Asus GTS 450 TOP – studiu de overclocking

Scris de: , in categoria: Placi video, in 13 September, 2010.

VRM – notiuni de baza

.
Pentru a intelege mai bine de ce VRM-ul (Voltage Regulator Module)este foarte important pentru CPU, sau in cazul nostru GPU, voi expune cateva notiuni de baza, care sa fie pe intelesul cat mai multor utilizatori, neintrand in detalii. Pentru cine este interesat de mai multe notiuni, internetul este plin de documentatie in acest sens. Un articol complex este acesta: High-Frequency and High-Performance VRM Design for the Next Generations of Processors, scris de Kaiwei Yao (Doctor of Philosophy in Electrical Engineering).

VRM-ul trebuie sa furnizeze gpu-ului un “curent” curat, stabil si suficient.

Diagrama contine un modul de alimentare pentru CPU, de la cipul PWM (asupra caruia se intervine cand dorim sa facem voltmod hardware sau software) pana la tranzistoarele mosfet si ansamblul de filtare si stabilizare compus din perechea  inductor/capacitor.

Mai observam bucla de compensare a caderii voltajului in load (vdroop) si circuitul de compensare termica a mosfetilor. Mosfetii (alaturi de inductori) genereaza cea mai mare caldura din VRM, prin urmare pentru protectia lor este neaparat necesar sa se introduca aceasta bucla de protectie. Bineinteles ca nu vom intalni asa ceva doar in putine cazuri (din motiv de reducere a costurilor), multele VRM-uri avariate fiind lipsite de aceasta protectie.

In conditii de overclocking, nucleul grafic are in primul rand nevoie de un curent stabil, cu ripple-uri/spike-uri cat mai mici pentru a fi stabil la frecventa mari. Pentru o incarcare variabila si in conditiile unor curenti foarte mari (avem in multe cazuri curenti ce depasesc 200 de amperi) apar acele spike-uri nedorite. Un mod foarte simplu prin care puteti verifica stabilitatea voltajului in load consta in conectarea unui multimetru digital intra masa si borna de iesite a inductorului de sarcina.

Cazul ideal este acela in care indiferent de load tensiunea ramane aceeasi, fara absolut nici o variatie. Acelasi lucru trebuie sa se intample si in cazul aparitiei curentilor tranzienti datorati diferentelor de load.  Foarte multe circuite de compensare a vdroop-ului supravolteaza, dar trebuie sa stiti ca “problema cea mare” este lipsa stabilitatii in load.

Numarul de faze din VRM este foarte important (pana la un anumit punct) pentru ca un numar mai mare de faze va furniza o tensiune mai stabila cu riplu mai mic, curent mai mare si nu in ultimul rand vom avea o temperatura mai mica de functionare, inclusiv pentru procesor. VRM-ul disipa o mare parte din caldura in PCB, si pentru ca e foarte aproape de procesor, influenteaza direct comportamentul termic al acestuia.

Cum teoria trebuie probata pentru a avea vreo valoare pot sa va spun ca in studiile mele practice am avut ocazia sa ma conving de acest lucru. Am urmarit comportamentul multor VRM-uri (in special pentru placile de baza, unde curentii sunt foarte mari in caz de overclocking extrem pe aer) si am putut pana la urma sa fac o legatura intre aceasta stabilitate a curentului in load si frecventa maxima stabila obtinuta. Un VRM cu 8 faze si o tensiune stabila a fost superior unuia cu 12 faze (acelasi tip de placa de baza/revizie diferita, si aceleasi componente de calitate buna)  dar la care tensiunea nu era foarte stabila. In acest caz problema VRM-ului cu 12 faze era una de natura software, pentru ca problema stabilitatii poate sa apara (si apare) de cele mai multe ori la VRM-uri prost concepute si/sau care folosesc componente de calitate slaba.

In acest moment trebuie sa ating un alt aspect important: nu conteaza cum arata VRM-ul, daca este bine proiectat si functioneaza corespunzator. Ce vreau sa spun este ca un VRM poate functiona bine si daca nu este facut cu cele mai noi si performante componente (ma refer aici in special la condensatori, inductori si mosfeti de generatii mai vechi).

La fel, un VRM dotat cu cele mai noi si performate componente sau cu foarte multe faze, nu este performant, daca nu este conceput/proiectat corespunzator, atat din punct de vedere hardware cat si software. Marketingul isi face “treaba lui murdara” si in cazul VRM-ului si vedem circuite ce suporta (conform specs-ului) 500watt, dar au doar un conector pentru CPU, deci un maxim de 300watt suportati in realitate. Exemplele pot continua dar nu vreau sa intru in detalii….

Ca sa ma exprim mai simplu, importanta este calitatea si nu cantitatea, cu conditia ca acel VRM sa poata furniza curentul necesar in conditiile impuse de noi. Nu vom putea cere ca un VRM de 4 faze sa poata “sustine” un Nehalem la 1.6v, chiar daca este foarte calitativ construit. Bineinteles ca este de preferat ca in componenta VRM-ului sa avem componente de cea mai buna calitate, dar dupa cum am spus mai sus, acesta nu este singurul aspect hotarator pentru functionarea fara probleme.

Am vorbit destul pe aceasta tema, este timpul sa trecem la practica si sa vedem ce racire are Asus GTS 450 TOP si mai ales ce VRM are si cum se comporta in situatii extreme, pentru ca acest articol este unul de overclocking.

Atunci cand vorbim de overclocking, intotdeuna exista riscul deteriorarii componentelor daca ducem lucrurile la extrem , pentru ca parametrii folositi ii depasesc uneori cu mult pe cei din specs, in special voltajele, cele mai periculoase pentru componenete.

Mai exista in overclocking multi alti factori de influenta, dar nu i-am mentionat aici deoarece acest capitol este dedicat numai VRM-ului.

Comentarii

19 comentarii la: Asus GTS 450 TOP – studiu de overclocking

  1. Monstru a scris pe:

    1120….god damn….that’s like 40% OC fata de design-ul de referinta. Bravo Ramiro!

  2. endluzerul a scris pe:

    OMG, OMG!
    Asta nu mai e studiu, merge pt Wikipedia la sectiunea overclocking!

    Felicitari Ramiro!

  3. Ionutz_r08 a scris pe:

    Cine zicea ca Dl. Ramiro e foarte bun doar in sfera air cooling??

    Asa articole trebuie publicate in cursurile de facultate. Felicitari!

  4. poparamiro Post author a scris pe:

    Mulumesc domnilor, totusi se putea si mai bine, 1170mhz mi-ar fi placut mai mult.

  5. Cristi a scris pe:

    Dumnezeule, nu am cuvinte!!! Este cel mai mare overclockign de pe net la GTS 450, pur si simplu ati umilit orice alt site. Jos palaria!!!

  6. adrianbenea a scris pe:

    Felicitari Ramiro!!!

  7. Bani pe internet a scris pe:

    Felicitari!

  8. croatia a scris pe:

    Comparativ cu celelalte modele ce vor apărea, versiunea TOP de la ASUS chiar îşi merită numele, fiind (din cunoştinţele mele şi nu numai) cea mai puternică placă video motorizată de GTS 450, cel puţin în momentul lansării !!!

  9. poparamiro Post author a scris pe:

    In opinia mea Asus ar trebui sa foloseasca inainte de toate o calitate mai buna in “gama TOP”.

    Faptul ca are frecvente mai mari de functionare nu justifica pe deplin un pret mai mare, atingerea unor frecvente mai mari se face foarte usor prin mutarea unor slidere.

  10. ferike a scris pe:

    cate placi din gama Top ai vazut, poparamiro? placa care ai primit-o la teste (da, de la mine), 450 top nu este reprezentativ pt Top, este just, dar nu cred ca ajungeai la frecvtentele la care ai ajuns cu orice placa.

    si asa e, doar frecventele mai mari de functionare nu justifica pretul mai mare. Garantarea functionarii la aceste valori non-stop insa DA (fara a se intoarce in service in foarte putin timp – fiabilitatea este un atuu al brand-ului, nu cred ca o poate contesta cineva)

  11. Monstru a scris pe:

    Este vorba despre placa testata in acest articol. CAre se overclockeaza foarte bine. Si este probabil foarte fiabila (asta o sa o dovedeasca timpul, nu putem face extimari legate de asa ceva). Dar care ar fi putut sa fie mai putin economat ca sa se ridice la inaltimea celorlalti membrii ai familiei TOP 🙂

  12. poparamiro Post author a scris pe:

    Da, este vorba de placa testata in acest articol. Bun, nu este reprezentativa, dar face parte din gama TOP si trebuia sa aiba in primul rand un vrm mai bun, mai ales ca este mai scumpa.

    Bineinteles ca nu ajungeam cu orice placa la acel oc. Urmatoarele lucruri sunt foarte importante in atingerea unui oc foarte mare pe aer:

    – un gpu bun (pe care 450 TOP l-a avut cu siguranta)

    – un vrm solid, de calitate si bine proiectat (pe care 450 TOP nu l-a avut, din pacate)

    – o racire performanta (racirea lui 450 TOP a facut fata cu bine chiar si testelor extreme, dar se putea si mai bine)

    Importanta gpu-ului se observa foarte bine in exemplul urmator, unde un design de referinta (tot ASUS, daca suntem la acesta categorie) a atins oc-ul urmator pe aer, in 3d, la un ambient nu tocmai mic:

    http://forum.lab501.ro/showpost.php?p=67304&postcount=222

    Am spus in aproape fiecare articol al meu, sunt un entuziast si judec lucrurile mai sever, pentru ca vreau sa fie totul cum trebuie. Acest lucru se va intampla in fiecare articol, indiferent ca este vorba de Asus, Thermalright sau orice alt producator.

  13. ferike a scris pe:

    poparamiro, monstru: sa nu uitam cat costa placa asta video.Este foarte bine ca sunteti pretentiosi, dar voua sincer nu vi se potriveste placa asta :). Chiar daca e top, este clar ca e o forma de greseala (este si parerea mea) sa incerci sa “agati” o eticheta atat de pretentioasa unei placi din gama low-spre-main-stream. 😉

    Nu poti pur si simplu sa ai un vrm si o racire mai buna, in gama asta de pret.

    I-am spus si lui matose, si lui monstru – “sper sa nu apuc sa vad placi gen GT430 sub forma Top”:)

    In rest, sincer, sper ca urmatoarele Top-uri sa va satisfaca mai mult.

    Keep up the good work!

  14. Monstru a scris pe:

    Nu, nu este vorba despre o greseala, este vorba de a folosi calitatile unor produse mai scumpe (vezi TOP-uri din gama high-end) pentru a vinde un produs mai ieftin.

    Asta nu ar fi o problema, ca pana la urma cred ca toti producatorii au strategii de genul. Dar cand faci asta, incearca sa tii firma sus ca sa spun asa. Mosfetii lipsa de pe placa aia costa probabil sub un dolar, toti la un loc.

  15. Cabinet psihologic a scris pe:

    Frumos articolul tau. Nu ma pricep prea bine la acest capitol insa am retinut cate ceva si cred ca este o placa video performanta si de calitate.

  16. poparamiro Post author a scris pe:

    Multumesc pentru aprecieri.

    Placa a functionat foarte bine si in conditii ce depasesc cu mult specificatiile, este si acum bine si sanatoasa, dupa tot ce a indurat.

    Oricum poate ar trebui sa trec pe la dv. la cabinet sa ma tratez de overclocking 🙂

  17. Dieta De Slabit a scris pe:

    Chiar e tare de tot!

  18. Afero.Durbon a scris pe:

    I really loved reading your blog. It was very well authored and easy to understand. I also found your posts very interesting. In fact after reading, I had to go show it to my friend and he enjoyed it as well!

  19. a.u.bondar a scris pe:

    Very interesting as always! Thanks!

Lasa-ne un comentariu: