Обзор и тестирование видеокарты MSI N650 Ti Power Edition OC

Оглавление

• Вступление
• Упаковка и комплект поставки
• Внешний вид и размеры
• Печатная плата
• Система охлаждения
• Тестовый стенд
• Инструментарий и методика тестирования
• Исследование потенциала системы охлаждения
• Сводный анализ производительности систем охлаждения
• Уровень шума
• Разгон
• Результаты разгона
• Подведение итогов
• Заключение

Вступление

Младшие графические решения NVIDIA нового поколения потеряли функцию GPU Boost, но приобрели шарм старых видеокарт. Ведь теперь больше не придется договариваться с GPU Boost. Это позволяет легко проверить, насколько лучше стало разгонять такие версии. Лично мне до сих пор непонятно, почему в NVIDIA не ввели программное отключение своей технологии, оставив подобную возможность лишь для соревнований. Да, не каждый пользователь умеет разгонять, но без этого не обходится ни один энтузиаст и тем более www.overclockers.ru.

Взглянем на спецификации родственных ускорителей. В GeForce GTX 650 Ti используются те же графические процессоры, что и в GeForce GTX 660.

Упаковка и комплект поставки

Дизайн коробки MSI N650Ti PE 1GD5/OC мало чем отличается от оформления остальных бюджетных моделей компании.

Внутри нее находится:

• Видеокарта MSI N650Ti PE 1GD5/OC;
• Диск с драйверами и программным обеспечением;
• Инструкция по установке ускорителя в системный блок;
• Переходник DVI->VGA;
• Переходник mini HDMI -> HDMI;
• Переходник питания 2Molex -> 6Pin;
• Краткая инструкция.

Наконец-то мне в руки угодил ускоритель с полным комплектом, отсюда следует, что видеокарта ранее не попадала на тесты. А отсутствие мостика SLI легко объясняется традицией NVIDIA комплектовать им материнские платы, а не собственные решения. Шаг странный, но разумный со стороны разработчика графических процессоров. Мол, весь спрос с тех, у кого есть лицензия на поддержку технологии Sli в материнских платах.

В остальном комплект как комплект, нет ничего необычного. С другой стороны, мне давно уже не встречалось в коробках с продуктами NVIDIA купонов ни на старые игры, ни тем более на новые. Что странно, поскольку видеокарта – это инструмент или, говоря иначе, единственный мост, соединяющий игровой мир и реальность. Так чем как не игрой стоило бы заманивать покупателей?

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.

MSI не решилась на использование эталонного дизайна и поступила по-своему. Забавно, но младшая видеокарта GTX 650 Ti даже длиннее, нежели GTX 660. Почему так вышло, остается тайной. Формально есть неписаное правило - чем больше ускоритель, тем он круче. Но мы прекрасно понимаем, от чего зависит крутость модели, и это точно не от ее габаритов. Для покупателя важен баланс физических характеристик продукта, таких как: шум, нагрев, качество изготовления. Поэтому при сравнении видеокарт в определенном сегменте стоит мысленно отбросить стоимость и производительность.

Так вот, в MSI давно принят за основу принцип разделения ускорителей по классам и соответственно устанавливать на младшие серии СО не Twin Frozr, а Cyclone. Я давно знаком с его характеристиками и возможностями и, честно говоря, рад этому. При небольшом тепловыделении Cyclone отлично себя проявляет. Он тих, а температура графического ядра редко переваливает за 60 градусов. Единственное, что портит конструкцию – это ширина радиатора. И ладно бы, иди речь о нескольких миллиметрах, но нет. Почти 2.5 см от края печатной платы - довольно много. Как бы не стать заложником ситуации, когда острые углы Cyclone упрутся в вентилятор на боковой стенке корпуса…

Видоизмененная задняя панель выполнена в стиле MSI, и точно не способствует улучшению теплоотвода. Но этого и не требуется с паспортными 110 Вт. Для подключения устройств предназначен стандартный набор видеовыходов: один mini HDMI и пара DVI. Постойте, а куда делся DP? Увы, кто-то считает, что единственный действительно современный стандарт передачи изображения с высоким разрешением неуместен на карте со стоимостью менее 5000 рублей. На мой взгляд, это, по крайней мере, глупо. Через год большая масса мониторов обзаведется DP, и что тогда, опять бежать в магазин?

Печатная плата

Низкое энергопотребление наложило отпечаток на всю плату. Теперь незачем увеличивать количество фаз и делать сложной систему питания. А простая конфигурация системы охлаждения визуально облегчает видеокарту, и она кажется излишне незатейливой.

На самом деле в MSI N650Ti PE 1GD5/OC есть все, что требуется от карты данного уровня. В том числе - полноценное управление вентилятором, поддержка программами разгона и тому подобное.

Удручает только отношение или, может быть, рекомендации NVIDIA по установке всего 1 Гбайта видеопамяти. Ни за что не поверю, что в 2012 году дополнительный 1 Гбайт памяти хоть как-то повлиял на стоимость карты. Думаю, каждый пользователь готов заплатить несколько лишних долларов ради нормальной производительности в тяжелых режимах игр со сглаживанием. Тем более что ядро GK106 уверенно справляется с Full HD разрешением, а с обратной стороны текстолита есть места под память. Но в ассортименте MSI нет ни одной видеокарты GTX 650 Ti с 2 Гбайтами.

Фазы питания смещены в переднюю часть видеокарты. Память расположена с лицевой стороны. Четыре фазы питания графического ядра управляются отдельным ШИМ-контроллером NCP5395G.

Он широко распространен и правильно определяется большинством программ для разгона. Вся документация на него находится в свободном доступе, а значит, понимающие люди с легкостью найдут способы модификации и увеличения напряжения. Естественно, поддерживается протокол I2C и софтвольтмод.

Одной фазой питания памяти управляет ШИМ-контроллер uP1529P. Это относительно простая микросхема без поддержки I2C. Напомню, что NVIDIA традиционно не разделяет питание MEM и PLL с помощью отдельного ШИМ-контроллера.

Графический процессор GK106 площадью ~214 мм² размещен на текстолитовой подложке на 30-й неделе 2012 года. Вместо привычной цельной пластины кремниевый кристалл защищен металлической рамкой по периметру. Финальная формулировка фаз питания звучит так: 4+1+1 (GPU/MEM/PLL).

Четыре микросхемы памяти производства Hynix распаяны с лицевой стороны платы. Они маркированы как H5GQ2H24MFR-R0C и рассчитаны на частоту до 1500 МГц (эффективная частота 6000 МГц), ширина шины равна 128 бит.

Штатные частоты MSI N650Ti PE 1GD5/OC составляют соответственно 993 МГц и 1350 МГц для графического процессора и памяти.

Система охлаждения

Система охлаждения MSI N650Ti PE 1GD5/OC состоит из одной части.

«Рогатый» дизайн прост и эффективен. В середине системы стоит вентилятор с присущими конструкции рублеными краями лопастей. Конфигурация трубок и расположение ребер с годами ни разу не изменилось. Но того и не требуется. Ведь тепловыделение младших графических ядер NVIDIA сравнительно мало. Зато из-за открытого дизайна охлаждение не надо разбирать для очистки от пыли. Достаточно пару раз дунуть баллончиком с воздухом и провести кисточкой. Под вентилятором расположилось алюминиевое основание, из которого выходит пара тепловых трубок 6 мм в диаметре.

Тепловые трубки в месте стыковки с основанием расплющены. Их крепление к ребрам радиатора очень плотное, а сами ребра соединены между собой замками и приклеены к декоративным листам.

Сбоку хорошо заметно, что центральная вставка тонкая. Но кажущаяся простота конструкции не умаляет ее достоинств, она давно зарекомендовала себя с хорошей стороны. Возможно, ее запас эффективности недостаточен для GK104, а для GK106 в самый раз. В итоге, можно сказать, что к примененной производителем системе охлаждения не придерешься.

Тестовый стенд

• Материнская плата: MSI Z77A-GD65 (Intel Z77, LGA 1155);
• Процессор: Intel Core i7-3770К 4700 МГц (100 МГц х 47, 1.35 В) или 1600 МГц во время замера шумности системы охлаждения;
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: Corsair DDR3 1600 МГц, 4 модуля x 4 Гбайта, (7-8-7-20-1T, 1.65 В);
• Жесткий диск: Crucial M4 (CT128M4SSD2), 128 Гбайт;
• Блок питания: Enermax REVOMAX 1250 Вт;
• Аудиокарта: ASUS Xonar HDAV 1.3;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1;
• Версия драйверов: NVIDIA – nforce 310.xx.

• Шумомер: Center 320;
• Мультиметр: Fluke 289;
• Тарификатор электроэнергии: E305EMG;
• Микрофон: Philips SBC ME570.

Инструментарий и методика тестирования

Для корректного замера температуры и шума использовались приведенные ниже условия. Помещение, внутри которого располагается система автоматической поддержки климатических условий. В данном случае уровень температуры был установлен на отметке 24°C +/-1°C. За точностью соблюдения заданных параметров наблюдало четыре датчика, один из которых находился в 5 см от вентилятора системы охлаждения видеокарты и был ведущим. По нему происходила основная коррекция температуры в помещении.

Шум измерялся на расстоянии 50 см до видеокарты. Фоновый уровень составлял <20 дБА. В качестве жесткого диска использовался SSD, а блок питания, помпа, радиатор с вентиляторами во время замера находились за пределами комнаты. На стенде отсутствовали иные комплектующие, издающие какие-либо шумы.

Звуко- и видеозапись системы охлаждения производилась на расстоянии ~10 см от вентилятора. Первые 5-10 секунд без нагрузки в режиме простоя, далее включалась 100% нагрузка с помощью программы Furmark. Наибольший уровень шума достигается в конце аудиозаписи. Заранее определялся температурный режим и шум, чтобы в процессе записи аудиодорожки вы смогли услышать именно максимальный шум. В процессе просмотра видеороликов можно выделить тембр и характер звуков, издаваемых системой охлаждения. Предупреждаю вас, что звук на них сильно приукрашен, то есть ощущается сильнее, чем есть на самом деле.

Уровень потребления электричества в простое оценивался по показаниям тарификатора E305EMG сразу после загрузки операционной системы. Значения, отображаемые на графике, соответствуют минимально достигнутым цифрам с прибора. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой Furmark. После 10-15 минут температура и обороты вентилятора достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.

Температура силовых цепей измерялась путем установки термодатчика в пространство между радиатором и термопрокладкой в самое нагруженное место.

Нюансы, возникшие в процессе тестирования, я постараюсь подробно объяснить по мере их возникновения.

Исследование потенциала системы охлаждения

Пояснения к графикам:

• Красная линия – максимальная температура.
• Синяя - в режиме простоя.
• Черная линия показывает уровень издаваемого шума, при определенных оборотах вентилятора.
• Пунктирная линия указывает на диапазон регулировки в автоматическом режиме вентилятора.

В процентах указана скорость вентилятора/ов, выставленная в MSI Afterburner, начиная от 20% (для видеокарт NVIDIA от 35%) до 100%, с шагом 5%. Таким образом, чтобы понять, насколько нагреется видеокарта, и как сильно она будет шуметь, скажем, при 50% скорости вентилятора, достаточно провести вертикальную линию через отметку 50%. В местах пересечения получаем три значения: с красной линией – максимальную температуру в нагрузке, с синей линией – температуру в простое, с черной линией – уровень шума.

Все видеокарты тестировались с заводскими частотами. Учтите, что звукозапись в видеоматериалах приукрашает уровень шума.

Температура графического ядра и обороты вентилятора/ов.

Заводские калибровки вентилятора просто отличные. Посмотрите, насколько точно выбран диапазон работы вентилятора в зависимости от уровня шума. Как раз от 950 до 1100 об/мин вентилятор остается бесшумным, а температура едва превышает 55°C. Превосходный результат, и не нужны нам никакие Twin Frozr, достаточно сделать грамотные настройки, чтобы финишировать лидером. Постойте, я забыл упомянуть об отсутствии радиатора для силовой части. Но не стоит о ней беспокоиться, в очередной раз скажу, что энергопотребление карты находится на низком уровне, что автоматически обозначает лишь одно – система питания в работе не нагружается, а четыре фазы позволяют равномерно распределять нагрузку.

Алгоритм управления вентиляторами не использует максимальную скорость, а ограничивается 40%. В режиме нагрузки максимальная температура достигает 55 градусов при 1100 об/мин. Обратимся к результатам нагрева мосфетов.

Температура мосфетов и обороты вентилятора/ов.

И действительно, потока воздуха, проходящего через ребра, достаточно для охлаждения мосфетов до 57°C. Результат достоин уважения, если учесть, что вентилятор раскручивается всего до 1100 об/мин.

В видеоролике слышно, что во всем диапазоне работы вентиляторов шум едва уловим. Единственное, что мне не понравилось, так это то, что в вентилятор вставили яркий синий светодиод. По мнению инженеров, его функциональность слишком важна, но что это, фонарик из видеокарты? Зачем лепить никому не нужный светодиод? Системы самоочистки здесь нет, а считать его дизайнерской находкой воспитание не позволяет.

Сводный анализ производительности систем охлаждения

Без нагрузки.

• MSI N650Ti PE 1GD5/OC – 30%, 950 об/мин, 28°C, 24.8 дБА, VRM 34°C.

MSI N650Ti PE 1GD5/OC в простое работает на низких оборотах, уровень шума при этом сравнительно мал. Зона VRM остается прохладной.

Под нагрузкой.

• MSI N650Ti PE 1GD5/OC – 40%, 1100 об/мин, 55°C, 25.6 дБА, 993 МГц, 1.102 В, VRM 57°C.

Это пока единственный протестированный мною участник из группы видеокарт GTX 650 Ti, но некоторые выводы можно сделать уже сейчас. Так, мне не удалось найти слабые места системы охлаждения, но некоторые ее части можно улучшить. Например, заменить слишком уж простой по конструкции вентилятор.

Соотношение температуры GPU в 3D и шумности.

Предлагаю вам ознакомиться с приведенными ниже результатами тестирования. Начнем с зависимости температуры графического ядра от оборотов вентилятора/ов.

Эффективность системы охлаждения MSI N650Ti PE 1GD5/OC линейно зависит от оборотов вентиляторов, но наилучший результат достигается в диапазоне от 950 до 1600 об/мин. На этих оборотах держится низкая температура GPU, а шум от вентилятора небольшой.

Зависимость температуры силовой части видеокарты от оборотов вентилятора/ов.

Что касается зоны VRM, то у MSI N650Ti PE 1GD5/OC проблем с ней не наблюдается. Хотя до 1250 об/мин не столь много воздуха достигает микросхем мосфетов. А далее все приходит в норму.

Уровень шума

Послушать систему охлаждения и сравнить различные СО между собой можно, воспользовавшись приведенными в таблице ссылками.

Разгон

После выхода графических ускорителей NVIDIA шестой серии было много споров на тему удачности GPU Boost для оверклокеров. Мнения радикально расходились. С одной стороны, простым смертным понравился механизм, автоматически подстраивающий как напряжение, так и частоту в зависимости от возможностей видеокарты. С другой стороны, те, кто за несколько лет приобрел навыки оверклокинга, были не рады новой технологии. Тогда смотрите, как одним движением разработчики графических ядер NVIDIA отключили GPU Boost на всех младших решениях вплоть до GTX 650 Ti.

Особенно интересно наблюдать, как одно и то же графическое ядро GK106 может существовать в двух амплуа. С функцией автоматического разгона в видеокарте GTX 660, и без нее в GTX 650 Ti.

Потенциал графического ядра в зависимости от подаваемого на него напряжения.

Старый добрый алгоритм во всей красе. Растет частота, растет и потребление. Пока курсор не касается ползунка напряжения рост вполне плавный. Потенциал графического процессора GK106 полностью раскрывается на отметке 1200-1225 МГц, а дальше отчаянно нуждается в допинге. Но GPU Boost, или его отголоски и здесь мешают прямому воздействию на сердце видеокарты.

GPU вяло реагирует на поднятие напряжения и стопорится на 1225 МГц. Нежные касания шкалы «напряжение» шагами в +25 мВ практически не влияют на частоту. И только его значительное повышение позволяет продолжить разгон GTX 650 Ti. Но… недолго музыка играла, окончательный вердикт – 1275 МГц, аналогично большинству графических процессоров NVIDIA 28 нм. Ограничение не заложено в максимальном напряжении, в этом плане у младших видеокарт существует пресловутый TDP. Он никуда не делся, а лишь видоизменился. Тем не менее, 1275 МГц хороший результат. Второй, граничащей с максимальным разгоном, стороной стало максимально доступное напряжение. Вопреки здравому смыслу, напряжение вы не вправе повышать сверх определенного числа, которое обычно составляет +0.1-0.2 В.

Температура графического ядра в зависимости от разгона.

Температура графического ядра напрямую зависит от нескольких условий. Во-первых, большую роль играет эффективность системы охлаждения и ее настройки. Во-вторых, не менее важно напряжение Vgpu. Работа системы охлаждения и энергопотребление мало зависят от частоты GPU. Функция автонастройки оборотов уловила повышение напряжения и скорректировала вращение вентилятора.

Температура VRM в зависимости от частоты GPU.

Обороты вентилятора/ов в зависимости от частоты графического ядра.

Шаг изменения оборотов вентилятора – жалкие 100 единиц. На слух изменения едва заметны, и если бы не цифровой тахометр, то и вовсе могли бы остаться неразличимыми.

Энергопотребление в зависимости от разгона.

Несложно заметить, что максимальное энергопотребление GTX 650 Ti ограничено на отметке ~200-220 Вт (для тестовой системы в целом). Это практически потолок TDP карт. И этим числом ограничен разгон с учетом должного охлаждения. Но как ни странно, поведение графического ядра без GPU Boost схоже с традиционным поведением старых карт NVIDIA. GPU Boost хоть и бездействует, но его повадки проявляются в разгоне. Так по мере разгона видеокарта нервно реагирует на изменение напряжения, точнее практически никак не реагирует на небольшие изменения напряжения в пределах 25 мВ. И только +0.01 В дали ей хороший пинок для продолжения набора высоты полета.

К сожалению, NVIDIA давно ограничивает максимальное напряжение на достаточно низком уровне. Например, для видеокарт AMD можно относительно заводской настройки добавить аж 0.02-0.03 В, а для NVIDIA в лучшем случае 0.02 В. Хотите большего? Придется делать аппаратный вольтмод и снимать защиту по силе тока.

Результаты разгона

MSI N650Ti PE 1GD5/OC

Подведение итогов

По комплектации.

Недочеты:

• Нет.

Приятные мелочи:

• Нет.

По дизайну печатной платы.

Недочеты:

• Общее ограничение максимального TDP (характерно для всех видеокарт NVIDIA GTX 6xx);
• Отсутствие возможности объединять видеокарты в SLI (исходя из спецификации NVIDIA GeForce GTX 650 Ti).

Приятные мелочи:

• Софтвольтмод, позволяющий пользователю любого уровня разгонять видеокарту;
• Совместимость ШИМ-контроллера с распространенным программным обеспечением для разгона;
• Мощная система питания графического ядра.

По системе охлаждения.

Недочеты:

• Нагретый воздух не выходит за пределы системного блока;
• Ширина радиатора в некоторых случаях не позволит разместить видеокарту в mATX корпусах.

Приятные мелочи:

• Низкая температура как GPU, так и VRM;
• Низкий уровень шума в 2D/3D;
• Отличный алгоритм зависимости оборотов вентилятора от нагрева GPU.

По разгону.

Недочеты:

• Низкая зависимость частоты графического процессора от напряжения;
• Низкий максимальный уровень напряжения (характерно для всех видеокарт NVIDIA).

Приятные мелочи:

• Температура в разгоне держится на низком уровне;
• Обороты вентиляторов и уровень шума практически не растут по мере разгона.

В целом.

Недочеты:

• Нет (ширину видеокарты вряд ли стоит учитывать).

Приятные мелочи:

• Полная поддержка распространенными программами разгона;
• Качественное исполнение системы питания;
• Эффективное и бесшумное охлаждение.

Заключение

Можно лишь порадоваться тому факту, что NVIDIA отказалась от GPU Boost хоть в какой-то модели своих видеокарт, подарив оверклокерам шанс на разгон. Омрачают картину лишь два негативных момента: низкий потолок максимального напряжения и общее ограничение TDP.

Но в MSI N650Ti PE 1GD5/OC их практически не замечаешь, во многом благодаря тому что видеокарта хорошо сбалансирована. Система охлаждения отлично справляется со своей работой, обеспечивая низкие температуры и тишину. Разгон на нее практически не влияет, она остается такой же тихой. Сам разгон легко осуществить даже неподготовленному пользователю, да и опыт, накопленный на старых видеокартах, будет уместен. В общем, очень неплохое предложение, выполненное в соответствии с традициями производителя.

Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала:

• Компании MSI за предоставленную на тестирование видеокарту.
• А также лично donnerjack.