Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070 - Anàlisi de PCB

L’1 de setembrec,El 2020, Nvidia va anunciar la seva nova sèrie de targetes gràfiques RTX 3000 que va rebre molt positivament el públic en general i els revisors. El fet que Nvidia va llançar el RTX 3080 a 699 dòlars i el RTX 3070 a 499 dòlars va ser un gran impulsor de la seva recepció positiva, un preu molt atractiu i convincent. El preu més baix, combinat amb el fet que se suposava que el GeForce RTX 3070 era igual o més ràpid que el RTX 2080Ti de 1200 $, va suposar que la sèrie RTX 3000 fos una de les línies de productes tecnològics més esperats de l’any.



La targeta gràfica Palit Gaming Pro RTX 3070 de 8 GB.

Nvidia va llançar finalment el RTX 3070 el 28 d’octubreth,2020 per a l’alegria de molts aficionats als jocs de PC El producte va ser molt popular i va tenir una bona acollida a causa del fet que es va comprometre a proporcionar nivells de rendiment RTX 2080Ti a menys de la meitat del cost, a 500 dòlars, en comparació amb els 1200 dòlars del vaixell insígnia d’última generació. El RTX 3070 estava dirigit principalment a jocs 4K i alta velocitat de refresc de 1440p, i es complementava amb 8 GB de memòria GDDR6 en un bus de 256 bits. La GPU de l’RTX 3070 contenia 5888 nuclis CUDA amb 46 nuclis RT i 184 nuclis tensors que ajuden en Ray Tracing i DLSS respectivament. En general, tot el paquet era extremadament competitiu i segur que seria una de les targetes més buscades de tota la generació de targetes gràfiques.



Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070

Tal com hem vist anteriorment amb les targetes gràfiques, el disseny de la Fundació Edició de Nvidia no era l’única targeta disponible per comprar (tot i que els nivells d’estoc eren abismalment baixos per a totes les variants per igual). Els socis AIB (Add-in-Board) de Nvidia van llançar totes les seves pròpies variants de la sèrie de targetes gràfiques RTX 3000. Palit Microsystems és una de les principals marques de targetes gràfiques que s’adreça principalment als mercats europeu i asiàtic. Palit també ha llançat la seva sèrie de targetes gràfiques RTX 3000 amb 3 variants principals disponibles per a la compra:



  • Sèrie Palit Gaming Pro RTX 3000
  • Palit Gaming Pro OC RTX 3000 series
  • Palit GameRock OC RTX 3000 series

Avui ens centrarem en la targeta Palit Gaming Pro RTX 3070 de 8 GB per analitzar el PCB de la targeta i els components que Palit utilitza dins del seu RTX 3070 Gaming Pro. Els socis de la targeta gràfica AIB de vegades fabriquen PCB personalitzats per a algunes de les seves variants més cares i de gamma alta, però també poden utilitzar el PCB de referència de Nvidia i adherir-se estrictament a les especificacions de Nvidia en no canviar-se molt al PCB. El Gaming Pro RTX 3070 utilitza un dels dos PCB de referència Nvidia, tal com explorarem més endavant.



El Palit Gaming Pro RTX 3070

Procés de desgarrament

Per arribar al PCB per analitzar-lo, primer hem d’enderrocar la targeta. El Palit Gaming Pro RTX 3070 és bastant senzill d’enderrocar. En primer lloc, s’hauran d’eliminar diversos cargols de la placa posterior de la targeta per tal d’eliminar la placa posterior de plàstic del refrigerador i del PCB. Després d’extreure la placa posterior, s’han d’eliminar 4 cargols del mecanisme de retenció que subjecta el refrigerador a la pròpia GPU. Si traieu la placa de retenció, la GPU s’alliberarà de la presa del refrigerador. Traieu dos cargols del suport d'E / S i extreu lentament el refrigerador de la PCB.

La placa posterior de retenció que cal eliminar.



Hi ha tres cables connectats al PCB i que provenen del refrigerador / protecció. Aquests cables alimenten els ventiladors i la il·luminació aRGB a la part frontal de la targeta. Traieu els cables amb cura i també assegureu-vos que els coixinets tèrmics del refrigerador es mantinguin intactes. Si us arrenca els coixinets tèrmics durant la retirada del refrigerador, assegureu-vos que teniu uns coixinets tèrmics addicionals per substituir-los. Recordeu que heu de substituir el compost tèrmic de la GPU abans de provar de tornar a muntar la targeta.

El Palit Gaming Pro RTX 3070 utilitza un dissipador de calor força resistent amb 6 tubs de calor i un bon nombre de coixinets tèrmics. Sembla que el refrigerador està bastant massa construït per a la GPU RTX 3070 i hauria de poder mantenir les tèrmiques de la targeta en un rang bastant còmode. Ja hem aprofundit en el sistema de refrigeració del Palit Gaming Pro RTX 3070 en un article separat, que definitivament hauríeu de consultar per obtenir més informació.

Disseny i maquetació de PCB

Com es va esmentar anteriorment a l'article, Nvidia té en realitat dos dissenys de referència per als PCB de la sèrie RTX 3000. Un d’aquests dissenys ha estat utilitzat exclusivament per la mateixa Nvidia a les seves targetes Founder’s Edition de la sèrie RTX 3000. Aquestes targetes utilitzen un PCB més curt amb un connector propietari de 12 pins que necessita adaptadors per funcionar amb alimentadors tradicionals. Aquest PCB més curt també té una ubicació diferent dels elements de subministrament d'energia a la targeta.

L’altre disseny de referència té una PCB una mica més llarga i utilitza connectors d’alimentació tradicionals de 8 pins en lloc dels connectors de 12 pins. Aquests PCB de referència han de ser utilitzats pels socis AIB en les seves pròpies targetes gràfiques amb les GPU de la sèrie RTX 3000. El Palit Gaming Pro RTX 3070 també utilitza aquest disseny de PCB de referència, amb diversos ajustaments per optimitzar el disseny segons els estàndards de Palit.

El Palit Gaming Pro RTX 3070 utilitza la segona variant del PCB de referència.

Analitzem ara cada component del PCB de manera individual, començant pel cor de la targeta.

GPU mor

La targeta gràfica Nvidia GeForce RTX 3070 utilitza la GPU GA104-300-A1 de Nvidia, i el Palit Gaming Pro no és una excepció. El GA104 és una matriu diferent de la GA102 que es troba tant al RTX 3080 com al RTX 3090. Generalment, com més baix sigui el nombre de matriu, més ràpida és la GPU. Això no vol dir que la matriu GA104 dins del RTX 3070 sigui lenta, de fet, és una peça de silici extremadament ràpida. Es basa en la nova arquitectura Ampere de Nvidia que es fabrica mitjançant el node de procés de 8 nm de Samsung.

El mòbil Nvidia GA104 que alimenta el RTX 3070.

La mida del troquel del GA104 és de 392 mm2i conté la friolera de 17.400 milions de transistors. Hi ha 46 unitats de càlcul de la GPU dins de la GPU GA104 de Nvidia, amb 128 operacions CUDA per bloc. La GPU inclou un nombre 5888 alt de nuclis CUDA amb 184 unitats de textura i 96 unitats ROP. A més dels nuclis de càlcul en brut que hi ha a la GPU, Nvidia també ha afegit 46 nuclis RT que ajuden a accelerar la funció de Ray Tracing en temps real als jocs, sobre els quals podeu obtenir més informació. Aquest article . També hi ha 184 nuclis Tensor presents a la GPU, que ajuden en càlculs d’aprenentatge profund i intel·ligència artificial com la tecnologia Super Learning Sampling (DLSS) de Nvidia.

En general, Nvidia ha proporcionat un paquet força sòlid en aquesta GPU que s’adreça a totes les facetes dels jocs moderns amb molta força, ja sigui rendiment de rasterització en brut, rendiment de DLSS o traçat de ratlles en temps real.

VRAM

La targeta té 8 GB de SDRAM GDDR6 que es troba en 8 xips a la part frontal del PCB. Després d’una inspecció més detallada, els xips de memòria mostren el número de peça K4Z80325BC-HC14, que és un mòdul de memòria GDDR6 de producció massiva de Samsung. De fet, Samsung ha proporcionat els xips de memòria del Palit Gaming Pro RTX 3070, tot i que no estem segurs de si és el cas de totes les variants del RTX 3070.

Samsung ha proporcionat els mòduls GDDR6 per al Palit Gaming Pro RTX 3070 - Imatge: Samsung

Els xips de memòria GDDR6 estan dissenyats a partir d’una freqüència de funcionament nominal de 14.000 Mhz de manera efectiva. El GDDR6 s’uneix a un bus de 256 bits, que porta l’amplada de banda total de la targeta a 448 GB / s. Si mirem més de prop la PCB, sembla que no hi ha espai per a cap mòdul addicional a la PCB, de manera que la possibilitat d’un RTX 3070Ti amb més VRAM juntament amb la mateixa GPU GA104 sembla poc probable. Sembla que Nvidia hauria de dissenyar un nucli de GPU completament nou si volen augmentar la mida de la memòria a l’SKU 3070Ti.

Els mòduls de memòria GDDR6 de Samsung

VRM i Power Delivery

El sistema de subministrament d’energia del Palit Gaming Pro RTX 3070 va superar les nostres expectatives, ja que també és una mica millor que el Founder’s Edition RTX 3070 de Nvidia. El nombre total de fases d’alimentació de la Nvidia RTX 3070 FE és d’11, de les quals 9 fases estan dedicades a la GPU i 2 a la VRAM. Al Palit Gaming Pro RTX 3070, s’ha augmentat el nombre total de fases a 12, de les quals 10 fases estan dedicades a la GPU mentre que 2 fases estan dedicades a la memòria GDDR6.

Aquí, el circuit d’alimentació de la GPU es ressalta en verd, mentre que el circuit d’alimentació de la memòria es ressalta en blau.

El disseny de potència de fase 10 + 2

No hi ha cap duplicador de fase al circuit de subministrament de potència d’aquest PCB. S'utilitzen dos controladors PWM semiconductors uPi per controlar el circuit d'alimentació de la GPU que són uP9512R (capaç de controlar 8 fases com a màxim) i uP1666Q (dissenyat per a 2 fases). Tots dos controladors es troben a la part posterior del PCB.

El conjunt VRM de la GPU

Mentre analitzem la part posterior del PCB, hi ha un controlador PWM uS5650Q (uPI) que controla la potència en dues fases dels xips de memòria GDDR6.

El controlador PWM uS5650Q (uPI): imatge: IXBT

El convertidor de potència de la GPU utilitza conjunts de transistors DrMOS que són estàndard per a totes les targetes de vídeo Nvidia. En aquest cas, són AOZ5311NGI (Alpha i Omega Semiconductor), cadascun dels quals té una valoració màxima de 50 A.

Els conjunts de transistors DrMOS - Imatge: IXBT

Hi ha un conjunt diferent de MOSFET que s’utilitzen al convertidor de potència del xip de memòria i són unitats SM7342EKKP de Sinopower. Aquests són de la varietat de canals N.

Els MOSFET SM7342EKKP: imatge: IXBT

La llum de fons de la targeta està controlada per un controlador Holtek HT50F2241 diferent situat a la part frontal del PCB.

El controlador Holtek HT50F52241 - Imatge: IXBT

Connectors d'alimentació

El PCB del Palit Gaming Pro RTX 3070 utilitza connectors de 2x8pin situats a l’extrem superior dret de la placa per alimentar els components. Aquest enfocament es considera molt millor i més factible que els nous connectors de 12 pins de Nvidia que estan presents a les seves targetes RTX 3000 Founder’s Edition. No només no són compatibles amb cap font d'alimentació disponible actualment, sinó que també heu de fer front a un antiestètic adaptador penjat a la part frontal de la targeta que arruïna completament la gestió de cables del sistema.

Els connectors d’alimentació de 2x8pin del Palit Gaming Pro RTX 3070 fan que la targeta pugui consumir prop de 300 watts d’energia si ho necessita, cosa que és molt superior a la que realment necessita la targeta. A les nostres proves, el Gaming Pro RTX 3070 tenia un consum màxim de potència de 234 watts, molt per sota dels 300 watts que la targeta pot obtenir amb aquesta solució. Tot i això, és un bon pas des de Palit incloure connectors d’alimentació de 2x8pin, ja que l’espai lliure d’alimentació addicional pot ser útil durant el overclocking.

El PCB del Palit Gaming Pro RTX 3070 utilitza connectors d’alimentació de 2x8pin situats a l’extrem superior dret del PCB.

Materials d’interfície tèrmica

Palit ha optat per un bon nombre de materials d’interfície tèrmica entre els components del PCB i el refrigerador per transferir la calor de manera eficient. És important saber on s’han aplicat els coixinets tèrmics per tal que sigui més fàcil tornar a aplicar-los o substituir-los si s’eliminen. Primer de tot, hi ha una capa de pasta tèrmica entre la matriu de la GPU i el refrigerador niquelat, així que recordeu que heu de tornar a aplicar la pasta tèrmica abans de tornar-la a muntar.

Pel que fa als coixinets tèrmics, són diversos. Hi ha 3 coixinets tèrmics amplis que es col·loquen segons els xips de memòria GDDR6 del PCB. Un dels coixinets tèrmics es troba al costat dret de la GPU, mentre que n’hi ha un a la part superior i inferior del nucli de la GPU. També hi ha dos coixinets tèrmics llargs i prims cap a la placa d'E / S del PCB, que refreden els components VRM. La resta de coixinets tèrmics es col·loquen estratègicament per posar-se en contacte amb components específics, com ara condensadors del PCB. La ubicació exacta dels coixinets tèrmics es pot veure en aquesta imatge de referència.

La disposició de coixinets tèrmics al PCB i al refrigerador.

Part posterior del PCB

La part posterior del PCB no té cap component ni característica notable que ja no s’hagi discutit. Normalment ens agrada veure un coixinet tèrmic a la part posterior del PCB perquè pugui actuar com a material d’interfície tèrmica entre el PCB i la placa posterior. D'aquesta manera, la calor residual del PCB es pot dissipar utilitzant la placa posterior com a distribuïdor de calor.

La part posterior del PCB i la placa posterior.

Aquesta implementació no ha estat adoptada per Palit al Gaming Pro RTX 3070 a causa del fet que la placa posterior està feta de plàstic i, per tant, ofereix poca o cap capacitat de dissipació de calor. Això no té un impacte significatiu, ja que el RTX 3070 és generalment una GPU d’eficiència energètica amb baixes quantitats d’acumulació de calor residual a l’interior del PCB. El refredador massiu del Gaming Pro RTX 3070 s’encarrega molt bé de transmetre i dissipar la calor.

Comparació amb el PCB de referència de Nvidia

És força interessant comparar el PCB del Palit Gaming Pro RTX 3070 amb el PCB de referència que es troba a l’edició fundadora Nvidia RTX 3070. El primer que destaca immediatament per a l'observador és la petita mida del PCB FE. Nvidia ha optat per un PCB extremadament curt a les seves targetes FE RTX 3070, cosa que l’ha ajudat a aconseguir un disseny de 2 ventiladors per a les seves pròpies targetes Founder’s Edition. El PCB del RTX 3070 FE també té un nombre inferior d’etapes de potència (9 + 2) en comparació amb el Palit Gaming Pro (10 + 2) i la posició del connector d’alimentació també és força diferent.

Hi ha moltes similituds entre els dos PCB, com ja sabem. Palit no ha dissenyat cap PCB personalitzat per al Gaming Pro RTX 3070, sinó que ha utilitzat un dels dos dissenys de PCB de referència Nvidia per al RTX 3070. La principal raó per la qual Nvidia va optar per un PCB diferent de tots els altres AIB es va deure a requisits del seu connector de 12 pins. Els AIB han utilitzat connectors d’alimentació tradicionals de 8 pins, de manera que tenen l’opció d’utilitzar PCB més llargs, però, fins i tot el segon disseny de PCB és bastant curt a causa del disseny de flux que s’ha implementat a totes les targetes gràfiques de la sèrie RTX 3000 .

Veredicte

Tot i que no haureu de basar la vostra decisió de compra en l’anàlisi dels components del PCB dins d’una targeta gràfica, el Palit Gaming Pro RTX 3070 no decep en aquest sentit. Més aviat, ens impressiona la qualitat de construcció i les opcions dels components del PCB. Hi ha moltes millores subtils, com l’addició d’una fase d’alimentació addicional per a la GPU i l’ús de connectors d’alimentació tradicionals de 2 × 8 pins que fan de la targeta Palit un fort rival per a la Nvidia RTX 3070 FE.

Com que les existències de targetes gràfiques són abominables, hi ha moltes possibilitats que els compradors potencials no puguin aconseguir el model Founder’s Edition de l’RTX 3070 aviat. La qualitat dels components del PCB del Palit Gaming Pro RTX 3070 juntament amb el gran refrigerador de triple ventilador el converteixen en una alternativa molt adequada a la Founder’s Edition RTX 3070 de Nvidia.