Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070 - PCB-analyse

1. september^st, 2020 Nvidia kunngjorde sin splitter nye RTX 3000-serie med grafikkort som ble mottatt veldig positivt av publikum og anmeldere. En stor drivkraft bak deres positive mottakelse var det faktum at Nvidia ga ut RTX 3080 til $ 699 og RTX 3070 til $ 499, noe som er en veldig attraktiv og overbevisende pris. Den lavere prisen, kombinert med det faktum at GeForce RTX 3070 skulle være lik eller raskere enn $ 1200 RTX 2080Ti, betydde at RTX 3000-serien var en av de mest etterlengtede tekniske produktseriene i året.

Nvidia ga endelig ut RTX 3070 28. oktober^th, 2020 til glede for mange PC-spillentusiaster. Produktet var ekstremt populært og godt mottatt på grunn av det faktum at det lovet å gi RTX 2080Ti ytelsesnivåer til mindre enn halvparten av kostnaden til $ 500 sammenlignet med $ 1200 for siste generasjons flaggskip. RTX 3070 var hovedsakelig rettet mot 4K og høy oppdateringsfrekvens 1440p-spill, og den ble supplert med 8 GB GDDR6-minne på en 256-biters buss. GPUen til RTX 3070 inneholdt hele 5888 CUDA-kjerner med 46 RT-kjerner og 184 Tensor-kjerner som hjelper til henholdsvis Ray Tracing og DLSS. Totalt sett var hele pakken ekstremt konkurransedyktig og var bundet til å være et av de mest etterspurte kortene i hele grafikkortgenerasjonen.

Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070

Akkurat som vi tidligere har sett med grafikkort, var ikke Nvidias Founder’s Edition-design det eneste kortet som var tilgjengelig for kjøp (selv om lagerbeholdningen var like lav for alle varianter like). Nvidias AIB (Add-in-Board) -partnere ga alle ut sine egne varianter av RTX 3000-serien med grafikkort. Palit Microsystems er et av de største merkene med grafikkort som hovedsakelig henvender seg til det europeiske og asiatiske markedet. Palit har også gitt ut RTX 3000-serien med grafikkort med tre hovedvarianter som kan kjøpes:

• 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-kort for å analysere PCB på kortet og komponentene som brukes av Palit inne i RTX 3070 Gaming Pro. Grafikkort AIB-partnere lager noen ganger tilpassede PCB-er for noen av deres dyreste og mest avanserte varianter, men de kan også bruke Nvidias referanse-PCB og følge Nvidia-spesifikasjonen strengt ved ikke å endre mye på PCB-en selv. Gaming Pro RTX 3070 bruker en av de to Nvidia Reference PCB-ene som vi vil utforske senere.

Nedrivningsprosess

For å komme til PCB for analyse, må vi rive ned kortet først. Palit Gaming Pro RTX 3070 er ganske grei å rive ned. Først må du ta ut et antall skruer fra bakplaten på kortet for å fjerne plastplaten fra kjøleren og kretskortet. Etter at du har fjernet bakplaten, må du fjerne 4 skruer fra oppbevaringsmekanismen som holder kjøleren til selve GPUen. Hvis du fjerner festeplaten, frigjøres GPU fra holderen på kjøleren. Fjern to skruer fra I / O-braketten, og svelg kjøleren sakte fra kretskortet.

Det er tre kabler som er festet til kretskortet, og de kommer fra kjøligere / skjerm. Disse kablene driver viftene og aRGB-belysningen på forsiden av kortet. Fjern kablene forsiktig, og sørg også for at de termiske putene på kjøleren holder seg intakte. Hvis du tilfeldigvis river de termiske putene under fjerning av kjøleren, må du sørge for at du har noen ekstra termiske elektroder som du kan erstatte dem med. Husk at du må bytte ut den termiske forbindelsen til GPUen før du prøver å montere kortet.

Palit Gaming Pro RTX 3070 bruker en ganske heftig kjøleribber med 6 varmepiper og et stort antall termiske pads. Kjøleren ser ut til å være ganske overbygd for RTX 3070 GPU og bør klare å holde kortets termikk i et ganske behagelig område. Vi har allerede tatt en grundig titt på kjølesystemet til Palit Gaming Pro RTX 3070 i en egen artikkel, som du absolutt bør sjekke for mer informasjon.

PCB-design og layout

Som nevnt tidligere i artikkelen har Nvidia faktisk to referansedesign for PCB-ene for RTX 3000-serien. En av disse designene har blitt brukt eksklusivt av Nvidia selv i RTX 3000-serien Founder’s Edition-kort. Disse kortene bruker en kortere PCB med en proprietær 12-pinners kontakt som trenger adaptere for å fungere med tradisjonelle PSU-er. Denne kortere kretskortet har også en annen plassering av strømleveringselementene på kortet.

Den andre referanseutformingen har litt lengre PCB og bruker tradisjonelle 8-pinners strømkontakter i stedet for 12-pinners kontakter. Disse referanse-PCB-ene er ment å brukes av AIB-partnerne i sine egne grafikkort med RTX 3000-serie GPUer. Palit Gaming Pro RTX 3070 bruker også denne referanse PCB-designen, med en rekke justeringer for å optimalisere designet i henhold til Palits standarder.

La oss nå analysere hver komponent på PCB hver for seg, og starte med selve kortet.

GPU Die

Grafikkortet Nvidia GeForce RTX 3070 bruker Nvidias GA104-300-A1 GPU i sitt hjerte, og Palit Gaming Pro er ikke noe unntak. GA104 er en annen matrice enn GA102 som finnes i både RTX 3080 og RTX 3090. Generelt, jo lavere tall på matrisen, jo raskere er GPU. Dette betyr ikke at GA104-døden inne i RTX 3070 er treg, faktisk er det et ekstremt raskt stykke silisium. Den er basert på Nvidias splitter nye Ampere-arkitektur som er produsert ved hjelp av Samsungs 8nm prosessnode.

Formstørrelsen på GA104 er 392 mm² og den inneholder hele 17.400 millioner transistorer. Det er 46 GPU-beregningsenheter inne i GA104 GPU fra Nvidia, med 128 CUDA-operasjoner per blokk. GPU-en pakker et skyhøyt 5888 antall CUDA-kjerner med 184 strukturenheter og 96 ROP-enheter. I tillegg til de rå datakjernene som er tilstede i GPUen, har Nvidia også lagt til 46 RT-kjerner som hjelper med å akselerere funksjonen til sanntids Ray Tracing i spill, som du kan lære mer om i denne artikkelen. Det er også 184 tensorkjerner til stede i GPUen, som hjelper til Deep Learning og AI-beregninger som Nvidias Deep Learning Super Sampling (DLSS) -teknologi.

Samlet sett har Nvidia gitt en ganske solid pakke i denne GPUen som retter seg mot alle fasetter av moderne spill med stor kraft, det være seg rå rasteriseringsytelse, DLSS-ytelse eller sanntids Ray Tracing.

VRAM

Kortet har 8 GB GDDR6 SDRAM som er plassert i 8 chips på forsiden av PCB. Ved nærmere undersøkelse viser minnebrikker delnummeret K4Z80325BC-HC14 som er en masseproduksjon GDDR6-minnemodul fra Samsung. Faktisk er minnebrikken inne i Palit Gaming Pro RTX 3070 levert av Samsung, selv om vi ikke er sikre på om det er tilfelle med alle varianter av RTX 3070.

GDDR6-minnebrikker er designet med en nominell driftsfrekvens på 14000 MHz effektivt. GDDR6 er koblet til en 256-bit buss, som tar den totale båndbredden til kortet til 448 GB / s. Hvis vi ser nærmere på selve PCB-en, ser det ikke ut til å være plass til flere moduler på PCB-en, så muligheten for en RTX 3070Ti med mer VRAM kombinert med den samme GA104 GPU virker usannsynlig. Det virker som om Nvidia må designe en helt ny GPU-kjerne hvis de vil øke minnestørrelsen i 3070Ti SKU.

VRM og kraftlevering

Kraftleveringssystemet i Palit Gaming Pro RTX 3070 overgikk våre forventninger, da det også er noe bedre enn Founder’s Edition RTX 3070 fra Nvidia. Totalt antall strømfaser for Nvidia RTX 3070 FE er 11, hvorav 9 faser er dedikert til GPU og 2 er dedikert til VRAM. I Palit Gaming Pro RTX 3070 har det totale antallet faser blitt økt til 12, hvorav 10 faser er dedikert til GPU, mens to faser er dedikert til GDDR6-minnet.

Her er strømforsyningskretsen til GPU uthevet i grønt, mens strømforsyningskretsen for minnet er uthevet i blått.

Det er ingen fase doblere i strømforsyningskretsen på dette kretskortet. To uPi Semiconductor PWM-kontrollere brukes til å kontrollere GPU-strømkretsen som er uP9512R (i stand til å kontrollere maksimalt 8 faser) og uP1666Q (designet for 2 faser). Begge kontrollerne er plassert på baksiden av kretskortet.

Mens vi analyserer baksiden av kretskortet, er det en uS5650Q (uPI) PWM-kontroller som styrer 2-fasekraften til GDDR6-minnebrikken.

GPU-strømomformeren bruker DrMOS-transistorsamlinger som er standard for alle Nvidia-skjermkort. I dette tilfellet er de AOZ5311NGI (Alpha og Omega Semiconductor), som hver er vurdert til maksimalt 50 A.

Det finnes et annet sett med MOSFET-er som brukes i minnebrikken, og de er SM7342EKKP-enheter fra Sinopower. Disse er av N-kanalsort.

Bakgrunnsbelysningen på kortet styres av en distinkt Holtek HT50F2241-kontroller plassert på forsiden av PCB.

Strømkontakter

PCB på Palit Gaming Pro RTX 3070 bruker 2x8pin-kontakter plassert øverst til høyre på brettet for å mate strøm til komponentene. Denne tilnærmingen anses å være mye bedre og mer gjennomførbar enn Nvidias nye 12-pinners kontakter som er tilstede på RTX 3000-serien Founder’s Edition-kort. Ikke bare er de ikke kompatible med noen tilgjengelige strømforsyninger, men du må også håndtere en skjemmende adapter som henger på forsiden av kortet ditt, som fullstendig ødelegger kabeladministrasjonen av systemet.

2x8pins strømkontakter på Palit Gaming Pro RTX 3070 betyr at kortet kan trekke nesten 300 watt hvis det trenger det, noe som er mye høyere enn den effekten kortet faktisk trenger. I testingen vår hadde Gaming Pro RTX 3070 en maksimal effektuttak på 234 watt, noe som ligger godt under de 300 watt kortet kan trekke med denne løsningen. Likevel er det et godt skritt fra Palit å inkludere 2x8-pin strømkontakter fordi ekstra strømhøyde kan komme til nytte under overklokking.

Materialer for termisk grensesnitt

Palit har valgt et stort antall termiske grensesnittmaterialer mellom PCB-komponentene og kjøleren for å overføre varmen effektivt. Det er viktig å vite hvor de termiske elektrodene er påført, slik at det er lettere å påføre eller bytte ut de termiske elektrodene hvis de fjernes. Først og fremst er det et lag med termisk pasta mellom selve GPU-dysen og den nikkelbelagte kjøleren, så husk å bruke den termiske pastaen på nytt før du monterer den på nytt.

Så langt som termoputene går, er de flere i antall. Det er 3 brede termiske elektroder som er plassert i henhold til GDDR6-minnebrikker på PCB. En av de termiske putene er på høyre side av GPUen, mens den er på toppen og bunnen av GPU-kjernen. Det er også to lange og tynne termiske elektroder mot I / O-platen på PCB, som kjøler VRM-komponentene. De andre termiske padsene er strategisk plassert for å kontakte bestemte komponenter som kondensatorer på PCB. Den nøyaktige plasseringen av de termiske putene kan sees i dette referansebildet.

Baksiden av PCB

Baksiden av PCB har ingen bemerkelsesverdige funksjoner eller komponenter som vi ikke allerede har blitt diskutert. Vi ser vanligvis en termisk pute på baksiden av PCB, slik at den kan fungere som et termisk grensesnittmateriale mellom PCB og bakplaten. På denne måten kan restvarme fra PCB spres ved å bruke bakplaten som varmespreder.

Denne implementeringen er ikke vedtatt av Palit i Gaming Pro RTX 3070 på grunn av det faktum at bakplaten er laget av plast og dermed gir liten eller ingen varmespredningsevner. Dette har ingen betydelig innvirkning fordi RTX 3070 generelt er en strømeffektiv GPU med lave mengder gjenværende varmeoppbygging inne i PCB. Den massive kjøler på Gaming Pro RTX 3070 tar vare på varmeoverføring og spredning ganske bra alene.

Sammenligning med Nvidias referanse-PCB

Det er ganske interessant å sammenligne PCB for Palit Gaming Pro RTX 3070 med referanse PCB som finnes i Nvidia RTX 3070 Founder’s Edition. Det første som umiddelbart skiller seg ut for observatøren, er den lille størrelsen på FE PCB. Nvidia har valgt en ekstremt kort PCB i sine FE RTX 3070-kort, noe som har hjulpet den med å oppnå en 2-viftedesign for sine egne Founder’s Edition-kort. PCB på RTX 3070 FE har også et lavere antall effekttrinn (9 + 2) sammenlignet med Palit Gaming Pro (10 + 2), og posisjonen til strømkontakten er også ganske annerledes.

Det er mange likheter mellom de to PCB-ene som vi allerede vet. Palit har ikke designet en spesialtilpasset PCB for Gaming Pro RTX 3070, den har heller brukt en av de to Nvidia-referansen PCB-designene for RTX 3070. Hovedårsaken til at Nvidia valgte en annen PCB enn alle de andre AIB-ene, skyldtes kravene til deres 12-pinners kontakt. AIB-ene har alle brukt tradisjonelle 8-pinners strømkontakter, slik at de har muligheten til å bruke lengre PCB, men selv den andre PCB-designen er ganske kort på grunn av gjennomstrømningsdesignen som er implementert i alle grafikkortene i RTX 3000-serien .

Kjennelse

Mens du ikke burde basere kjøpsbeslutningen på analysen av PCB-komponentene på et grafikkort, skuffer ikke Palit Gaming Pro RTX 3070 i denne forbindelse. Snarere er vi ganske imponert over byggekvaliteten og valg av komponentene i PCB. Det er ganske mange subtile forbedringer, som tillegg av en ekstra strømfase for GPU og bruk av tradisjonelle 2 × 8-pins strømkontakter som gjør Palit-kortet til en sterk konkurrent til Nvidia RTX 3070 FE.

Ettersom grafikkortbeholdninger er avskyelige, er det stor sjanse for at potensielle kjøpere ikke vil kunne få tak i Founder’s Edition-modellen til RTX 3070 når som helst. Kvaliteten på komponentene på kretskortet til Palit Gaming Pro RTX 3070 kombinert med den store trippelviftekjøleren gjør det til et veldig passende alternativ til Founder’s Edition RTX 3070 fra Nvidia.