Installation unseres Wasserkühlers
Es wird viel über Overclocking und Undervolting von AMDs Radeon RX Vega 64 geschrieben. Heute nehmen wir die Thermik der Karte aus der Gleichung heraus, um tiefer in die Beziehung zwischen Taktrate und Spannung einzutauchen.
Telemetrie vom Feinsten
Bevor wir beginnen können, müssen wir untersuchen, wie die PowerTune-Technologie von AMD funktioniert. Es wertet die wichtigsten Leistungsmerkmale der GPU in Echtzeit aus, fragt die Temperatursensoren ab und berücksichtigt auch die Telemetriedaten des Spannungsreglers. Alle diese Informationen werden an den vorprogrammierten Digital Power Management (DPM)-Arbitrator übertragen.
Dieser Schiedsrichter kennt die Leistungs-, Wärme- und Stromgrenzen der GPU, die vom BIOS und vom Treiber festgelegt wurden, sowie alle Änderungen, die an den Standardtreibereinstellungen vorgenommen wurden. Innerhalb dieser Grenzen steuert der Schiedsrichter alle Spannungen, Frequenzen und Lüftergeschwindigkeiten, um die Leistung der Grafikkarte zu maximieren. Wenn auch nur einer der Grenzwerte überschritten wird, kann der Arbitrator Spannungen, Taktraten oder beides drosseln.
Spannungen: AMD PowerTune vs. Nvidia GPU Boost
AMDs Radeon RX Vega 64 verwendet auch Adaptive Voltage and Frequency Scaling (AVFS), das wir bereits von seinen neuesten APUs und Polaris-GPUs kennen. Angesichts unterschiedlicher Waferqualität soll dieses Feature dafür sorgen, dass jeder einzelne Die sein volles Potenzial ausschöpft. Es ähnelt der GPU-Boost-Technologie von Nvidia. Dadurch hat jede GPU ihre eigene Lastlinie in den Spannungseinstellungen. Einige Dinge haben sich jedoch seit der Implementierung von Polaris geändert.
AMDs WattMan ermöglicht fast völlige Freiheit, die Spannung für die beiden höchsten DPM-Zustände manuell einzustellen. Das ist anders als bei GPU Boost, bei dem nur eine Art Offset für manuelle Spannungsänderungen definiert werden kann und die volle Spannungskontrolle nicht über den Kurveneditor erzwungen werden kann. Wie wir später sehen werden, kann die zusätzliche Freiheit Segen oder Fluch sein, denn manuell eingestellte Spannungen für die DPM-Zustände können AVFS entgegenwirken oder sogar vollständig aufheben.
Durch unsere Überwachung konnten wir direkt messen, wie sich die Spannungen der Karte verhalten, indem wir eine manuelle Einstellung mit und ohne Leistungsbegrenzung vornehmen. Die Ergebnisse sind überraschend; Sie unterscheiden sich stark von dem, was Sie auf einer Polaris-basierten Karte sehen.
Wir möchten auch ein wenig mit Mythen aufräumen. Alle Taktratengewinne, die wir durch Undervolting erzielten, waren auf Temperaturabfälle bei luftgekühlten Karten zurückzuführen. Das Eliminieren der Temperatur aus der Gleichung, wie wir es in diesem Test tun, stellt alles auf den Kopf. Sensationelle Schlagzeilen werden dabei zu urbanen Legenden.
Was wir getestet haben
Um die Ergebnisse verständlicher und vergleichbarer zu machen, haben wir uns auf fünf verschiedene Einstellungen festgelegt. Diese reichen vollkommen aus, um die jeweiligen Extreme zu demonstrieren:
Aktieneinstellungen „Balanced Mode“
Undervolted: Spannung auf 1,0 V mit Standardleistungsbegrenzung eingestellt
Übertaktet: Leistungslimit um +50 % erhöht
Übertaktet: Leistungslimit um +50 % erhöht, GPU-Taktfrequenz um 3 % erhöht
Übertaktet: Leistungslimit um +50 % erhöht, GPU-Taktfrequenz um 3 % erhöht; Spannung auf 1,0 V eingestellt
Das Undervolting der beiden einstellbaren DPM-Zustände auf unter 1,0 V führte zu Instabilität in vielen verschiedenen Szenarien. 0,95V konnten meist erreicht werden, allerdings fiel die Taktrate im Gegenzug überproportional ab. Das Absenken der Spannung auf unter 1,0 V bei Ausnutzung der maximalen Leistungsgrenze führte zu einem Absturz, sobald eine 3D-Anwendung gestartet wurde.
Aufbau einer großen Kühllösung
Das Wichtigste zuerst: Wir müssen eine thermische Lösung bauen, die in der Lage ist, bei 400 W die gleichen Temperaturen zu liefern wie bei den Standardeinstellungen. Letztendlich ist dies nur durch die Verwendung eines geschlossenen Kreislaufs und einer Kompressorkühlbox zu erreichen. Dieses Setup kann der Kühlplatte der GPU konstante 20 °C garantieren.
Neben Alphacools Eiszeit 2000 Chiller verwenden wir die EK-FC Radeon Vega von EK Water Blocks. Es besteht aus vernickeltem Kupfer und stellt den Kontakt zur GPU, zum HBM2, zur Spannungsregelung und zu den Drosseln her. Alles in allem macht das Setup genau das, was wir brauchen.
Um die etwas lächerliche Ästhetik eines Single-Slot-Wasserkühlers auf einer Dual-Slot-Grafikkarte zu vermeiden, haben wir die Originalhalterung gegen eine gebündelte Single-Slot-Halterung ausgetauscht. Senkkopfschrauben sitzen aufgrund der Löcher auf der Slotblende (und nicht darin), was aber ein relativ kleiner Schönheitsfehler ist.
Nachdem AMDs Interposer von der alten Wärmeleitpaste befreit wurde, wird mit einem kleinen Spachtel eine dünne Schicht frisches Material auf die Oberfläche aufgetragen. Ein kleiner Rest auf der Matrize sieht vielleicht nicht gut aus. Aber zu viel Druck während des Reinigungsvorgangs könnte die Verpackung dauerhaft beschädigen, also müssen Sie vorsichtig sein.
Als nächstes werden die Wärmeleitpads auf ihre Zielbereiche auf dem Wasserblock aufgebracht. Die Anweisungen von EK hätten uns veranlasst, sie stattdessen auf der Grafikkarte zu installieren. Der Grund, warum wir dies jedoch anders machen, ist, dass wir die Platine lieber auf den Kühler (der auf dem Tisch liegt) legen, als umgekehrt. Mit den Wärmeleitpads auf dem Wasserblock fallen diese dabei nicht ab.
Sobald die Grafikkarte festgeschraubt ist, ist sie einsatzbereit. Der Installationsprozess ist schnell und einfach. Denken Sie nur an den Interposer.
Die freigelegte Rückseite zeigt die vielen Schrauben und ihre Nylonscheiben, die zur Befestigung des Wasserblocks verwendet werden. Allein um das Paket herum halten sieben Schrauben alles fest zusammen.
Enthusiasten, die ein wenig ästhetisches Flair und eine etwas bessere thermische Leistung suchen (kühlen Sie diese Phasenverdoppler ab!), können die passende Backplate anbringen.
Wir haben die Backplate für unsere Messungen entfernt, weil wir uns einfach nicht dazu durchringen konnten, Löcher hindurch zu bohren.
Testsystem und Methodik
Wir haben unser neues Testsystem und unsere neue Methodik in Wie wir Grafikkarten testen vorgestellt. Wenn Sie weitere Einzelheiten zu unserem allgemeinen Ansatz wünschen, sehen Sie sich diesen Abschnitt an. Beachten Sie, dass wir seitdem unsere CPU- und Kühllösung aktualisiert haben, um potenzielle Engpässe beim Benchmarking schneller Grafikkarten zu vermeiden.
Die in unserem Labor verwendete Hardware umfasst:
Prüfgeräte und Umgebung Systemkühlung Umgebungstemperatur PC-Gehäuse Monitor Stromverbrauchsmessung Thermische Messung
– Intel Core i7-6900K @ 4,3 GHz- MSI X99S Xpower Gaming Titanium- Corsair Vengeance DDR4-3200- 1x 1TB Toshiba OCZ RD400 (M.2 SSD, System)- 2x 960GB Toshiba OCZ TR150 (Speicher, Bilder)- be quiet Dark Power Pro 11, 850-W-Netzteil
– EK Water Blocks EK-FC Radeon Vega- Alphacool Eiszeit 2000 Chiller- Thermal Grizzly Kryonaut (wird beim Kühlerwechsel verwendet)
– 22°C (Klimaanlage)
– Lian Li PC-T70 mit Erweiterungskit und Mods
– Eizo EV3237-BK
– Berührungslose DC-Messung am PCIe-Steckplatz (unter Verwendung einer Riser-Karte) – Berührungslose DC-Messung am externen Hilfsstromversorgungskabel – Direkte Spannungsmessung am Netzteil – 2 x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500MHz digitales Mehrkanal-Oszilloskop mit Speicherfunktion – 4 x Rohde & Schwarz HZO50 Stromtastkopf (1 mA – 30 A, 100 kHz, DC) – 4 x Rohde & Schwarz HZ355 (10:1 Tastköpfe, 500 MHz) – 1 x Rohde & Schwarz HMC 8012 Digitalmultimeter mit Speicherfunktion
– 1 x Optris PI640 80 Hz Infrarotkamera + PI Connect – Echtzeit-Infrarotüberwachung und -aufzeichnung
