемого BIOS.

Видеокарты серии HD 6970 получили две версии BIOS, одна из которых задумана производителем, как резервная. Компания Sapphire уже не первый раз предлагает в своих продуктах модифицированную прошивку, которая включает некоторые улучшения. В данном случае использование второго BIOS позволяет увеличить номинальное напряжение до 1.2 В, а диапазоны частот до 1500 МГц для GPU и 2000 МГц для памяти. Возвращаясь к теме Sapphire TriXX, я недавно узнал, что оказывается её автором является владелец TechPowerUp и создатель утилиты GPU-Z, известный под ником Wizzard.

Тестовый стенд

Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan тестировались со следующими комплектующими:

  • Процессоры:
    • Intel Core i7-2600K, 3400 МГц @ 4600 МГц;
    • Intel Core i7-3960X, 3300 МГц @ 5400 МГц;
  • Система охлаждения: Corsair H100;
  • Термопаста: Gelid Solutions GX-Extreme;
  • Материнские платы:
    • ASUS Maximus IV Extreme-Z;
    • ASUS Rampage IV Extreme (BIOS 0076);
  • Оперативная память: Corsair Dominator GTX8 10-12-10-30 1.65 В 4x2048 Мбайт;
  • Накопитель: Corsair Force 3 GT, 120 Гбайт, SATA 6 Гбит/с;
  • Блок питания: Corsair AX1200, 1200 Ватт, 2 шт.;
  • Операционная система: Windows 7 Ultimate SP1 x64;
  • Медный стакан для процессора: SF3D Inflection LN2 Pot;
  • Медный стакан для видеокарты: k|ngp|n cooling tek 9.0 slim LN2 Pot, 4 шт.;
  • Термометр: Fluke 54II, 2 шт.;
  • Мультиметр: Fluke 28II.

Уровень шума

Замеры выполнялись шумомером Testo 815, расположенном на расстоянии 50 см от вентилятора видеокарты. Минимальная скорость вращения вентиляторов системы охлаждения Sapphire Radeon HD 6950 Dual Fan - 1187 оборотов в минуту, что в процентном соотношении составляет 25%. Уровень шума измерялся с шагом вращения крыльчатки 10%, максимально можно установить скорость 100%, а изменение скорости осуществлялось с помощью утилиты MSI Afterburner. Уровень шума в комнате на момент замера составлял 28 дБ.

Уровень шума в простое составил 36.2 дБ. Назвать такой результат хорошим, к сожалению нельзя, поскольку близкие значения продемонстрировала видеокарта Sapphire Radeon HD 6950 Toxic, использующая турбинную систему охлаждения. Увеличение оборотов вентиляторов до 40% не дает серьезной прибавки к шуму, доходя до отметки 38.1 дБ, но при этом эффективность СО заметно повышается.

Только после 40% начинается заметный рост уровня шума, на этапе от 40 до 80% его увеличение достигает 52.7 дБ. А изменение скорости в диапазоне 80-100% вновь не дает ощутимой шумовой прибавки, доходя в пике до 54.2 дБ. Безусловно, система охлаждения Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan получилась достаточно тихой, ведь достигнуть таких показателей со стоковой турбиной AMD нереально.

Температурный режим и разгонный потенциал

Температурный режим системы охлаждения Dual Fan проверялся при помощи утилиты FurMark 1.8.2. Замеры температуры выполнялись в режимах:

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

В первом случае температура достигла 68 градусов по Цельсию.

Во втором - снизилась на четыре градуса и не превысила отметки в 64 градуса по Цельсию.

Разгонный потенциал видеокарты был проверен с помощью стандартного набора бенчмарков компаний 3DMark и Unigine Heaven.

Все тесты видеокарта смогла пройти на частотах 1030/1450 МГц.

Поскольку стояла задача тестирования четырех Sapphire Radeon HD 6970 Dual, то каждый из пяти предоставленных экземпляров был протестирован на максимальные частоты в бенчмарке Unigine Heaven. Неудачником стал ускоритель, не сумевший покорить частоту GPU выше 1020 МГц, остальные достигли 1030-1040 МГц. Именно они и подверглись испытанию под жидким азотом.

Разгон с использованием жидкого азота

Видеокарты AMD Radeon HD 6970 не стали популярными среди экстримщиков из-за нестабильной работы при снижении температуры GPU ниже -30 градусов по Цельсию. Причину такого нежелания работать «под минусами» никто так и не смог выяснить, но с течением времени оверклокеры немного продвинулись вперед в этом вопросе. «Нереференсы» в большинстве случаев могли сгладить данную проблему, позволяя опускать температуру на GPU до -60-80 градусов по Цельсию. Естественно, не стоит здесь забывать и про удачность каждого отдельного экземпляра.

После сборки тестового стенда из четырех Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan началась игра «Повезет - не повезет». Как это бывает в очень редких случаях, все четыре графических ускорителя оказались способны работать на температурах вплоть до -135 градусов по Цельсию.

Поскольку в режиме CrossFireX или SLI видеокарты стоят очень близко друг к другу, то времени на получение результата всего час-полтора, потом платы попросту промерзнут, а стенд перестанет стабильно работать.

Итог превзошел все наши ожидания. Видеокарты Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan покорили частоту GPU 1230 МГц, а частота памяти при этом составила 1520 МГц.

Результат в бенчмарке Unigine Heaven составил 6700 marks, что стало на момент его публикации новым абсолютным мировым рекордом.

Выход AMD Radeon HD 7970 сместил нас с трона. Немногочисленные счастливые обладатели четверки HD 7970, побив наш результат, отправили его на третью строчку. Ну а мы ждем четырех видеокарт Radeon HD 7970, чтобы вернуть утраченные позиции.

Заключение

Преимущества и недостатки видеокарты Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan:

[+] Высокий потенциал разгона на воздухе.
[+] Отсутствие проблем с работой под отрицательными температурами и высокий разгонный потенциал с использованием жидкого азота.
[+] Качественная система питания элементов PCB заслуживает высокой оценки. Даже при использовании жидкого азота она оставалась едва холодной, что говорит о хороших шансах на эффективную работу водоблока, охлаждающего только GPU.
[+] Использование модифицированного BIOS с увеличенными диапазонами частот для экстремального разгона.
[+] Наличие утилиты для разгона Sapphire TriXX, позволяющей регулировать напряжение GPU.
[+] Тихая и эффективная система охлаждения.

[-] Высокая цена.

Sapphire Radeon HD 6970 Dual Fan – действительно лучший представитель линейки Radeon HD 6970 из тех, что мне доводилось тестировать. Хотя однозначно присудить лавры победителя компании Sapphire я не могу, поскольку у меня есть предположение, что по своим возможностям с Dual Fan может посоревноваться MSI Radeon HD 6970 Lightning.

Отдельно еще раз стоит отметить оверклокерские способности видеокарт Dual Fan. Из пяти протестированных экземпляров всем покорилась частота GPU 1020 МГц. Сложно ответить, что это – простое везение, результат заводского отбора или просто качественная видеокарта, но рекомендовать данную видеокарту к покупке однозначно стоит.

Влад Захаров aka slamms