Огляд і тестування відеокарти MSI Radeon R9 290X LIGHTNING

Користувачам добре відома лінійка відеокарт MSI LIGHTNING, яку компанія Micro-Star Int'l Co.,Ltd представила ще в далекому 2009 році. Її інженери не обмежуються лише заміною системи охолодження та незначним підняттям частот основних вузлів, а повністю переробляють дизайн відеокарт. В результаті ми отримуємо повністю унікальні продукти hi-end-класу, які, як правило, є одними з найшвидших серед конкурентних аналогів. Крім того, графічні адаптери лінійки MSI LIGHTNING мають набір додаткових можливостей, скориставшись якими користувач може досягнути ще більшої продуктивності. Такі покращення суттєво збільшують ціну і так недешевих рішень, але така плата виправдана. Адже такі відеокарти націлені не лише на любителів сучасних ігор, але й на ентузіастів і професіоналів оверклокінгу. Для останньої категорії користувачів важливим є здобуття найвищих результатів у різного роду бенчмарках та завоювання нагород на оверклокерських змаганнях.

Графічні адаптери лінійки MSI LIGHTNING з року в рік вдосконалюються і отримують все нові і нові елементи та оптимізації, що робить їх ще кращими. Вони не лише підкреслюють високі позиції тайванської компанії на ринку відеокарт, але й демонструють її значний інженерний потенціал. Тому не дивно, що відеокарти даної лінійки отримали велику кількість винагород і допомогли встановити масу світових рекордів. Більш того, самі оверклокери беруть активну участь у розвитку і вдосконаленні лінійки «Блискавок», що позитивним чином впливає на споживчі властивості графічних прискорювачів.

У даному матеріалі ми розглянемо одночіпову відеокарту на графічному процесорі AMD Radeon R9 290X від компанії MSI. Вона належить до високопродуктивного сегменту ринку і має чималий набір цікавих і унікальних особливостей.

Пропонуємо почати огляд версії MSI Radeon R9 290X LIGHTNING з вивчення її характеристик і порівняння їх з еталонним рішенням.

Специфікація:

Згідно таблиці, відмінності між MSI Radeon R9 290X LIGHTNING і еталонною відеокартою мінімальні. Відразу виділяється лише збільшена частота графічного чіпа з еталонних 1000 до 1080 МГц (приріст 8%). Решта ж характеристик повністю ідентичні. На перший погляд може здатися, що перед нами лише трохи розігнаний варіант AMD Radeon R9 290X з альтернативною системою охолодження. Однак істотних відмінностей у моделі MSI Radeon R9 290X LIGHTNING від «референсного» рішення досить багато. Про них ми розповімо в наступних розділах.

Упаковка та комплектація

Відеокарта поставляється у картонній коробці досить великих розмірів з яскраво оформленою поліграфією, де переважають жовтий і чорний кольори. На лицевій стороні зображений реактивний літак, який символізує високу швидкість роботи даного графічного адаптера. В лівому нижньому куті розташувався напис, що повідомляє нам модель відеокарти (Radeon R9 290X) і приналежність її до фірмової серії LIGHTNING. У верхньому куті міститься логотип компанії MSI. З протилежної сторони розташовані логотипи оверклокерської серії, а з низу - логотип серії AMD Radeon.

Зворотна сторона упаковки набагато інформативніша і повідомляє нам про деякі ключові особливості і технології, що були використані при виробництві MSI Radeon R9 290X LIGHTNING. Давайте розглянемо їх детальніше. Новинка заснована на ексклюзивній архітектурі Triple Force, що включає в себе:

• Triple Level Signals LED – набір світлових індикаторів зеленого, синього та червоного кольорів, що повідомляють нам про малий, середній і високий ступінь навантаження на відеокарту.
• TriFrozr Thermal Design – інноваційний дизайн системи охолодження з незалежним управлінням кожного вентилятора, що має гарантувати кращий відвід тепла від графічного процесора і силових елементів, ніж традиційний варіант.
• PureDigital PWM – цифрова підсистема живлення є більш стабільною і надійною в порівнянні з аналоговою. Час її реакції значно знижено, що допомагає отримати більшу стабільність при максимальному навантаженні. Присутня можливість керування показниками основних напруг за допомогою програми MSI Afterburner. Також передбачена можливість програмного керування фазами живлення.

На звороті упаковки знайшлося місце і для інших переваг. Серед них варто виділити:

• Підтримку технології Twin BIOS, яка передбачає наявність двох мікросхем BIOS: оригінальної і для екстремального оверклокінгу. Якщо з першою все зрозуміло, то друга знімає всі обмеження по напрузі і TDP, що допоможе розкрити весь частотний потенціал графічного прискорювача при використанні модифікованих систем охолодження на основі рідкого азоту.
• Використання покращеної підсистеми живлення Enhanced Power Design із збільшеним числом фаз, що забезпечить стабільнішу роботу при розгоні.
• Підтримку технології SuperPipes, що передбачає наявність у системі охолодження двох 8-мм теплових трубок для більш ефективного відведення тепла.
• Наявність технології Dust Removal, яка використовується для очищення вентиляторів. Перші 30 секунд після старту системи пропелери крутяться в зворотному напрямку, видаляючи накопичений пил.
• Підтримку покращеної елементної бази Military Class 4, елементи якої відповідають суворим вимогам військового стандарту MIL-STD-810G. До її складу увійшли: нові силові транзистори CopperMOS, що гарантують роботу при найвищих навантаженнях; чорні твердотільні конденсатори Dark Solid CAP з алюмінієвим сердечником, захистом від корозії, низьким ESR-опором і гарантованим 10-літнім строком служби; економні стабілізуючі конденсатори Hi-С CAP з танталовим ядром; нові ефективні феритові котушки Super Ferrite Choke (SFC) з полірованою поверхнею для кращого відводу тепла і захисту від корозії.

На нижній грані упаковки, окрім специфікації прискорювача на кількох мовах (включаючи і російську), знайшлося місце і для списку системних вимог. Зокрема, мінімальна потужність блока живлення повинна становити 500 Вт. В його складі повинно бути два 8-контактних конектори додаткового живлення PCIe.

Всередині упаковки знаходиться чорний ящичок з щільного картону із золотистим відтиском «LIGHTNING», який має в своєму складі два відсіки. Як бачимо, навіть упаковка виглядає дуже оригінально.

Всередині скриньки знаходиться відеокарта MSI Radeon R9 290X LIGHTNING, що загорнута у прозорий антистатичний пакет і надійно зафіксована в спіненому поліетилені. Потягнувши за стрічку, нам відкривається доступ до відсіку з аксесуарами.

В коробці ми знайшли:

• диск з драйверами і утилітою MSI Afterburner, що дозволяє здійснювати розгін і моніторинг ключових компонентів відеокарти;
• короткий посібник користувача і книжечку з описом фірмових технологій;
• сертифікат якості і стабільності Military Class 4;
• два перехідники з 6-контактного на 8-контактний роз’єм живлення та один з двох 4-контактних Molex (PATA) на 6-контактний PCIe;
• три перехідники для підключення вимірювальних пристроїв з метою моніторингу ключових параметрів;
• додатковий радіатор на силові ключі.

Даний комплект поставки можна назвати оптимальним для відеокарти подібного класу. Відзначимо наявність перехідників PCIe, що дозволять легко підключити графічний адаптер, навіть якщо блок живлення не оснащений необхідними конекторами. Не варто забувати і про наявність додаткового радіатора VRM, який стане в нагоді при екстремальних тестових сесіях.

Зовнішній вигляд

MSI Radeon R9 290X LIGHTNING має довжину 315 мм і ширину 131 мм (згідно з вимірами в нашій тестовій лабораторії), що більше ніж у еталонної відеокарти (290 х 112). Маса новинки становить більше 1,5 кг. Не кожен корпус може розмістити такий відеоприскорювач та забезпечити йому потрібну циркуляцію повітря, однак більшість ігрових системних блоків спеціально розраховані на монтаж подібних флагманів.

Відеокарта привертає до себе увагу солідним дизайном і чималими розмірами. Вся фронтальна частина прискорювача закрита кожухом з трьома вентиляторами, в якому гармонійно поєднуються чорний колір із вставками з жовтого. Власники системних корпусів з бічним вікном, безсумнівно, залишаться задоволені таким дизайнерським рішенням.

На зворотній стороні цієї новинки розташована алюмінієва пластина, пофарбована в чорний колір, яка не лише доповнює загальний стиль, але й захищає елементи плати від механічних пошкоджень, запобігає прогинанню текстоліту під вагою масивної конструкції системи охолодження, а також бере участь у частковому розсіюванні тепла. Крім цього, присутній ряд з 12 світлових індикаторів, що підсвічуються синім кольором і дають можливість слідкувати за роботою основних фаз живлення.

Трішки лівіше розмістились ще три світлодіоди з різнокольоровою підсвіткою. Якщо горить червоний – недостатньо живлення, синій – нормальний режим роботи і жовтий – режим розгону. Така ілюмінація допоможе швидко визначити режим роботи прискорювача та діагностувати причину несправності.

Вздовж верхнього краю графічного адаптера розташований прозорий логотип серії MSI LIGHTNING, який має три режими підсвітки в залежності від навантаження. Зелений повідомляє нам про загальний режим роботи, синій свідчить про відтворення вимогливих ігор, а червоний вказує на максимальне навантаження. Відеокарта спроектована так, що займає майже три слоти розширення, але не перекриває останній повністю.

Ближче до інтерфейсної панелі моделі MSI Radeon R9 290X LIGHTNING розташований перемикач між мікросхемами BIOS: Original і LN2. Перша з них містить налаштування для звичайного режиму роботи, а друга дозволяє розкрити весь потенціал новинки при використанні екстремальних систем охолодження. Варто відзначити і відсутність звичних роз’ємів AMD CrossFireX, які використовуються для об’єднання кількох прискорювачів для спільних розрахунків. Тепер ця технологія реалізована на програмному рівні і підтримується зв’язка від двох до чотирьох відеокарт.

На інтерфейсній панелі присутні широкі прорізи для додаткової вентиляції. А от для виведення зображення на графічному адаптері MSI Radeon R9 290X LIGHTNING передбачений наступний набір інтерфейсів:

• 2 х DVI-D;
• 1 х HDMI 1.4a;
• 1 х DisplayPort 1.2.

Підтримується максимальна роздільна здатність до 4096 x 2160.

Така конфігурація зовнішніх інтерфейсів є досить вдалою, оскільки забезпечує комфортне підключення різних цифрових моніторів та телевізорів, але не підтримує аналогових дисплеїв. Окрім того, полегшується організація мультиекранних систем.

На задньому торці новинки розмістилися три роз’єми для заміру ключових напруг живлення. Сюди підключаються конектори V-Check Points з гніздами для щупів мультиметра чи іншого вимірювального пристрою, що максимально спрощує процес контролю напруги на графічному процесорі, відеопам’яти та PLL в процесі оверклокінгу.

Друкована плата та елементна база

Демонтувавши систему охолодження, можна детальніше розглянути друковану плату. Перед нами унікальний дизайн з використанням багатошарового текстоліту, підсиленої підсистеми живлення і високоякісної та довговічної елементної бази.

Живлення тестованої моделі виконане за схемою 10+3+2 фази (GPU/MEM/PLL). При цьому використовуються лише високоякісні компоненти Military Class 4: силові транзистори CopperMOS, що гарантують роботу при найвищих навантаженнях; чорні твердотілі конденсатори Dark Solid CAP з алюмінієвим сердечником, захистом від корозії, низьким ESR-опором і гарантованим 10-літнім строком служби; економні стабілізуючі конденсатори Hi-С CAP з танталовим ядром, а також нові ефективні феритові котушки Super Ferrite Choke (SFC) з полірованою поверхнею для кращого відводу тепла і захисту від корозії. Нагадаємо, що у еталонного рішення система живлення побудована за скромною схемою - 5+1+1 (GPU/MEM/PLL).

Керування здійснюють ШІМ-контроллери IOR 3567B і IOR 3570B виробництва International Rectifier. Вони підтримують протокол I2C та велику кількість енергозберігаючих і захисних технологій. Завдяки першому контролеру реалізована функція перемикання активних фаз і покращена робота технології AMD PowerTune. Крім того, на платі, поруч із фазами живлення, з обох сторін розпаяний ряд конденсаторів, що забезпечують покращене згладжування пульсацій напруги живлення. Це має позитивним чином відбитися на розгінному потенціалі новинки.

Крім слоту PCI Express 3.0 х16, живлення відеокарти MSI Radeon R9 290X LIGHTNING підводиться через три додаткових роз’єми PCIe (два 8-контактних та один 6-контактний), які розташовані на бічній стороні графічного адаптера. Через усі ці конектори може подаватися до 450 Вт потужності, що має забезпечити стабільність роботи усіх компонентів. Нагадаємо, що еталонне рішення оснастили лише одним 6- і одним 8-контактним конекторами. Підключенню і відключенню додаткових кабелів живлення нічого не перешкоджає, незважаючи на близькість системи охолодження.

Ключовим компонентом MSI Radeon R9 290X LIGHTNING є графічний процесор AMD Radeon R9 290X (Hawaii XT), який виготовлено згідно норм 28-нм технологічного процесу. Він базується на мікроархітектурі AMD Graphics Core Next (GCN). AMD Hawaii XT включає в себе 2816 універсальних шейдерних конвеєрів (потокових процесорів), 64 блоки растеризації та 176 текстурних блоків. Даний кристал розмістив в собі 6,2 млрд. транзисторів на площі 438 мм². Відзначимо, що він позбавлений теплорозподільчої кришки, але має захисну рамку, яка оберігає його від пошкодження. Як ми вже зазначали, частота графічного ядра вища рекомендованої компанією AMD і складає 1080 МГц. А завдяки підтримці технології AMD PowerTune у простої вона знижується до 300 МГц.

GDDR5-пам'ять відеокарти MSI Radeon R9 290X LIGHTNING, загальним обсягом 4 ГБ, набрана за допомогою 16-ти FCBGA-чіпів ємністю 256 МБ кожний, виробництва компанії Samsung Semiconductor . Мікросхеми мають маркування K4G20325FD-FC03 і працюють на ефективній частоті 5 ГГц. Пропускна здатність 512-бітної шини пам’яті становить 320 ГБ інформації за секунду.

Система охолодження

Інженери компанії MSI замінили еталонну систему охолодження турбінного типу на новий фірмовий кулер TriFrozr Thermal Design, що входить до складу ексклюзивної архітектури Triple Force. Система охолодження помітно відрізняється від звичної Twin Frozr Advanced, що стала привілеєм ігрової серії MSI GAMING. Для зняття TriFrozr досить відкрутити чотири підпружинених гвинти по периметру графічного чіпа.

В основі кулера використовуються п’ять мідних нікельованих теплових трубок: три 6-мм та дві 8-мм (технологія Superpipe), що мають покращені показники теплообміну в порівнянні зі звичайними.

Радіатор складається із двох масивних секцій. В одній частині розташована велика нікельована основа з приплюснутими та щільно вкладеними тепловими трубками. Інша секція пронизана тепловими трубками наскрізь.

Всі пластини закріплені акуратно і дуже міцно. Мідні теплові трубки надійно припаяні до алюмінієвого радіатора і до мідної основи. При цьому припою не шкодували і все зроблено якісно.

Активну частину системи охолодження утворюють три вентилятори, що кріпляться на пластині радіатора. Два крайні (PLA09215B12H) типорозміру 92 мм (реальний 87 мм) і один центральний (PLA08010S12HH) діаметром 80 мм (реальний 74 мм). Вентилятори виробництва компанії Power Logic з робочою напругою 12 В і струмом 0,55 А. Вони мають 4-контактне підключення, тому швидкість їх обертання керується методом ШІМ-модуляції. Самі ж лопаті виготовлені з використанням дизайну PropellerBlade, який забезпечує створення на 20% більшого повітряного потоку. А для постійного автоматичного очищення їх від пилу застосовується фірмова технологія Dust Removal.

Відзначимо, що інноваційний дизайн TriFrozr Thermal Design передбачає незалежне управління кожного вентилятора, в залежності від температури різних компонентів: графічного процесора, ШІМ-контроллера та елементів кола живлення.

Оскільки основна система охолодження не контактує з силовими ключами та чіпами пам’яті, то для них передбачений радіатор у вигляді єдиної алюмінієвої пластини чорного кольору. В місцях розташування високих елементів присутні спеціальні прорізи.

Щоб демонтувати задню пластину жорсткості, потрібно відкрутити десять гвинтів. Як бачимо, фронтальна і задня пластини забезпечують надійну фіксацію друкованої плати. Така конструкція захищає її від механічних пошкоджень і прогинань під масивною системою охолодження. Контакт з силовими елементами здійснюється через термопрокладки.

А тепер пропонуємо перейти безпосередньо до тестування системи охолодження моделі MSI Radeon R9 290X LIGHTNING. За завіренням виробника вона здатна відводити до 500 Вт теплової потужності.

При автоматичному регулюванні швидкості обертання лопатей вентиляторів, у режимі максимального навантаження, графічне ядро нагрілося до 74 градусів, а вентилятори, згідно показів моніторингу, працювали на 61% від своєї максимальної потужності, що становить приблизно 2402 об/хв. У такому режимі рівень шуму за суб’єктивними відчуттями трішки перевищує середній, але він є цілком прийнятним для тривалого використання.

Після примусового збільшення частоти обертання лопатей до максимального рівня температура GPU опустилася до 72 градусів, а вентилятори, згідно показів моніторингу, розкрутилися до 3649 об./хв. При цьому створюваний рівень шуму за суб’єктивними відчуттями можна охарактеризувати як «високий». Його важко назвати комфортним для тривалої роботи за комп’ютером.

Завдяки енергозберігаючим технологіям при відсутності навантаження частоти роботи графічного ядра та пам'яті автоматично знизились. Це дозволило суттєво зменшити енергоспоживання і тепловиділення відеокарти в цілому. У такому режимі температура GPU не перевищувала 41 градуса, а рівень шуму був дуже низьким.

Підсумовуючи усе вищесказане, відзначимо, що фірмовий кулер TriFrozr – це високотехнологічна та високоякісна система охолодження з помірним рівнем шуму при автоматичному регулюванні. Нагадаємо, що «референсна» система охолодження в автоматичному режимі забезпечує роботу графічного процесора при температурі 94°С, тому показники TriFrozr є надзвичайно хорошими. Вони вселяють надію на хороший розгінний потенціал.

Тестування