Srovnání 8 různých GeForce 8800 GTS 320MB | Kapitola 3

Poznámka: tato kapitola byla zpracována ve spolupráci s

Janem Černým.

Tato část textu je psána s důrazem na porozumění i méně znalým uživatelům. Přesto se jedná o pokročilou problematiku napájení počítačových komponent.

Na několika zahraničních serverech se objevila zpráva, že při zátěži jádra GF8800 GTS dochází k poklesu napětí na jádře (VGPU). Rozhodli jsme se otestovat, co je na tom pravdy a jaké má napájecí napětí zvlnění. Měření probíhalo na zcela odlišné sestavě než výkonnostní testy. Sestava není testovací, jedná se o můj vlastní „stroj“ složený z částí, které jsem měl k dispozici. Napájecí zdroje jsou vybrány tak, aby reflektovaly použití lepšího a horšího staršího zdroje.

Metodika testování

Jako zátěžový test zdroje a šíření zvlnění posloužil Prime95 (In-place FFTs) a AtiTrayTools (scan for artifacts). Jednalo se o simulaci maximální zátěže procesoru v kombinaci s grafickou kartou. Jedná se o velmi jednoduchý a účinný způsob testování.

Použitý osciloskop je Sony-Tektronix 314 Storage Ociloscope.

Napájecí obvody

Na obrázku jsou z důvodu přehlednosti zvýrazněny jednotlivé bloky. Ty jsou následně rozděleny na dílčí části a rozepsány. Snažil jsem se zahrnout i výrobcem neosazené součástky.

Měřící body:
1 – paměti (cca 2V)
2 – jádro (cca 1,3V)
3 – vstupní napětí (zdroj 12V)

Žlutá linka

= napájecí okruh pro paměti:

Zelené pole - vstupní filtr

Žluté pole - výstupní filtr

Tyrkysová linka

= napájecí okruh pro jádro:

Modré pole - vstupní filtr

Červené pole - výstupní filtr

Použité součástky

Integrované obvody:

Primarion PX3540 – PWM řízení jádra

Intersil 6549 – PWM řízení pamětí

K0305 7B4 – výkonový mosfet (horní úroveň)

K0302 7A1 – výkonový mosfet (dolní úroveň)

Kondenzátory s tuhým dielektrikem (dále jen polymery):

Sanyo OS-Con 180uF/16V SVP (pouzdro E12)

Zalité toroidní tlumivky

Jádro 3x 0,5uH

Paměti 1x 1uH

Popis obvodu

Celý obdod je důmyslně promyšlen. Mosfety jsou chlazeny základnou chladiče a jsou s chladičem spojeny teplovodivou "pastou".

Na výstupu jádra i pamětí je Bouchardův filtr. Vstup je složen z paralelního zapojení devíti polymerů o celkové kapacitě 1620uF. Jedná se o výrobky velmi kvalitního výrobce Sanyo. Jde o divizi OS-Con zabývající se tantalovými kondenzátory a kondenzátory s tuhým dielektrikem. Maximální proudová zátěž je 3640 mA při 105°C a 100 KHz na jeden kondenzátor. Toto zapojení je teoreticky schopné napájet zařízení o výkonu 9ks*12V*3,64A= 393W. Nicméně teorie se od praxe liší a je třeba zohlednit filtraci VF rušení produkovanou počítačovým zdrojem nebo zhoršení parametrů po několikanásobném překročení životnosti. Sečteno a podtrženo, tyto kondenzátory přežijí morální životnost karty.

Kondenzátory jsou umístěny co nejblíže mosfetům, aby došlo k pokud možno ideální filtraci. Zapojení je rozděleno na dvě části:

1. Pro paměti je určen jednoduchý obvod v jednofázovém zapojení. LC filtr je složený z tlumivky 1uH a několika tantalových a keramických kondenzátorů. Více není potřeba, protože spotřeba pamětí je zanedbatelná. Dále lze pochválit umístění keramických kondenzátorů ze zadní strany pamětí – zlepšuje to odolnosti vůči drobnému rušení a zlepšuje možnosti přetaktování. U hi-endu je to standard, nicméně někteří výrobci toto vynechávají (např. dnes již málo známá značka ManLi apod.)
2. O napájení jádra se stará obvod PX3540, který řídí 3 fáze. Následuje LC filt – pro každou fázi 0,5uH + keramické a tantalové kondenzátory, taktéž jádro má ze zadní strany mnoho keramik proti špičkám.

Tento text byl psán, aby oslovil, co nejvíce čtenářů a obsahuje mnoho netechnických vysvětlivek. Podrobnější a odbornější popis bude v samostatném článku věnovaném Vmodu a přetaktovaní.

Test zátěže

Druhý zdroj EC350W je zástupcem té nejnižší cenové kategorie, jehož hlavní předností je cena kolem 450Kč. Nemá dvě 12V větve a ani nesplňuje doporučení manuálu: „A power supply with 400-watt is recommended“. Musím se však pousmát větě: „A power supply with 1000-watt or above recommended for SLI™“ Tady jaksi výrobce špatně počítal, 2x400W = 800W)

Všimněte si poklesu napětí 0.025V. Nejedná se o nic zásadního, nicméně důležitější je, že se nezvýšilo zvlnění. Pokles napětí by odstranilo přidání další fáze nebo jednoho polymeru na výstup. Hodnoty bylo odečítány z obrazovky osciloskopu, protože je postarší a nepodporuje uložení dat do PC.

Měřící body jsou na zobrazeny na první fotografii

Závěr

Elektronické součástky jsou na velmi vysoké úrovni. Součástky jsou naddimenzované, díky čemuž je cena karty vyšší, než by mohla být. Cena 5000,- Kč by takovéto kartě slušela daleko více

.

Postarší kvalitní zdroj s jednou 12V větví lze použít jako dočasné řešení, nedoporučuji však žádné experimentování s přetaktováním. Slabým neznačkovým zdrojům se doporučuji vyhnout obloukem.

Jákoukoliv kritiku či námitky k této kapitole můžete směřovat do diskuze pod článkem.