Изучаем и тестируем разгон на Radeon RX 6900 XT
Cегодня поэкспериментируем с разгоном видеокарты AMD Radeon RX6900 XT, попробуем увеличить заводские лимиты мощности и самое главное - установим водоблок полного покрытия. Цены на столь желанные обновки неизбежно снизятся, а наличие на полках магазинов столь же неизбежно увеличится! По крайней мере мы, как и вы, на это надеемся.
Итак, что же мы имеем к исследованию. Референсный вариант видеокарты безусловно красив и элегантен, но заводской лимит в 300 Вт на всю карту на сегодняшний день кажется уже не серьёзным, к тому же система охлаждения флагмана АМD явно рассчитана на большее. Например, у RX6800 лимит всего на 50 Вт ниже, но размеры радиатора значительно скромнее.
Тестовый стенд
Разместим подопытную видеокарту в стенде. Неизменный Ryzen 9 5950 x в разгоне, материнская плата ASUS Crosshair 8 Formula, две планки по 16 Гб отборного B-die. Всё настроено и готово к тестам. Комнатная температура - около 25 градусов.
Заводские лимиты
Естественно, отправной точкой выберем вариант из коробки, все настройки в авто.
Проследим за поведением видеокарты в двадцатиминутном стресс-тесте 3Dmark TimeSpy Extreme. Запись экрана через карту захвата вторым компьютером, без влияния на какие-либо показатели.
Следить будем не за полным энергопотреблением видеокарты, а лишь за доступным к мониторингу значению для видеочипа. И этот параметр на протяжении всего стресс-теста time spy extreme упирается в заводской лимит 255 Вт.
Тем не менее, референсное исполнение видеокарты способно держать частоты видеочипа стабильно выше 2100 МГц с оборотами вентиляторов около 1300 в минуту. Запас явно есть, поэтому незамедлительно попробуем им воспользоваться.
Параметров для настройки не так и много: максимальное напряжение, максимальная и минимальная частота ядер. Причём максимум для этих параметров далеко не фантастический. Память тоже имеет лимит - 2150 МГц. Опытным путём находим значение для максимальной частоты - 2850 МГц. Значение минимальной частоты игнорировать не стоит: слишком низкий порог приведёт к уменьшению производительности, в тоже время чересчур высокое значение также снижает результаты. Экспериментально находим разницу около 400 МГц от максимальной частоты как наиболее эффективное значение для нашей карты. Изменение максимального напряжения подойдёт для андервольта и подобного, для лучшей производительности стоит оставить значение без изменений. Используем расширение лимитов мощности на максимум +15%.
И вроде всё замечательно в стресс-тесте, частоты выше стока, температура GPU без изменений, даже показатель Tjunction памяти снизился из-за более высоких оборотов вентиляторов. Но отчего-то ФПС стабильно ниже. Такое интересное поведение стоит проверить в играх.
Например, в Watch Dogs: Legion, 1440p, пресет - ультра. Тут проблемы с ФПС не наблюдается, но и разница частот в стоке и разгоне не такая и большая. Получается, что установка высоких значений для максимальной частоты не сильно оправдывает себя при ограничении со стороны лимита мощности.
Для сравнения в видеоряд добавлены результаты ASUS ROG STRIX 3090 из коробки с лимитом 350 Вт и её же вариант с разгоном и лимитом в 480 Вт. Из данных мониторинга RX 6900XT можно уловить только заметное увеличение напряжения для достижения чуть более высоких частот. Возможно, простое увеличение предела энергопотребления сработало бы не хуже.
И повод проверить это появляется прямо в следующей игре. Resident Evil Village, 1440p, максимальный пресет. Эта игра охотнее использует всю доступную мощность видеокарт. Разрыв частот между стоком и разгоном составляет примерно 250 Мгц, причём и для RTX 3090 тоже. Но у карты NVIDIA это выливается в соответствующую разницу в ФПС, а вот у Радеона по данному показателю провал.
Причём стандартными способами мониторинга выяснить его причину не представляется возможным. Эффективные частоты стабильно опережают вариант из коробки, температуры тоже в пределах нормы. Но современное железо изменяет параметры своей работы значительно быстрее частоты опроса софтового мониторинга, и в этом может скрываться причина. Тем не менее, в порядке эксперимента сбросим настройки частот ядер, оставим только увеличение лимита мощности и разгон памяти.
Ну вот, совсем другое дело - теперь ФПС выше стока. Если оставаться в пределах заводских лимитов мощности, то следующим шагом стоит заново искать параметры для частот ядер и проверять результат не только на стабильность, но и на увеличение производительности в ресурсоёмких задачах. В нашем случае снижение значения максимального буста даже на 150 МГц не дало положительного результата в Resident Evil.
Увеличенные лимиты мощности
Изначально даже не стояло выбора оставаться в пределах заводских лимитов или нет - конечно, будем их увеличивать. Для этого воспользуемся приложением More Power tool - крайне полезная утилита, но в рамках Радеонов последнего поколения способна помочь только с увеличением доступного энергопотребления и тока. Остальные важные для разгона значения без физического вмешательства не изменить. Выставим 360 Вт как ограничение на чип, а допустимый ток увеличим не так сильно - до 360 А.
На фоне полученных выше результатов ожидаемо пришлось внести коррекцию значений максимальной и минимальной частоты ядер: сначала на 50 МГц в минус, а в ходе дальнейшего тестирования ещё на 50 МГц их пришлось опустить.
В случае высокой нагрузки на неразогретой карте алгоритм буста, скорее всего, забирался по кривой напряжений частот в зону нестабильности, а случае рабочих температур эти значения уже не входили в выборку возможных и тесты проходили без ошибок. В качестве дополнительного варианта в сравнении будет тот же разгон, но с зафиксированными на максимуме оборотами вентиляторов.
В Time Spy Extreme stress test первые три минуты оба правых варианта выступали схожим образом по частотам и ФПС, но после была достигнута отметка в 110 градусов по Hot Spot видеочипа и началось снижение эффективной частоты.
Без максимальных оборотов вентиляторов 400 Вт на чипе ожидаемо оказалось многовато для референсной системы охлаждения. Естественно, 3000 оборотов в минуту уже не очень подойдут для постоянного использования, но интересно было взглянуть на поведение в таких условиях.
В ресурсоёмкой Resident Evil Village температурное влияние выражено чуть меньше, но всё же заметно в итоговом результате. Использование такого высокого лимита на постоянной основе и тем более в закрытом корпусе не выглядит безопасным.
С другой стороны, эта игра действительно выделяется своими возможностями использовать всё доступное энергопотребление.
В том же Watch Dogs: Legion ситуация выглядит куда более приемлемо, но и разница между максимальными оборотами вентиляторов и авто видна только в температурах, на результат в ФПС она уже не оказывает воздействия.
В большинстве игр картина будет похожей. Тесты расположены в заключительном блоке.
Установка водоблока полного покрытия
А сейчас займёмся главной частью экспериментов - установкой водоблока, избавимся от проблем с температурами и узрим настоящий потенциал.
Добыть удалось водоблок EK из линейки Quantum с никелированным медным основанием. Следы от фрезы хорошо заметны, но все важные участки, непосредственно отводящие тепло, обработаны получше - на производительность не повлияет.
За визуальную уникальность отвечает чёрный ацеталевый верх и серебристый бекплейт. Но внешний вид - дело десятое. Гораздо интереснее, как проявит себя водоблок в главном - охлаждении. Что ж, приступим.
Каких-то особых сложностей в разборке референсных радеонов нет. Последовательно откручиваем винты со стороны бэкплейта, металлическую крестовину тоже отвинчиваем.
Любопытно, что никаких термопрокладок с обратной стороны печатной платы в дизайне от АМД не предусмотрено, а ведь металлический бекплейт мог бы быть полезным в деле отвода тепла.
Дальше можно открутить пластину с видеовыходов, а можно и оставить - финальному результату она не помешает. Продолжаем избавляться от винтов, выкручиваем все доступные.
Теперь аккуратно разъединяем печатную плату и радиатор, всевозможные термоинтерфейсы будут этому сопротивляться, но главное не забыть отсоединить провода вентиляторов. Референсная система охлаждения выглядит вполне солидно: испарительная камера, массивный радиатор, немного смущает решение с отдельной пластиной для подсистемы питания, которая отдаёт тепло на основной радиатор через маленькие по площади термопрокладки.
Лёгкая часть закончилась. Теперь сложное: тщательно удаляем следы графитового термоинтерфейса с видеочипа.
Дальше все будет проще. В комплекте есть термопрокладки разной толщины - сортируем и нарезаем. В нашем случае EKWB снабдили Quantum Vector подробной инструкцией с картинками - не ошибиться.
Прям совсем потеть над идеальностью прямых углов нет необходимости - главное, чтобы элементы накрывались полностью.
Накрываем чип любимым термоинтерфейсом (мы обойдёмся обычной термопастой) и водружаем поверх водоблока - так удобнее. Набираем нужное количество винтов и размещаем их в посадочные места, потом сверяемся с креплением бекплейта и исправляем ошибки. Затягивать стоит равномерно, начиная с зоны около видеочипа.
Бекплейт от EK тоже металлический, но словенцы не пожалели термопрокладок - нарезаем по инструкции, совмещаем, закрепляем.
Всё готово. Красота и RGB, но главное - температурный режим работы. Совсем другой уровень, на воздухе такого не достичь. Приступаем к тесту и сравнениям.
Финальное сравнение в играх
Получаем две пары для наблюдения: сток на воздушном охлаждении и жидкостном, и разгон с увеличенными в More power tool лимитами в тех же условиях. Любопытно, что сдвинуть максимальную частоту вверх со сменой охлаждения не удалось с сохранением полной стабильности. Впрочем, более тщательное тестирование наверняка заставило бы снизить этот показатель для воздушного охлаждения.
Итак, значительное снижение температур привело к снижению энергопотребления в равных условиях или к возможности использовать более высокие значения для пары напряжение/частота в алгоритмах буста. Это отлично прослеживается при сравнении заводских настроек. В то же время номинально более высокие частоты в разгоне с воздушным охлаждением опять проигрывают по ФПС в длительном стресс-тесте, температура Hot Spot ядер более 110 градусов явно вызывает механизмы, защищающие от перегрева ценой снижения производительности.
Разгон под жидкостным охлаждением уже не упирается в лимит энергопотребления, ограничивающим фактором теперь является максимальное напряжение. 1175мВ недостаточно для обеспечения стабильности на более высоких частотах, тем более, что фактически под нагрузкой подаётся на 30-40 мВ меньше. Выходит, что разблокированный с помощью MPT лимит использовать не удалось ни с воздухом, ни с водой. В первом случае проблемой стал перегрев, во втором - невозможность применить более высокие значения напряжения.
В играх сразу проверим охлаждение в жестокой к видеокартам Resident Evil Village. C одинаковыми настройками частот жидкостное охлаждение добавляет к ФПС около 5% без лишнего шума и самое главное - выводит температуру видеочипа и памяти на приятные для глаз значения.
Интересно, что в этой игре разница между регистрируемой температурой видеочипа и показателем Нot Spot выше, чем в двадцатиминутном стресс-тесте 3Dmark.
В Watch Dogs: Legion температура перестаёт быть ограничивающим фактором и результаты в разгоне выравниваются, в стоке жидкостное охлаждение по-прежнему имеет преимущество из-за лимита энергопотребления.
Любопытно, что под водой разогнанный вариант не особо-то и выбивается из стоковых 255 Вт в этой игре.
Дополним сравнение результатами в 3Dmark.
В Time Spy Extreme разгон без изменения лимитов совсем немного обходит сток, но сток с жидкостным охлаждением оказывается лучше обоих этих вариантов. С увеличенными границами энергопотребления воздух выступает увереннее, но по стабильности результата до воды ему далеко даже в таких совсем не длительных нагрузках. Тем не менее, вариант с максимальными оборотами вентиляторов выступает очень достойно и в отдельных удачных прогонах не уступает воде.
Fire Strike Ultra не демонстрирует каких-то новых раскладов, разве что 100% скорости вертушек чуть меньше увеличивают результат. Разгон под водой, естественно, вне конкуренции, но и воздух в этом бенчмарке вполне справляется.
Теперь сравним производительность трёх самых интересных режимов для RX 6900XT: по умолчанию из коробки, разгон с увеличением лимита мощности до 414 Вт на чипе c референсным воздушным охлаждением и тот же режим, но с жидкостным охлаждением. Из любопытства добавим в сравнение разогнанную RTX 3090 ROG STRIX c лимитом в 480 Вт, не для каких-то сравнений лоб в лоб, проектов с трассировкой тут не будет, а для ориентира со стороны.
Red Dead Redemption 2, 1440p максимальный пресет, прогулка в игре. Удивительно, насколько близки разогнанные 6900 и 3090 с воздушным охлаждением, но даже в условиях приемлемых температур жидкостное охлаждение радеона получает преимущество.
Интенсивность использования всех мощностей видеокарты куда ниже, чем в том же Resident Evil, и температуры не мешают раскрыться воздушному охлаждению. Разница с результатом RX6900XT под водоблоком минимальна.
Horizon Zero Dawn, 1440p, пресет - наивысшее качество.
Энергопотребление видеокарт ещё ниже, разница между вариантами тоже сокращается.
В целом особо расширять список игр не было никакого смысла, типичную картину отлично демонстрирует бенчмарк Watch Dogs: Legion.
При не самом активном истязании карты игрой разгон имеет преимущество около 10% над стоком, причём способ охлаждения не сильно влияет на ФПС, чего не скажешь о шуме и температурах. Кроме того, жидкостное охлаждение положительно сказывается на энергопотреблении видеокарты.
А вот в особых случаях вроде Resident Evil Village такое щедрое расширение лимита мощности уже не под силу воздушному охлаждению даже в открытом стенде. Температуры слишком высокие. Водоблок же отлично справляется. Напомним: температура жидкости - около 26 градусов, температуры видеочипа и показатель Tjunction памяти у вас перед глазами.
Результат в ФПС тоже на стороне жидкостного охлаждения.
Попробуем подвести некоторые итоги экспериментов: разгон серии Radeon RX6000 хоть и строится на скудном количестве параметров, но далеко не так прост, как кажется. Помимо стабильности при увеличении частот стоит обращать внимание на изменение производительности, особенно в условиях сильного ограничения со стороны лимитов.
Значение минимальной частоты имеет высокое влияние на производительность, слишком высокая или, наоборот, низкая её граница негативно отразится на ФПС.
Увеличение же доступного энергопотребления безусловно благостно сказывается на производительности, если система охлаждения способна совладать со свалившимся на неё бременем, конечно же.
Заключение
Впрочем, такие выводы - совсем не новость, а уж тем более итоговые отличные результаты с жидкостным охлаждением и вовсе ожидались изначально. Законы физики остались неприступными: лучше охлаждение - лучше результат.
Можно только ещё раз высказать прописную истину о том, что самая замечательная сторона жидкостного охлаждения - возможность включить в контур видеокарту, самый прожорливый элемент игрового компьютера, да и не только игрового тоже.
Кроме того, вывод большего количества выделяемого ею тепла за пределы корпуса автоматически улучшает температурный режим всех элементов внутри.
На этом всё, до новых встреч!
