Обзор и тестирование видеокарты MSI Radeon HD 7970 Lightning

Сегодня вслед за ASUS Radeon HD 7970 Direct CU II в нашу тестовую лабораторию попала ещё одна видеокарта, основанная на флагманском графическом процессоре AMD Radeon HD 7970, которая существенно отличается от «эталонного» образца.  Видеоускоритель MSI Radeon HD 7970 Lightning относится к хорошо известной в кругу энтузиастов серии MSI Lightning, которая является прямым конкурентов для не менее известной линейки ASUS Republic Of Gamers. Напомним, что первые видеокарты с приставкой Lightning в названии, ориентированные в первую очередь на оверклокинг и активное игровое применение, появились на рынке в 2009 году и базировались на основе графического процессора NVIDIA GeForce GTX 260. Для своего времени этот продукт был действительно интересным, ведь в нём было реализовано немало инновационных решений, которые позже нашли применение и в других продуктах тайваньской компании (например, стандарт качества элементной базы Military Class). Разумеется, инженеры MSI продолжили доработку и развитие серии Lightning, выпуская на основе наиболее производительных графических чипов новые модели графических адаптеров, которые за прошедшее время успели завоевать прочные позиции в hi-end сегменте и поучаствовать в достижении многих рекордов в лиге HWBot.

Эволюция известной линейки представлена на изображении выше. Как мы видим, за прошедшие три года существенно изменился не только уровень производительности видеокарт, но и их внешний вид. Впрочем, некоторые общие черты в облике этих продуктов, безусловно, присутствуют. Итак, от небольшого вступления предлагаем перейти непосредственно к рассмотрению графического ускорителя MSI Radeon HD 7970 Lightning и изучению его особенностей.

Спецификация видеокарты:

Модель	MSI Radeon HD 7970 Lightning (MSI R7970 Lightning)
Графическое ядро	AMD Tahiti XT
Количество потоковых процессоров	2048
Поддерживаемые API	DirectX 11.1 (Shader Model 5.0), OpenGL 4.2
Частота графического ядра, МГц	1070
Частота памяти (эффективная), МГц	1400 (5600)
Объём памяти, МБ	3072
Тип памяти	GDDR5
Ширина шины памяти, бит	384
Тип шины	PCI-E 3.0 x16
Максимальное разрешение	До 1920x1200 Single-link DVI До 1920x1200 HDMI (через переходник) До 4096x2160 DisplayPort
Интерфейсы вывода изображения	2x Single-link DVI 4х mini DisplayPort 1.2
Поддержка HDCP и декодирования HD-видео	Есть Поддержка протоколов Unified Video Decoder 3.0, Video Codec Engine, возможность воспроизведения Blu-ray 3D
Минимальные требования к блоку питания, Вт	650
Размеры, мм	305 х 135
Драйверы	Свежие драйверы можно скачать: - сайта производителя GPU -  с сайта поддержки.
Сайт производителя	http://ua.msi.com/

Как и полагается продукту премиум уровня стоимостью почти $600, который ориентирован на наиболее продвинутых пользователей и любителей оверклокинга, видеокарта MSI Radeon HD 7970 Lightning имеет весьма ощутимый заводской разгон. В данном случае графическое ядро функционирует на частоте 1070 МГц, а эффективная частота микросхем памяти составляет 5600 МГц. Напомним, что рекомендованные производителем GPU значения частот графического ядра и памяти для графического процессора AMD Radeon HD 7970 составляют 925 и 5500 МГц соответственно. Прирост частоты для GPU выглядит весьма внушительно и составляет 15,5%, что должно ощутимо повлиять на уровень производительности MSI Radeon HD 7970 Lightning в сравнении с «референсными» картами даже несмотря на скромный уровень фабричного разгона памяти. Также инженеры  MSI переработали набор интерфейсов для вывода изображения, который на MSI Radeon HD 7970 Lightning включает 4 разъёма mini DisplayPort и два интерфейса DVI, но лишен порта HDMI. Подробнее о фирменной системе охлаждения из серии Twin Frozr, альтернативном дизайне печатной платы и других особенностях MSI Radeon HD 7970 Lightning мы расскажем немного ниже, а начнем мы наше знакомство, традиционно, с изучения упаковки продукта.

Большая картонная коробка, в которой поставляется видеокарта MSI Radeon HD 7970 Lightning, оформлена в черно-красных тонах и имеет форму «чемоданчика» с откидывающейся верхней крышкой, которая уже хорошо знакома нашим постоянным читателям по другим продуктам MSI из серий Hawk и Lightning. На лицевой стороне упаковки перечислены лишь самые основные характеристики продукта, а также в оформлении использованы логотипы поддерживаемых графическим ускорителем MSI Radeon HD 7970 Lightning технологий и совместимых утилит.

Подробнее с уникальными особенностями рассматриваемого решения можно ознакомиться, откинув верхнюю крышку коробки и взглянув на разворот. Эта часть упаковки является наиболее информативной. Кроме того, через специальное прозрачное окошко пользователь имеет возможность рассмотреть и саму видеокарту MSI Radeon HD 7970 Lightning, упакованную в антистатический пакет.

На описании ключевых особенностей MSI Radeon HD 7970 Lightning мы традиционно остановимся подробнее:

Применяемая для MSI Radeon HD 7970 Lightning схема стабилизации питания, по словам производителя, имеет целых 17 фаз (14+2+1) вместо 7 (5+1+1) у «обычной» Radeon HD 7970, что должно обеспечить максимально стабильную работу карты, как в штатном режиме, так и при серьёзном разгоне с использованием воздушного, водяного или же «экстремального» охлаждения. Более того, использование цифрового ШИМ-контроллера позволило разработчикам задействовать технологию активного переключения фаз (Active Phase Switching), которая обеспечивает надёжное питания GPU и чипов памяти в процессе высокой нагрузки и позволяет экономить электроэнергию, отключая «ненужные» фазы в 2D-режиме.

Разумеется, при производстве видеокарты применялись компоненты так называемого военного класса третьей ревизии (Military Class III): качественные твердотельные и танталовые конденсаторы, «золотые» дроссели SSC (Solid State Choke) и силовые транзисторы CopperMOS в медной корпусировке. Применение улучшенной элементной базы должно положительно сказаться на разгонном потенциале MSI Radeon HD 7970 Lightning, снизить тепловыделение цепи питания и ощутимо увеличить срок службы.

Значения трех основных напряжений (на GPU, памяти и блоке VDDCI) пользователь может самостоятельно изменять с помощью фирменной утилиты MSI Afterburner, которая включена в комплект поставки видеокарты. Замер напряжения питания на этих узлах можно производить вручную с помощью специальных точек на печатной плате (V-Check Points). Также разработчики  обращают внимание пользователей на возможность мониторинга температуры не только GPU и чипов памяти, но и силовых транзисторов (MOSFET).

Специальный модуль под названием GPU Reactor подключается к специальным разъёмам с обратной стороны печатной платы и, по словам инженеров MSI, позволяет ощутимо снизить уровень пульсаций напряжения питания GPU, что также должно положительно повлиять на разгонный потенциал MSI Radeon HD 7970 Lightning.

Фирменная система охлаждения Twin Frozr IV с применением пяти тепловых трубок, по заявлению производителя должна охлаждать GPU на 14 градусов эффективнее по сравнению с «референсной» системой охлаждения, разработанной инженерами AMD, и при этом оставаться на 6,3 дБ тише. Отдельно упоминается также применение никелированного медного основания, эффективных тепловых трубок, технологии Dust Removal и фирменных вентиляторов типа Propeller Blade.

Список нововведений и уникальных особенностей видеокарты MSI Radeon HD 7970 Lightning выглядит внушительно, однако стоит учитывать, что большинство описанных нами функций будут востребованы лишь узким кругом профессиональных оверклокеров, в то время как рядовой геймер будет использовать небольшую часть потенциала этого решения.

Обратная сторона упаковки менее информативна: здесь пользователь может ознакомиться лишь с минимальными системными требованиями для компьютера, в который планируется установка MSI Radeon HD 7970 Lightning, а также самыми основными характеристиками видеокарты, которые представлены на 29 языках (включая русский). Отметим, что источник питания в системе с видеокартой MSI Radeon HD 7970 Lightning должен обладать мощностью не менее 650 Вт и быть оснащенным двумя 8-контактными разъёмами питания PCI-E Power.

Помимо самой видеокарты в коробке мы обнаружили:

• Диск с драйверами и фирменной утилитой MSI Afterburner, позволяющей осуществлять разгон видеокарты;
• Сертификат качества от независимой лаборатории на компоненты, примененные при производстве графического ускорителя;
• Руководство пользователя и книжечку с описаниями фирменных технологий;
• Переходник с mini DisplayPort на DisplayPort;
• Переходник DVI-to-HDMI;
• Два переходника с 6-контактного разъёмов питания PCI-E Power на 8-контактный разъём питания видеокарты;
• Три переходника для подключения щупов мультимера к точкам замера напряжения V-Check Points.

Набор аксессуаров содержит всё самое необходимое для эксплуатации видеокарты, однако, не включает каких-либо ощутимых бонусов или приятных дополнений. Для видеокарты стоимостью около $600 такой комплект поставки может показаться весьма скудным, ведь отсутствует даже HDMI-кабель и мостик CrossFireX. Впрочем, как мы уже отмечали, такой подход последнее время становится все более распространенным среди производителей видеокарт, ведь он позволяет несколько снизить итоговую цену продукта, на которую даже обеспеченные покупатели ориентируются в первую очередь.

Как мы уже отмечали выше, в сравнении с «референсным» вариантом Radeon HD 7970 набор портов для вывода изображения на видеокарте MSI Radeon HD 7970 Lightning был существенно переработан инженерами MSI. Разработчики предпочли отказаться от использования портов HDMI и DL-DVI, а вместо этого предлагают пользователям сразу четыре разъёма mini DisplayPort (максимальное разрешение 2560x1600) помимо двух интерфейсов Single Link DVI (максимальное разрешение 1920х1200 точек). На все разъёмы нанесено золотое покрытие, что должно предотвратить их окисление и ухудшение качества передаваемого сигнала. Благодаря поддержке технологии AMD Eyefinity 2.0 к рассматриваемому графическому ускорителю можно подсоединить одновременно до 6-ти дисплеев в различных режимах.

Внешний вид видеокарты MSI Radeon HD 7970 Lightning, несомненно, можно отнести к её достоинствам. Массивные габариты, оригинальный дизайн СО Twin Frozr IV, применение стильного бекплейта, модуля GPU Reactor и приятной голубой подсветки должны прийтись по душе не только оверклокерам, но и любителям моддинга, а также всем обладателям корпусов с прозрачной боковой панелью.

Печатная плата видеокарты MSI Radeon HD 7970 Lightning приятно удивила нас сложностью разводки, высоким качеством исполнения и обилием разнообразных элементов. Безусловно, продукты такого уровня как MSI Radeon HD 7970 Lightning помимо всего прочего создаются также с целью демонстрации потенциала отдела R&D, и с этой задачей инженерам MSI, на наш взгляд, вполне удалось справиться очень удачно.

Отдельное внимание в компании MSI уделяют применению для печатной платы MSI Radeon HD 7970 Lightning технологии Lightning Power Layer, которая заключается в использовании отдельных независимых слоёв PCB для разводки модулей стабилизации питания GPU и памяти, что в свою очередь позволяет снизить пульсации напряжения и уровень помех. В процессе экстремального оверклокинга эта особенность рассматриваемой видеокарты может быть особенно полезной.

Как мы уже упоминали выше, вместо «референсной» 5+1+1-фазной схемы, преобразователь питания на MSI Radeon HD 7970 Lightning включает 14+2+1 фаз (для графического ядра,  микросхем памяти и блока VDDCI соответственно), которые работают под управлением цифрового ШИМ-контроллера CHiL CHL8228G. Разработчики отмечают, что более нет необходимости в установке фирменной утилиты для активации опции Active Phase Switching, ведь теперь эта энергосберегающая технология реализована на аппаратном уровне. Также производитель обращает внимание пользователей на тот факт, что микросхемы памяти на MSI Radeon HD 7970 Lightning запитаны от одного из 8-контакных разъёмов PCI-E Power, в то время как питание памяти на «референсных» образцах Radeon HD 7970 обеспечивается от слота PCI-E.

К слову, на обратной стороне текстолита установлен ряд светодиодов, которые позволяют наглядно отслеживать уровень активности фаз питания видеокарты.

В связи с направленностью видеокарты на оверклокинг с использованием не только воздушного, но и экстремального охлаждения (жидкий азот, сухой лёд), для обеспечения питания видеокарты, помимо разъёма PCI-E, разработчики применили два 8-контактных разъёма питания, которые расположены сбоку в конце платы. Напомним, что для графического ускорителя на AMD Radeon HD 7970 эталонного дизайна применяется один 6-контакный и один 8-контактный разъёмы питания.

Колодки V-Check Points для ручного замера напряжения будут полезны для тех пользователей, которые нуждаются в максимально точном мониторинге напряжения на основных узлах платы и не доверяют программным показаниям. Напомним, что в комплекте с видеокартой поставляется три специальных переходника, которые существенно облегчают процесс подключения щупов мультимера к контактам.

Два коннектора для мостиков CrossFireX позволяют объединять несколько видеокарт на основе графических процессоров AMD для совместного расчета графических эффектов.

Рядом с ними располагается небольшой переключатель BIOS, который также предназначен для энтузиастов разгона. В положении Original активируется прошивка, с которой видеокарта функционирует в режиме заводского разгона, однако, все ограничения по увеличению тока, напряжения и частот GPU и памяти при этом активны. При активации режима «LN2» (само название которого красноречиво свидетельствует о его предназначении), используется версия BIOS в котором частоты графического ядра и видеопамяти понижаются до «эталонных», но и все вышеупомянутые ограничения сняты. Это позволит добиться более высоких результатов при осуществлении оверклокинга с использованием жидкого азота, жидкого гелия или сухого льда.

Изначально обратная сторона печатной платы скрыта за массивным «бекплейтом», который также используется в роли крепления для модуля GPU Reactor.

После демонтажа пластиковой крышки (заметно увеличивающей высоту видеокарты), мы обнаружили, что GPU Reactor представляет собой небольшую плату с восемью конденсаторами и несколькими светодиодами. На первый взгляд можно предположить, что применение отдельного модуля GPU Reactor для снижения уровня пульсаций и увеличения силы тока — не более чем маркетинговый ход, но также вероятно, что разработчики были вынуждены прибегнуть к такому решению ввиду недостатка свободного места на текстолите основной платы.

Отметим, что голубая подсветка модуля GPU Reactor выглядит довольно приятно внутри системного блока.

Помимо вышеупомянутых светодиодов-индикаторов APS, на обратную сторону платы разработчики вынесли ряд танталовых конденсаторов, а также еще несколько элементов модуля стабилизации питания.

Так выглядят колодки, установленные с обратной стороны платы, предназначенные для подключения GPU Reactor.

Графический чип «Tahiti XT», выполненный по нормам 28 нм техпроцесса, является центральной частью рассматриваемой видеокарты. Он включает 2048 унифицированных процессоров и 32 блока растеризации, а обмен данными между графическим ядром и памятью осуществляется посредством 384-битной шины. На скриншоте выше приведены его основные характеристики.

Показатель ASIC Quality для тестируемой видеокарты составил 62,1%. Напомним, что высокое значение этого параметра свидетельствует о низком напряжении питания GPU и позволяет надеяться на лучший разгонный потенциал при использовании воздушного охлаждения. В то же время для экспериментов с разгоном с использованием экстремальных методов охлаждения (жидкий азот, гелий, сухой лёд) лучше подходят видеокарты с низким ASIC Quality, к которым относится и наш семпл MSI Radeon HD 7970 Lightning.

Видеопамять стандарта GDDR5 общим объемом 3 ГБ набрана с помощью двенадцати чипов по 256 МБ производства компании Hynix. Чипы имеют маркировку H5GQ2H24MFR T2C и согласно документации могут функционировать на эффективной частоте до 6 ГГц. Учитывая, что память в тестируемой видеокарте даже с учетом заводского разгона изначально функционирует на частоте 5600 МГц, есть смысл попробовать немного ускорить ее в процессе ручного разгона.

Система охлаждения, применяемая для видеокарты MSI Radeon HD 7970 Lightning, занимает два слота расширения и является первым и наиболее продвинутым кулером из новой линейки Twin Frozr IV. Из заметных отличий в сравнении с предыдущей ревизией фирменного VGA-охладителя от MSI (Twin Frozr III) стоит выделить увеличение диаметра применяемых вентиляторов типа «Propeller Balde» до 100 мм, что должно обеспечить лучшую эффективность охлаждения не только GPU, но и остальных компонентов печатной платы.

Появление функции автоматической очистки радиатора от пыли при старте системы под названием Dust Removal также является отличительной особенностью рассматриваемого кулера. По сути, эта опция состоит лишь в том, что первые тридцать секунд после включения ПК вентиляторы системы охлаждения видеокарты вращаются против часовой стрелки, выдувая скопившуюся между ребрами радиатора пыль. В повседневной эксплуатации такое решение, на наш взгляд, является довольно противоречивым, ведь пыль всё равно нужно будет убирать из системного блока, а некоторые компоненты ПК, на которых пыль оседает после такой «очистки» еще больше повергаются загрязнению.

Итак, кулер Twin Frozr IV состоит из массивного алюминиевого радиатора, пронизанного тремя 6 мм и двумя 8 мм тепловыми трубками, металлического кожуха и двух вентиляторов типа «Propeller Blade». Напомним, что, по заявлению производителя, благодаря особой форме лопастей, эти «пропеллеры» генерируют на 20% более мощный воздушный поток по сравнению с «обычными» вентиляторами при меньшем уровне шума.

Кулер соприкасается с графическим ядром через медную никелированную пластину-основание. Отметим, что расположение теплотрубок, на наш взгляд, выполнено оптимально, и вся площадь радиатора будет использоваться максимально эффективно.

Отдельный небольшой радиатор предусмотрен и для охлаждения силовых элементов подсистемы питания, да и «бекплейт» расположенный с обратной стороны печатной платы, о котором мы рассказывали немного выше, способствует лучшему охлаждение видеокарты.

Для повышения эффективности кулера контакт тепловых трубок, как с основанием, так и с радиатором, улучшен припоем.

Для оценки эффективности применяемой системы охлаждения мы провели наш стандартный набор тестов с помощью утилиты MSI Kombustor. Тесты проводились в двух режимах работы кулера: автоматическое управление и максимальная скорость вращения вентиляторов.

При автоматическом регулировании скорости вращения вентилятора, в режиме максимальной нагрузки графическое ядро нагрелось до 75 градусов, а кулер, судя по показаниям мониторинга, работал при этом на 80% своей мощности, создавая низкий уровень шума на фоне остальных компонентов системного блока. В сравнении с референсной «турбиной» AMD Radeon HD 7970 преимущество альтернативного охлаждения весьма ощутимое.

В режиме максимальной скорости вращения вентиляторов применяемая система охлаждения  создает уровень шума, который можно охарактеризовать как «немного выше среднего». Тем не менее, температура GPU после повышения скорости вращения пропеллеров никак не изменилась.

При отсутствии нагрузки, частоты работы графического ядра и памяти автоматически понижаются, позволяя снизить энергопотребление и тепловыделение графического ядра. В таком режиме шум системы охлаждения видеокарты, функционирующей всего на 30% своей мощности, не различим на фоне остальных элементов системы.