Обзор и тестирование видеокарты ASUS Radeon HD 7790-DC2OC-1GD5

Оглавление

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

Вступление

Система охлаждения Direct CU II является фамильной чертой видеокарт ASUS, внешний вид которых за годы приобрел высокую узнаваемость. Но под кожухом СО постоянно происходят улучшения и модернизации. И чем дешевле модель ускорителя, тем проще конструкция радиатора.

В своей версии Radeon HD 7790 производитель применил излюбленный подход, установив радиатор с двумя тепловыми трубками, основание которого получило прямой контакт с графическим процессором. В остальном, вряд ли нас можно чем-то удивить или, может быть, возможно все?

Упаковка и комплект поставки

В оформлении упаковки HD 7790-DC2OC-1GD5 применена уже знакомая нашим постоянным читателям тема.

Внутри коробки находится:

• Видеокарта ASUS HD 7790-DC2OC-1GD5;

• Диск с драйверами и программным обеспечением;
• Буклет с описанием и схемой установки;
• Мостик CrossFireX двойной длины;
• Переходник DVI -> VGA.

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.

Дизайн ASUS HD 7790-DC2OC-1GD5 – это вариант эталонной версии HD 7790. Два порта DVI, по одному HDMI и DP, фазы питания смещены вперед карты. Вся верхняя часть модели отдана под систему охлаждения Direct CU II. И поскольку питание выведено в конец карты, а часть СО нависает над разъемом, то именно эта особенность создает некоторые трудности с подключением видеокарты. Ребра буквально впиваются в пальцы. Зато производитель полностью сохранил изначальную длину печатной платы, как на референсной схеме.

Печатная плата

Все ключевые схемы питания полностью позаимствованы у референсного образца. Выстроенный в вертикальный ряд VRM совмещает четыре фазы питания GPU и одну фазу питания PLL. В конце карты расположена единственная фаза питания памяти. Как и положено Radeon HD 7790, ASUS не использует дополнительный радиатор для VRM. Оно и понятно, зачем тратиться на лишнюю деталь, когда суммарное энергопотребление едва дотягивает до 85 ватт, а ключи обдуваются воздухом от второго вентилятора. Неясно, зачем инженеры постарались максимально уменьшить длину карты, если система охлаждения удлиняет общую длину модели на несколько сантиметров.

В правой части видеокарты расположена система питания памяти с простыми ШИМ-контроллерами.

ШИМ-контроллер памяти – On Semiconductor NCP1587, в характеристиках которого отсутствует поддержка протокола I2C. Никаких рычагов управления напряжениями он не поддерживает.

В левой части вертикально выстроились фазы питания графического процессора. Их пять штук, одна обеспечивает питание PLL. Стоит отметить примененные катушки, конденсаторы и силовые транзисторы – все они надлежащего качества. Особенно внимательно я прослушал катушки под разными нагрузками, никаких посторонних звуков при этом не обнаружилось.

Управляющий ШИМ-контроллер – On Semiconductor NCP81022. Пока что мне не удалось найти достоверную информацию о его устройстве.

Предположительно, он умеет управлять питанием пяти фаз и, скорее всего, в него заложены современные технологии энергосбережения.

Процессор Bonaire площадью ~160 мм² размещен на текстолитовой подложке на 6-ой неделе 2013 года. Он содержит 2080 млн транзисторов и сделан по 28 нм техпроцессу. Его кремниевый кристалл не защищен ни металлической рамкой, ни теплораспределительной крышкой, поэтому при снятии системы охлаждения и установке ее обратно будьте внимательны.

Четыре микросхемы памяти производства Hynix распаяны спереди и промаркированы как H5GQ2H24AFR-R0C. Они рассчитаны на частоту до 1500 МГц (эффективная частота 6000 МГц), ширина шины равна 128 бит.

Финальная формула фаз питания звучит так: 4+1+1 (GPU/MEM/PLL).

Штатные частоты ASUS HD 7790-DC2OC-1GD5 составляют 1075 МГц для графического ядра и 6400 МГц для памяти.

Система охлаждения

Система охлаждения ASUS HD 7790-DC2OC-1GD5 состоит из двух частей. Главная – это радиатор с крупным кожухом, в который вмонтировано два вентилятора. В видеокарте не предусмотрено ни усиливающей боковой пластины, ни радиатора для цепей питания. Устройство теплорассеивателя традиционно простое, выполнен он в виде монолитного изделия из алюминия. Ребра являются неотъемлемой его частью.

Из середины отходят две тепловые трубки, особенностью которых стал прямой контакт с GPU. На поверхность, касающуюся графического процессора (и трубок, и алюминиевого основания), нанесены бороздки для равномерного распределения термопасты. Сзади всю конструкцию держат четыре подпружиненных винта. Подобная система повсеместно используется ASUS на целом ряде моделей.

Сверху радиатора на защелках крепится кожух с вентиляторами. В принципе, подход правильный: используя одну схему, максимально охватить модельный ряд карт AMD и NVIDIA. А низкий уровень энергопотребления только подстегивает производителя унифицировать конструкции. Дело осталось за малым, реализовать правильный алгоритм управления вентиляторами и в ASUS, что удивительно, не забыли про это. Оба вентилятора едва вращаются на своих местах. Тем не менее, даже минимальных скоростей хватает для комфортной работы GPU и VRM.

В целом охлаждение, примененное ASUS, мне понравилось, за исключением двух моментов. Во-первых, такая конструкция закрывает доступ к разъему питания. Как бы производитель не старался решить эту проблему, она остается. Видно, что инженеры попробовали удлинить разъем питания, но логичнее было бы просто развернуть его на 90 градусов. Во-вторых, отсутствие радиатора на цепях питания может негативно сказаться на результатах тестирования, особенно с учетом того, что видеокарту кто-то будет разгонять.

Тестовый стенд

Тестирование видеокарты ASUS Radeon HD 7790-DC2OC-1GD5 проходило в составе следующей конфигурации.

• Материнская плата: MSI Z77 MPower (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 Ватт;
• Аудиокарта: ASUS Xonar HDAV 1.3;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1.

Перечень используемых контрольно-измерительных приборов и инструментов

• 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.

Видеозапись системы охлаждения производилась на расстоянии ~25 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 видеозаписи. Заранее определялся температурный режим и шум, чтобы в процессе записи аудиодорожки вы смогли услышать именно максимальный шум. При просмотре 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 горячее 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 моделей 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. Еще раз напомню, что звукозапись в видеоматериалах приукрашает уровень шума.

Температура графического ядра и обороты вентилятора/ов.

Температура системы питания в зависимости от оборотов вентилятора/ов.

Для корректного сравнения необходимо прослушивать все видеозаписи на одном уровне громкости. Сравнение относительное, а не абсолютное.

Заводские калибровки вентиляторов ASUS можно назвать превосходными. Может быть, стартовые 1200 об/мин несколько высоки, но даже при таких оборотах система работает беззвучно. По мере прогрева это впечатление только усиливается. Вентиляторы набирают 25% или 1300 об/мин и замирают. Минимум, что хочется сказать инженерам ASUS – «Браво!», с большой буквы!

Нет даже намека на перегрев, ни графического процессора, ни системы питания. Второй вентилятор адекватно охлаждает VRM. Да, мне хотелось бы внести какие-то изменения, но совсем чуть-чуть. Например, снизить скорость вращения вентиляторов в простое до 1000 об/мин. Но даже это не мешает модели ASUS обходить подавляющее большинство нереференсных карт по уровню шума.

Сравнение результатов системы охлаждения

В сравнительную таблицу попали графические ускорители, близкие по цене и характеристикам.

Сводный анализ производительности систем охлаждения

Без нагрузки.

• Gigabyte GV-R785OC-1GD – 40%, 1500 об/мин, 30.0°C, 26.6 дБА, VRM 39°C;
• ASUS HD 7790-DC2OC-1GD5 – 20%, 1200 об/мин, 31°C, 24.0 дБА, VRM 40°C.

Под нагрузкой.

• Gigabyte GV-R785OC-1GD – 50%, 1750 об/мин, 1.195 В, 54°C, 30.5 дБА, VRM 49°C;
• ASUS HD 7790-DC2OC-1GD5 – 25%, 1300 об/мин, 1.213 В, 59°C, 25.3 дБА, VRM 58°C.

Соотношение температуры GPU в 2D и уровня шума.

Температура в простое – это вторичный фактор, прямо не влияющий на выбор видеокарты, а уровень шума, наоборот, первичен и очень важен. Согласитесь, приятнее работать за компьютером, гул вентиляторов которого практически не слышен. Любая из рассматриваемых видеокарт, чей результат ниже 30 дБА, может считаться условно малошумящей, а к бесшумным можно причислить лишь те, чей результат ниже 28 дБА.

Соотношение температуры GPU в 3D и уровня шума.

Условно комфортным я считаю уровень шума ниже 35 дБА, неназойливым – в диапазоне 30-35 дБА, бесшумным – менее 30 дБА.

Зависимость температуры графического ядра от оборотов вентилятора/ов.

С приведенными к одному знаменателю результатами работать и приятнее, и проще. Да и, в конце концов, нагляднее. Необходимо только учесть несколько важных факторов. Частота работы графического ядра у видеокарт разная, как и напряжение.

Что касается уровня шума, то на определенном участке (от 1250 и до 1400 об/мин) модель ASUS идентична по эффективности и шуму системе Gigabyte. Но в последнем случае СО умеет работать на сверхнизких значениях, менее 1200 об/мин, что является неоспоримым плюсом. По мере роста оборотов Gigabyte сдает позиции в плане шумности, но не эффективности. В диапазоне от 1500 об/мин и до 2500 об/мин видеокарта ASUS является лидером по соотношению «температура/шум». В свою очередь Gigabyte оптимально использовать в диапазоне от 1000 до 1600 об/мин.

Зависимость температуры силовой части видеокарты от оборотов вентилятора/ов.

Система питания ASUS обделена радиатором, поэтому температура цепей при любом раскладе остается выше, чем у конкурента. Но, вынужден согласиться с тем, что разница не столь высока, чтобы обращать на нее пристальное внимание. Пока общее TDP решений такого класса остается в пределах 100 Вт, ждать чрезмерного нагрева 3-5 фаз питания не приходится.

Разгон

Процесс разгона графических ускорителей семитысячной серии Radeon очень прост, но в то же время требует некоторых знаний. Чтобы не повторяться, приведу ссылку на подробное описание всех тонкостей из обзора видеокарты PowerColor HD 7990. Более современные версии видеокарт AMD (HD 7950, HD 7970 GHz, HD 7790) обрели интересный алгоритм настройки. Хотя графический процессор все еще разгоняется путем повышения напряжения, но частично выбор частоты зависит от адаптивного инструмента, который автоматически выбирает стабильную частоту.

С внедрением технологии Power Tune видеокарты AMD приобрели характер поведения при разгоне аналогичный работе GPU Boost у NVIDIA. Теперь доступно восемь режимов, и чем выше нагрузка, тем ниже частота. По заверениям производителя, частота графического процессора ни при каких условиях не опускается ниже заявленных значений, что не совсем верно.

У новых видеокарт придется отслеживать энергопотребление и делать корректировки. Некоторое время в играх вы будете наблюдать заветную частоту, но после хорошего прогрева она упадет до минимальной. Типичная ситуация: небольшой отрезок слева отражает работу системы в бенчмарке. Заданная частота равна 1250 МГц, после того как алгоритм понимает, что видеокарта не в состоянии работать на требуемой частоте, он жестко сбрасывает частоту в 2D режим. Причем, чем дольше вы тестируете, тем чаще опускается частота, и в конце концов можно обнаружить на мониторе всего несколько кадров в секунду. В это время хорошо бы обратить внимание на ваттметр, на нем ситуация читается как на ладони. Вот у вас 150 Вт, а через секунду 95 Вт.

Помимо этого, раньше любое изменение Power Limit видеокарты приводило ее в ступор и равнялось 500 МГц везде. Теперь ситуация изменилась, и вам придется задействовать возможности Power Limit в полной мере. Фактически он задает максимальный уровень TDP карты, прямо как у NVIDIA. Но дальнейшие действия сильно различаются. У конкурента после изменения максимального TDP GPU Boost быстро подхватывает внесенные коррективы и повышает диапазон используемых частот. AMD версия монотонно молчит, просто больше потребляет и все! Думаете, после увеличения Power Limit до 5-15% что-то изменилось у Radeon HD 7790? Не тут-то было! Я заметил только рост энергопотребления на 50-55 Вт и все! Приступаем к фазе два.

Поднимаем проценты в Power Limit и добавляем небольшими шагами частоту. Пока будет хватать запаса TDP, частота будет расти, а вместе с ней и производительность. Когда требуемая частота превысит TDP, вы получите временные задержки в выводе изображения на дисплее. Это означает, что наступил момент остановиться.

Стоит отметить, что уже сейчас владельцы видеокарт Radeon HD 7790 производства ASUS получили возможность изменять настройки напряжения. Тем более, что производитель не только не урезал потенциал VRM, но и позволил устанавливать максимальное напряжение, равное 1.375 В, что редкость для нашего времени. Естественно, при тестировании это было использовано.

Потенциал графического ядра в зависимости от подаваемого на него напряжения.

Разгон большинства ускорителей AMD напрямую зависит от удачи, системы охлаждения и стартового напряжения (чем оно выше, тем больше потенциал).

Формально, графический процессор, установленный на модели ASUS, хуже такового на ускорителе Gigabyte, но заветная настройка напряжения позволила ему разогнаться до 1325 МГц. При штатных значениях рост частоты прекратился в районе 1150 МГц, и я почти уверен, что иные производители выпустят версии с такими параметрами.

Уже теперь можно встретить Radeon HD 7790 с минимальной частотой 1075 МГц, что на 75 МГц выше номинальной. А что будет, когда вместо привычных 1.175 В производители выставят 1.2-1.25 В? К слову, ASUS одна из таких компаний, пожертвовавших несколькими ваттами для энтузиастов. За вас предварительно уже выставили напряжение выше 1.2 В.

Финальные частоты для игровых тестов составили 1325 МГц для графического ядра и 1750 МГц для памяти.

Энергопотребление видеокарты в зависимости от разгона.

Уровень TDP на карте Gigabyte изначально был разблокирован, но, увы, он лимитирован в рамках настроек Power Limit. На модели ASUS TDP заблокирован ровно до того момента, пока вы не измените напряжение, а после его смены пользователь получает карт-бланш. В сущности, увеличение напряжения до 1.4 В позволило получить частоту GPU больше, чем 1300 МГц. Превосходный результат. Да, можно предположить, что графический ускоритель был специально отобран ASUS для тестов, но это не так. Видеокарта была получена не от производителя.

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.

Обороты вентиляторов.

Система охлаждения ASUS не только внимательно отслеживает температуру GPU, но и способна бороться с перегревом. Резкий рост тепловыделения парируется увеличением оборотов вентиляторов, да так, что они разгоняются со штатных 1300 об/мин до 1900 об/мин.

Температура VRM в зависимости от частоты GPU.

Отсутствие радиатора на силовых элементах и низкая частота вращения вентиляторов принесло в копилку ASUS лишние 10°C.

Результаты разгона

Gigabyte HD 7790

ASUS HD 7790

Подведение итогов

По комплектации.

Недочеты:

• Нет;
• Для устаревших систем хотелось бы видеть переходник Molex -> 6Pin.

Приятные мелочи:

• Нет.

По дизайну печатной платы.

Недочеты:

• Нет (версия эталонного дизайна).

Приятные мелочи:

• Короткая печатная плата;
• Дроссели заменены более качественными.

По системе охлаждения.

Недочеты:

• Неудобно подключать питание;
• Отсутствует радиатор VRM (не столь критично);
• Инженеры старались уменьшить длину карты, но система охлаждения, наоборот, лишь увеличила ее габариты.

Приятные мелочи:

• Приемлемые температуры GPU и VRM;
• Низкий уровень шума, в 2D практически бесшумная карта;
• При старте системы вентилятор не раскручивается до максимальных оборотов.

По разгону.

Недочеты:

• Нет.

Приятные мелочи:

• Собственная программа для разгона (позволяет настраивать напряжение в широком диапазоне, но ограничена максимальной частотой GPU в 1300 МГц).

В целом.

Недочеты:

• Нет.

Приятные мелочи:

• Штатный разгон GPU до 1075 МГц;
• Референсный дизайн печатной платы;
• Отлично адаптированная система охлаждения с низким уровнем шума;
• Конкретный экземпляр продемонстрировал высокий потенциал разгона до частот 1325 МГц/1750 МГц.

Заключение

Для меня лично модель ASUS Radeon HD 7790-DC2OC-1GD5 стала приятным исключением из правил. Обычно производители не стремятся к тому, чтобы сделать сбалансированный продукт: настроить обороты вентиляторов, проследить за температурами цепей питания, но в ASUS справились со всеми задачами на отлично. И это впечатление стало еще лучше, когда дело дошло до разгона. Частота графического процессора видеокарты уверенно перевалила планку 1.3 ГГц, при этом обошлось без подстройки системы охлаждения. Незначительными минусами стало отсутствие радиатора на цепях питания (не сказалось на общем нагреве) и неудобное расположение разъема питания.

Как итог, в ASUS выпустили прекрасный образец для подражания, пусть не во всех смыслах, но в большинстве уж точно. Остается надеяться, что стоимость Radeon HD 7790-DC2OC-1GD5, как часто бывает с решениями этой компании, не будет кусаться в розничной продаже.

P.S. По ссылке доступен архив с фотографиями в высоком разрешении (13.4 Мбайта). При использовании обязательна ссылка на обзор с указанием авторского права (www.overclockers.ru, автор работ Дмитрий Владимирович).

Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала:

• Компании AMD за предоставленную на тестирование видеокарту.
• Компаниям ASUS и MSI за комплектацию стенда.
• А также лично donnerjack.