Обзор мощной видеокарты MSI Radeon HD 6970 Lightning

После выхода «референсных» решений от разработчиков графических ядер, каждый серьезный участник рынка видеокарт старается предложить покупателю свои оптимизированные и улучшенные модели. Если в массовом сегменте производители стремятся разнообразить свой модельный ряд для увеличения количества продаж, то в Hi-End классе видеокарт целью становится привлечение интереса к самому имени производителя. Для этого разработчики стараются достигнуть максимальной производительности для решения на одном графическом ядре. В таких моделях кроме очень значительного заводского разгона присутствует ряд вспомогательных возможностей. Воспользовавшись ими, пользователь может добиться еще большего быстродействия. На самом текстолите добавляются элементы, обеспечивающие функции «супер» разгона для экстремалов, в частности при использовании для охлаждения жидкого азота. Такие модификации существенно увеличивают цену и так не дешевых решений. Однако в узкой среде энтузиастов разгона именно такие модели становятся самыми популярными. Они позволяют производителям видеокарт соревноваться в максимальном быстродействии своих продуктов и являются скорее статусными, чем выгодными в производстве.

Вот и компания MSI разрабатывает модели линейки Lightning чтобы подчеркнуть свои высокие позиции на мировом рынке графических ускорителей. Все продукты этой линейки адресованы, в первую очередь, узкому кругу компьютерных энтузиастов и любителям разгона. Ведь некоторые покупатели дорогих видеокарт приобретают их не только для того чтобы насладиться современными играми - они нужны им и для получения призовых мест или просто поддержания рейтинга. Главной целью для них является получение как можно более высоких результатов в бенчмарках и тестовых программах или завоевание новых наград на ресурсе hwbot. С этими задачами и должна с успехом справляться видеокарта MSI Radeon HD 6970 Lightning.

В данном материале мы рассмотрим самую производительную одночиповую видеокарту на графическом процессоре AMD Radeon HD 6970 от компании MSI. Эта видеокарта относится к Hi-end сегменту рынка, и обладает немалым набором интересных особенностей.

Видеокарты на графическом ядре AMD Cayman уже неоднократно участвовали в нашем тестировании. Максимально подробно ознакомится с архитектурой этого графического чипа и его возможностями можно в материале с первым тестированием видеокарт AMD Radeon HD 6950 и AMD Radeon HD 6970.

Приведем детальную таблицу спецификаций MSI Radeon HD 6970 Lightning и проанализируем все изменения в сравнении с «референсной» моделью:

Исходя из данных таблицы, различия между MSI Radeon HD 6970 Lightning и эталонной картой минимальны. Выделить можно две позиции: увеличенную на 60 МГц по сравнению с рекомендованной частоту работы графического ядра, и необходимость использования более мощного 650 Вт блока питания (для «референсного» решения необходим 550 Вт блок питания). Все остальные характеристики полностью совпадают. На первый взгляд может показаться, что перед нами лишь немного разогнанный вариант Radeon HD 6970 с альтернативной системой охлаждения. Однако существенных различий у модели MSI Radeon HD 6970 Lightning от «референсного» решения предостаточно. О них и будет рассказано ниже.

Начнем рассмотрение MSI Radeon HD 6970 Lightning с комплектации и коробки, в которой поставляется данная видеокарта.

Как и у всех решений линейки Lightning, упаковка данной модели имеет достаточно внушительные размеры. Её оформление и габариты сразу дают понять, что перед нами совсем не обычный продукт. На верхней крышке упомянуты основные преимущества и используемые в данном решении технологии. Здесь указано применение военных компонентов, поддержку программы для разгона MSI Afterburner и технологии AMD Eyefinity. Отдельным логотипом в правом нижнем углу выделено использование архитектуры «Power 4». Ниже указана модель видеокарты «R6970 Lightning» и подчеркнуты задействованная здесь 18-фазная система питания, технологии тройного поднятия напряжений и применение в качестве системы охлаждения кулера Twin Frozr III.

Если поднять верхнюю крышку, то можно увидеть более подробное описание всех используемых в модели R6970 Lightning технологических новшеств. Через окошко из прозрачного пластика можно рассмотреть систему охлаждения видеокарты. Место вокруг окошка и на внутренней стороне верхней крышки дизайнеры оставили для перечисления ключевых особенностей продукта и технологий, которые были применены при его создании. Давайте остановимся на них поподробнее:

Архитектура исполнения Power 4 включает в себя четыре особенности:

• 18 фаз PWM – применяемая схема стабилизации питания имеет целых 18 фаз (14+3+1), что должно обеспечить стабильную работу видеокарты, как в обычном режиме, так и при серьезном разгоне. Также это должно привести к меньшему тепловыделению в цепях питания в целом.
• Отдельное питание памяти. Такая схема характерна для многих видеокарт линейки Lightning. Здесь задействованы два 8-контактных разъема, и часть их выводов обеспечивает подачу независимых линий на схему питания памяти.
• Proadlizer – четыре тонкопленочных конденсатора (3 в питании GPU, один в питании памяти) повышенной емкости (1000 мкФ) обеспечивают улучшенную схему питания Proadlizer x4, разработанную для экстремального разгона.
• CopperMOS – использование транзисторов с медными радиаторами обеспечивает возможность их работы при более высоких напряжениях, что тоже позволит лучше разогнать видеокарту.
• Triple Over-Voltage – обеспечивает функцию повышения напряжения на трех значимых для разгона компонентах GPU/MEM/PLL, что даёт этой видеокарте возможность существенного увеличения производительности.

В цепях питания видеокарты задействованы компоненты, как называет их производитель Military Class II, что должно обусловить их повышенную надежность. Твердотельные и танталовые конденсаторы, а также дроссели с ферритовыми сердечниками добавляют еще несколько плюсов в копилку высокого разгонного потенциала MSI R6970 Lightning, увеличивая ее стабильность работы в «горячих» режимах.

Печатная плата MSI Radeon HD 6970 Lightning произведена с использованием технологии LPL (Lightning Power Layer), которая заключается в добавлении выделенного слоя металлизации, по которому поступает питание GPU и памяти, а это в свою очередь увеличивает стабильность системы питания и защищает ее от помех.

Ниже сквозь прозрачную пленку можно рассмотреть саму видеокарту и в частности её систему охлаждения. Сразу под окном расписаны все преимущества установленного на MSI Radeon HD 6970 Lightning кулера Twin Frozr III. Отмечено использование в его конструкции двух 90 мм вентиляторов Propeller Blade, что улучшает эффективность на 20% в сравнении с Twin Frozr II. Основанием кулера стала никелированная пластина, а две дополнительные медные трубки диаметром 8 мм пронизывают алюминиевые пластины радиатора увеличенной площади. Все это способствует лучшему теплоотводу от теплораспределительной крышки графического процессора. Суммарно фирменная системой охлаждения, по сравнению с «референсной турбиной», способна уменьшить температуру графического ядра в режимах максимальной нагрузки на 26 °С и работает на 12 дБ тише.

Обратная сторона упаковки менее информативная: пользователь может ознакомиться с минимальными системными требованиями для компьютера, в который можно установить MSI Radeon HD 6970 Lightning, и ещё раз почитать о поддерживаемых видеокартой технологиях и её основных характеристиках. Отметим, что устанавливать MSI Radeon HD 6970 Lightning необходимо в систему с источником питания мощностью не менее 650 Вт с двумя 8-ми контактными разъемами, гарантированно выдающими на каждый по 150 Вт. В противном случае пользователь не сможет полностью раскрыть весь потенциал, который заложен в эту модель. Суммарно упаковка видеокарты обеспечивает максимум информативности, но отличается значительными габаритами даже для продуктов этого сегмента рынка.

Помимо самой видеокарты в коробке с ней мы обнаружили:

• Диск с драйверами и фирменной утилитой MSI Afterburner, позволяющей осуществлять разгон видеокарты;
• Краткое руководство пользователя и книжечку с описаниями фирменных технологий;
• Переходник с mini DisplayPort на DisplayPort;
• Длинный мостик CrossFireX;
• Переходник DVI-to-VGA;
• Два переходника с 6-контактного на 8-контактный разъём питания;
• Три переходника для подключения мультимера с целью мониторинга напряжения.

Как можно заметить, модель «топового» графического ускорителя MSI Radeon HD 6970 Lightning обладает всеми необходимыми для полноценного использования переходниками и компонентами поставки. Однако если подключать её к шестимониторной системе, то пользователю придется докупать специальные хабы переходники для mini DisplayPort разъемов. Это позволит к каждому из них подключить по два монитора, а оставшиеся два можно будет соединить с DVI-I и HDMI портами.

В прошлых материалах нам уже встречалась система охлаждения с аналогичным названием «Twin Frozr III», но её верхний кожух имел пластиковые вставки и отличался по внешнему виду. Модель MSI Radeon HD 6970 Lightning обладает более строгим дизайном наружного кожуха, и он состоит полностью из алюминиевого сплава. Такие изменения добавляют практичности внешнему виду продукта и способствуют лучшему отводу тепла от горячих элементов платы графического ускорителя.

Размеры графического ускорителя заставят пользователя в серьез задуматься о «правильном» корпусе под игровую систему. Габариты MSI Radeon HD 6970 Lightning составляют 310x127x40 мм. Это делает её, наверное, самой большой среди одночиповых видеокарт. Прошлым лидером в этой категории был графический ускоритель MSI GeForce GTX 480 Lightning, его размеры 305x127x45 мм. Длина MSI Radeon HD 6970 Lightning лишь немногим меньше чем у двухчипового решения ATI Radeon HD 5970, которое «простирается» на 317,5 мм. Проблемой для установки в корпус может оказаться и немалая высота этой видеокарты, но в этом случае главное неудобство причинят именно разъемы питания. Они могут упереться в боковую панель корпуса. Была бы видеокарта немного пониже, как и все остальные графические ускорители, такой проблемы не возникло. По длине видеокарта тоже легко может упереться в корзину с дисками в среднестатистических корпусах. По этим причинам покупатель, желающий обзавестись таким ускорителем, должен присматриваться к полногабаритным корпусам.

Питанием MSI Radeon HD 6970 Lightning обеспечивается через два 8-контактных разъема (помимо самой шины PCI-Express), а «референсное» решение на AMD Radeon HD 6970 имеет один 6-контактный и один 8-контактный разъем питания. В системе питания MSI Radeon HD 6970 Lightning используются независимые линии для обеспечения схемы питания памяти. Теоретически, в экстремальных режимах разгона, такой набор разъемов должен обеспечить видеокарте до 600 Вт энергии, и это не считая потребления остальных компонентов компьютера. Стоит отметить, что производитель позволяет использовать два 6-контактный разъем вместо двух 8-контактных (в комплекте поставки присутствует два переходника). Однако такое подсоединение не позволит достичь наилучших результатов при разгоне.

Наличие двух разъемов для подключения мостиков CrossFireX позволяет объединять для совместной работы до четырех видеокарт на графических процессорах Radeon HD 6900 серии. Это позволит пользователю собрать суперпроизводительную графическую подсистему.

На видеокарте MSI Radeon HD 6970 Lightning набор интерфейсов для вывода изображения составлен из таких портов:

• 1x Single-Link DVI
• 1x Dual-Link DVI
• 1х HDMI 1.4
• 2х mini DisplayPort 1.2

Учитывая наличие в комплекте одного переходника с mini DisplayPort на DisplayPort,и переходника DVI-to-VGA вряд ли у пользователя возникнут какие-либо проблемы с подключением монитора, проектора или плазменной панели. MSI Radeon HD 6970 Lightning обладает поддержкой технологии AMD Eyefinity, которая позволяет подключать до шести мониторов одновременно в различных режимах. Для использования данного продукта с таким количеством дисплеев пользователю придется прикупить дополнительные два mini DisplayPort хаба, которые обеспечат подключение к каждому из mini DisplayPort разъемов по два монитора.

На обратной стороне печатной платы присутствует несколько интересных элементов, которые напрямую имеют отношение к «супер» возможностям разгона данного решения. Здесь есть два двойных переключателя, заклеенных желтовато прозрачной пленкой.

Первый SW4 переключатель OCP Unlock отключает защиту по току, PWM Clock Tuner переключает PWM с 266 в 350 МГц, что устраняет пульсации. SW2 отключает защиту, ограничивающую максимальное напряжение на GPU (GPU V-Switch) и микросхемах памяти (Mem V-Switch). Все эти переключатели предназначены для экстремальных методов разгона графического ускорителя под жидким азотом. При разгоне с воздушной системой охлаждения их переключать не имеет смысла, так как это может привести в негодность саму видеокарту.

Находящийся с правой стороны от переключателей ряд светодиодов (LED1-LED14) обеспечивает индикацию количества задействованных фаз. Они являются визуальной индикацией работы стабилизатора питания видеокарты MSI Radeon HD 6970 Lightning, который имеет возможность динамического переключения активных фаз. Эта функция обеспечивает отключение «не нужных» фаз при низкой нагрузке на ускоритель.

Присутствие на обратной стороне текстолита платы ряда пленочных конденсаторов обеспечивает поддержку технологии Proadlizer x4 – четыре конденсатора (3 в схеме питания GPU, один в схеме питания видеопамяти) повышенной емкости (1000 мкФ) обеспечивают улучшенную схему питания Proadlizer x4, разработанную для экстремального разгона.

В верхней части текстолита платы установлен двухпозиционный переключатель. Он обеспечивает переключение между разными микросхемами BIOS. Разница между ними заключается в увеличении предела изменения частот в режиме «Performance». Однако отметим, что пределов увеличения частот для разгона на воздушном охлаждении с избытком хватает в обоих режимах. Но и при переключении в режим «Silence» не наблюдалось значимого снижения частоты вращения куллера, что не меняло уровня шума.

Размеры и наполнение печатной платы, как и следовало предположить, существенно отличаются от эталонных. Плата стала выше на 16 мм и немного длиннее, что позволило разработчикам разместить на ней все элементы 18-фазной схемы питания. Такие габариты обязывают пользователя обратить на себя внимание при подборе корпуса.

Каскады элементов 18-фазной схемы стабилизации питания выглядят очень внушительно, но в реальности здесь за питание GPU отвечает 8 фаз с удвоением элементов, которые обеспечивает ШИМ-контроллер uP6218AM. 3 фазы отвечающие за подачу напряжения на микросхемы памяти управляются ШИМ-контроллером uP6207AI. Суммарно это должно дать хорошую стабильность работы и высокие результаты при разгоне.

В специальных точках с помощью мультимера можно замерять напряжение, которое подаётся на GPU, память и тактовый генератор (PLL) видеокарты MSI Radeon HD 6970 Lightning. Это без сомнения очень удобно и к тому же значения напряжения, полученные таким образом, будут более точными.

Графическое ядро Radeon HD 6970 с кодовым названием AMD Cayman является центральной частью рассматриваемой видеокарты. Оно произведено по нормам 40 нм техпроцесса, содержит 1536 универсальных шейдерных конвейеров и 32 блока растеризации. Разработчики компании MSI разогнали его до 940 МГц, что на 60 МГц больше, чем рекомендованная частота для этого GPU. Обмен данными между графическим ядром и памятью осуществляется через 256-битную шину. На изображении выше приведены основные характеристики ускорителя.

Всего на видеокарте установлено 2 ГБ видеопамяти стандарта GDDR5 микросхемами производства Hynix c маркировкой H5GQ2H24MFR (4нс). Согласно документации эти чипы могут работать на эффективной частоте до 6000 МГц. Учитывая что изначально эффективная частота работы памяти составляет 5500 МГц, можно будет попытаться ускорить её с помощью разгона и получить некоторый прирост производительности.

Фирменная система охлаждения третьего поколения, используемая на MSI Radeon HD 6970 Lightning, носит название Twin Frozr III и состоит из:

• дополнительной пластины, прилегающей через термоинтерфейс к элементам подсистемы питания и микросхемам памяти, для их лучшего охлаждения;

• никелированной подложки, прилегающей к GPU;
• алюминиевого радиатора увеличенной площади, пронизанного тремя 6 мм и двумя 8 мм тепловыми трубками;

• металлического кожуха с двумя 90 мм вентиляторами с ШИМ-управлением скоростью вращения.

Все алюминиевые пластины качественно припаяны к медным трубкам, что обеспечивает хороший теплообмен.

Производитель заявляет об увеличении эффективности системы охлаждения Twin Frozr III, относительно стандартной турбины, на целых 26°С. Постараемся проверить такое заявление в реальных тестах. Для этого мы воспользовались фирменной утилитой мониторинга и разгона MSI Afterburner, а для создания высокой нагрузки была задействована программа MSI Kombustor.

При автоматическом режиме управления скоростью вращения турбины интенсивная нагрузка заставляет графический процессор разогреваться до терпимых 67°C. Кулер в таком режиме работает на 53% своих возможностей, это составляет до 2250 об/мин. Такие скорости вращения вентиляторов создают еле заметный на общем фоне работы системы шум.

Если сравнивать эффективность работы стандартной турбины и системы охлаждения Twin Frozr III в автоматическом режиме, то разница в температурах будет в 23 градуса. Такой разбег температур почти соответствует утверждению компании MSI.

Однако, если установить обороты вентиляторов обоих систем на максимум, то здесь разница в температуре будет незначительная, всего 5 градусов. Хотя стоит подчеркнуть, что уровень шума стандартной турбины при ее максимальных оборотах намного более существенен, чем от системы Twin Frozr III в аналогичном режиме использования.

При максимальной нагрузке графическое ядро нагревалось до температуры 60 градуса при максимальной частоте вентиляторов, что можно назвать отличным результатом.

При отсутствии нагрузки частоты графического ядра и памяти понижаются, а также отключаются не задействованные фазы стабилизатора, что в свою очередь ведёт к меньшему тепловыделению. Система охлаждения в таком режиме работает довольно тихо.

Суммарно возможности кулера Twin Frozr III произвели очень положительное впечатление. Это дает обоснованную надежду на перспективы существенного разгонного потенциала графического ускорителя MSI Radeon HD 6970 Lightning. Постараемся это проверить в разделе тестирования.