Обзор и тестирование видеокарты ASUS ROG Poseidon GTX 980 (Poseidon-GTX980-P-4GD5)

На данный момент на отечественном рынке почти не осталось графических ускорителей с комбинированной системой охлаждения (воздух/вода). Если быть точнее, то в этом сегменте ничего кроме моделей ASUS и нет. И чтобы сильно не рисковать, в компании устанавливают на такие решения гибридную систему охлаждения Poseidon.
26 марта 2015, четверг 00:00

Оглавление

Вступление

На данный момент на рынке почти не осталось графических ускорителей с комбинированной системой охлаждения (воздух/вода). Если быть точнее, то в российском сегменте такие решения представлены лишь моделями ASUS.

Раньше все было намного интереснее: EVGA, BFG Technologies, Palit EKWB и некоторые другие компании выпускали видеокарты со штатной водяной системой охлаждения.

Конечно, этот сегмент рынка очень и очень мал, но если его совсем никто не будет занимать, то он попросту исчезнет. А чтобы сильно не рисковать, в ASUS давно догадались оснащать такие видеокарты гибридной СО Poseidon.

Обзор ASUS ROG Poseidon GTX 980

Внешний вид и размеры

Модель A,
мм
B,
мм
C,
мм
D,
мм
A1,
мм
B1,
мм
C1,
мм
ASUS Strix-GTX980-DC2OC-4GD5 268 127 36 94 290 135 43
Gigabyte GV-N980G1 Gaming-4GD 270 98 35 77 298 99 42
Gigabyte GV-N970G1 Gaming-4GD 255 98 35 77 298 99 42
Nvidia GeForce GTX 970/ GTX 980 267 98 36 64 267 98 40
Inno3D iChill GeForce GTX 980 X4 Air Boss Ultra 267 98 51 47/87 297 116 57
Gainward GeForce GTX 970 Phantom 173 98 49 75 240 102 53
ASUS Strix-GTX970-DC2OC-4GD5 232 122 34 94 280 130 40
Zotac GeForce GTX 980 AMP! Extreme Edition 267 120 43 86 301 122 50
Palit GeForce GTX 970 JetStream 173 98 45 88 245 112 49
ASUS ROG Poseidon GTX 980 267 107 34 86 279 120 39

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) или винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.

Видеокарта ASUS ROG Poseidon GTX 980 вполне вписывается в стандартные размеры GeForce GTX 980. Правда, тыльная сторона не осталась без изменений, в основном это коснулось широкой решетки для отвода нагретого воздуха. С другой стороны, привычный для нас набор видеовыходов, включающий в себя три DisplayPort, по одному DVI и HDMI так и перекочевал с референсной версии.

Печатная плата

Печатная плата ASUS ROG Poseidon GTX 980 не похожа на эталонную, она целиком и полностью сделана с нуля.

Ближайший родственник версии Poseidon – модель ASUS Strix-GTX980-DC2OC-4GD5. Для сравнения приведем фотографию ее печатной платы:

Как минимум, Poseidon – это копия Strix, но есть некоторые качественные изменения. В первом случае установлены более качественные конденсаторы, толщина печатной платы больше.

В остальном – привычный для компании ASUS набор, состоящий из восьми фаз питания графического процессора и двух фаз питания микросхем памяти. Заменен и ШИМ-контроллер: вместо NCP81174 стоит ASP1212.

Для удобства подключения разъемов питания (и отслеживания напряжения на них) коннекторы развернуты защелкой наружу, а сзади присутствует индикация.

Там же с обратной стороны сделан вырез в защитной пластине и выведены площадки для отключения некоторых важных цепей – это защита по напряжению GPU, памяти и PLL.

По соседству выведены круглые разъемы под щуп мультиметра – измеряй, не хочу…

Система питания разбита на две составляющие – vGPU и vMEM. Первая обходится восьмеркой фаз, вторая – двумя. Число восемь – это суммарная величина, по схемотехнике фазы берут свое начало от ШИМ-контроллера.

Компания ASUS постоянно перемаркировывает чужие ШИМ-контроллеры, называя их системой Digi+. Изначально, как можно было догадаться по маркировке, им был продукт International Rectifier Corporation. Он восьмифазный и оснащен массой энергосберегающих функций, в числе которых: отключаемые фазы, различные энергосберегающие режимы, соответствие спецификациям Intel VR11.x, поддержка шины SMBus и даже наличие собственной памяти (NVM).

Этот контроллер неоднократно использовался в графических ускорителях ASUS, благодаря чему его профиль легко встретить в списках программ для разгона.

Фазы работают через драйверы. Всего их четыре штуки, подключены они попарно. Все микросхемы одной компании, это вселяет надежду на отсутствие паразитных шумов.

И даже питание памяти наделено небольшим интеллектом благодаря использованию «умного» ШИМ-контроллера. Впрочем, выбор uP в качестве поставщика контроллера для памяти – обыденное дело в компании ASUS.

Восемь микросхем памяти производства Samsung распаяны с фронтальной стороны. Использование собственного дизайна печатной платы не предусматривает наличие в ассортименте версии видеокарты с 8 Гбайтами памяти на борту.

Микросхемы рассчитаны на частоту до 1750 МГц (эффективная частота 7000 МГц), ширина шины равна 256 бит. Как правило, память на ускорителях GeForce GTX 970/ GTX 980 отлично разгоняется до 1900-2000 МГц.

Графическое ядро Maxwell выпущено в 2014 году. Номинальные частоты героя обзора составляют 1178 МГц для видеоядра (GPU Boost до 1279 МГц) и 1750 МГц для памяти. На фоне конкурентов частоты ничем не выделяются, да и Boost тоже небольшой.

Система охлаждения

Охлаждение ASUS ROG Poseidon GTX 980 – это гибридная система, состоящая из единого водоблока-радиатора. Он же по совместительству является и теплорассеивателем системы питания. При использовании в воздушном режиме водоканал внутри радиатора остается незадействованным.

Для эксперимента я попробовал сравнить, насколько изменится температура, если штуцеры оставить открытыми или закрытыми. Что ж, если убрать заглушки, максимально достигнутая температура будет ниже на 2°C

.

Задняя пластина – декоративная, она не охлаждает ровным счетом ничего.

В моем случае кожух с 86 мм вентиляторами было не так просто снять. Несмотря на то, что он крепится всего лишь на защелки, по факту он еще и приклеен в нескольких местах к радиатору. Вариант оставался один – отжать защелки и равномерно оттягивать кожух.

Еще один элемент украшательства расположили на торце кожуха – это надпись «ROG», которая при работе подсвечивается. В принципе схема управления подсветкой аналогична GeForce GTX 980. Скачиваете утилиту и настраиваете, как вам нравится: свечение, мерцание или выключено.

Основной радиатор можно разделить на четыре составляющие, не в прямом, а в переносном смысле. Все элементы между собой скреплены, и их нельзя отделить друг от друга.

Обычно радиаторы состоят из ребер и тепловых трубок. В комбинированной системе охлаждения ASUS ROG Poseidon GTX 980 основой служит медная вставка.

Как я ни пытался разглядеть, но понять, является ли она испарительной камерой или нет, мне не удалось. Теоретически ее размеры говорят о том, что разработчики все же использовали испарительную камеру.

Внутри нее проходит U-образный канал, через который циркулирует охлаждающая жидкость. Снизу присутствует единая пластина охлаждения системы питания, соединенная с ребрами радиатора. Странно выглядят термопрокладки – они не закрывают целиком модули памяти. К медной подошве припаяны три тепловых трубки, которые другими концами вдеты в ребра.

Расстояние между пластинами достаточно большое. Да и толщина самих ребер приличная.

Не знаю почему, но в ASUS решили установить водопроводящую трубку со слишком маленьким диаметром, хотя входные отверстия рассчитаны на G1/4. Как следствие, из-за сильного усечения возрастает ГДС системы. При подключении такой видеокарты в общий контур пострадает КПД СВО.

Тестовый стенд

Для тестирования видеокарты ASUS ROG Poseidon GTX 980 использовалась следующая конфигурация:

  • Материнская плата: ASUS X99-Deluxe (Intel X99, LGA 2011-3);
  • Процессор: Intel Core i7-5960X 4000 МГц (125 МГц х 32, 1.20 В);
  • Система охлаждения: система водяного охлаждения;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
  • Оперативная память: DDR4 Corsair Vengeance 2750 МГц, 4 x 4 Гбайта, 15-15-15-36-1T, 1.65 В;
  • Накопитель SSD: Corsair Force Series GT, 128 Гбайт;
  • Блок питания: Corsair AX1200i Digital, 1200 Ватт;
  • Аудиокарта: ASUS Xonar Essence STX;
  • Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1.

Перечень используемых контрольно-измерительных приборов и инструментов

  • Шумомер: Center 320;
  • Мультиметр: Fluke 289;
  • Тарификатор электроэнергии: E305EMG.

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 менее 20 дБА. В качестве жесткого диска использовался SSD, а блок питания, помпа и 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 ~10 см от вентилятора. Первые 5-10 секунд без нагрузки в режиме простоя, далее включалась 100% нагрузка с помощью программы Unigine Heaven Benchmark v4.0. 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 Unigine Heaven Benchmark v4.0. 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. Если радиатор отсутствует, то датчик крепился на самое горячее место, определяемое пирометром заранее.

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% (иногда от 10%, когда это позволяет PWM вентилятора/ов; для видеокарт Nvidia от 35% или меньше, когда это позволяет PWM вентилятора/ов) 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 – температуру в простое, с черной – уровень шума.

Все видеокарты тестировались с заводскими частотами.

Температуры графического ядра/системы питания и обороты вентилятора/ов, полученные при использовании только воздушного охлаждения.

В случае ASUS ROG Poseidon GTX 980 возможность отключения вентиляторов во время простоя, как это сделано в серии Strix, не предусмотрена. И при бездействии в 2D видеокарта все же издает небольшой шум.

Под нагрузкой максимальные рабочие обороты крыльчаток поднимаются до 2000 об/мин. При этом уровень шума переходит черту бесшумности, подбираясь к 33 дБА.

ASUS ROG Poseidon GTX 980

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

Сводный анализ производительности систем охлаждения

Соотношение температуры и шумности в автоматическом режиме.

Без подключения к водяной системе охлаждения ASUS ROG Poseidon GTX 980 занимает среднюю позицию в тесте. Дроссели на печатной плате не издают писк, они скорее стрекочут. Под нагрузкой в чисто воздушном исполнении гибридная система охлаждения проигрывает многим аналогам. Компромисс в таком случае неизбежен.

Но стоит подключить видеокарту к общему контуру, как результаты кардинально меняются. Сразу скажу, почему используется не отдельный, а общий контур, делящий ресурсы с процессором и ускорителем. Ответ прост: в 99 случаях из 100 ASUS ROG Poseidon GTX 980 купят к уже установленной СВО и, идя по пути наименьших затрат, подключат к ней.

Разгон: теория

Прошивки (BIOS) видеокарт Maxwell поддаются правке. Для GeForce GTX 960, GTX 970 и GTX 980 уже существует с десяток версий. Увы, не все они полезны. Если хотите что-то сделать хорошо, лучше это сделать самому. А прежде чем начать, необходимо узнать и понять азы.

Сохранить BIOS проще всего через GPU-Z. На этом все подготовительные операции закончены. Далее нам понадобятся две вещи: редактор BIOS и программа-прошивальщик.

Номинальный уровень TDP – это максимальное энергопотребление видеокарты, заметьте, не постоянное, а абсолютно максимальное и редко достижимое в реальных задачах. Видеокарта лишь кратковременно может приближаться к нему.

Power Target – это основные переменные при работе видеокарты. Def – количество ватт при нормальной работе. В него включен Boost, но не прибавляется запас свыше 100% Power Target и температуры. Другими словами, это типичное энергопотребление видеокарты в любых игровых приложениях. Max – теоретический максимум в ваттах, допустимый для разгона. Именно этой переменной задается максимальное TDP в утилитах для разгона. Оба значения не могут быть выше номинального TDP.

Как считать:

  • Значение Power Target Def всегда должно быть меньше или равно сумме PCI-e Def, первого разъема 6/8pin Def и второго разъема 6/8pin Def.
  • Значение Power Target Max всегда должно быть меньше или равно сумме PCI-e Max, первого разъема 6/8pin Max и второго разъема 6/8pin Max.
  • Номинальное TDP всегда должно быть больше или равно любому значению Power Target Def и Power Target Max.

Осталось записать обновленную прошивку в видеокарту, и с этим дела обстоят гораздо сложнее. С недавних пор Nvidia перестала обновлять NVFlash для DOS, поэтому придется воспользоваться NVWinFlash версии не ниже 5.196. Еще одна степень защиты скрыта в контрольной сумме BIOS. Если она неправильная, то BIOS невозможно прошить. Тем не менее, энтузиасты давно обошли сертификат защиты, и такая версия NVWinFlash легко находится.

Еще одной особенностью прошивания в среде Windows является временное отключение графического ускорителя. Без данного действия BIOS не прошьется. Делается это в диспетчере устройств. Надо предупредить, что после отключения погаснет монитор и придется все делать вслепую. Либо загружайтесь с двумя видеокартами, основной и той, которую будете перепрошивать.

Команды NVWinFlash:

Определение DeviceID при работе с двумя моделями: nvflash.exe –list

Снятие защиты от записи: nvflash.exe –protectoff

Отмена сверки Checksum, Device ID, и принудительная запись образа BIOS.

В итоге после сохранения BIOS, его редактирования и отключения видеокарты в диспетчере устройств последовательность ваших действий следующая: снимаете защиту с BIOS, определяете, под каким номером идет вторая (прошиваемая) видеокарта, прошиваете BIOS следующей командой nvflash.exe --index 1 -6 BIOS.rom

Для GeForce GTX 970 и GTX 980 пока еще оставлена возможность прошивки BIOS без выключения видеокарты в диспетчере устройств, а вот GTX 960 придется отключать.

Тестируемая модель ASUS Poseidon в заводском виде получила общее ограничение TDP 250 Вт, максимальное энергопотребление с учетом разгона и запаса – около 267 Вт. Правленная прошивка BIOS расширила диапазон до 300 Вт – этого хватит с избытком.

Уровень потребляемого электричества

Энергопотребление, Вт
Среднее | Максимальное

ASUS ROG Poseidon GTX 980 – одна из самых прожорливых видеокарт. Причиной послужило высокое базовое напряжение (1.265 В). Обычно производители стараются не превышать 1.23 В.

Результаты Metro: Last Light

Настройки:

  • DirectX 11;
  • Разрешение – 2560х1440;
  • Продвинутый PhysX – выключен;
  • Улучшенная глубина резкости – выключена;
  • Тесселяция – Normal;
  • Качество – Very High;
  • Motion Blur – Normal;
  • Полноэкранное сглаживание – SSAA;
  • Анизотропная фильтрация (AF) – 16x.

Кадры/с

Мин.|Средн.
2560x1440

Разгон видеокарты достаточно средний. До этого момента все побывавшие на тестах модели GeForce GTX 980 все же достигали 1.5 ГГц. А вот ASUS ROG Poseidon GTX 980 стала исключением.

В случае работы только с воздушным охлаждением нам банально не повезло с качеством GPU. А низкое значение TDP лишь ухудшило положение дел. Модифицировав BIOS и переведя охлаждение на воду, удалось прибавить к частоте графического процессора аж 50 МГц. Мало, согласен, но в данном случае стандартное напряжение не меняется. Вроде бы заходите в фирменное ПО или в Afterburner, добавляете напряжение, оно применяется, но на практике все остается по-прежнему.

Стоит разъяснить и один спорный момент – как Zotac GeForce GTX 980 AMP! Extreme Edition с разгоном до 1550 МГц уступила модели ASUS с частотой 1525 МГц? У последней видеокарты есть одно преимущество – это правильная прошивка BIOS с нормальными таймингами памяти и высоким делителем кэша GPU. Поэтому графические ускорители ASUS Strix/Poseidon и Matrix с меньшими частотами будут опережать конкурентов.

Детальные данные

Для оценки поведения участников обзора в номинальном режиме и при разгоне обратимся к тесту Metro: Last Light, проведенному шесть раз, и параллельно соберем данные, которые затрагивают графическое ядро, память, энергопотребление и температуры. После объединения полученных результатов в единых графиках можно видеть, насколько точно соответствуют заводские характеристики реальным цифрам и что происходит с важными показателями при разгоне.

Частота ядра и стабильность GPU Boost.

  • GPU Core Clock [MHz] – частота графического ядра;
  • GPU Core Clock OC [MHz] – частота графического ядра в разгоне;
  • GPU Core Clock Water [MHz] – частота графического ядра с водяным охлаждением;
  • GPU Core Clock Water OC [MHz] – частота графического ядра с водяным охлаждением и разгоном.

Не знаю, чем объяснить, но факт налицо: без разгона частота GPU при охлаждении водой чаще снижается, чем при охлаждении исключительно воздухом. Возможно, есть в настройках где-то ошибка, которая сопоставляет загрузку ядра и обороты вентилятора, и если загрузка высокая, а обороты низкие, то видеокарта снижает частоту.

Частота памяти.

  • GPU Memory Clock [MHz] – частота графического ядра;
  • GPU Memory Clock OC [MHz] – частота графического ядра в разгоне;
  • GPU Memory Clock Water [MHz] – частота графического ядра с водяным охлаждением;
  • GPU Memory Clock Water OC [MHz] – частота графического ядра с водяным охлаждением и разгоном.

На памяти переход на водяное охлаждение никак не сказался. Ей без разницы, что 60°C, что 50°C. В целом ее запас по частоте с учетом новизны микросхем весьма высок. 2 ГГц и 8 ГГц эффективной частоты – очень приличный результат.

Напряжение vGPU.

Изменение в уровне напряжения происходит только в режиме работы без разгона. Расширенный диапазон TDP в модифицированном BIOS конкретно в данном случае ничего не решал. Напряжение GPU на ASUS ROG Poseidon GTX 980 всегда остается константой и равно 1.265 В.

Температура GPU.

Комбинированное охлаждение действительно помогает охлаждать видеокарту и делает это чуть ли не в разы лучше.

Энергопотребление.

Модифицировать BIOS пришлось как раз из-за этого графика. В разгоне TDP было израсходовано полностью и запаса не оставалось. Решение – поднять максимальный уровень. Увы, это не сказалось на максимальной частоте. Под воздушным охлаждением она составила 1475 МГц.

Обороты вентиляторов.

Задействовать СВО или нет, ответит вот этот график выше. С использованием воды вентиляторы на видеокарте ни под каким предлогом не разгоняются выше 1100 об/мин. Суммарный уровень шума, естественно, будет зависеть от качества комплектующих вашей СВО. В любом случае это будет тише, чем при работе только с воздушным охлаждением.

Заключение

Модель ASUS ROG Poseidon GTX 980 можно назвать удачным компромиссом. При использовании воздушной СО она вряд ли превзойдет результаты конкурентов по уровню шума и качеству охлаждения. Зато людям, у которых в системном блоке уже есть готовый контур СВО, такой вариант обязательно понравится.

Единственный недостаток, обнаруженный у видеокарты – узкий диаметр водяного канала, из-за чего стоит ожидать повышения ГДС. В остальном инженерам ASUS удалось найти хороший баланс между уровнем шума, разгоном и качеством.

С другой стороны, печалит тот факт, что у пользователей пока нет инструментов для изменения напряжения GPU. Ведь запас в ASUS ROG Poseidon GTX 980 точно есть, но реализовать его на все 100% нельзя.

Дмитрий Владимирович