Огляд і тестування відеокарти MSI GeForce GTX 780 Lightning

Відеокарти із серії MSI Lightning завжди привертали підвищену увагу оверклокерів зі всього світу. Вони пропонують не тільки посилену підсистему живлення, високоякісну елементну базу та оригінальну систему охолодження, що вже стали стандартом для висококласних продуктів, але й ряд цікавих особливостей, покликаних допомогти користувачу досягнути максимальних результатів при розгоні. Адже неспроста світовий рекорд у синтетичному тесті 3DMark Fire Strike був встановлений з використанням зв'язки із двох відеокарт MSI GeForce GTX 780 Lightning. Оскільки мова в даному матеріалі піде саме про неї, то пропонуємо перейти безпосередньо до знайомства з новинкою та її особливостями.

 

Все цены на MSI+N780+Lightning

Як бачимо, перед нами практично повністю унікальна розробка компанії MSI, у якій інженери змінили все, починаючи із частотної формули і закінчуючи друкованою платою. По суті, єдиним, що ріднить героїню нашого огляду з еталонною відеокартою, є набір відеовиходів і саме графічне ядро NVIDIA GK110.

Що стосується частотної формули, то GPU працює на швидкості 980 МГц (приріст 13,6% щодо рекомендованих 863 МГц), а з урахуванням технології GPU Boost 2.0 середнє значення складе 1033 МГц замість 900 МГц. Відеопам'ять при цьому функціонує на номінальній частоті 6008 МГц.

Також MSI GeForce GTX 780 Lightning може похвалитися наявністю нової фірмової системи охолодження TriFrozr, поліпшеною елементною базою, усі компоненти якої відповідають концепції Military Class 4, і оригінальною друкованою платою. Однак про все по порядку, а поки що пропонуємо перейти до вивчення упаковки та комплекту поставки.

Упаковка та комплектація

На вітрині магазину ви без проблем помітите MSI GeForce GTX 780 Lightning завдяки її масивній коробці, оформленій у фірмових кольорах серії: жовтому та чорному. Найцікавішим елементом на лицьовій стороні є логотип «OC CERTIFIED». Його наявність підтверджує проходження новинкою стрес-тесту, застосовуваного для перевірки обладнання військового класу, на протязі 24 годин при температурі 45 градусів Цельсія. Таким чином, можна не сумніватися у високій надійності відеокарти. Також відзначимо девіз «Build to be perfect» - «Створений бути ідеальним», за допомогою якого виробник недвозначно натякає нам на те, що в коробці нас чекає дійсно бездоганний пристрій.

Зворотна сторона практично повністю відведена під опис ключових переваг новинки:

• TRIPLE FORCE ARCHITECTURE – ця концепція включає наявність світлового індикатора на бічній стороні відеокарти, який змінює свій колір залежно від рівня навантаження (<150 Вт – зелений, 150 – 210 Вт – синій, >210 Вт - червоний), фірмової системи охолодження із трьома незалежними вентиляторами, а також цифрової системи живлення, яка забезпечує більш точне керування напругою на ключових елементах відеокарти.
• MILITARY CLASS 4 COMPONENTS – елементна база новинки може похвалитися сертифікованими за військовим стандартом MIL-STD-810G компонентами, такими як: дроселі NEW SFC (SUPER FERRITE CHOKE) з відполірованою поверхнею для кращого розсіювання тепла, які здатні видати на 30% вищу силу струму при максимальному навантаженні і є на 10% більш енергоефективними; конденсатори HI-C CAP зі збільшеним терміном служби (залежно від температури та навантаження - від 22 до 200 років); конденсатори DARK SOLID CAP зі спеціальним покриттям, що захищає від іржі, і збільшеним терміном служби (залежно від температури та навантаження - від 10 до 57 років); мікросхеми DrMOS 4 з підвищеним рівнем енергоефективності; мідні польові транзистори COPPERMOS, які мають збільшений термін служби.
• AIRFLOW CONTROL TECHNOLOGY – застосування нового дизайну системи охолодження дозволило підвищити обсяг повітря, яке направляється на теплові трубки, збільшити площу радіатора та поліпшити відведення тепла від ключових компонентів відеокарти.
• SUPERPIPE TECHNOLOGY – 8-мм теплові трубки кулера TriFrozr здатні відводити тепло набагато швидше стандартних.
• DUST REMOVAL TECHNOLOGY – кулер має функцію автоматичного очищення від пилу, яка реалізована шляхом обертання вентиляторів у зворотну сторону в перші тридцять секунд після ввімкнення ПК.

Також виділимо кілька цікавих технологій, опис яких не помістився на упаковці:

• GPU Reactor - на звороті відеокарти встановлений спеціальний модуль під назвою GPU Reactor, який дозволяє відчутно знизити рівень пульсацій напруги живлення GPU – це повинно позитивно позначитися на розгінному потенціалі відеокарти.
• Twin BIOS & Enhanced Power – новинка може похвалитися наявністю двох мікросхем із прошиваннями BIOS. Перша з них призначена для повсякденного використання відеоприскорювача, активація ж другої суттєво розширює всі обмеження для максимального розгону (ліміт потужності графічного процесора збільшено з 200 до 900 Вт, максимальний струм підвищено з 240 до 800 А, зняте обмеження за показником TDP).
• NICKEL PLATED COPEER BASE – радіатор системи охолодження контактує із графічним ядром за допомогою мідної основи великої площі, покритої шаром нікелю.
• FORM-IN-ONE HEATSINKS – друкована плата оснащена двома низькопрофільними радіаторами. Перший (на лицьовій стороні) відповідає за охолодження польових транзисторів і відеопам'яті, у той час як другий (на звороті) підвищує жорсткість конструкції та служить у якості додаткового радіатора.
• MOS Sink – у комплекті з MSI GeForce GTX 780 Lightning постачається додатковий низькопрофільний радіатор для компонентів системи живлення, який може пригодитися у випадку використання екстремальних способів охолодження при розгоні.
• PROPELLER BLADE TECHNOLOGY – завдяки особливій формі лопатей, вентилятори генерують на 20% потужніший повітряний потік, ніж стандартні вертушки.
• 3x3 OC Kits – включає відразу три потрібні функції. По-перше, можливість підняття напруги живлення на графічному процесорі, мікросхемах пам'яті та блоці PLL. По-друге, систему моніторингу та контролю температури зазначених компонентів. По-третє, спеціальні роз’єми V-Check Points, які забезпечують можливість прямого вимірювання напруг даних компонентів, використовуючи мультиметр.
• Gold Plated Connector – роз’єми всіх зовнішніх інтерфейсів виготовлені з використанням золота для підвищення якості передачі сигналів і запобігання корозійних процесів.
• Independent Fan Control – у системі охолодження новинки присутні три вентилятори, керування роботою яких здійснюють два контролери. Перший відповідає за швидкість обертання двох крайніх пропелерів, а другий – центрального. Для втілення можливостей роздільного керування частотою обертання лопатей вентиляторів була розроблена спеціальна утиліта VGA FAN CONTROL, яка призначена винятково для даної новинки.

Список системних вимог до комп'ютера, у який планується встановлення MSI GeForce GTX 780 Lightning, розташований на одній із бічних сторін упаковки. Виходячи із цих рекомендацій, блок живлення повинен мати потужність не менше 600 Вт, видавати мінімум 42 А по лінії живлення +12В та підтримувати два 8-контактні кабелі живлення PCI Express.

Як бачимо, конструкція упаковки виконана на зразок скриньки, у якій сама відеокарта лежить у верхньому відділенні, а комплект поставки знаходиться в ящику, що висувається.

У комплекті з моделлю MSI GeForce GTX 780 Lightning постачаються:

• два перехідники для живлення;
• перехідник з DVI на D-Sub;
• місток 2-way NVIDIA SLI;
• додатковий радіатор для охолодження силових елементів;
• набір перехідників для підключення мультиметра;
• посібник користувача та сертифікат якості.

Охарактеризувати подібний набір аксесуарів можна як «оптимальний» для високорівневого рішення.

Для виведення зображення на графічному адаптері MSI GeForce GTX 780 Lightning передбачений еталонний набір відеовиходів:

• 1 х DVI-I;
• 1 х DVI-D;
• 1 х HDMI;
• 1 х DisplayPort.

Аналогові монітори пропонується підключати за допомогою комплектного перехідника.

Підтримуються наступні роздільні здатності:

• цифрова - до 4096 x 2160;
• аналогова - до 2048 x 1536.

Зовнішній вигляд і елементна база

Як і належить флагманському рішенню, друкована плата відеокарти MSI GeForce GTX 780 Lightning має повністю модифікований дизайн. При цьому інженери тайванської компанії підсилили ряд підсистем, які безпосередньо впливають на досягнення високих результатів при розгоні та сприяють підвищеній стабільності роботи новинки.

Живлення тестованої відеокарти виконане за посиленою двадцятифазною схемою (шістнадцять фаз для GPU, три для чіпів пам'яті й одна для PLL), у той час як еталонна версія включає тільки вісім фаз. Що ж стосується елементної бази, то згідно з концепцією Military Class 4 використовуються дроселі NEW SFC, конденсатори HI-C CAP і DARK SOLID CAP, мікросхеми DrMOS 4, а також польові транзистори COPPERMOS. Усі вони відрізняються підвищеною якістю та надійністю, підтвердженими отриманим сертифікатом відповідності нормам військового стандарту США MIL-STD-810G.

Ще однією унікальною особливістю графічного адаптера MSI GeForce GTX 780 Lightning є використання двох ШІМ-контролерів. Мікросхема CHil 8318 застосовується для ефективного керування фазами живлення графічного ядра. Її ми бачили в складі MSI GeForce GTX 680 Lightning і MSI GeForce GTX 770 Lightning. Відзначимо, що даний контролер підтримує активне перемикання фаз для оптимізації рівня енергоспоживання відеокарти.

Друга мікросхема – IR 3897 – використовується винятково для керування фазами живлення мікросхем пам'яті. Такий підхід дозволяє збільшити точність і стабільність роботи графічного процесора та відеопам'яті, а також поліпшити їхній розгінний потенціал.

Живлення відеокарти, крім слота PCI Express х16, здійснюється за допомогою двох додаткових 8-контактних роз’ємів PCIe, хоча еталонний дизайн передбачає використання одного 6-контактного та одного 8-контактного роз’ємів. При цьому інженери компанії MSI організували все таким чином, що графічний процесор і модулі пам'яті одержують необхідне живлення прямо від двох 8-контактних роз’ємів, а блок PLL – від слота PCI Express x16. Традиційний же дизайн передбачає використання роз’єму PCI Express 3.0 x16 для забезпечення живлення не тільки блоку PLL, але й частини відеопам'яті. Таким чином, підвищується розгінний потенціал цих компонентів і зменшується навантаження на материнську плату.

Відзначимо, що якщо ваш блок живлення позбавлений 8-контактних роз’ємів, ви можете скористатися комплектними перехідниками. Окремої подяки компанія MSI заслуговує за турботу про користувачів, адже підключення та відключення кабелів живлення проходить без яких-небудь проблем.

Для реалізації підтримки технології NVIDIA SLI на MSI GeForce GTX 780 Lightning використовуються два конектори для відповідних містків, які дозволяють поєднувати від двох до чотирьох графічних прискорювачів для спільних розрахунків графічних ефектів. Нагадаємо, що з результатами тестування зв'язки із двох NVIDIA GeForce GTX 780 у режимі 2-way SLI x16+x16 ви можете ознайомитися в огляді ZOTAC GeForce GTX 780.

Також відзначимо, що на бічній стороні відеокарти розташований спеціальний тумблер, властивий більшості відеокарт серії MSI Lightning, який відповідає за перемикання між різними версіями BIOS.

На правій стороні знаходяться три роз’єми для підключення щупів мультиметра за допомогою комплектних перехідників. Кожний з них відповідає за моніторинг напруги на одному із трьох основних компонентів відеокарти: графічному ядрі, відеопам'яті та блоці PLL.

На звороті друкованої плати моделі MSI GeForce GTX 780 Lightning, крім роз’єму для кріплення модуля GPU Reactor, розташовується значна кількість елементів системи живлення, які прикриті металевою пластиною. Вона забезпечує додатковий захист текстоліту від вигину під вагою масивної системи охолодження, а також використовується в якості додаткового радіатора для відведення надлишку тепла від розташованих там компонентів.

Сам модуль GPU Reactor являє собою невелику друковану плату з розпаяними на ній конденсаторами та світлодіодами. Його використання дозволяє відчутно знизити рівень пульсацій напруги живлення GPU – це сприяє підвищенню розгінного потенціалу відеокарти.

В основі MSI GeForce GTX 780 Lightning лежить графічний чіп NVIDIA GK110 (Kepler), виготовлений за 28 нм техпроцесом, який складається з 12 активних SMX-кластерів, 2304 універсальних шейдерних конвеєрів (або ядер CUDA згідно з термінологією NVIDIA) і 32 блоків растеризації. Як ми вже говорили, частота роботи графічного ядра була підвищена і відповідає 980 МГц. Завдяки підтримці розглянутим продуктом технології GPU Boost 2.0, у турборежимі частота графічного ядра в середньому становить 1033 МГц.

Пам'ять тестованої відеокарти, загальний обсяг якої становить 3 ГБ, набрана за допомогою 12-ти чіпів виробництва компанії Elpida ємністю 256 МБ кожний. Згідно з маркуванням W2032BBBG-60-F їхня номінальна частота рівна 6 ГГц. Обмін даними між графічним ядром і пам'яттю здійснюється через 384-бітну шину, яка здатна пропускати 288,4 ГБ інформації за секунду.

Відзначимо, що, найімовірніше, надалі при виробництві MSI GeForce GTX 780 Lightning OC будуть використовуватися чіпи пам'яті від компаній Samsung або SK Hynix, оскільки вони мають більш високий розгінний потенціал.

Система охолодження

Рішення MSI GeForce GTX 780 Lightning зі встановленою СО займає два слоти розширення та має загальну довжину 295 мм.

Охолоджувач складається із трьох вентиляторів з діаметром крильчатки 90 – 80 – 90 мм і масивного радіатора дуже оригінальної конструкції, у якій частина алюмінієвих пластин розташована уздовж текстоліту, а частина – поперек. Завдяки поздовжньому розташуванню пластин і прорізам на інтерфейсній панелі графічного адаптера, частина нагрітого повітря викидається за межі корпусу.

Для більш рівномірного розподілу тепла по всій площі радіатора застосовуються сім мідних теплових трубок діаметром 8 мм. Відзначимо, що шаром нікелю покриті не тільки пластини радіатора, але й теплові трубки разом з мідною основою. Це вбереже дані елементи від зниження продуктивності в процесі експлуатації, викликаної окисненням металів.

Для підвищення ефективності теплообміну контакт теплових трубок з ребрами радіатора та основою поліпшений за допомогою припою.

Оскільки основна система охолодження не контактує прямо ні із силовими елементами модуля стабілізації живлення, ні із чіпами пам'яті, то для їхнього охолодження використовується низькопрофільний радіатор з термоінтерфейсом на зворотній його стороні. 

При автоматичному регулюванні швидкості обертання вентиляторів, у режимі максимального навантаження, графічне ядро нагрілося до 75 градусів, а кулер, судячи з показів моніторингу, працював при цьому всього на 53% від своєї максимальної потужності. У такому режимі рівень шуму можна охарактеризувати як «нижчий середнього», і він буде досить комфортним для тривалого використання.

Після примусового збільшення частоти обертання лопатей до максимального рівня, температура GPU опустилася до 63 градусів, що є дуже хорошим результатом. Звичайно ж, у настільки екстремальному режимі роботи помітно виріс і рівень шуму, який можна охарактеризувати як «високий». Однак даний факт жодним чином не є недоліком відеокарти, оскільки звичайний користувач при повсякденному використанні не зіштовхнеться з подібними режимом роботи, а для екстремального розгону використовуються зовсім інші СО.

При відсутності навантаження частоти роботи графічного ядра та пам'яті автоматично знижуються, дозволяючи знизити енергоспоживання і тепловиділення новинки в цілому. У такому режимі температура GPU не перевищує 27 градусів.

Тестування