GeForce GTX Titan Black: меняем кулер своими руками – THG.RU

Обзор GeForce GTX Titan Black | Модификация своими руками

Мы не делали обзор GeForce GTX Titan Black после её премьеры. Компания посчитала нецелесообразным присылать образец для прессы. Оно и понятно, ведь, по сути, GeForce GTX Titan Black – это та же GeForce GTX 780 Ti с 6 Гбайт видеопамяти и полной производительностью вычислений FP64 на чипе GF110. GeForce GTX Titan Black отличается чуть более высокими тактовыми частотами. Её базовая частота составляет 889 МГц, у GeForce GTX 780 Ti данный показатель равен 875 МГц. Соответственно, типичная частота GPU Boost составляет 980 МГц в сравнении с 928 МГц. Но при этом обе модели используют одинаковые кулеры, конфигурацию выходов на дисплей и характеристики потребляемой мощности.

В ряде интернет-магазинов, имеется модель Asus, соответствующая характеристикам Nvidia, модель EVGA с небольшим разгоном по такой же цене и карта EVGA с водяным охлаждением с ещё более значительным разгоном и повышенной на $300 ценой. На самом деле, GeForce GTX Titan Black за $1400 трудно назвать привлекательным решением, когда Radeon R9 295X2 продаётся всего на $100 дороже.

Gigabyte использует другой подход к GeForce GTX Titan Black GHz Edition (странноватое название, правда?). Данная видеокарта производителя предлагает показатель базовой частоты на уровне 1006 МГц и 1111 МГц в режиме GPU Boost, точно как EVGA Hydro Copper Signature за $1400. Однако при этом используется воздушное охлаждение. Открыв коробку, вы увидите стандартную GeForce GTX Titan Black, соответствующую требованиям Nvidia. Однако в ней же есть необходимые компоненты для самостоятельной замены кулера.

По всей видимости, Gigabyte следует старой пословице, что правила созданы для того, чтобы их нарушать. Nvidia не разрешает своим партнёрам модифицировать референсную систему охлаждения, поэтому Gigabyte решила поставлять модифицированный кулер для самостоятельной установки на уже разогнанную видеокарту.

Цена за GeForce GTX Titan Black в исполнении Gigabyte не самая низкая и стартует с отметки $1300. По крайней мере, вам выпадет возможность своими руками снять и заменить кулер флагманской видеокарты. Наша цель сегодня выяснить, оправданны ли такие усилия.

Сначала мы заглянем в дорогую, судя по внешнему виду, коробочку. Gigabyte положила туда целый ряд роскошных аксессуаров.

В дополнение к эталонной GeForce GTX Titan Black, мы нашли кабель HDMI, коврик для мыши, два переходника с четырёх на шесть контактов, переходник VGA, компакт-диск с драйверами и набор системы охлаждения Gigabyte WindForce 600. Новый кулер получил ряд изменений, которые мы рассмотрим подробнее чуть ниже.

Обзор GeForce GTX Titan Black | Кулер Gigabyte WindForce 600

Переход на кулер WindForce

Мы проигнорируем показатель 600 Вт для данного кулера компании Gigabyte, поскольку это лишь теоретическое значение, преследующее исключительно маркетинговые цели. Нас больше интересуют физические изменения модели WindForce, которые производитель называет “мерами по повышению эффективности”. Gigabyte определённо было что исправлять – например, щёлкающие и гудящие вентиляторы, которые отнюдь не положительно влияли на характеристики в целом хорошего кулера.

Gigabyte придерживается двухслотовой конструкции GeForce GTX Titan Black. В то время как некоторые конкуренты добиваются более высоких показателей охлаждения, используя больше материалов, система охлаждения в комплекте с картой GHz Edition была просто оптимизирована. В результате остаётся возможность реализации SLI-массивов (хотя способность референсной карты выводить воздух из корпуса для этих целей подходит лучше). Но не будем забегать вперёд.

Вентиляторы и воздушный поток

Как уже говорилось, Gigabyte действительно нужно было обновить вентиляторы. Изменилась конструкция ротора вентилятора, также был усовершенствован подшипник, что обеспечило более стабильный набор скорости и более низкий уровень шума при низкой скорости вращения.

Новая поверхность лопастей вентилятора должна обеспечить более мощный воздушный поток при меньшей турбулентности. Чуть позже мы отметим влияние данного решения на результаты наших измерений.

Дизайн Gigabyte под названием “Triangle Cool” должен активизировать вывод воздушного потока через рёбра радиатора, в которых также реализованы изменения, направленные на снижение турбулентности и, соответственно, уровня шума. Это довольно амбициозная цель, поскольку кулеры WindForce ориентированы на высокопроизводительные видеокарты, и тихой работы от них можно не ждать.

Новые тепловые трубки

Gigabyte не обошла стороной и тепловые трубки. Чтобы проиллюстрировать улучшения, реализованные благодаря сочетанию различных материалов, компания предложила следующую схему.

В теории всё выглядит весьма многообещающе. Но, естественно, мы обязаны всё проверить сами. Неужели маркетологи не врут и это реальная альтернатива кулерам формата 2,5 слота? Мы ответим на этот вопрос сразу после сборки кулера Gigabyte WindForce.

Обзор GeForce GTX Titan Black | Замена кулера

Пошаговая инструкция по замене кулера видеокарты GeForce GTX Titan Black

Сегодня мы разберём видеокарту GeForce GTX Titan Black за тысячу долларов. Естественно, данная операция требует обдуманных действий, выполняемых с большой осторожностью. Просто снять родной кулер и прикрутить альтернативную систему охлаждения от Gigabyte не получится.

Сначала необходимо открутить референсный кулер. Для этих целей Gigabyte положила в комплект универсальный инструмент, хотя собственной отвёрткой всё делается легче и быстрее. К счастью, инструкция, которую можно найти в комплекте, достаточно подробная и, если ей следовать, никаких ошибок вы не совершите.

Мы хотели сохранить референсный кулер, поэтому сложили все винтики в отдельную коробку. Как только все винты откручены, радиатор легко поднять и снять. Не спешите: прежде чем убрать радиатор с карты, отключите коннекторы сверху и снизу.

Теперь кулер Nvidia можно демонтировать. В глаза сразу бросается большое количество термопрокладок. Производитель не постеснялся нанести на GPU GK110 толстый и трудноудаляемый слой термопасты.

Gigabyte предвидела это и положила в комплект со своей картой тряпочку для удаления пасты. Идея хорошая, хотя мы рекомендовали бы добавить сюда ещё специальное чистящее средство.

Как мы уже говорили, эталонный кулер (который имеет достаточно высокую ценность) и винты мы сохранили на тот случай, если карту придётся отправлять по гарантии обратно. Лучше сразу перестраховаться, чем потом жалеть.

Мы решили отказаться от плотной термопасты, которую Gigabyte предлагает вместе с GeForce GTX Titan Black GHz Edition, ведь существуют и более эффективные решения. Нам нужен неэлектропроводящий состав, не требующий длительной приработки, простой в нанесении и с высокими показателями теплопроводности. Проведя ряд тестов, для обзоров видеокарт мы выбрали Gelid GC-Extreme. Таким образом, мы стандартизируем одну из переменных, возникающих при сравнении карты Gigabyte с другими модифицированными видеокартами в нашей лаборатории.

Пора установить новый кулер на плату. Удалите защитную плёнку с термопрокладок и наклейку с предупреждениями. Мы дополнительно очистили медную поверхность средством Arctic, чтобы гарантированно убрать остатки клеящего вещества.

Сначала на соответствующие отверстия приклеиваются четыре прокладки. Затем снизу подключается разъём питания вентиляторов. На видеокарту устанавливается остальная часть кулера. После подключается разъём светодиодной подсветки логотипа WindForce. Радиатор прикручивается с помощью подпружиненных винтов по крестообразной схеме.

Затем вокруг трансформаторов напряжения вкручиваются три маленьких винтика. У вас должен остаться один винт. Для него требуется гайка, которая также есть в комплекте. Завинтив его, вы завершите установку кулера.

Жаль, что Gigabyte решила не использовать заднюю пластину. Кулер плотно и надёжно фиксируется в семи точках, и, кажется, что карта зачищена от перегибов, однако дополнительное охлаждение под трансформаторами напряжения и модулями памяти в задней части совсем не помешало бы.

Обзор GeForce GTX Titan Black | Размеры и фотогалерея GeForce GTX Titan Black после апгрейда

После апгрейда Gigabyte GeForce GTX Titan Black GHz Edition похожа на GeForce GTX 780 или GeForce GTX 780 Ti с кулерами WindForce. Чтобы выявить описанные ранее изменения, нужно хорошенько приглядеться.

Заметнее всего новые вентиляторы. Их роторы теперь чёрные, а не прозрачные, кроме того, их поверхность имеет новую структуру.

Сзади плата ничем не отличается от референсной, за исключением позиций нескольких винтов.

Больше изменений заметно с боков карты. За логотипом WindForce есть светодиод для подсветки, а также бросаются в глаза необычные рёбра радиатора.

Панель ввода/вывода карты осталась без изменений: два двухканальных выхода DVI, большой порт HDMI и разъём DisplayPort.

Обзор GeForce GTX Titan Black | Энергопотребление

Методика тестирования и измерения в простое

Тестовая система и методика измерений

Тестовый стенд для измерения энергопотребления и производительности видеокарт для потребителей и рабочих станций появился в результате сотрудничества с HAMEG (Rohde & Schwarz). Он позволяет добиться очень точных значений, которые можно получить в несколько шагов.

Только современные лабораторные инструменты могут справиться с трудностями, которые характерны для технологий AMD Power Tune и Nvidia GPU Boost (они в большей степени связаны с огромными колебаниями энергопотребления в динамике). Мы подаём ток и напряжение на многоканальный осциллоскоп на 500 МГц (HAMEG HMO 3054), которым можно управлять дистанционно, к тому же он способен сохранять тестовые данные.

Мы измеряем ток с помощью трёх калиброванных токопроводящих зажимов с датчиками (HAMEG HZO50). Два из них, на 3,3 и 12 В, посылают показатели на специальную райзер-карту, надёжно пропускающую сигналы PCIe 3.0, а третий – через модифицированный кабель питания PCIe. Все уровни напряжения измеряются на блоке питания с одной шиной, который мы немного изменили с целью упрощения доступа.

Напряжение измеряется напрямую через модифицированное подключение к блоку питания с одной шиной. Шаг времени замера теперь составляет 2 мс; за данный период можно измерить и зарегистрировать все переходные нагрузки, которые несут AMD Power Tune и Nvidia GPU Boost. Чтобы контролировать объём данных о результатах, мы ограничили продолжительность тестового прогона двумя минутами.

Энергопотребление в простое

Сначала давайте рассмотрим показатели на рабочем столе без работающих приложений до и после модификации Gigabyte GeForce GTX Titan Black.

Общее энергопотребление видеокарт практически идентично. Тем не менее, уровень питания между слотом PCI Express и вспомогательными коннекторами немного изменился. Данный феномен часто возникает на картах Nvidia в простое, когда температура GPU падает ниже 30 градусов Цельсия. Дополнительные 100 мВт, скорее всего, связаны с дополнительными вентиляторами, – данный показатель можно проигнорировать.

Если два следующих графика (очень детализированные) вам покажутся слишком сложными в прочтении, посмотрите на красную линию, которая показывает общее среднее энергопотребление.

Гораздо важнее проанализировать, как GeForce GTX Titan Black GHz Edition покажет себя под нагрузкой до и после модификации. Стоит ли упоминать, что все показатели мы собирали при высоком разрешении. Результаты, которые вы увидите дальше, должны быть очень интересными.

Игры и 100%-ная нагрузка

Энергопотребление в простое

Следующие два графика показывают преимущество замены кулера при обработке игр.

В случае с картами на графических процессорах AMD Hawaii, при установке более эффективной системы охлаждения энергопотребление существенно снижается. Это является результатом меньших утечек.

В данном случае мы видим противоположную ситуацию. Энергопотребление немного возросло, и основная причина – попытки карты избежать теплового троттлинга, поскольку в данном случае GPU легко вписывается в ограничения температуры, установленные Nvidia. Эффективность карты не увеличилась, однако возросла производительность графики в игре, примерно в такой же мере, в какой возросло энергопотребление.

Показатель энергопотребления на 12-вольтовой шине через слот PCI Express на материнской плате относительно постоянный. Немного выросло потребление энергии на подсистеме памяти. Однако наибольший рост энергопотребления мы измерили на разъёмах вспомогательного питания.

GeForce GTX Titan Black достигает предела TDP в 250 Вт, поскольку температура сохраняется в установленном Nvidia диапазоне.

Энергопотребление во время стресс-теста (GPGPU)

Здесь мы доводим карту до предела. Поскольку Gigabyte GeForce GTX Titan Black в обоих случаях достигает предела мощности, а нагрузка постоянная, больших пиков на графике нет.

Любопытно, что энергопотребление и вычислительная производительность практически идентичны при 100%-ной нагрузке. Другими словами, пользователи рабочих станций, купившие карту исключительно из-за её вычислительного потенциала, от установки более эффективного кулера ничего не выиграют. Не можем не упомянуть AMD FirePro W9100 (“Обзор видеокарты AMD FirePro W9100: Hawaii в рабочих станциях”), которая могла бы обойти Nvidia Quadro K6000 в большинстве наших тестов при наличии более эффективной системы охлаждения.

Обзор GeForce GTX Titan Black | Температура и уровень шума

Измерения температуры

Есть ли у нового кулера преимущества? Определённо есть. Модифицированная GeForce GTX Titan Black достигает температуры на уровне максимум 73 градусов Цельсия, что на 10 градусов меньше, чем у референсной модели Nvidia. Этого достаточно, чтобы не допустить достижения теплового предела, даже при полной нагрузке. Мы даже пытались ещё больше снизить температуру модифицированный карты с помощью ручного профиля для вентилятора через программу Gigabyte OC Guru.

На открытом стенде уровень шума быстро и ощутимо повышается, таким образом, дополнительное охлаждение не стоит такого компромисса. Но мы посчитали, что необходимо имитировать худший сценарий в закрытом и стеснённом корпусе. Мы использовали корпус из обзора “AIO DRN-STN Review: A Gaming All-In-One With A 120 Hz Display” (англ.), оснащённый медленно вращающимися вентиляторами.

Температура регуляторов напряжения измерялась с помощью датчика между GPU и термопрокладкой. Температура тыльной стороны платы измеряется инфракрасным термометром. В измерениях с пометкой (TH) использовался наш собственный профиль работы вентилятора с повышенной скоростью вращения.

Измерения шума

Шум видеокарты мы измеряем с помощью откалиброванного студийного микрофона (supercardioid), расположенного перпендикулярно центу видеокарты на расстоянии 50 см. Сочетание такого расстояния и очень сильной направленности микрофона представляет собой компромисс между минимизацией шума, генерируемого турбулентностью вентиляторов и минимизацией влияния фонового шума, от которого практически невозможно избавиться.

С понижением фонового шума помогает шумоподавление, но полностью устранить его невозможно. Именно поэтому мы проводим акустические тесты ночью.

Скорость вращения вентиляторов

Если вы используете подходящий корпус ПК, обеспечивающий хороший воздушный поток и не сильно забитый компонентами, то кулер Gigabyte WindForce должен работать хорошо. При полной нагрузке максимальная скорость вентилятора не превышает 1900 об./мин, и уровень шума на удивление низкий.

Конечно, профиль, созданный вручную, оказался громче. Хотя уровень шума лишь немного выше, чем у референсного кулера Nvidia, в то время как температура у нашей конфигурации оказалась на 20 градусов Цельсия ниже. Если честно, ручной профиль поможет только в случае, если в вашем корпусе не очень активный воздухообмен. В противном случае лучше использовать встроенный профиль.

Кривые вращения вентилятора демонстрируют лишь часть общей картины. Ниже представлена таблица с показателями для сравнения различных конфигураций.

Модифицированный кулер заметно преуспел в данном сценарии, учитывая, что GeForce GTX 780 Ti WindForce OC со старым кулером и неоптимизированными вентиляторами, работающий примерно в таком же режиме, генерирует шум на уровне более 40 дБ(A).

Обзор GeForce GTX Titan Black | Производительность

Тесты производительности

Мы подумали, что было бы неплохо изучить влияние 6 Гбайт видеопамяти на результаты тестов. Изначально считалось, что партнёры Nvidia начнут продавать GeForce GTX 780 и GeForce GTX 780 Ti с 6 Гбайт памяти вместо 3 Гбайт. Сейчас есть только одна модель GeForce GTX 780 c 6 Гбайт от EVGA. Модель GeForce GTX 780 Ti тоже не получила больше памяти, поскольку производители поняли, что таким образом убьют продажи GeForce GTX Titan Black среди обеспеченных компьютерных энтузиастов.

Частота GPU Boost под нагрузкой

Мы заметно углубились в теорию и практику работы технологии Nvidia GPU Boost, так что давайте сравним референсную GeForce GTX Titan, разогнанную Gigabyte GeForce GTX Titan Black и разогнанную карту Gigabyte с модифицированным кулером.

Разогнанная модель Gigabyte с референсным кулером Nvidia достигла уровня частоты ниже 1100 МГц. Фактически средняя частота находится в районе 1050 МГц. Модифицированная версия заметно быстрее – 1150 МГц в среднем. Прирост составляет 100 МГц при меньшей температуре и шумности. Референсная GeForce GTX Titan здесь просто не может составить конкуренцию. Разогнанная модель Gigabyte с кулером WindForce немного отстаёт от Gigabyte GeForce GTX 780 Ti WindForce OC по показателю частоты GPU Boost, которая у последней составила 1170 МГц.

Для стандартизированных тестов производительности мы используем бенчмарки в разрешении 1080p на максимальных настройках.

Сравнение между 1080p и 2160p: нужны ли 6 Гбайт памяти?

Если судить по результатам тестов, необходимости в наличии 6 Гбайт видеопамяти нет совсем. Между двумя конфигурациями едва заметна разница. Ситуация осложняется тем, что карта с одним GPU по-прежнему не может нормально обрабатывать разрешение 3840×2160 пикселей. Чтобы играть при максимальных разрешениях с максимальными настройками детализации, лучше использовать несколько топовых карт в конфигурации SLI или CrossFire. Для справедливости сравнения мы разогнали модифицированную Gigabyte GeForce GTX Titan Black GHz Edition с кулером WindForce до базовой частоты 1020 МГц, на которой работает Gigabyte GeForce GTX 780 Ti WindForce OC с заводским разгоном.

Прямое сравнение рисует весьма отрезвляющую картину. За исключением преимущества по вычислениям с двойной точностью (которые нужны лишь ограниченному числу пользователей), GeForce GTX Titan уступает GeForce GTX 780 Ti при одинаковой тактовой частоте, особенно если учесть гораздо более низкую цену последней.

Получается, что 6 Гбайт памяти, вероятнее всего, важны для конфигураций SLI. У нас сейчас нет ни карт, ни пакета FCAT для грамотного теста такой конфигурации. Тем не менее, по данным нашего американского редактора Криса Ангелини, пара карт с памятью 3 Гбайт, работающих в связке, начинает показывать артефакты с притормаживаниями в разрешении 2160p, особенно при максимальном уровне детализации. В таком случае отсутствие GeForce GTX 780 Ti 6 Гбайт может огорчать.

Обзор GeForce GTX Titan Black | Новый кулер WindForce от Gigabyte – правильное решение

Основная задача данного материала – узнать, что будет, если снять кулер дорогой видеокарты и заменить его на более совершенную модель. Проект оказался успешным и показал весьма любопытные результаты.

Это не значит, что с референсным кулером Nvidia что-то не так. Напротив, он тихий, эффективный и хорошо выводит горячий воздух из корпуса. Решение Gigabyte выводит весь отработанный воздух внутрь корпуса. Прежде чем тратиться на карту GHz Edition, убедитесь, что ваш корпус обеспечивает необходимый воздухообмен. Тем не менее, теплоёмкость референсного кулера не особенно высока и отнимает часть производительности у графического процессора GK110.

Чего не скажешь о кулере Gigabyte WindForce 600 Watt. Преимущество дают новые вентиляторы и усовершенствованный дизайн радиатора. Скорее всего, это максимум, который можно выжать из двухслотового форм-фактора. Будем надеяться, что Gigabyte захочет использовать этот кулер и на других моделях видеокарт.

Естественно, кулер Gigabyte WindForce 600 Watt с лёгкостью справляется с тепловым пакетом GeForce GTX Titan Black, составляющим 250 Вт, это мы и хотели проверить. Если у вас есть корпус с хорошим охлаждением, модификация эталонной карты Nvidia определённо стоит усилий. Вы проведёте несколько занимательных часов за заменой кулера и получите великолепное впечатление от игры после. Осознание того, что у вас есть нечто уникальное, немного смягчает тот факт, что вы потратили огромную сумму на топовую видеокарту.

Тут возникает ещё один вопрос: есть ли смысл покупать GeForce GTX Titan Black, особенно для игровой платформы? Основные преимущества данной модели: разблокированная производительность вычислений двойной точности (которая не так уж важна для большинства пользователей) и 6 Гбайт видеопамяти. Однако на комфортных для чипа GK110 разрешениях и настройках дополнительная память на самом деле не является большим преимуществом. Необходимость в объёмах видеопамяти более 3 Гбайт появляется в конфигурациях из нескольких GPU.

Референсный кулер Nvidia

Хотите узнать, как инженеры Nvidia пришли к великолепному дизайну кулера со смотровым окошком, который характерен для самых дорогих видеокарт компании? Читайте историю о том, как появились GeForce GTX 690 и Titan.

Вряд ли на рынке будет много видеокарт Gigabyte GeForce GTX Titan Black GHz Edition. Основная причина – чрезмерно высокая цена. Тем не менее, данный материал создавался для того, чтобы показать, сколько производительности можно вытянуть из GK110, если поставить более эффективную систему охлаждения.

Сочетание значительного заводского разгона Gigabyte и усовершенствованного кулера ставит модифицированную GeForce GTX Titan Black GHz Edition в один ряд с Gigabyte GeForce GTX 780 Ti WindForce OC с ещё более агрессивным разгоном. Несмотря на более высокую базовую тактовую частоту, GeForce GTX 780 Ti удалось лишь немного обогнать GeForce GTX Titan по частоте GPU Boost. Кроме того, она оказалась горячее и громче модифицированной GeForce GTX Titan Black. Однако разогнанная GeForce GTX 780 Ti стоит гораздо дешевле.

Энтузиасты могут использовать приложение OC Guru из комплекта карты для повышения мощности и напряжения ядра. Это позволит повысить частоту GPU Boost до 1300 МГц. Однако при этом присутствует фактор риска, особенно если говорить о видеокарте за $1000+.

Рекомендации инженерам Gigabyte: обратите внимание на то, что нам удалось сделать с вашим кулером и примените это к другим (более доступным) моделям. Мы уверены, что энтузиасты поблагодарят вас за это.