Обзор и тестирование видеокарты KFA2 GeForce RTX 2070 EX

Упаковка и комплектация

KFA2 GeForce RTX 2070 EX поставляется в картонной коробке среднестатистических размеров.



Лицевая часть традиционно не осталась обезличенной: здесь мы видим прообраз геймера, держащего в руках клавиатуру, а надпись "What's your game?" на футболке выдает его принадлежность к фанатам KFA2.

Помимо этого указаны ключевые особенности видеокарты: наличие трех видеовыходов (HDMI и два Display Port), дополнительное питание 6+8 pin, система охлаждения с вентиляторами диаметром 90 мм и RGB-подсветкой. Но информация о размере крыльчатки не соответствует действительности: измеренный диаметр соответствовал 100 мм, да и официальный сайт это подтверждает.



Если вам недостаточно причин, чтобы купить RTX 2070 и именно эту модель, то стоит взглянуть на обратную сторону упаковки.



На боковых гранях находятся пломбы из прозрачного скотча: это придает уверенности, что распаковкой данной видеокарты до вас никто не занимался.



Внутри декоративной коробки находится еще одна, уже выполняющая защитные функции при транспортировке. Знакомая надпись, где же мы ее встречали?



Выглядит коробка как книга, открывающая новую веху в ваших игровых приключениях.



Внутри во вспененном материале находится видеокарта в антистатическом пакете, а также сопутствующая комплектация, которой удостоено место в отдельной коробке. Имеющаяся документация прикрывает всю эту красоту.



Однако назвать комплект иначе, как скромным, не получается: кроме переходника для дополнительного питания внутри есть только надежда на то, что NVIDIA или производитель сделают какую-нибудь акцию на момент приобретения видеокарты, и покупатель сможет заполучить AAA-проект игровой индустрии в свою коллекцию. А может, и что-то более осязаемое.

Дизайн и особенности видеокарты

Многие привыкли к тому, что видеокарты (да и многие другие компьютерные комплектующие), разрабатываемые в Китае, имеют вычурный, специфичный, зачастую аляповатый дизайн. KFA2 GeForce RTX 2070 EX является, на первый взгляд, исключением из правил.



Лицевая часть видеокарты состоит из пластикового кожуха с незатейливым, но гармонично вписывающимся рельефом, и двух вентиляторов, занимающих большую часть пространства. Производитель предлагает на выбор две цветовых гаммы: в темных тонах (которая и была в нашем распоряжении), а так же снежно-белый вариант, который определенно понравится обладателям соответствующей сборки, но не желающим тратиться на серию HOF.



С обратной стороны печатную плату покрывает укрепительная пластина, и количество точек крепления несколько поражает: бутафорию так фиксировать бы не стали. Черный цвет пронизывается белыми полосами и парой наклеек, на которых можно найти серийный номер видеокарты.



Видеокарта в меру "упитана": свои законные два с половиной слота расширения карта займет. На верхней грани нас снова встречает незатейливый вопрос, соседствующий с надписью GeForce RTX. В правой части находятся два разъема дополнительного питания с 6 и 8 контактами, при этом замки фиксации направлены в стороны бэкплейта.



Система охлаждения внушает доверие: помимо соприкосновения с графическим процессором и микросхемами памяти, через термопрокладку радиатор в себя "вбирает" тепло и от силовых элементов питания. В правой части виднеются два разъема подключения вентиляторов, через которые производится управление их вращением и подсветкой.



У боковой грани, соседствующей с разъемами дополнительного питания, виднеются выходы трех тепловых трубок, пронизывающих радиатор. Еще один разъем неизвестного предназначения остается не подключен к чему-либо.



На панели видеовыходов находится один HDMI 2.0b и пара DisplayPort 1.4. Визуально можно расположить еще один разъем ниже второго DP, но его отсутствие связано скорее с ценовым позиционированием видеокарты. С другой стороны, неужели на этом можно заметно сэкономить?

Программное обеспечение и подсветка

В погоне за потенциальными покупателями все средства хороши. И доступность пользователю уникального программного обеспечения - важный шаг на пути к популяризации продукта. KFA2 находится в тренде и для своих видеокарт предоставляет Xtreme Tuner Plus.

Первое, что бросается в глаза - большой размер окна программы. Найти функцию масштабирования не удалось. Чтобы вы понимали размер на QHD-мониторе:



С другой стороны, функциональные возможности такого ПО существуют по принципу "настроил и забыл", поэтому наблюдать данное окно часто вам вряд ли придется.



Интерфейс Xtreme Tuner Plus напоминает приборную панель гоночного болида: так и хочется, чтобы "тахометр" ушел в отсечку на 3300 МГц. Регулируемые настройки и мониторинг не отличаются специфичностью от многих других программ подобного типа: основная вкладка, именуемая OC, позволяет регулировать смещения частоты графического процессора (но не настраивать кривую ее соответствия с таблицей напряжений) и памяти, увеличивать лимиты температуры и энергопотребления, а также настраивать напряжения ядра (в абсолютных значениях и смещением от VID) и памяти.



Но радоваться рано: установка абсолютного значения Vgpu и смещения Vmem недоступны для KFA2 GeForce RTX 2070 EX и существует по всей вероятности для видеокарт, у которых ШИМ-контроллер отличен от референсного. То есть, для серии HOF.

Предусмотрен выбор видеокарты и синхронизация режима работы нескольких видеокарт (при поддержке режимов SLI), а средства постоянного мониторинга, выводимого во всех вкладках приложения, включают в себя частоты ядра и памяти, температуру графического процессора, скорость вращения вентиляторов (в % от максимального значения).



Расширенный мониторинг предоставляет немного данных, а также фиксирует графически значения исходных данных. Однако более тонких настроек не предусмотрено.



Вкладка 1-CLICK OC выполняет ровно те функции, которые обозначены в ее названии: разгон в одно нажатие. Но не стоит ожидать подключения функциональных возможностей NVIDIA OC Scanner; единственное, что произойдет при активации настройки - увеличение лимита мощности на 14% и смещение базовой частоты и частоты ускорения на 45 МГц.



Причем последняя даже не дотягивает до заявленных характеристик EXOC - всего 1665 МГц против 1830.



Управление RGB-подсветкой является достаточно простым в своих возможностях. Определяется три зоны (вероятно, что третья зона подразумевалась на бэкплейте, как у HOF), но управлять мы можем только подсветкой вентиляторов и надписью в верхней части карты. Всего 4 эффекта и возможность полного отключения иллюминации.







Вентиляторы имеют очень красивое свечение, исходящее из своего центра. Яркость не регулируется, и палитра хороша видна как при ярком освещении, так и ночью.

Следующее видео познакомит с различными режимами работы вентиляторов:



Последняя вкладка посвящена раздельному управлению вращением вентиляторов. Причем задать пользовательский режим работы невозможно, только зафиксировать постоянное значение.



И здесь стоит уточнить, что возможности MSI Afterburner по взаимодействию с KFA2 GeForce RTX 2070 EX перекрывают все функции Xtreme Tuner Plus, за исключением управления RGB-подсветкой. Проводить тонкую настройку разгона, работы вентиляторов, мониторинга и OSD, а также многое другое значительно удобнее именно в программе от нашего соотечественника - Алексея Николайчука, известного также как Unwinder.

Система охлаждения

Для снятия основной системы охлаждения необходимо открутить 6 винтов (4 в районе графического процессора и 2 - подсистемы питания), причем гарантийных пломб на данной видеокарте вы не найдете. Однако не спешите разбирать ее; видимые следы вмешательства в ее целостность могут стать основанием для отказа в приеме у гарантийного отдела магазина.



Конструкция радиатора несколько упрощена по сравнению с OC-версией, но массивное медное основание, двухсекционный "упитанный" радиатор с плотностью расположения ребер 15 FPI (15 пластин на дюйм) перекочевал в RTX 2070 прямо от старшего собрата. От GeForce RTX 2070 EXOC ключевое отличие кроется в количестве тепловых трубок: героиня обзора обладает всего 3п ротив 5 у ускоренной версии.



Диаметр каждой трубки - 8 мм.



Пластиковый кожух с вентиляторами крепится в 4 точках, расположенных по углам радиатора.



Тепло с графического процессора через термопасту отводится на медное основание с большой площадью и отличной полировкой. От микросхем памяти теплоотвод производится через толстые термопрокладки (2мм) на прилегающую к основанию пластину, от силовых элементов подсистемы питания через еще одну прокладку (1.5 мм) на еще одну металлическую вставку.



Толщина радиатора колеблется от 15 до 20 мм в зависимости от зоны.



Вентиляторы диаметром 100мм прошли производственную проверку компанией Ecotherm в декабре 2018 года. Точные технические характеристики не указаны, но номинальное рабочее напряжение составляет 12 В, а максимальные обороты достигают 3000 об/мин.

Каждый вентилятор крепится в трех точках к пластиковому кожуху, и провода от него идут к специальной плате, отвечающей за подсветку и вращение вентиляторов.



Отдельным кабелем подключается подсветка в верхней части кожуха.



Укрепляющая пластина крепится на 14 винтах, обеспечивая отличную жесткость конструкции. Однако в теплоотводе она не участвует: никаких термопрокладок под ней, к сожалению, нет.

Печатная плата

Печатная плата KFA2 GeForce RTX 2070 EX имеет собственный дизайн и на эталонную версию не похожа совсем: если бы не отсутствие NVLink, то PCB был больше напоминал версию от RTX 2080.



И данные мысли не беспочвенны: компонентная база бралась про запас, а дополнительное питание из 6- и 8-контактных разъемов греет оверклокерскую душу.

К сожалению, нашлось место и для нераспаянных элементов, о которых мы вспомним далее.



Обратная сторона печатной платы пестрит элементной базой. Нераспаянные элементы присутствуют, но их количество не так принципиально.

В левой части виднеется разъем, который вероятно и предназначен для подсветки укрепительной пластины.

Рядом с разъемами дополнительного питания расположена контактная площадка для замера напряжений. Добраться до нее без снятия бэкплейта практически невозможно, а чтобы снять пластину, нужно разобрать видеокарту полностью.



В KFA2 GeForce RTX 2070 EX установлен графический процессор TU106-400-A1, который является "обычный" версией, направленной на использование в начальных графических решениях RTX 2070. С нашей точки зрения, в этом есть некая доля маркетинга со стороны производителя GPU, и таким образом существует жесткое разделение между стандартным изданием и оверклокерской версией. Хочешь больший разгон - понадобятся большие лимиты мощности. Хочешь больше лимитов - необходимо приобрести видеокарту с припиской OC иTU106-400A-A1 в сердце.

Графический процессор произведен на 41 неделе 2018 года в Тайване.NVIDIA TU106 производится по нормам технологического процесса 12 нм, имеет площадь 445 мм², на которой располагается 10,8 млрд. транзисторов. Компоновка чипов архитектуры Turing значительно отличается от предшественников, и в RTX 2070 имеется 2304 ядер CUDA, 144 текстурных блока и 64 блока растеризации. Заметно большая площадь, чем даже у GTX 1080 (на 42%), обусловлена измененным дизайном чипа: с Turing мы получаемся доступ к технологиям трассировки лучей в реальном времени и глубинному обучению.



TU106-400-A1 получил 36 RT-ядра, т.е. по 1 ядру на каждый потоковый процессор (SM), а тензорных ядер - в 4 раза больше (288 шт).



RT-ядра позволяют достичь производительности 6 млрд лучей/с при условии, что остальные вычислительные блоки могут быть заняты другой работой. Для сравнения, GP104, лежащий в основе GTX 1070, не обладает RT-ядрами и способен обрабатывать всего 650 млн лучей/с. Это открывает новые возможности разработчикам игр для получения фотореалистичной картинки в играх.

Вокруг графического процессора расположено 8 микросхем памяти GDDR6 от Samsung с маркировкой K4Z80325BC-HC14: суммарный объем составляет 8 ГБ, рабочая частота - 1750 МГц (14 ГГц - эффективная). Далеко не секрет, что Samsung - залог хорошего разгона GDDR, и мы с вами это проверим.



Подсистема питания по сравнению с EXOC имеет некоторые упрощения, в основном это связано с количеством электролитических конденсаторов (одного - номиналом 270 мкФ и напряжением 16 В, пяти - 820 мкФ и 2.5 В).

Рассмотрим питание графического процессора. В качестве ШИМ-контроллера используется восьмифазный uP9512R, обеспечивающий высокую точность выходного и фильтрацию опорного напряжения.

uP9512R работает в режиме управления 6 фазами. В одном плече установлено по драйверу uP1962 с функцией удвоения. Именно с его помощью в тандеме с uP9512R происходит преобразование 12 В в рабочее напряжение графического процессора.

На каждый драйвер приходится по транзистору MDU1514 и паре MDU1511, однойкатушке постоянной индуктивности FP1005R1-R22-R (максимальный ток 53А) и емкости FP 89CB с номиналом 820 мкФ (2.5 В).

Получается, что подсистема питания графического процессора имеет шестифазную структуру. Для микросхем памяти используется двухфазный регулятор uP1666Q с двумя встроенными драйвера MOSFET, поддерживающий функцию NVIDIA Open Voltage Regulator 2+ с функцией PWMVID. В остальном схема плеча повторяет подсистему питания графического процессора, за исключением дросселей: здесь имеется пара FP1007R6-R47-R с максимальным током 23.5 A.

Подсистема питания видеокарты KFA2 GeForce RTX 2070 EX построена по схеме 6+2 фазы, и обладает высокими максимальными токами (318 А для графического процессора и 47 А для микросхем памяти).



Большинство нераспаянных элементов расположено у панели видеовыходов. Во-первых, посадочные места для пары видеовыходов намекают о том, что экономия была двойной. И действительно, если посмотреть на KFA2 GeForce RTX 2070 EX OC, то мы обнаружим видоизмененную планку с дополнительным DisplayPort 1.4 и USB Type-C. Питание для них тоже "отключено".

В верхней части печатной платы имеется площадка для переключателя BIOS и установки дополнительной микросхемы. "Штаны" старшего брата, но уже даже не в лице EXOC.

Тестовый стенд

• ASUS ROG MAXIMUS XI GENE (версия BIOS 0805);
• Intel Core i9-9900K в разгоне до 5000 МГц при напряжении 1.24 В (частота кольцевой шины - 4700 МГц);
• G.SKILLTridentZ RGB[F4-4000C19D-32GTZR] в разгоне до 4100 МГц с таймингами CL17-17-17-28 CR2;
• KFA2 GeForce RTX 2070 EX;
• Кастомная система жидкостного охлаждения;
• Intel Optane SSD 900P объемом 480 Гб (Windows 10 Pro);
• be quiet! Straight Power 850 мощностью 850 Вт;
• Thermaltake Core P5 TG.

Программное обеспечение:

• Операционная система: Windows 10 x64 «Профессиональная» со всеми текущими обновлениями с Windows Update;
• Драйвер видеокарт: Nvidia GeForce Game Ready Driver WHQL 425.31.

Тестирование системы охлаждения и разгон

В нашу редакцию видеокарта KFA2 GeForce RTX 2070 EX поступила с версией BIOS 90.06.18.40.BA.



Базовая частота графического процессора TU106 установлена на 1410 МГц, а в режиме ускорения достигает 1620 МГц. Микросхемы памяти GDDR6 работают на типичной частоте 1750 МГц (14 ГГц эффективная).



Изначальные лимиты энергопотребления фиксируются на 175 Вт с возможностью расширения на 14% (до 200 Вт). И здесь стоит сравнить KFA2 GeForce RTX 2070 EXOC, у которой лимиты в BIOS имеют значения 215 и 240 Вт соответственно.

Дальнейшее тестирование сфокусировано на определении поведения видеокарты в различных режимах работы. Основные характеристики - частота графического процессора, его температура, напряжение и энергопотребление, а также алгоритм вращения вентиляторов системы охлаждения, фиксировались с помощью программы TechPowerUp GPU-Z версии 2.18.0. Тестирование проводилось при эмуляции нагрузки в UHD-разрешении - тесте устойчивости Fire Strike Ultra из пакета 3DMark. Тестовый стенд имел открытую структуру, что исключает влияние организации воздушных потоков в закрытых корпусах. Температура окружающего воздуха поддерживалась на уровне 24-25 °C.

При настройках по умолчанию мы получаем следующую картину:



Сразу можно обратить внимание на две вещи: аномальную работу вентиляторов и постоянную нехватку лимитов энергопотребления. Первая проблема не является "глюком" мониторинга: старт-стопы вентиляторов наблюдались во время всего теста, создавая акустический дискомфорт.



Частота графического процессора напоминает кардиограмму: сказывается нехватка лимитов энергопотребления. Среднее значение составило 1733 МГц, что выше паспортных установок, но несколько ниже "среднего по больнице" для нереференсных решений RTX 2070.



Несмотря на новую архитектуру и технологический процесс, TU106 оказывается недостаточно 175 Вт, что приводит к постоянному переключению по таблице частот и напряжений.




Поведение вентиляторов легко объясняется при анализе их регулировки: инженеры KFA2 заложили алгоритм, в котором при температуре GPU выше 50 °С начинается плавный рост вращения с 1%. Как итог, вентиляторы имеют низкое стартовое напряжение и не могут нормально работать.


Остановка роста температуры на 58 °С усугубляла ситуацию: вентиляторы так и продолжали издавать не самый приятный звук.

Опытным путем было выяснено, что нормальная работа вентиляторов обеспечивается при старте вращения с 35% от максимального значения. Представители компании KFA2 предоставили новую версию BIOS с измененным алгоритмом вращения, и скоро они станут доступны на официальной странице производителя.

Рассмотрим изменения:



Уже по графику GPU-Z наблюдается иной режим работы вентиляторов: старт-стопы сдались под натиском программистов KFA2!



Частота GPU принимает лишь косметические изменения, повысив среднее значение до 1749 МГц.



Лимиты энергопотребления для чипов без литеры A, к сожалению, являются закрытой темой для обсуждения: их изменение в текущих реалиях ожидать не стоит.




Зато вентиляторы наконец-то стали вращаться так, как и задумано. При 1200-1300 об/мин шум от них является незначительными во многих корпусах будет сливаться с общим фоном. К счастью, никаких посторонних шумов не обнаружено (дроссели, скрипы и т.п.).



Температура графического процессора и вовсе стала ниже, благодаря нормальной работе системы охлаждения: лишь несколько раз повышаясь до 56 °С, большую часть времени не превышая и 55 °С.

С помощью программных методов увеличиваем лимит мощности до максимального значения в 200 Вт (+14%) и повторяем тестирование.



На первый взгляд изменения коснулись только вращения вентиляторов, энергопотребления и температуры графического процессора.



Но увеличение лимитов мощности повлияло и на усредненное значение частоты GPU - теперь оно превысило 1800 МГц.



Соответствующий рост энергопотребления и напряжения является логическим событием. Таблица частоты/напряжения наконец-то сместилась к максимально возможным значениям для заводских установок.




Вращение вентиляторов превысило порог в 1300 об/мин, но дискомфорт от этого не появился.


Температура GPU пыталась стабилизироваться между 57 и 58 °С, оставляя простор для увеличения энергопотребления. Можно было бы снизить вращение вентиляторов, но, как вы уже поняли, для этого пришлось бы их поменять на модели с низким стартовым напряжением.

В условиях нехватки лимитов мощности заниматься дальнейшим разгоном бессмысленно. Поэтому было принято решение с помощью снижения рабочего напряжения (или undervolting) добиться стабильной работы графического процессора на более высоких частотах.

С помощью программы MSI Afterburner рабочая частота была увеличена до 1995 МГц, а напряжение, наоборот, уменьшено и зафиксировано на 0.962 В.



И в тяжелом режиме нехватка Power Limit хоть и чувствовалась, но не так резко.



Пи этом стоит отметить, что отсутствие роста теплопакета не меняет температурный и акустический режимы работы.



Средняя частота GPU составила 1955 МГц, и в более легких режимах (FHD, QHD разрешение Fire Strike) ее значение было немногим выше. Основной промежуток рабочей частоты сократился до 1920-1965 МГц.



Undervolting сделал своё дело. Причем мы не только снизили рабочее напряжение, но и увеличили частоту.





Вращение вентиляторов и температура GPU не изменились.

Чипы GDDR6 от Samsung действительно могут похвастаться весомым разгоном, и наш случай не стал исключением. Стабильность наблюдалась при увеличении частоты на 1300 МГц (+2600 МГц эффективная), однако наблюдалось падение производительности, поэтому был найден оптимальный предел в 16 ГГц эффективной частоты памяти.



А что же насчет производительности?

Исследование 4 режимов работы привели к интересным результатам при тестах в пакете приложений 3DMark.





Ощущается недостаток лимита энергопотребления. Но таким образом, что увеличение Power Limit на 14% увеличивает производительность всего на 2-3%. Это говорит о не оптимальных значениях частоты и напряжения в таблице. И с помощью undervolting удается добиться уже прироста 7-9% при том же увеличении энергопотребления на 14%.

Комплексный разгон ставит всё на свои места: увеличение производительности на 11-13% при изменении теплопакета на 14% выглядит линейным приростом. К сожалению, использовать дальнейший потенциал системы охлаждения и печатной платы не получится из-за ограничений Power Limit.

Но, на что в принципе способна система охлаждения? Для этого мы снова "заводим" Fire Strike Ultra, предварительно зафиксировав вращение вентиляторов на 35, 50 и 100%.




При 35% вентиляторы вращаются в среднем на 1050 об/мин, находясь практически в бесшумном режиме. Средняя частота графического процессора составила 1954 МГц при максимальной температуре GPU 60 °С.




При 50% средняя частота GPU увеличилась до 1961 МГц, максимальная температура упала на 5 °С, а вращение вентиляторов составило 1500 об/мин. Шум от видеокарты был уже отчетливым, но дискомфорта не доставлял.




При 3000 об/мин средняя частота увеличилась до 1978 МГц, а температура GPU не превысила и 48 °С. Однако такой режим работы сгодится разве что для бенчмарк-сессий или если вы совсем безразличны к шуму.

Заключение

Видеокарта KFA2 GeForce RTX 2070 EX определенно заслуживает внимания, и, как ни странно, в первую очередь из-за своей цены на фоне конкурентов. Если рассматривать DNS, то в диапазоне до 40000 рублей у героини обзора практически нет альтернатив. Отличный внешний вид, качественная система охлаждения, мощная подсистема памяти, даже RGB-подсветка вентиляторов... Всё это прекрасно сочетается и является отличной основой для геймеров, но энтузиастов может оттолкнуть использование TU106-400-A1 с ограничением лимита мощности всего лишь на 200 Вт.

При этом система охлаждения обеспечивает впечатляющую производительность, скорее даже избыточную. Но реализовать ее возможности, с одной стороны, не дает ограничение по энергопотреблению, с другой - минимальное значение вращения вентиляторов.

К подсистеме питания, как и к организации его дополнительных разъемов, вопросов нет. Но как ее задействовать на всю катушку?

Качество материалов, сборка, наличие бэкплейта, вентиляторы с большой крыльчаткой и RGB-подсветкой придают видеокарте отличные потребительские качества, но, углубляясь в строение видеокарты, всё больше и больше хочется обратить внимание на KFA2 GeForce RTX 2070 EX. К сожалению, узнать разницу в цене на момент написания не являлось возможным, но совокупность всех характеристик и возможностей у разогнанной версии героини обзора являются привлекательнее.

К термопасте и вопросу ее замены: гарантийных пломб у видеокарты нет, но заниматься этим причины нет. За время тестирования карта показала отличные температурные показатели, замена родной термопасты на Arctic MX-4 не изменила результат ни на один градус.

Касаемо программного обеспечения: Xtreme Tuner Plus обеспечивает управление RGB-подсветкой, но режим по умолчанию является самым красивым, на наш взгляд, а каких-либо других преимуществ у нее нет. BIOS же огорчил двумя моментами: настройкой работы вентиляторов и ограничением лимитов мощности. Но инженеры компании оперативно предоставили возможные решения, и обладателям KFA2 GeForce RTX 2070 EX в будущем стоит обновить микрокод.

В целом, KFA2 GeForce RTX 2070 EX является отличным выбором, который позволит погрузиться с головой в мир RTX без необходимости переплат. Если же вы желаете большего, то обратите внимание на KFA2 GeForce RTX 2070 EXOC, если найдете в продаже.

Достоинства:

• Мощная система охлаждения;
• Печатная плата собственного дизайна;
• Настраиваемая RGB-подсветка;
• Приятный внешний вид и выбор из 2 цветов;
• Низкая цена.

Недостатки:

• Всего 3 видеовыхода;
• Старт-стопы вентиляторов системы охлаждения (исправлено).

Особенности:

• Использование TU106-400-A1 ограничивает лимит энергопотребления;
• Значительные отличия от KFA2 GeForce RTX 2070 EXOC.