Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070 - Análise de PCB

Em 1 de setembrost,2020 A Nvidia anunciou sua nova série de placas gráficas RTX 3000 que foi recebida de forma muito positiva pelo público em geral e pelos revisores. Uma grande força motriz por trás de sua recepção positiva foi o fato de que a Nvidia lançou o RTX 3080 por $ 699 e o RTX 3070 por $ 499, o que é um preço muito atraente e atraente. O preço mais baixo, combinado com o fato de que a GeForce RTX 3070 deveria ser igual ou mais rápida que o RTX 2080Ti de $ 1200, significa que a série RTX 3000 foi uma das linhas de produtos de tecnologia mais esperadas do ano.



A Placa Gráfica Palit Gaming Pro RTX 3070 8GB.

A Nvidia finalmente lançou o RTX 3070 em 28 de outubroº,2020 para a alegria de muitos entusiastas de jogos de PC. O produto foi extremamente popular e bem recebido devido ao fato de que prometia fornecer níveis de desempenho RTX 2080Ti por menos da metade do custo de US $ 500 em comparação com US $ 1200 para o carro-chefe de última geração. O RTX 3070 foi direcionado principalmente para jogos de 4K e alta taxa de atualização de 1440p, e foi complementado com 8 GB de memória GDDR6 em um barramento de 256 bits. A GPU do RTX 3070 continha impressionantes 5888 núcleos CUDA com 46 núcleos RT e 184 núcleos Tensor que auxiliam no Ray Tracing e DLSS, respectivamente. No geral, todo o pacote era extremamente competitivo e estava fadado a ser uma das placas mais procuradas de toda a geração de placas de vídeo.



Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070

Assim como vimos no passado com placas gráficas, o design da Nvidia's Founder’s Edition não foi a única placa disponível para compra (embora os níveis de estoque fossem terrivelmente baixos para todas as variantes igualmente). Todos os parceiros AIB (Add-in-Board) da Nvidia lançaram suas próprias variantes da série RTX 3000 de placas gráficas. Palit Microsystems é uma das principais marcas de placas gráficas que atende principalmente aos mercados europeu e asiático. A Palit também lançou sua série RTX 3000 de placas gráficas com 3 variantes principais disponíveis para compra:



  • Palit Gaming Pro RTX 3000 series
  • Palit Gaming Pro OC série RTX 3000
  • Palit GameRock OC série RTX 3000

Hoje vamos nos concentrar no cartão Palit Gaming Pro RTX 3070 de 8 GB para analisar o PCB do cartão e os componentes que estão sendo usados ​​pela Palit dentro do RTX 3070 Gaming Pro. Os parceiros AIB da placa de vídeo às vezes fazem PCBs personalizados para algumas de suas variantes mais caras e sofisticadas, mas também podem usar o PCB de referência da Nvidia e aderir estritamente às especificações da Nvidia, não mudando muito no próprio PCB. O Gaming Pro RTX 3070 usa um dos dois Nvidia Reference PCBs como exploraremos mais tarde.



The Palit Gaming Pro RTX 3070

Processo de desmontagem

Para chegar ao PCB para análise, primeiro temos que desmontar o cartão. O Palit Gaming Pro RTX 3070 é bastante simples de desmontar. Primeiro, alguns parafusos devem ser removidos da placa traseira da placa para remover a placa traseira de plástico do cooler e do PCB. Depois de remover a placa traseira, 4 parafusos devem ser removidos do mecanismo de retenção que prende o cooler à própria GPU. A remoção da placa de retenção irá liberar a GPU do suporte do refrigerador. Remova os dois parafusos do suporte de E / S e, lentamente, retire o cooler do PCB.

A placa traseira de retenção que precisa ser removida.



Existem três cabos que são conectados ao PCB e vêm do cooler / blindagem. Esses cabos alimentam os ventiladores e a iluminação aRGB na parte frontal da placa. Remova os cabos com cuidado e também certifique-se de que as almofadas térmicas do cooler permaneçam intactas. Se acontecer de você rasgar as almofadas térmicas durante a remoção do cooler, certifique-se de ter algumas almofadas térmicas extras para substituí-las. Lembre-se de que você deve substituir a pasta térmica da GPU antes de tentar remontar a placa.

O Palit Gaming Pro RTX 3070 usa um dissipador de calor bastante robusto com 6 heatpipes e um bom número de almofadas térmicas. O cooler parece estar superconstruído para a GPU RTX 3070 e deve conseguir manter as térmicas da placa em um intervalo bastante confortável. Já demos uma olhada em profundidade no sistema de resfriamento do Palit Gaming Pro RTX 3070 em um artigo separado, que você definitivamente deve verificar para obter mais informações.

Design e layout de PCB

Como mencionado anteriormente no artigo, a Nvidia na verdade tem dois designs de referência para os PCBs da série RTX 3000. Um desses designs foi usado exclusivamente pela própria Nvidia em seus cartões da série RTX 3000 Founder’s Edition. Essas placas usam um PCB mais curto com um conector proprietário de 12 pinos que precisa de adaptadores para funcionar com PSUs tradicionais. Este PCB mais curto também tem uma localização diferente dos elementos de distribuição de energia na placa.

O outro design de referência tem PCB um pouco mais longo e usa conectores de alimentação de 8 pinos tradicionais em vez dos conectores de 12 pinos. Esses PCBs de referência devem ser usados ​​pelos parceiros AIB em suas próprias placas gráficas com as GPUs da série RTX 3000. O Palit Gaming Pro RTX 3070 também usa esse design de PCB de referência, com uma série de ajustes para otimizar o design de acordo com os padrões da Palit.

O Palit Gaming Pro RTX 3070 usa a segunda variante do PCB de referência.

Agora vamos analisar cada componente do PCB individualmente, começando com o coração da própria placa.

Matriz GPU

A placa de vídeo Nvidia GeForce RTX 3070 usa a GPU GA104-300-A1 da Nvidia em seu coração, e o Palit Gaming Pro não é exceção. O GA104 é um dado diferente do GA102 que é encontrado tanto no RTX 3080 quanto no RTX 3090. Geralmente, quanto menor o número no dado, mais rápida é a GPU. Isso não significa que a matriz GA104 dentro do RTX 3070 seja lenta, na verdade, é uma peça de silício extremamente rápida. É baseado na nova arquitetura Ampere da Nvidia, que é fabricada usando o nó de processo de 8 nm da Samsung.

O dado Nvidia GA104 que alimenta o RTX 3070.

O tamanho da matriz do GA104 é 392 mm2e vem com impressionantes 17.400 milhões de transistores. Existem 46 unidades de computação GPU dentro da GPU GA104 da Nvidia, com 128 operações CUDA por bloco. A GPU contém um número altíssimo de 5888 núcleos CUDA com 184 unidades de textura e 96 unidades ROP. Além dos núcleos de computação brutos que estão presentes na GPU, a Nvidia também adicionou 46 núcleos RT que ajudam a acelerar o recurso de Ray Tracing em tempo real em jogos, sobre os quais você pode aprender mais em Este artigo . Também há 184 núcleos de tensor presentes na GPU, que auxiliam no Deep Learning e cálculos de IA, como a tecnologia Deep Learning Super Sampling (DLSS) da Nvidia.

No geral, a Nvidia forneceu um pacote bastante sólido neste GPU que visa todas as facetas dos jogos modernos com grande força, seja desempenho de rasterização bruta, desempenho de DLSS ou Ray Tracing em tempo real.

VRAM

O cartão tem 8 GB de SDRAM GDDR6 que está localizado em 8 chips na parte frontal do PCB. Após uma inspeção mais detalhada, os chips de memória mostram o número da peça K4Z80325BC-HC14, que é um módulo de memória GDDR6 de produção em massa da Samsung. De fato, os chips de memória dentro do Palit Gaming Pro RTX 3070 foram fornecidos pela Samsung, embora não tenhamos certeza se esse é o caso com todas as variantes do RTX 3070.

A Samsung forneceu os módulos GDDR6 para o Palit Gaming Pro RTX 3070 - Imagem: Samsung

Os chips de memória GDDR6 são projetados a partir de uma freqüência operacional nominal de 14.000 Mhz efetivamente. O GDDR6 é acoplado a um barramento de 256 bits, o que leva a largura de banda total do cartão para 448 GB / s. Se dermos uma olhada no próprio PCB, parece não haver espaço para quaisquer módulos adicionais no PCB, então a possibilidade de um RTX 3070Ti com mais VRAM acoplado com o mesmo GPU GA104 parece improvável. Parece que a Nvidia teria que projetar um núcleo de GPU totalmente novo se quisesse aumentar o tamanho da memória no SKU 3070Ti.

Módulos de memória GDDR6 da Samsung

VRMs e entrega de energia

O sistema de entrega de energia no Palit Gaming Pro RTX 3070 excedeu nossas expectativas, pois também é um pouco melhor do que o Founder’s Edition RTX 3070 da Nvidia. O número total de fases de alimentação para a Nvidia RTX 3070 FE é 11, das quais 9 fases são dedicadas ao GPU e 2 são dedicadas ao VRAM. No Palit Gaming Pro RTX 3070, o número total de fases foi aumentado para 12, das quais 10 fases são dedicadas à GPU enquanto 2 fases são dedicadas à memória GDDR6.

Aqui, o circuito de entrega de energia da GPU é destacado em verde, enquanto o circuito de entrega de energia para a memória é destacado em azul.

O Design de Energia de 10 + 2 fases

Não há duplicadores de fase no circuito de entrega de energia neste PCB. Dois controladores PWM semicondutores uPi são usados ​​para controlar o circuito de alimentação da GPU, que são uP9512R (capaz de controlar no máximo 8 fases) e uP1666Q (projetado para 2 fases). Ambos os controladores estão localizados na parte traseira do PCB.

A montagem VRM da GPU

Enquanto analisamos a parte traseira do PCB, há um controlador PWM uS5650Q (uPI) que controla a alimentação de 2 fases dos chips de memória GDDR6.

O controlador PWM uS5650Q (uPI) - Imagem: IXBT

O conversor de energia GPU usa conjuntos de transistores DrMOS, que são padrão para todas as placas de vídeo Nvidia. Neste caso, eles são AOZ5311NGI (Alpha e Omega Semiconductor), cada um deles classificado para um máximo de 50 A.

Os conjuntos de transistores DrMOS - Imagem: IXBT

Há um conjunto diferente de MOSFETs que são usados ​​no conversor de energia do chip de memória e são unidades SM7342EKKP da Sinopower. Estes são da variedade de canais N.

Os MOSFETs SM7342EKKP - Imagem: IXBT

A luz de fundo da placa é controlada por um controlador Holtek HT50F2241 distinto localizado na parte frontal do PCB.

O controlador Holtek HT50F52241 - Imagem: IXBT

Conectores de energia

A PCB no Palit Gaming Pro RTX 3070 usa conectores 2x8pin localizados na extremidade superior direita da placa para alimentar os componentes. Esta abordagem é considerada muito melhor e mais viável do que os novos conectores de 12 pinos da Nvidia que estão presentes em suas placas da série RTX 3000 Founder’s Edition. Não só eles não são compatíveis com nenhuma fonte de alimentação disponível atualmente, mas você também tem que lidar com um adaptador desagradável pendurado na frente de sua placa, que estraga completamente o gerenciamento de cabos do sistema.

Os conectores de alimentação de 2x8 pinos no Palit Gaming Pro RTX 3070 significam que a placa pode consumir quase 300 watts de energia se necessário, o que é muito maior do que a energia que a placa realmente precisa. Em nossos testes, o Gaming Pro RTX 3070 teve um consumo de energia de pico de 234 watts, que está bem abaixo dos 300 watts que a placa pode consumir com esta solução. Ainda assim, é um bom passo da Palit incluir conectores de alimentação de 2x8 pinos porque o espaço de alimentação extra pode ser útil durante o overclock.

O PCB do Palit Gaming Pro RTX 3070 usa conectores de alimentação de 2x8 pinos localizados na extremidade superior direita do PCB.

Materiais de interface térmica

Palit optou por um bom número de materiais de interface térmica entre os componentes da PCB e o refrigerador para transferir o calor de forma eficiente. É importante saber onde as almofadas térmicas foram aplicadas para que seja mais fácil reaplicar ou substituir as almofadas térmicas se forem removidas. Em primeiro lugar, há uma camada de pasta térmica entre a própria matriz da GPU e o cooler niquelado, portanto, lembre-se de reaplicar a pasta térmica antes da remontagem.

No que diz respeito às almofadas térmicas, elas são várias. Existem 3 almofadas térmicas largas que são posicionadas de acordo com os chips de memória GDDR6 no PCB. Uma das almofadas térmicas está no lado direito da GPU, enquanto há uma na parte superior e inferior do núcleo da GPU. Há também duas almofadas térmicas longas e finas voltadas para a placa de E / S do PCB, que resfriam os componentes VRM. As outras almofadas térmicas são colocadas estrategicamente para contatar componentes específicos, como capacitores no PCB. A localização exata das almofadas térmicas pode ser vista nesta imagem de referência.

O arranjo das almofadas térmicas no PCB e no cooler.

Parte traseira do PCB

A parte traseira do PCB não tem recursos ou componentes notáveis ​​que ainda não tenham sido discutidos. Normalmente gostamos de ver uma almofada térmica na parte traseira da placa de circuito impresso para que ela possa atuar como um material de interface térmica entre a placa de circuito e a placa traseira. Desta forma, o calor residual do PCB pode ser dissipado usando a placa traseira como um dissipador de calor.

A parte traseira do PCB e a placa traseira.

Esta implementação não foi adotada pela Palit no Gaming Pro RTX 3070 devido ao fato de que a placa traseira é feita de plástico e, portanto, oferece pouca ou nenhuma capacidade de dissipação de calor. Isso não causa um impacto significativo porque o RTX 3070 é geralmente uma GPU com baixo consumo de energia e baixa acumulação de calor residual dentro do PCB. O enorme cooler do Gaming Pro RTX 3070 cuida bem da transferência e dissipação de calor por conta própria.

Comparação com o PCB de referência da Nvidia

É bastante interessante comparar o PCB do Palit Gaming Pro RTX 3070 com o PCB de referência encontrado dentro do Nvidia RTX 3070 Founder’s Edition. A primeira coisa que imediatamente se destaca para o observador é o pequeno tamanho do FE PCB. A Nvidia optou por um PCB extremamente curto em suas placas FE RTX 3070, o que a ajudou a obter um design de 2 ventiladores para suas próprias placas Founder’s Edition. O PCB do RTX 3070 FE também possui um número menor de estágios de potência (9 + 2) em comparação com o Palit Gaming Pro (10 + 2) e a posição do conector de alimentação também é bem diferente.

Existem muitas semelhanças entre os dois PCBs, como já sabemos. A Palit não projetou um PCB personalizado para o Gaming Pro RTX 3070, em vez disso, usou um dos dois designs de PCB de referência da Nvidia para o RTX 3070. A principal razão pela qual a Nvidia optou por um PCB diferente de todos os outros AIBs foi devido ao requisitos de seu conector de 12 pinos. Todos os AIBs usaram conectores de alimentação de 8 pinos tradicionais, então eles têm a opção de usar o PCB mais longo, no entanto, mesmo o design do segundo PCB é bastante curto devido ao design de fluxo que foi implementado em todas as placas gráficas da série RTX 3000 .

Veredito

Embora você não deva basear sua decisão de compra na análise dos componentes do PCB dentro de uma placa de vídeo, o Palit Gaming Pro RTX 3070 não decepciona a este respeito. Em vez disso, estamos bastante impressionados com a qualidade de construção e as opções dos componentes do PCB. Existem várias melhorias sutis como a adição de uma fase de alimentação extra para a GPU e o uso de conectores de alimentação de 2 × 8 pinos tradicionais que tornam a placa Palit um forte concorrente para a Nvidia RTX 3070 FE.

Com os estoques de placas de vídeo sendo abomináveis, há uma grande chance de que os compradores em potencial não consigam colocar as mãos no modelo da Founder’s Edition do RTX 3070 tão cedo. A qualidade dos componentes no PCB do Palit Gaming Pro RTX 3070 juntamente com o grande cooler de três ventiladores torna-o uma alternativa muito adequada para o Founder’s Edition RTX 3070 da Nvidia.