Огляд і тестування відеокарти PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC

Комплектуючі з неординарними системами охолодження завжди привертають підвищену увагу, особливо якщо мова йде не про черговий варіант повітряного кулера, а про СВО. Ще років п'ять тому наявність циркулюючої рідини усередині комп'ютера автоматично зараховувала вас до кола оверклокерів та інших ентузіастів. Сьогодні ж ситуація кардинально змінилася, а СВО перестала бути дивиною в складі настільних конфігурацій. Та й самі компанії, які займаються розробкою й випуском комплектуючих, усе частіше звертаються до її послуг. Взяти хоча б потужні процесори із сімейств Intel Ivy Bridge-E або AMD Vishera, для охолодження яких виробники настійно радять використовувати системи з рідким холодоагентом. Але деякі компанії пішли ще далі, наприклад, двохчіпова відеокарта AMD Radeon R9 295X2 відразу ж із заводу оснащена СВО. І на наш погляд, дана тенденція надалі буде тільки рости, оскільки повітряні кулери вже не завжди в стані впоратися зі зростаючим тепловиділенням сучасних комплектуючих.

Хорошим підтвердженням цих слів є графічний адаптер PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC, який з самого початку оснащений водоблоком. Однак перед тим як перейти безпосередньо до його огляду, ми б хотіли більш детально зупинитися на перевагах і недоліках систем водяного охолодження, зібраних вручну з окремих компонентів.

Чому ми робимо таке уточнення? Справа в тому, що заводські СВО закритого типу дуже рідко за своєю ефективністю перевершують повітряні кулери, найчастіше поступаючись їм за показником «ціна/можливості». Дійсно вартих результатів можна досягнути лише при складанні СВО з окремих компонентів. Отже, давайте коротенько розглянемо, які ж переваги несе даний тип охолодження для користувача.

1. Відмінне охолодження

У заводських СВО закритого типу, як правило, водоблок сполучений з помпою в маленькому корпусі, що робить ці компоненти малоефективними. Використання ж помпи окремо від водоблока значно поліпшує показники СВО, оскільки в цьому випадку можна суттєво збільшити її потужність, а виходить, швидкість циркуляції рідини в контурі. Також це дозволяє використовувати більш масивний водоблок з повноцінною внутрішньою мікроканальною структурою.

2. Відведення гарячого повітря за межі корпусу

При використанні стандартних кулерів, гаряче повітря в основному перебуває усередині корпусу. Тому при складанні системи з потужних комплектуючих необхідно добре продумати, як швидко й ефективно виводити його за межі системного блока.

У випадку використання СВО така проблема відпадає сама собою, оскільки теплообмін тут здійснюється за рахунок радіатора. А його можна закріпити на верхній стінці корпусу або ж взагалі винести за межі системного блока.

3. Низький рівень шуму

У зв'язку з особливостями конструкції СВО, вони мають більш низький рівень шуму в порівнянні з їхніми повітряними аналогами, особливо при максимальних навантаженнях. Справа в тому, що для прискорення передачі тепла від холодоагенту до зовнішнього середовища досить створити лише невеликий потік повітря для обдування ребер радіатора. До того ж ефективність усієї СВО можна збільшувати різними способами, наприклад, встановлювати потужнішу помпу або радіатор більших розмірів. Тоді як у повітряному кулері для цих цілей доведеться піднімати швидкість обертання вентиляторів, що в кожному разі приведе до зростання рівня шуму.

4. Хороша масштабованість

Цей пункт випливає із трьох попередніх. Універсальність і взаємозамінність компонентів СВО дозволяє легко нарощувати її ефективність, а також змінювати конфігурацію при додаванні в систему нових комплектуючих або у випадку їхньої заміни.

5. Поле для експериментів

І нарешті, складання власної СВО – досить приємний і захоплюючий процес, де можна проявити себе в якості інженера й дизайнера. Ніщо не заважає вам експериментувати з різними складовими системи охолодження і її зовнішнім виглядом. Наприклад, використовувати автомобільні радіатори або промислові помпи, робити власні водоблоки, змінювати холодоагенти, виносити компоненти системи далеко за межі комп'ютера та багато чого іншого. А хороше підсвічування й охайне прокладення трубок перетворить ваш корпус у привабливий і оригінальний модінг-проект.

Однак є у СВО й один недолік, який часто перекреслює описані вище переваги. Мова йде про високу вартість компонентів. Для складання одноконтурної СВО з охолодженням процесора та графічного адаптера доведеться витратитися на суму близько 250-300 доларів США, що рівно приблизній вартості новенької відеокарти рівня NVIDIA GeForce GTX 760. Однак, знову ж, згадайте про пункт «Поле для експериментів», адже завжди можна використовувати б/в компоненти або ж удосконалити старі. Як кажуть, було б бажання, а можливості завжди знайдуться.

А тепер давайте ближче познайомимося з героєм даного огляду, графічним адаптером PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC, і подивимося як він вписується в загальну концепцію СВО.

Специфікація:

Упаковка та комплект поставки

Відеокарта PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC постачається в коробці зі щільного картону, яка забезпечує захист від ударів і можливих механічних пошкоджень. Упаковка має барвисте оформлення, стилізоване під поверхню льоду. Крім назви графічного адаптера, на лицьовій поверхні можна також виявити ряд логотипів, які повідомляють про наявність 4-х ГБ пам'яті стандарту GDDR5, підтримку технології AMD Eyefinity, роздільної здатності 4K (Ultra HD), API DirectX 11.2 та інтерфейсу PCI Express 3.0.

У верхній частині розташовані маленька піктограма із зображенням водоблока та напис «Overclocking», які нагадують, що ми маємо справу з відеокартою із оптимізованими параметрами та обладнаною поліпшеною системою охолодження.

На звороті коробки, крім списку технічних параметрів і стандартних технологій компанії AMD, можна також виявити й короткі відомості, які стосуються безпосередньо моделі PowerColor AXR9 290X 4GBD5-WMDH/OC. Окрема увага приділена опису цифрової підсистеми живлення, у якій використовуються високоефективні елементи: твердотільні конденсатори, феритові дроселі та мікросхеми, виконані за технологією DirectFET.

Однак найбільший інтерес все-таки викликає система охолодження, яка тут представлена водоблоком типу full cover. За словами виробника, температура GPU під навантаженням не перевищує 60°С. Що ж, досить вражаючий показник, який ми обов'язково перевіримо трохи пізніше під час тестування.

У коробці з тестованим рішенням ми також виявили:

• посібник користувача;
• диск із драйвером та утилітами;
• перехідник живлення з 6-контактного на 8-контактний роз’єм PCIe;
• набір прокладок, фітингів і затискачів для трубок діаметром G3/8" і G1/2";
• шестигранну кутову викрутку;
• килимок для мишки з логотипом серії PowerColor LCS.

Даний комплект поставки можна назвати оптимальним для відеокарти подібного класу. Відзначимо наявність перехідника з 8-контактним роз’ємом PCIe, що дозволить легко підключити графічний адаптер, навіть якщо блок живлення не оснащений необхідним конектором.

Зовнішній вигляд

Зовні модель PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC відрізняється від аналогічних рішень з повітряними кулерами. Замість традиційних вентиляторів і пластмасового кожуха ми тут можемо спостерігати суцільну металеву поверхню, яка повністю закриває лицьову сторону текстоліту.

Зворотна сторона відеокарти також схована за металевою пластиною, яка крім додаткового охолодження виконує ще одну важливу функцію - забезпечує хорошу жорсткість усієї конструкції та запобігає провисанню заднього краю графічного адаптера.

Використання нестандартної системи охолодження позначилося на розмірах моделі PowerColor AXR9 290X 4GBD5-WMDH/OC. Вони тут становлять 281 х 137 мм (згідно з вимірами, зробленими у тестовій лабораторії) проти 290 х 112 мм в «референсного» аналога AMD Radeon R9 290X.

У корпусі графічний адаптер перекриє всього лише два слоти для карт розширення. Однак на світлинах добре видно, що якби не бажання виробника обладнати новинку великою кількістю роз’ємів для виведення зображення, то модель PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC легко могла б вийти однослотовим пристроєм.

Для виведення зображення передбачений наступний набір інтерфейсів:

• 2 х DL DVI-D;
• 1 х HDMI;
• 1 х DisplayPort.

Він повністю збігається з еталонним рішенням і для відеокарти такого рівня є найбільш вдалим, оскільки забезпечує комфортне підключення різних моніторів і телевізорів, а також полегшує організацію мультиекранних систем. Відзначимо, що всі інтерфейси є цифровими, тому аналогові дисплеї сюди підключити не вдасться.

Підтримуються наступні роздільні здатності:

• HDMI / DisplayPort - до 4096 x 2160;
• DVI-D - до 2560 x 1600.

Друкована плата та елементна база

Друкована плата моделі PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC повністю повторює «референсний» дизайн, включаючи підсистему живлення.

Тут вона виконана за еталонною для рішень AMD Radeon R9 290X 7-фазною схемою (5+1+1 для графічного процесора, чіпів пам'яті та PLL відповідно) під керуванням ШІМ-контролера IR3567B. Він оснащений підтримкою протоколів зв'язку I2C / SMBus / PMBus, за допомогою яких здійснюється контроль температури, напруги живлення, сили струму та енергоспоживання. Крім того, у ньому реалізовані всі основні типи захистів і ряд сучасних технологій енергозбереження (в тому числі передбачене відключення фаз живлення під час простою). У вузлах фільтрації вихідних напруг також використовуються якісні компоненти, які включають твердотільні конденсатори та котушки з феритовими сердечниками в закритих корпусах.

Силова частина DC-DC перетворювачів складається з мікросхем IR6894 і IR6811, побудованих за технологією DirectFET. Дані елементи виконані в тонкому корпусі з металевою кришкою та містять у собі транзистор і діод. Таке компонування позитивним чином позначається на їхній ефективності та нагріванні під час експлуатації. Драйвери фаз живлення GPU винесені на зворотну сторону текстоліту й охолоджуються великою алюмінієвою пластиною, про яку ми згадували раніше.

Крім слоту PCI Express х16, живлення новинки забезпечується через два додаткові роз’єми: 6-контактний і 8-контактний, які розташовані на торці графічного адаптера. Відзначимо, що від'єднання конекторів PCIe досить зручне: водоблок ніяк не заважає цьому процесу. Роз’єми для підключення містків AMD CrossFireX відсутні, оскільки робота зв'язок із кількох AMD Radeon R9 290X реалізується на програмному рівні.

Із цікавих особливостей моделі PowerColor AXR9 290X 4GBD5-WMDH/OC також відзначимо наявність двох мікросхем із прошиваннями BIOS, перемикання між якими здійснюється за допомогою маленького повзунка на торці відеокарти. Дана можливість пригодиться під час експериментів з розгоном графічного адаптера та заміною коду BIOS.

В основі новинки лежить графічний чіп AMD Radeon R9 290X (AMD Hawaii XT), який виготовлений відповідно до норм 28-нм технологічного процесу. Він базується на мікроархітектурі AMD Graphics Core Next (GCN) і містить у собі 2816 універсальних шейдерних конвеєрів (потокових процесорів), 64 блоки растеризації та 176 текстурних блоків.

Частота роботи графічного ядра рівна 1060 МГц проти 1000 МГц в «референсної» моделі AMD Radeon R9 290X. Таким чином, внаслідок заводської оптимізації параметрів, приріст номінальної частоти роботи GPU становить 6%.

Пам'ять відеокарти PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC, загальний обсяг якої становить 4 ГБ, набрана з 16-ти чіпів ELPIDA W2032BBBG-6A-F. Їхня ефективна частота рівна 5400 МГц, тоді як в еталонної AMD Radeon R9 290X - усього лише 5000 МГц. Як бачимо, у цьому випадку заводський розгін трохи більший і становить 8%. До слова, точно такі ж мікросхеми використовуються на графічному адаптері ASUS GeForce GTX 780 POSEIDON PLATINUM і при цьому працюють на частоті 6008 МГц. Тому, швидше за все, 5400 МГц не є межею й у ході тестування нам вдасться перевершити це значення.

Обмін даними між графічним процесором і пам'яттю у відеокарті PowerColor AXR9 290X 4GBD5-WMDH/OC здійснюється за допомогою 512-бітної шини, при цьому пропускна здатність досягає 345,6 ГБ/с.

Система охолодження

Як уже було сказано на початку статті, традиційний повітряний кулер тут замінений на водоблок (модель EK-FC R9-290X). Він виготовлений словенською компанією EKWB, яка спеціалізується на випуску обладнання для СВО та широко відома серед ентузіастів комп'ютерної техніки. У цьому випадку водоблок належить до типу full cover, тобто охолоджує не тільки графічний процесор, але також чіпи пам'яті й силові елементи модуля VRM. З технічної точки зору така конструкція значно краща традиційних водоблоков і дозволить не переживати про перегрівання яких-небудь компонентів відеокарти. Особливо це актуально під час тривалої роботи при максимальних навантаженнях і розгоні.

Для більшої ефективності теплообміну водоблок виготовлений з міді й має мікроканальну структуру (діаметр капіляра − 0,6 мм). Зверху він повністю нікельований, а в деяких місцях покритий темною фарбою. В останньому випадку це є скоріше декоративним елементом. Полірування основи виконане досить добре, відбиток термопасти рівний, що ще раз підтверджує високу якість продукції компанії EKWB.

Чіпи пам'яті й силові елементи контактують із водоблоком через шар теплопровідного матеріалу на зразок «терможуйки».

Отвори у водоблоці мають різьбове з’єднання G1/4". Це найпопулярніший стандарт, тому під нього легко буде підібрати відповідні штуцера для приєднання контуру СВО. Крім того, у комплекті поставки вже є перехідники під внутрішній діаметр трубок G1/2" і G3/8", тому проблем із сумісністю бути не повинно.

Отвори для приєднання штуцерів зроблені перпендикулярно текстоліту. Таке розташування обране неспроста, оскільки воно значно спрощує організацію контуру СВО у випадку використання кількох відеокарт у режимі AMD CrossFireX.

А тепер давайте оцінимо ефективність роботи системи охолодження на практиці. Для моніторингу показників відеокарти використовувалася фірмова утиліта MSI Afteburner. Оскільки метою нашого тестування було дослідження можливостей саме відеокарти PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC, то в контур СВО був включений тільки її водоблок. Процесор прохолоджувався повітряним кулером, який ми традиційно використовуємо на нашому тестовому стенді. Характеристики інших компонентів СВО наведені нижче:

• помпа: зовнішня із продуктивністю 400 л/год;
• радіатор: 275 х 120 х 35 мм, який продувається двома 120-мм вентиляторами (1300 об/хв, 54,4 CFM);
• розширювальний бачок: обсяг 350 мл;
• холодоагент: дистильована вода.

При тривалому максимальному навантаженні температура графічного ядра не перевищувала позначку 58°С, що є чудовим результатом для продукту такого рівня. Для порівняння, на еталонній моделі AMD Radeon R9 290X з «турбіною» GPU прогрівався до 94°С. І навіть використання поліпшеної системи охолодження на основі 5-ти мідних трубок і 2-х 95 мм осьових вентиляторів, як на відеокарті ASUS Radeon R9 290X DirectCU II OC, не дозволяє їй і близько наблизитися до результату, зафіксованого в даному експерименті (85°С проти 58°С).

При відсутності навантаження частоти графічного ядра та пам'яті автоматично знижувалися, що приводило до їхнього меншого енергоспоживання та тепловиділення. При цьому температура графічного процесора не перевищувала 36°С. Зайво, напевно, нагадувати, що в обох випадках відеокарта PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC не видавала ні єдиного звуку.

Тестування