Типы охлаждения видеокарт

Тест: влияние системы охлаждения на производительность видеокарт NVIDIA

Страница 2: Сравнение систем охлаждения

Ниже мы рассмотрим разные подходы систем охлаждения NVIDIA и Gigabyte более детально.

NVIDIA со своими дизайнами GeForce GTX 1080 опирается на решения, проверенные временем. Скажем, для охлаждения используется классический радиальный вентилятор, который продувает воздух через радиатор в сторону слотовой панели. С GPU контактирует испарительная камера (Vapor Chamber), отводящая выделяющееся тепло от GPU на радиатор. NVIDIA не выключает вентилятор в режиме бездействия.

Упомянутая никелированная испарительная камера контактирует только с GPU. Остальные компоненты, то есть чипы памяти и подсистема питания, охлаждаются металлической рамкой вокруг GPU. NVIDIA для контакта с компонентами использует теплопроводящие прокладки, которые отводят тепло на радиатор. В принципе, эталонные видеокарты NVIDIA GeForce GTX 1080 (которые теперь называются Founders Editions) имеют довольно проработанный дизайн. Но в наших тестах они сталкиваются с ограничениями, система охлаждения не справляется с удержанием температуры GPU ниже порога, при котором начинается троттлинг частоты. При температурах 82-83 °C тактовые частоты составляют между 1.809 и 1.825 МГц, видеокарта не раскрывает свой потенциал.

У других производителей видеокарт тоже бывают проблемы. EVGA пришлось пересмотреть некоторые модели в семействе GeForce 10 с кулерами ACX, поскольку компоненты VRM перегревались. Проблема была решена с помощью теплопроводящих прокладок, как в случае видеокарт GeForce GTX 1080 Founders Edition.

Большинство партнеров NVIDIA предлагают собственные системы охлаждения. Некоторые из них тоже опираются на радиальные вентиляторы-турбины. Но Gigabyte GeForce GTX 1080 Xtreme Gaming использует три осевых вентилятора, которые нагнетают воздушный поток перпендикулярно печатной плате. Три вентилятора имеют диаметр 100 мм. Поскольку по длине три вентилятора не умещались, Gigabyte пришлось установить средний вентилятор под двум боковыми. Кроме того, Gigabyte уменьшила толщину крыльчатки среднего вентилятора. В результате вентиляторы как бы нависают друг над другом. Средний вентилятор вращается в противоположном направлении, что способствует ускорению воздушного потока.

В режиме бездействия все три вентилятора останавливаются – а именно при охлаждении GPU до 42 °C. При повышении нагрузки и нагреве GPU до 54 °C вентиляторы вновь включаются, наращивая обороты по мере увеличения нагрузки до 1.780 об/мин. В режиме бездействия Gigabyte GeForce GTX 1080 Xtreme Gaming охлаждается до 41 °C, поэтому вентиляторы выключаются. Но в режиме бездействия разница между видеокартами Founders Edition и моделями партнеров невелика.

Зато различия сильнее проявляют себя под нагрузкой. Как мы упоминали выше, видеокарта GeForce GTX 1080 Founders Edition работает под нагрузкой с температурой GPU от 82 до 83 °C, сбрасывая тактовые частоты. У видеокарты Gigabyte GeForce GTX 1080 Xtreme Gaming максимальная температура составляет 69 °C. Таким образом, температура GPU не является ограничивающим фактором, GPU работает на тактовых частотах от 1.974 до 1.987 МГц, что существенно выше Founders Edition.

Впрочем, кроме системы охлаждения высокие частоты обусловлены и другими причинами, в том числе дизайном подсистемы питания. Вместо шести фаз Gigabyte выбрала 14+2 фаз. Gigabyte выполняет балансировку нагрузки по всем фазам, отдельная система предотвращает перегрев компонентов. Отметим, что Gigabyte использует только высококачественные компоненты.

Gigabyte добавила к кулеру WindForce массивное медное основание. Оно контактирует не только с GPU, но и с восемью чипами памяти. Тепловые трубки отводят тепло на радиатор. У радиатора имеются вырезы, улучшающие прохождение воздушного потока.

Кроме GPU и чипов памяти, кулер отводит тепло от компонентов подсистемы питания. Но здесь участвует уже не медное основание, а отдельная металлическая пластина радиатора. Через медное основание проходят шесть тепловых трубок, которые отводят накапливающееся тепло на переднюю и заднюю области радиатора. Мы использовали температурные сенсоры для измерения разницы температур между чипами памяти VRM, результаты приведены ниже.

Производители видеокарт, в том числе и Gigabyte, прикладывают огромные усилия, чтобы сделать свои продукты лучше конкурентов. Это видно и по размеру кулера. Уже немаленькая PCB перекрывается массивным кулером. особенно хорошо это видно в задней части, где кулер нависает над PCB. Обратите внимание и на тепловые трубки, которые передают тепло от медного основания на радиатор.

Особенности охлаждения видеокарты внутри корпуса

Купил дорогой продуваемый корпус, дорогую водянку и вентиляторы, а видеокарта греется до 80-90 градусов! Часто приходится такое слышать. Почему и отчего такое бывает?

реклама

Безусловно, дело может быть в самой видеокарте. Износ, брак, особенности СО и т.д. Однако, оставим эти причины в стороне, представим себе, что видеокарта гарантированно «в порядке». У соседнего соседа в той же игре этот экземпляр греется на 20 градусов меньше. Правда, у него другой корпус. Мелочь, да? Отнюдь!

реклама

Есть у них такой график в каждом обзоре, называется «Case Torture. GPU Temperature». Если копнуть вглубь времен и собрать антикварную коллекцию этих графиков и научиться понимать их язык, то они расскажут о великих тайнах дымящихся видеокарт 21 века!

реклама

• Видеокарта — MSI GTX 1080 Gaming X (OC Mode с неизменной скоростью вентиляторов 55%)
• Процессор — Intel i7-6700K @ 4.4GH
• Кулер — MSI Core Frozr L
• Материнская плата — MSI Z170A Gaming M7

реклама

Перед нагрузочным тестированием мы собираем результаты простоя в течение десяти минут. Термический бенчмаркинг проводится в течение 1400 секунд (23 минуты), период, который мы определили достаточным для достижения устойчивости. Данные за определенный период времени объединяются и иногда собираются в диаграммы, если это интересно или уместно. Нагрузочное тестирование проводится с одновременным использованием стресс-тестов Prime95 LFFT и Kombustor «FurMark». Тестирование полностью автоматизировано с использованием собственных сценариев и выполняется с идеальной точностью при каждом запуске.

реклама

Принято, зафиксировано. Итак, наше желание – найти некий унифицированный ключ, некую таблетку, в одно мгновение решающую проблему охлаждения видеокарты внутри корпуса.

На самом деле, gamersnexus.net уже исследовал отчасти близкую тему. Исследование называлось «Стандартизованные вентиляторы в тестах корпусов» и что-то там еще касалось шумовых характеристик. Они вынимали стоковые вентиляторы из нескольких корпусов и ставили взамен такой набор: 2 Noctua NF-A14 на передний вдув и 1 Noctua NF-F12 на задний выхлоп. Измеряли по своей неизменной методике и сравнивали со стоковым набором вентилятовов. Температуры CPU, GPU и шум. В нашей коллекции есть оттуда данные по GPU, разумеется:

Три корпуса из семи показали, что стоковый комплект вентиляторов лучше охлаждает видеокарту, чем «стандартный комплект» из 2+1 Noctua. NZXT H500 с двумя выдувными вентиляторами в стоке имеет классическую схему отрицательного давления воздуха, а видеокарта снабжается воздухом сзади, со стороны слотов расширения. Fractal Design Define s2 Vision rgb в стоковом виде берет количеством вентиляторов, а также задним 140мм против 120мм у Noctua. Asus ROG Strix Helios в стоке немного лучше за счет тех же количественно-размерных причин, к тому же заднего выдувного 120 мм явно мало для внутренних просторов корпуса.

Для общего направления интересно взглянуть на сравнительную таблицу, в которую встраивается каждый новый тестируемый корпус:

Тут мы видим среди лидеров: корпуса с нижним притоком воздуха (SL600M, LianLi 011 Dynamic, Raven RV02), старые корпуса с боковым вентилятором прямо напротив видеокарты (HAF X, DIYPC Zondda-O), корпуса огромного размера (Be Quiet DBPro 900 rev2, Cosmos C700M, Asus Helios), лишь некоторые продуваемые корпуса (CM H500, H500M, Silverstone RL06, PM01, Phanteks p400), причем не на первых местах. Интересно вот что – если LianLi 011 в стеклянной модификации «Dynamic» находится в группе лидеров, то сетчатая модификация «Air» ближе к хвосту. Продуваемому корпусу Silverstone RL 06 для попадания в тройку требуются повышенные обороты всех 4х вентиляторов, а Fractal Meshify C в стоке безнадежно идет в группе аутсайдеров.

Казалось бы, что может быть проще? Если не хочешь пылесосный нижний приток, то покупай большой кейс с продуваемой передней панелью. Но не всё так просто. Например, вот результаты Fractal Define 7:

Этот корпус дает бесспорный акустический комфорт, но передняя панель глухая с дверцей. Как ни странно, видеокарта чувствует себя в нём одинаково, независимо от открытия дверцы.

Большой корпус надо выбирать не только с кошельком, но и с умом. Охлаждение GPU — одна из сильных сторон у Enthoo Evolv X, результаты достойные. Первый график следует читать как «no front panel AND NO filter»:

А если попытаться разыграть еще один «козырь» — нестандартный дополнительный приток воздуха, например, сбоку? Сложно, второго HAF X уже нет, в реальности все примерно так (side intake):

Или так, практически безрезультатные эксперименты (shroud intake):

Получается, нет ничего эффективней размера и нижнего потока? Не совсем. Если поток спереди достаточно продуман и поддержан задним выхлопом, то он изначально сделает mid-tower достойным конкурентом full-tower’у:

А небольшой размер корпуса может даже сыграть на руку охлаждению видеокарты. Просто нЕчему и нЕгде создавать турбулентность. Особенно при небольшой длине (глубине) корпуса:

Однако, все эти выводы больше похожи на версии, слишком частные и пригодные к применению лишь в рамках одной-двух линеек корпусов. Даже в рамках одной модели, небольшая модификация может превратить любой корпус в нечто неузнаваемое по поведению воздушных потоков:

Вот эта, последняя диаграмма наглядно показывает многофакторность нашего вопроса. Часть экспертов попытались максимально упростить проблему, как в этом широко известном видео:

Тем не менее, в интересах охлаждения GPU, панацея не найдена, абсолютное знание не добыто. Только отдельные тезисы, которые вроде как надо учитывать при выборе корпуса и конфигурации вентиляторов:

• Отрицательное давление.
• Нижний приток воздуха.
• Большой размер корпуса.
• Усиленный воздушный поток.

Дополнительная сложность в том, что горячие карты бывают не только дорогими, но и дешевыми.

Если мы купим rtx2080ti, то 300-400$ на крупный корпус у нас найдутся, без сомнений. А тот, кто едва насобирал на rx5700 без X, желает купить корпус подешевле. Берем NZXT H500 в стоке и каждый день собираем пыль?

А впрочем, всё это мелочи жизни. Главное, чтобы у владельца видеокарты всегда было 36,6!)

Рафинированное охлаждение видеокарт

«Алё, ты где?», — вопросительно проскрипел в телефоне голос моего приятеля, — «Слушай, не в службу, а в дружбу — помощь твоя нужна!», — вкрадчиво продолжил он, — «Надумал заменить охлаждение своего восьмисотого «Родиона», стоковый кулер там совсем какой-то хиленький и шумный, хотелось бы чего-то более солидного. Может, найдешь минутку? Подскажешь что-то дельное, посоветуешь достойный дивайс?». «Ты прям как в воду глядел!» — весело подметил я в ответ, — «У меня как раз был в работе тест приличных кулеров для видеокарт, реально есть на что посмотреть. В общем, подъезжай вечерком, потолкуем!».

Вот, совершенно обыденная житейская ситуация… Обыденная, конечно, не в потому, что мой дом постоянно ходит ходуном от присутствия дорогих гостей — честно говоря, такие события довольно редки (хотя, имей я чуточку больше свободного времени, был бы этому только рад). Обыденность сей ситуации заключается в почти поголовной неудовлетворенности потребителей теми системами охлаждения, коими штатно снабжаются нынешние видеокарты, в особенности, если речь заходит о продуктах класса high-end. Главные виновники такого нелицеприятного положения вещей — это производители, лидеры рынка, которым в условиях жесточайшей конкуренции приходится считать каждый цент и поневоле следовать идеологеме «худо-бедно работает — и ладно!», закладывая основной процент производственной «экономии» именно в системы охлаждения. Бывает, встречаются исключения — видеокарты, оборудованные очень продвинутыми кулерами или даже теплообменниками водяного охлаждения. Но эти исключения в еще большей мере подтверждают правило, и обычно за ту разницу в цене, что имеет место между «супер-прохладительным» и «обыкновенным» вариантом исполнения топовой видеокарты, можно приобрести как минимум два-три вполне достойных кулера. В итоге потребитель оказывается перед выбором — либо смирится с реальностью, данною «всевышним» в лице вендоров графических решений (брать, что дают, иными словами), либо искать спасения в лагере «отщепенцев» — производителей продвинутых систем охлаждения. Благо, последние не оставляют без внимания нужды и чаяния компьютерных энтузиастов — пусть ограниченный, но довольно интересный спектр альтернативных решений для охлаждения видеокарт на рынке все-таки присутствует.

Итак, сегодня мы сделаем небольшой экскурс в стан этих самых решений, и представим на суд наших читателей «срез» из 6 наиболее интересных моделей, доступных на просторах РФ — по одной модели от Arctic Cooling, Cooler Master и GlacialTech, а также три модели от Zalman. А инспекцию их функциональности и технических качеств мы проведем в тандеме с видеокартой ATI Radeon X800XT Platinum Edition производства MSI (модель RX800XT Platinum-VTD256). Что же, приступим!

Штатная система охлаждения

Первым в нашей сегодняшней повестке дня значится штатный кулер, выполненный по референсному дизайну ATI и адаптированный под видеокарты на базе VPU серии Radeon X800.

Хотя кулер и не лишен благородных черт (имеет медный конструктив технологии folded-fin — оребрение радиатора в виде «гармошки», присовокупленное пайкой к теплосъемной пластине толщиной 1 мм), в техническом плане ничем примечательным выделиться он не может. Общая площадь поверхности теплообмена здесь составляет всего около 200 см 2 , что явно недостаточно для обеспечения должной эффективности охлаждения. Подводит кулер и чисто осевая конфигурация крыльчатки вентилятора (типоразмер 70х70х10 мм), которая на деле не приспособлена к работе в качестве центробежного рабочего колеса и не позволяет обеспечить оптимальный продув радиатора.

По результатам тестовых испытаний, штатный кулер показывает весьма посредственную функциональность — на минимальных оборотах (2000 об/мин) он постоянно пересекает «красную границу» 85°C (то есть фактически этот режим не поддерживается — система термоконтроля видеокарты вынуждена периодически повышать обороты для снижения температуры чипа), а на максимальных «генерирует» чрезвычайно высокий уровень шума, чем полностью перечеркивает наметившиеся было хорошие показатели тепловой эффективности. Не очень комфортно чувствует себя и подсистема памяти видеокарты, демонстрируя ощутимый нагрев даже в «полнокровном» режиме функционирования кулера. В итоге с поставленными задачами он справляется лишь на «троечку». И, пожалуй, даже с минусом.

Arctic Cooling ATI Silencer 4

Теперь обратимся к «прохладительному коктейлю» от Arctic Cooling (компания, кстати, весьма известная в кругу компьютерных энтузиастов) — видеокулеру ATI Silencer 4.

Silencer 4 может похвастаться не только солидной внешностью супермена (одни габариты чего стоят — 220х98х33 мм!), но и достойным техническим наполнением. Основная достопримечательность кулера — крепко сбитый радиатор, представляющий собой комбинацию медной теплосъемной пластины толщиной 2 мм и алюминиевого оребрения технологии bonded-fin (толщина ребра 0,3 мм) с общей площадью поверхности теплообмена около 1300 см 2 . Причем оребрение посажено на подошву качественной пайкой, так что минимизация контактного термического сопротивления гарантирована. Дополнительная изюминка — подошва радиатора здесь «распространена» еще и на фронтальные чипы памяти (термоконтакт обеспечивается теплопроводными прокладками-эластомерами). И хотя такой способ совместного охлаждения VPU и памяти довольно спорный (радиатор принимает на себя дополнительную тепловую нагрузку — память и видеочип взаимно подогревают друг друга), определенная польза от него имеется.

Отлично продумана у Silencer 4 система вентиляции — радиатор и центробежный вентилятор типоразмера 70х70х20 мм упакованы в единый кожух-воздуховод, чем обеспечивается их слаженная и эффективная работа (в конструктиве кулера имеет место хорошо сформированный воздушный поток высокого статического давления и, соответственно, оптимизированный продув межреберных каналов радиатора). Не осталась забытой и тыльная сторона видеокарты — в комплекте Silencer 4 идет дополнительная алюминиевая рама, служащая своего рода радиатором, уже для тыльных чипов памяти. Также в комплекте с кулером приложены термопаста, крепеж (куда же без него!) и заглушка в заднюю панель корпуса.

На практике Silencer 4 не упускает шанса воспользоваться своей продвинутой технической начинкой — кулеру удается продемонстрировать весьма неплохой баланс тепловой эффективности и шумовых характеристик. По температурным показателям Silencer 4 идет практически вровень с сегодняшним лидером — Zalman VF700-Cu, а по соотношению эффективность-шум уступает лишь модели GlacialTech NorthPole 1000. Вполне по силам кулеру оказывается и задача обеспечения приемлемого теплового режима для подсистемы памяти видеокарты (однако проявленную им результативность все-таки нельзя назвать выдающейся — совместное охлаждение VPU и памяти, как уже было подмечено, имеет как свои плюсы, так и минусы).

И еще один положительный нюанс — Silencer 4 весьма удобен и незатейлив в инсталляции (у опытного пользователя установка кулера займет 2-3 минуты, не более).

Cooler Master CoolViva

Далее в нашем списке идет кулер CoolViva от Cooler Master, компании-ветерана на рынке систем охлаждения.

Модель CoolViva строится по ставшей уже классической идеологии «сэндвич-систем», сдобренных тепловыми трубками, и имеет в своем составе два алюминиевых радиатора 120х83х12 мм — фронтальный и тыльный, два алюминиевых теплообменных блока (один из них служит теплосъемником, монтируемым на VPU, другой — теплообменником, обеспечивающим развитой термоконтакт тепловой трубки и тыльного радиатора), монтажную рамку с вентилятором типоразмера 60х60х10 мм, комплект крепежа и U-образную тепловую трубку диаметра 6 мм.

Конструкция кулера CoolViva получается весьма занятной и продвинутой в техническом отношении, но, к сожалению, она все-таки не лишена ряда недостатков. Первейший бич подобных систем — чрезвычайно трудоемкая инсталляция, которая требует от пользователя предельной собранности и аккуратности. Достаточно только упомянуть, что при установке CoolViva необходимо будет затянуть целых 16(!) винтов — это уже о многом скажет. Нельзя оставить без внимания и активные манипуляции с термопастой, немалые объемы которой нужно размещать в местах сочленения теплообменных блоков с радиаторами и тепловой трубкой, а также необходимость тщательной «калибровки» дислокации теплообменных блоков относительно друг друга, чтобы верно поставить тепловую трубку в соответствующих пазах радиаторов. В общем, скучать не придется, определенно! И как результат, итоговая тепловая эффективность CoolViva на деле будет зависеть в большей мере от аккуратности пользователя, чем от собственных технических параметров.

Тем не менее, даже после самой терпеливой сборки CoolViva оказывается не в состоянии вытянуть тепловую эффективность на передовые рубежи — хотя кулер демонстрирует истинную малошумность и существенно превосходит штатную систему охлаждения видеочипа по соотношению эффективность-шум, по-настоящему привлекательную функциональность проявить он все-таки не может. К тому же, в ущербном положении здесь работает подсистема памяти видеокарты — чипы памяти становятся заблокированными фронтальным и тыльным радиаторами и испытывают серьезный нагрев. Как ни крути, хорошей тепловой эффективности получить от CoolViva не удастся.

GlacialTech NorthPole 1000

На очереди — кулер NorthPole 1000 от компании GlacialTech, снискавшей признание и почет своими экономичными, но в то же время высокоэффективными системами охлаждения. Для GlacialTech это дебютный продукт в категории VPU-кулеров. Но какой!

Как известно, все гениальное просто. Конструктив NorthPole 1000 пусть не дословно, но с достаточно высокой степенью точности вторит этому авторитетному принципу. Действительно, зачем огород городить, проектируя замысловатые и хитросплетенные конфигурации, когда можно пойти по уже давно проторенному пути?! Просто взять и объединить несколько вполне стандартных радиаторов с типическим пластинчатым оребрением большой площади, термически связав их парой тепловых трубок? Так специалисты GlacialTech и поступили, не мудрствуя лукаво — NorthPole 1000 образует изящную комбинацию трех теплообменных блоков-радиаторов, гармонично дополняющих друг друга. Основной из них (68х65х29 мм, монтируется на VPU) играет роль первичного теплорассеивателя и теплосъемника для тепловых трубок, а два других с габаритами 30х69х17 мм служат вторичными теплорассевателями (окончания тепловых трубок работают на конденсацию), обеспечивая минимизированное термическое сопротивление всей конструкции в целом.

Как результат, совместно со специализированным вентиляторным модулем GT-F1, объединяющим два тихоходных вентилятора типоразмера 80х80х15 мм со скоростью вращения крыльчатки 1000 об/мин, получаем в лице NorthPole 1000 слаженный дуэт с хорошим теплообменным потенциалом: кулер демонстрирует высокую тепловую эффективность и выдает на гора наилучшее соотношение эффективность-шум. Под его опекой очень неплохо чувствует себя также и подсистема памяти видеокарты — чипы памяти радиаторами не блокируются и принимают эффективный продув со стороны модуля GT-F1.

Что касается инсталляции, то NorthPole 1000 здесь вне конкуренции: такой простой и удобной установкой не может похвастаться ни один из его сегодняшних соперников. Достаточно закрепить радиатор на карте двумя винтами (сделать это можно даже без помощи отвертки), смонтировать вентиляторный модуль в близлежащий слот и подсоединить питание — все, видеокулер в полной боевой готовности! Как говорится, просто и со вкусом. Причем, во всех отношениях — и в чисто техническом, и в плане эксплуатационной эргономики. Так держать, ребята!

Как выбрать видеокарту для компьютера

При выборе видеокарты нужно обратить внимание не только на её производительность, но и на совместимость с остальным «железом» компьютера, а также программными графическими технологиями.

Содержание

Как выбрать видеокарту для компьютера: на какие характеристики нужно обратить внимание

При выборе видеокарты следует обратить внимание на следующие параметры:

Разработчик и производитель устройства;

Количество, частота и тип видеопамяти;

Разъемы видеокарты – внешние и дополнительного питания.

Ну, разумеется, стоит помнить о совместимости с остальными аппаратными компонентами компьютера.

Нижеследующая информация справедлива для настольных конфигураций. Для ноутбука видеокарту выбрать практически невозможно из-за особенностей мобильных компьютеров.

Какого производителя видеокарт выбрать

Современный рынок видеокарт представлен в основном двумя разработчиками – NVIDIA и AMD. Первые тесно сотрудничают с разработчиками игр, и потому модели за их авторством часто поддерживают уникальные графические технологии. Кроме того, видеокарты NVIDIA GeForce отличаются хорошей энергоэффективность и повышенной производительностью.

Зато видеокарты AMD значительно дешевле и лучше подходят для майнинга.

Однако AMD и NVIDIA – это именно разработчики, которые выпускают только чипы. Производством самих видеокарт занимаются другие компании. И именно от них зависит, насколько долговечным будет это устройство. Среди производителей видеокарт наиболее хорошо себя зарекомендовали компании ASUS, Gigabyte и MSI.

Интерфейс

Практически все современные видеокарты подключаются к компьютеру через интерфейс (разъем) PCI-E. Ранее также встречались модели, которые присоединялись через AGP или PCI, однако они не обеспечивают достаточной скорости обмена данными и поэтому сохранились только в очень старых компьютерах.

Выбирая видеокарту, необходимо обратить внимание на поколение интерфейса PCI-E, установленного на материнской плате – 2.0, 2.1 или 3.0. Желательно, чтобы оно было одинаковым у обоих устройств. В противном случае скорость обмена данными будет «урезаться» до минимально поддерживаемой одним устройством.

То есть, если воткнуть видеокарту PCI-E 2.0 в слот PCI-E 3.0, то максимальная скорость обмена данными будет соответствовать стандарту PCI-E 2.0.

Видеопроцессор

Видеопроцессор – один из двух параметров, которые определяют производительность видеокарты. Он являет собой вычислительный модуль, состоящий из вычислительных ядер (которые также называются шейдерными блоками и могут быть не только аппаратными, но и программно-аппаратными, как в технологии NVIDIA CUDA).

Чем выше количество шейдерных блоков и тактовая частота видеопроцессора, тем выше его производительность. Например, у наименее мощных графических ускорителей до 500 вычислительных ядер, а частота – до 1100МГц, вследствие чего на них практически невозможно запустить современные игры. А вот у топовых видеокарт число шейдерных блоков уже перевалило за 3500, а тактовая частота – за 1700 МГц.

Объем, тип и частота видеопамяти

Видеопамять – второй параметр, который определяет производительность видеокарты. Чем её больше, тем, соответственно, лучше. Однако объем – не единственный параметр, на который нужно обратить внимание.

При выборе видеокарты нужно обратить внимание на следующие параметры видеопамяти:

Частота (или хотя бы пропускная способность);

Наиболее оптимальный тип видеопамяти для карт, которые предполагается использовать в современных играх – GDDR5. GDDR3 подойдет только для очень старых проектов. На топовых картах от NVIDIA можно встретить память GDDR5X, а от AMD – HBM.

Производительность видеопамяти измеряется в частоте и ширине шины передачи данных. Вместе они формируют такой параметр, как пропуская способность. И именно она определяет, как быстро процессор видеокарты будет обмениваться данными с видеопамятью.

Целесообразно покупать видеокарты с пропускной способностью от 224 Гб/с. Для топовых моделей лучше взять от 320 Гб/с.

Объем видеопамяти определяет, как много элементов изображения способна обработать карта. Поэтому современные игры с высокой детализацией требуют как минимум 4 ГБ видеопамяти. Однако стоит предусмотреть будущее использование и взять модель с 6 ГБ или даже большим объемом – именно она «потянет» проекты, чей релиз только запланирован.

Важный момент: если планируется использование 4K-монитора, то 8 ГБ – в принципе минимальный объем памяти видеокарты, которая будет оправлять на него сигнал (правда, это справедливо только для игр).

Энергопотребление

Чем выше производительность (мощность) видеокарты, тем более она потребляет энергии и тем сильнее греется. Так, топовые современные модели потребляют до 250 Вт. Этот параметр нужно учесть при выборе не только видеокарты, но и блока питания компьютера – суммарное потребление комплектующих системного блока не должно превышать мощность блока питания.

Охлаждение

Охлаждение видеокарт бывает пассивным и активным. Первое подразумевает, что на чип устанавливается только радиатор, без вентилятора. Оно требует, чтобы в кулере была проработана система охлаждения – в виде кулеров или жидкостной системы. В противном случае видеокарта быстро перегреется и выйдет из строя.

Активное охлаждение бывает двух типов – обычное и турбинное. Обычное являет собой систему из радиатора, тепловодов и кулера (а то и нескольких). Турбинное наиболее эффективно – оно быстро охлаждает видеокарту. Однако при нагрузке оно может вызывает сильный гул и шум.

При недостаточной работе охлаждения может уменьшиться эксплуатационный период видеокарты, она перегреется и выйдет из строя. Кроме того, при повышении температуры наблюдается так называемый троттлинг – временное падение производительности.

Наиболее целесообразно приобретать видеокарты, оснащенные хорошей системой охлаждения – радиатором, двумя вентиляторами-кулерами и массивными тепловодами (металлическими трубками). Если уровень шума не имеет значения (при хорошей звукоизоляции комнаты и игре в наушниках), можно взять видеокарту с турбинной системой охлаждения.

Желательно, чтобы температура работы видеокарты не превышала 80 градусов.

Размер видеокарты

Современные видеокарты выпускаются в двух вариантах – занимающие один слот и два. Первые отличаются сниженной толщиной и поэтому могут устанавливаться в высоконагруженных периферийными устройствами конфигурациях. Но при этом такие видеокарты из-за слабой или зачастую отсутствующей системы охлаждения не слишком производительны.

Игровые же видеокарты в подавляющем большинстве случаев двухслотовые, и это стоит учесть при планировании корпуса.

Разъемы

Также нужно обратить внимание на разъемы, которыми оснащается видеокарта.

Внешние разъемы

Внешние разъемы предназначены для подключения монитора. От того, какими коннекторами оснащается видеокарта, зависит в том числе и максимальное разрешение дисплея:

VGA – наиболее старый, аналоговый разъем. Современные видеокарты им практически не оснащаются;

DVI – некогда бывший стандартом, теперь устаревающий разъем. Необходим для подключения большинства выпущенных в 00-х и начале 10-х годов мониторов;

HDMI – актуальный мультимедийный стандарт. Передает не только видео, но и аудио. Встречается в подавляющем большинстве видеокарт, мониторов, телевизоров и других устройств;

DisplayPort – наиболее современный стандарт. Предназначен для подключения игровых или специальных мониторов с разрешением в 4K и частотой обновления выше 60 Гц.

Внутренние разъемы дополнительного питания

Подавляющему большинству современных видеокарт питания, которое приходит от порта PCI-E, недостаточно. Требуется дополнительное. Такие видеокарты оснащаются 6- или 8-пиновым разъемом питания, к которому подключается соответствующая шина от блока питания.

Если блок питания менять не планируется, требуется посмотреть, какой шиной он оснащается. Для старых компьютеров можно использовать переходник MOLEX-PCI-E.

Совместимость с процессором

Чтобы раскрыть потенциал видеокарты, требуется, чтобы она была полностью совместима с процессором. Самостоятельно точно определить степень совместимости сложно – нужно учитывать разрядность и частоту уймы шин. Однако можно сделать это приблизительно.

Актуальные топовые видеокарты требуют топовых процессоров (i5 или i7 текущего или прошлого поколения.

«Средние» карты требуют средних процессоров (i3, i5 текущего или предыдущих).

Для слабых видеокарт нужны слабые процессоры.

При установке слишком мощной видеокарты на «слабую» конфигурацию (и наоборот, при установке «слабой» видеокарты на слишком мощную конфигурацию) производительность видеокарты будет уменьшена.

Резюме

При выборе видеокарты необходимо строго определить цели, для которых она будет использоваться – игра ли это в современные проекты прямо сейчас, отсутствие необходимости в апгрейде в ближайшие несколько лет или просто вывод изображения на экран. Также не стоит впадать в крайности. Приобретать топовые видеокарты за огромные суммы (например, флагман 2017 года NVIDIA Titan XP стоит 89 тысяч рублей) и использовать их для пары матчей в Overwatch в неделю практически нет смысла – но, сэкономив, можно лишить себя удовольствия от современных игр.

Есть смысл просто раз в 2-3 года приобретать «среднюю» видеокарту, проводя апгрейд компьютера. Тогда и расходы будет не слишком высокими.

И, разумеется, важно оценить совместимость компьютера с устанавливаемой в него видеокартой. Причем крайне низкая производительность – не единственная проблема, которая может быть вызвана несовместимостью. В крайних случаях видеокарта может просто не запуститься – например, из-за нехватки питания.

В следующих статьях наши эксперты рассказывают, как правильно выбрать блок питания для компьютера, секреты выбора звуковой карты и полное руководство по выбору клавиатуры для настольного компьютера.

Модернизация системы охлаждения видеокарт с помощью бекплейта

Надежное охлаждение видеокарт способствует увеличению времени их работы без поломок, улучшает стабильность работы рига и позволяет использовать более высокие частоты памяти и ядра ,что положительно сказывается на хешрейте GPU.

Штатные системы охлаждения видеокарт не всегда имеют оптимальную конструкцию. В особенности это касается самых дешевых одновентиляторных и двухкулерных (правильнее сказать двухвентиляторных) моделей.

В летнее время и даже зимой в помещениях с плохой вентиляцией такие видеокарты перегреваются и часто из-за этого выходят из строя.

Существует довольно простое и дешевое решение, которое может обеспечить снижение температуры видеокарты на несколько градусов — это установка бэкплейта (backplate) из материала, хорошо проводящего тепло.

Рассмотрим подробнее, как можно улучшить охлаждение видеокарты при майнинге с помощью установки металлического бекплейта — дополнительной охлаждающей пластины с задней стороны платы.

Заводские бекплейты, продающиеся в магазинах для моддинга

На aliexpress и в специализированных компьютерных магазинах можно найти множество бекплейтов для моддинга.

Пример бекплейтов для видеокарт r9 290/r9 390, продающихся на Алиэкспресс:

Как видно на скриншоте, заводской декоративный бекплейт стоит 20 долларов. За эти же деньги можно сделать несколько задних пластин с хорошими охлаждающими свойствами из алюминия и даже из меди.

На некоторых сайтах можно заказать изготовление бекплейта (например, https://www.v1tech.com/), но, как правило, цены на них (в районе 50 usd за 1 экземпляр) являются неадекватными для майнеров с большим количеством GPU.

Все же сайты ,продающие бекплейты, могут оказаться полезными и для кулибиных, изготовляющих пластины самостоятельно.

В случае внимательного изучения страницы товара можно найти размеры заводского изделия и определить/перенести на шаблон размещение на нем отверстий для крепления. Это избавит от долгого процесса измерения размеров и вычисления мест размещения крепежа/термопрокладок.

Заводские размеры бекплейта для референсных плат r9 290:

Самостоятельное изготовление backplate для видеокарт из алюминиевых/медных пластин или радиаторного профиля

Как правило, производители используют одни и те же платы для моделей видеокарт разных ценовых диапазонов. Это позволяет без труда установить бекплейт на самую дешевую видеокарту, взяв заводскую пластину от старшей модели этой серии.

Несмотря на кажущуюся простоту такого решения, для майнинга оно не является оптимальным.

Это связано с тем, что обычно производители делают задние пластины видеокарт исключительно в декоративных целях. Они часто сделаны из пластика, который имеет плохую теплопроводность и поэтому такой backplate даже ухудшает охлаждение конкретного экземпляра GPU.

Конечно, такая пластина приносит определенную пользу в виде повышения жесткости платы видеокарты, но по большому счету она бесполезна. Если есть возможность, то такие бекплейты можно использовать в качестве шаблона для изготовления более серьезных охлаждающих пластин из алюминия или меди.

Для изготовления самодельного охлаждающего бекплейта нужно иметь следующие вещи (не считая инструментов и прямых рук):

• материал для изготовления задней пластины (медь или алюминий);
• термопроводящие прокладки;
• тонкий электроизолирующий пластик, желательно негорючий и самоклеющийся;

В качестве изолирующего малогорючего материала для приклеивания между платой и платиной можно использовать широкую термостойкую изоленту, лучше всего термостойкий скотч Kapton (каптоновая лента), который выдерживает температуру до 260 °C:

• винты/крепеж для прижатия бекплейта в штатные отверстия на плате видеокарты.

Весь процесс изготовления самодельной охлаждающей задней пластины для видеокарты можно условно разбить на следующие этапы:

1.Измерение/уточнение размеров бекплейта. На этом этапе нужно точно измерить ширину и длину задней части платы видеокарты, сделать чертеж бекплейта;

Чертеж бекплейта с местами сверления крепежных отверстий для видеокарты EVGA GTX 770:

2. Перенос чертежа на заготовку, изготовление шаблона с точно нанесенными отверстиями для крепежа, местами наклеивания термопрокладок в места прижатия бекплейта к горячим местам на плате (в районе ядра GPU, местах крепления чипов памяти и системы питания).

Главное на этом этапе определиться с видом, количеством и размерами материала, который будет приобретаться для изготовления пластин (толщиной, длиной и шириной), а также толщины/длины/типа термопрокладок.

Места для нанесения термопрокладок должны совпадать с местами наибольшего нагрева видеокарты:

При расчете толщины бекплейта желательно предусмотреть возможный апгрейд и будущий переход на водяное охлаждение, в том числе для включения майнинг рига в систему отопления/нагрева воды (теплообмен с бойлером косвенного нагрева).

Возможный вариант upgrade системы охлаждения видеокарт рига:

3. Проверка и уточнение размеров бекплейта для соблюдения на следующем этапе принципа «Семь раз отмерь, один раз отрежь»;

4. Покупка необходимых материалов/комплектующих;

5. Разметка приобретенного материала и его порезка, зенковка, сверление необходимых отверстий, шлифовка;

Зенковка отверстий при изготовлении самодельного бекплейта на уже отпиленной алюминиевой платине с наклеенным шаблоном (источник на youtube):

6. Проверка совпадения мест установки крепежа с платой видеокарты;

В местах крепления бекплейта стоит установить проставки с толщиной, равной толщине термопрокладок:

7. Наклеивание термопрокладок в местах интенсивного тепловыделения;

Крепление термопрокладок между задней частью платы видеокарты и бекплейтом:

8. Наклеивание изолирующего негорючего материала в местах возможного примыкания охлаждающей пластины к плате видеокарты. Эту операцию нужно производить по всей площади пластины в местах, свободных от термопрокладок, так как при неблагоприятном стечении обстоятельств (а оно обязательно случиться) может произойти короткое замыкание через металлический токопроводящий материал самого бекплейта.

9. Сборка бекплейта и видеокарты

Для изготовления качественного бекплейта лучше использовать медные пластины толщиной от 3 мм, так как медь имеет намного лучшую теплопроводность, чем алюминий. Но при расчете нужно принимать во внимание цену. Может оказаться более выгодным взять толстый алюминиевый радиаторный профиль и сделать из него заднюю пластину. В этом случае эффективность охлаждения может оказаться выше благодаря большей массе алюминиевой конструкции по сравнению с довольно тонкой медной пластиной.

С другой стороны, значительно легче организовать крепление относительно тонкой медной пластины на заднюю часть видеокарты. Для этого не стоит использовать даже качественный двусторонний термоскотч, так как он не обеспечит надежного прилегания бекплейта к самым горячим местам карты. Это лучше делать через хорошо прижимающиеся термопрокладки.

Можно сделать комбинированную конструкцию с медной пластиной в самых горячих местах и прикрепленной к ней алюминиевой частью, но изготовление такой конструкции в кустарных условиях будет довольно сложным.

Если видеокарты в летнее время плохо охлаждаются, то на бэкплейте стоит сделать вырез для графического процессора и отверстия для крепления дополнительного вентилятора/элемента Пельтье с обратной стороны карты в районе ядра GPU.

Пример заводского бекплейта для Rtx2070:

Заключение

Установка на видеокарту самостоятельно изготовленного охлаждающего бекплейта относительно дешева и позволяет добиться следующих преимуществ:

• значительно улучшается система охлаждения видеокарты и падает ее температура. При этом не появляется дополнительного шума/потребления электричества от работы вентиляторов;
• при правильном монтаже улучшается жесткость платы видеокарты ,что положительно сказывается на ее долговечности и уменьшает вероятность выхода из строя из-за температурного изгиба и ухудшения контакта/отпадания деталей gpu из-за этого;
• у видеокарты появляется дополнительная защита от механических повреждений и неблагоприятных внешних воздействий. Уменьшается вероятность попадания влаги на заднюю часть видеокарты и вследствие этого снижается возможность появления окислов, паразитных электрических цепей/замыканий на видеокарте;
• процесс самостоятельного изготовления бекплейта повышает уровень знаний и жизненного опыта, что само по себе является ценным приобретением.