Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070 - PCB-analyse

Den 1. september^st, 2020 Nvidia annoncerede deres helt nye RTX 3000-serie af grafikkort, som blev modtaget meget positivt af både offentligheden og anmeldere. En stor drivkraft bag deres positive modtagelse var det faktum, at Nvidia frigav RTX 3080 til $ 699 og RTX 3070 til $ 499, hvilket er en meget attraktiv og overbevisende pris. Den lavere pris kombineret med det faktum, at GeForce RTX 3070 skulle være lige eller hurtigere end $ 1200 RTX 2080Ti, betød, at RTX 3000-serien var en af ​​de mest forventede tekniske produktopstillinger i året.

Nvidia udgav endelig RTX 3070 den 28. oktober^th, 2020 til glæde for mange pc-spilentusiaster. Produktet var ekstremt populært og godt modtaget på grund af det faktum, at det lovede at levere RTX 2080Ti-ydelsesniveauer til mindre end halvdelen af ​​prisen til $ 500 sammenlignet med $ 1200 for det sidste generations flagskib. RTX 3070 var hovedsageligt målrettet mod 4K og høj opdateringsfrekvens 1440p-spil, og den blev suppleret med 8 GB GDDR6-hukommelse på en 256bit-bus. GPU'en i RTX 3070 indeholdt kæmpestore 5888 CUDA-kerner med 46 RT-kerner og 184 Tensor-kerner, som hjælper med henholdsvis Ray Tracing og DLSS. Samlet set var hele pakken ekstremt konkurrencedygtig og var bestemt et af de mest efterspurgte kort i hele grafikkortgenerationen.

Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070

Ligesom vi tidligere har set med grafikkort, var Nvidias Founder's Edition-design ikke det eneste kort, der var tilgængeligt for køb (selv om lagerniveauerne var lige meget lave for alle varianter). Nvidias AIB-partnere (Add-in-Board) udgav alle deres egne varianter af RTX 3000-serien af ​​grafikkort. Palit Microsystems er et af de største mærker af grafikkort, der primært henvender sig til det europæiske og asiatiske marked. Palit har også frigivet deres RTX 3000-serie af grafikkort med 3 hovedvarianter, der kan købes:

• Palit Gaming Pro RTX 3000-serien
• Palit Gaming Pro OC RTX 3000-serien
• Palit GameRock OC RTX 3000-serien

I dag vil vi fokusere på Palit Gaming Pro RTX 3070 8GB-kortet for at analysere kortets PCB og de komponenter, der bruges af Palit i deres RTX 3070 Gaming Pro. Grafikkort AIB-partnere laver undertiden brugerdefinerede printkort til nogle af deres dyreste og mest avancerede varianter, men de kan også bruge Nvidias reference-printkort og overholde strengt Nvidia-specifikationen ved ikke at ændre meget i selve printkortet. Gaming Pro RTX 3070 bruger en af ​​de to Nvidia Reference PCB'er, som vi vil udforske senere.

Nedrivningsproces

For at komme til printkortet til analyse er vi nødt til at rive kortet først. Palit Gaming Pro RTX 3070 er ret ligetil at rive ned. Først skal der fjernes et antal skruer fra bagpladen på kortet for at fjerne plastpladen fra køleren og printkortet. Efter fjernelse af bagpladen skal 4 skruer fjernes fra fastholdelsesmekanismen, der holder køleren til selve GPU'en. Fjernelse af fastgørelsespladen frigør GPU'en fra køleren. Fjern to skruer fra I / O-beslaget, og fjern langsomt køler fra PCB.

Der er tre kabler, der er fastgjort til printkortet, og de kommer fra køleren / kappen. Disse kabler styrer blæsere og aRGB-belysning på forsiden af ​​kortet. Fjern kablerne forsigtigt, og sørg også for, at de termiske puder på køleren forbliver intakte. Hvis du tilfældigvis river de termiske puder, når du fjerner køleren, skal du sørge for at have nogle ekstra termiske puder, der ligger rundt for at udskifte dem med. Husk at du skal udskifte den termiske forbindelse i GPU'en, før du prøver at samle kortet igen.

Palit Gaming Pro RTX 3070 bruger en temmelig heftig køleplade køler med 6 varmeledninger og et stort antal termiske puder. Køligere ser ud til at være ret overbygget til RTX 3070 GPU og skal klare at holde kortets termiske temperaturer i et ret behageligt interval. Vi har allerede taget et dybtgående kig på kølesystemet på Palit Gaming Pro RTX 3070 i en separat artikel, som du absolut bør tjekke for mere information.

PCB-design og layout

Som nævnt tidligere i artiklen har Nvidia faktisk to referencedesign til printkort til RTX 3000-serien. Et af disse designs er udelukkende blevet brugt af Nvidia selv i RTX 3000-serien Founder's Edition-kort. Disse kort bruger en kortere PCB med et proprietært 12-bens stik, der har brug for adaptere for at arbejde med traditionelle PSU'er. Dette kortere printkort har også en anden placering af strømforsyningselementerne på kortet.

Det andet referencedesign har lidt længere print og bruger traditionelle 8-bens strømstik i stedet for 12-benede stik. Disse reference-printkort er beregnet til at blive brugt af AIB-partnere i deres egne grafikkort med RTX 3000-serie GPU'er. Palit Gaming Pro RTX 3070 bruger også dette reference-printkortdesign med et antal tweaks for at optimere designet i henhold til Palits standarder.

Lad os nu analysere hver komponent på printkortet individuelt og starte med selve kortet.

GPU Die

Nvidia GeForce RTX 3070-grafikkort bruger Nvidias GA104-300-A1 GPU i sit hjerte, og Palit Gaming Pro er ingen undtagelse. GA104 er en anden matrice end GA102, der findes i både RTX 3080 og RTX 3090. Generelt, jo lavere nummer på matricen, jo hurtigere er GPU'en. Dette betyder ikke, at GA104-døden inde i RTX 3070 er langsom, faktisk er det et ekstremt hurtigt stykke silicium. Det er baseret på Nvidias helt nye Ampere-arkitektur, der er fremstillet ved hjælp af Samsungs 8nm-procesknude.

Dørstørrelsen på GA104 er 392 mm² og den pakker hele 17.400 millioner transistorer. Der er 46 GPU-computerenheder inde i GA104 GPU fra Nvidia med 128 CUDA-operationer pr. Blok. GPU'en pakker et skyhøjt 5888 antal CUDA-kerner med 184 strukturenheder og 96 ROP-enheder. Ud over de rå computerkerner, der er til stede i GPU'en, har Nvidia også tilføjet 46 RT-kerner, som hjælper med at fremskynde funktionen i realtid Ray Tracing i spil, som du kan lære mere om i denne artikel. Der er også 184 tensorkerne til stede i GPU'en, som hjælper med Deep Learning og AI-beregninger som Nvidias Deep Learning Super Sampling (DLSS) teknologi.

Samlet set har Nvidia leveret en temmelig solid pakke i denne GPU, der målretter alle facetter af moderne spil med stor kraft, det være sig rå rasteriseringsydelse, DLSS-ydeevne eller realtidsstrålesporing.

VRAM

Kortet har 8 GB GDDR6 SDRAM, som er placeret i 8 chips på forsiden af ​​printkortet. Ved nærmere eftersyn viser hukommelseschips delnummeret K4Z80325BC-HC14, som er et masseproduktion af GDDR6-hukommelsesmodul fra Samsung. Faktisk er hukommelseschips inde i Palit Gaming Pro RTX 3070 leveret af Samsung, selvom vi ikke er sikre på, om det er tilfældet med alle varianter af RTX 3070.

GDDR6-hukommelseschips er designet med en nominel driftsfrekvens på 14000 MHz effektivt. GDDR6 er koblet til en 256-bit bus, som tager kortets samlede båndbredde til 448 GB / s. Hvis vi ser nærmere på selve printkortet, synes der ikke at være plads til yderligere moduler på printkortet, så muligheden for en RTX 3070Ti med mere VRAM kombineret med den samme GA104 GPU synes usandsynlig. Det ser ud til, at Nvidia bliver nødt til at designe en helt ny GPU-kerne, hvis de vil øge hukommelsesstørrelsen i 3070Ti SKU.

VRM'er og strømforsyning

Strømforsyningssystemet i Palit Gaming Pro RTX 3070 overgik vores forventninger, da det også er noget bedre end Founder's Edition RTX 3070 fra Nvidia. Det samlede antal strømfaser til Nvidia RTX 3070 FE er 11, hvoraf 9 faser er dedikeret til GPU og 2 er dedikeret til VRAM. I Palit Gaming Pro RTX 3070 er det samlede antal faser steget til 12, hvoraf 10 faser er dedikeret til GPU'en, mens 2 faser er dedikeret til GDDR6-hukommelsen.

Her er strømforsyningskredsløbet i GPU'en fremhævet i grønt, mens strømforsyningskredsløbet til hukommelsen er fremhævet i blåt.

Der er ingen fasedubblere i strømforsyningskredsløbet på dette printkort. To uPi Semiconductor PWM-controllere bruges til at styre GPU-strømkredsløbet, der er uP9512R (i stand til at styre maksimalt 8 faser) og uP1666Q (designet til 2 faser). Begge controllere er placeret på bagsiden af ​​printkortet.

Mens vi analyserer bagsiden af ​​printkortet, er der en uS5650Q (uPI) PWM-controller, der styrer 2-faset af GDDR6-hukommelseschips.

GPU-omformeren bruger DrMOS-transistorsamlinger, som er standard for alle Nvidia-grafikkort. I dette tilfælde er de AOZ5311NGI (Alpha og Omega Semiconductor), som hver er bedømt til maksimalt 50 A.

Der er et andet sæt MOSFET'er, der bruges i hukommelseschip-strømomformeren, og de er SM7342EKKP-enheder fra Sinopower. Disse er af N-kanal sorten.

Baggrundsbelysningen på kortet styres af en særskilt Holtek HT50F2241-controller placeret på forsiden af ​​printkortet.

Strømstik

PCB'et på Palit Gaming Pro RTX 3070 bruger 2x8pin-stik, der er placeret i den øverste højre ende af kortet for at give strøm til komponenterne. Denne tilgang betragtes som meget bedre og mere gennemførlig end Nvidias nye 12-pin-stik, der findes på deres RTX 3000-serie Founder's Edition-kort. Ikke kun er de ikke kompatible med nuværende strømforsyninger, men du skal også beskæftige dig med en grim adapter, der hænger på forsiden af ​​dit kort, hvilket fuldstændigt ødelægger systemadministrationen.

2x8-pin-strømstikkene på Palit Gaming Pro RTX 3070 betyder, at kortet kan trække næsten 300 watt, hvis det har brug for det, hvilket er meget højere end den effekt, kortet faktisk har brug for. I vores test havde Gaming Pro RTX 3070 en maksimal effektforbrug på 234 watt, hvilket er langt under de 300 watt, som kortet kan trække med denne løsning. Alligevel er det et godt skridt fra Palit at medtage 2x8pin strømstik, fordi det ekstra strømhøjdehøjde kan komme godt med under overclocking.

Materialer til termisk grænseflade

Palit har valgt et stort antal termiske grænsefladematerialer mellem printkortkomponenterne og køleren for at overføre varmen effektivt. Det er vigtigt at vide, hvor de termiske puder er påført, så det er lettere at genpåføre eller udskifte de termiske puder, hvis de fjernes. Først og fremmest er der et lag termisk pasta mellem selve GPU-dysen og den forniklede køler, så husk at genanvende den termiske pasta inden montering igen.

Så vidt de termiske puder går, er de flere i antal. Der er 3 brede termiske puder, der er placeret i henhold til GDDR6-hukommelseschips på printkortet. En af de termiske puder er på højre side af GPU'en, mens der er en på toppen og bunden af ​​GPU-kernen. Der er også to lange og tynde termiske puder mod I / O-pladen på printkortet, som afkøler VRM-komponenterne. De andre termiske puder er strategisk placeret til at kontakte specifikke komponenter som kondensatorer på printkortet. Den nøjagtige placering af de termiske puder kan ses i dette referencebillede.

Bagsiden af ​​printkortet

Bagsiden af ​​printkortet har ingen bemærkelsesværdige funktioner eller komponenter, som vi ikke allerede er blevet diskuteret. Vi kan normalt lide at se en termisk pude på bagsiden af ​​printkortet, så det kan fungere som et termisk interface materiale mellem printkortet og bagpladen. På denne måde kan restvarme fra printkortet spredes ved hjælp af bagpladen som varmespreder.

Denne implementering er ikke blevet vedtaget af Palit i Gaming Pro RTX 3070 på grund af det faktum, at bagpladen er lavet af plast og dermed hvis den giver ringe eller ingen varmeafledningsevner. Dette har ikke nogen væsentlig indvirkning, fordi RTX 3070 generelt er en energieffektiv GPU med lave mængder restopvarmning inden i printkortet. Den massive køler på Gaming Pro RTX 3070 sørger for varmeoverførsel og spredning ganske godt alene.

Sammenligning med Nvidias reference-printkort

Det er ret interessant at sammenligne printkortet til Palit Gaming Pro RTX 3070 med reference-printkortet, der findes inde i Nvidia RTX 3070 Founder's Edition. Den første ting, der straks skiller sig ud for observatøren, er den lille størrelse af FE PCB. Nvidia har valgt et ekstremt kort printkort i deres FE RTX 3070-kort, hvilket har hjulpet det med at opnå et 2-fan-design til deres egne Founder's Edition-kort. Printkortet på RTX 3070 FE har også et lavere antal effekttrin (9 + 2) sammenlignet med Palit Gaming Pro (10 + 2), og placeringen af ​​strømstikket er også helt anderledes.

Der er mange ligheder mellem de to printkort, som vi allerede ved. Palit har ikke designet et brugerdefineret printkort til Gaming Pro RTX 3070, det har snarere brugt et af de to Nvidia-reference-printkortdesign til RTX 3070. Hovedårsagen til, at Nvidia valgte et andet printkort end alle andre AIB'er skyldtes kravene til deres 12-polede stik. AIB'erne har alle brugt traditionelle 8-benede strømstik, så de har mulighed for at bruge det længere printkort, men selv det andet printkortdesign er ganske kort på grund af det gennemstrømningsdesign, der er implementeret i alle grafikkort i RTX 3000-serien .

Dom

Mens du ikke burde basere din købsbeslutning på analysen af ​​printkortkomponenterne på et grafikkort, skuffer Palit Gaming Pro RTX 3070 ikke i denne henseende. Vi er snarere ganske imponeret over byggekvaliteten og valgene af komponenterne i printkortet. Der er en hel del subtile forbedringer som tilføjelsen af ​​en ekstra strømfase til GPU'en og brugen af ​​traditionelle 2 × 8-pin strømstik, der gør Palit-kortet til en stærk konkurrent til Nvidia RTX 3070 FE.

Da grafikkortlagre er afskyelige, er der en stor chance for, at potentielle købere ikke vil være i stand til at få fat på Founder's Edition-modellen af ​​RTX 3070 når som helst snart. Kvaliteten af ​​komponenter på printkortet til Palit Gaming Pro RTX 3070 kombineret med den store triple-fan-køler gør det til et meget passende alternativ til Founder’s Edition RTX 3070 fra Nvidia.