Видеокарта Gigabyte GV-NX66T256DE

Евгений Рудометов,

Виктор Рудометов

authors@rudometov.com

На основе графического процессора NVIDIA GeForce 6600 GT компания Gigabyte разработала и выпустила производительную видеокарту Gigabyte GV-NX66T256DE с пассивной системой охлаждения. В архитектуре этой платы реализован ряд перспективных фирменных и отраслевых технологий

В соответствии с известным эмпирическим законом Мура стремительно растут  сложность полупроводниковых компонентов. Вслед за ними увеличивается  производительность и функциональные возможности компьютеров, обеспечивающих успешное выполнение постоянно усложняющихся задач. При этом среди решаемых задач все большую долю составляет обработка мультимедийной информации, требующая высокой производительности от всех компьютерных подсистем. Однако высокая производительность требуется не только от центральных процессоров, но и от остальных компонентов. Среди них одну из ключевых ролей в компьютерных системах играют видеокарты, осуществляющие вывод визуальной информации.

Следует отметить, что современные видеокарты создаются на основе сложнейших электронных элементов. Среди этих элементов центральное место в конструкции видеокарт занимают большие специализированные микросхемы, называемые из-за сложности своего внутреннего устройства графическими процессорами (GPU). В архитектуре данных микросхем в настоящее время используются многие десятки, а в некоторых случаях уже и сотни миллионов транзисторов. Этот массив элементов является необходимым ресурсом современных разработчиков, конструирующих эффективные архитектуры видеокарт, предусматривающих уже сегодня наличие большого количества разнообразных одновременно работающих арифметико-логических устройств, осуществляющих параллельную обработку в нескольких конвейерах. Это обеспечивает необходимую производительность и широкие функциональные возможности. Однако гигантское количество транзисторов, играя положительную роль, создает и определенные проблемы для конструкторов GPU и дизайнеров разрабатываемых на основе данных GPU видеокарт. И, прежде всего, связано это с высоким уровнем теплообразования, ничтожного для каждого работающего на высоких тактовых частотах транзистора в отдельности и значительного для всего их массива. Для современных GPU этот уровень теплообразования достигает уже десятков ватт, что требует адекватных средств охлаждения.

Обычно такие средства представлены специально разработанными кулерами. При этом типичный кулер состоит из радиатора, установленного и закрепленного на GPU, а также интенсивно обдувающего данный радиатор сравнительно мощного вентилятора. При всей простоте и эффективности такие системы, к сожалению, являются мощным источником акустического шума, что не улучшает потребительских свойств компьютера.

Однако возможны варианты охлаждающих систем и без вентиляторов, что исключает указанный недостаток. В качестве примера одного из таких решений можно привести видеокарту Gigabyte GV-NX66T256DE, созданную на основе GPU NVIDIA GeForce 6600 GT.

Графические процессоры GeForce 6

В Таблице 1 приведены основные параметры GPU NVIDIA GeForce 6600 GT, приведенные на сайте его производителя  — компании NVIDIA.

Таблица 1. Основные параметры GPU NVIDIA GeForce 6600 GT

Комплект и основные параметры Gigabyte GV-NX66T256DE

Рис. 1. Комплект видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE

Для ознакомления с устройством видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE и ее последующего тестирования был предоставлен стандартный, серийный комплект (Рис. 1). В его состав входят:

·         Упаковочная коробка,

·         Видеокарта Gigabyte GV-NX66T256DE, созданная на основе GPU Nvidia GeForce 6600 GT,

·         Документация на английском языке и CD-ROM с программным обеспечением. 

·         Кабель HDTV/SVideo-to-RCA и переходник DVI-to-d-Sub.

Основные параметры видеокарты GigabyteGV-NX66T256DE и системные требования, необходимые для корректной ее работы, приведены в Таблице 2 и Таблице 3.

Таблица 2. Основные параметры видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE

Таблица 3. Минимальные системные требования

Особенности конструкции Gigabyte GV-NX66T256DE

Описанная выше конструкция типичного кулера GPU, состоящая из радиатора и вентилятора, является сравнительно простой, эффективной и обычно недорогой. К сожалению, данная конструкция из-за работающего вентилятора порождает довольно значительный акустический шум. Его уровень нередко не уступает по интенсивности шуму от средств охлаждения мощного центрального процессора.

Очевидно, что значительный акустический шум является негативным фактором, с которым пытаются бороться разработчики всех компьютерных компонентов. Оставляя для других статей описание решений, связанных с подсистемой центрального процессора, необходимо отметить, что инженеры Gigabyte для своих видеокарт нашли приемлемые варианты охлаждающих средств. Часть из них связана с  полным отказом от использования охлаждающих вентиляторов.  

Здесь следует отметить, что для охлаждения GPU можно использовать большие радиаторы. По этому пути пошли некоторые производители видеокарт. Они снабдили свои изделия огромными, тяжелыми радиаторами, рискуя разрушить хрупкие кристаллы GPU, а возможно и разъемы видеокарт, не говоря уж о том, что такие карты занимают значительную часть объема корпуса. Кроме того, подобные конструкции нередко занимают по пространство трех разъемов на материнской плате.

Однако есть и другие решения, отличающиеся большей компактностью. Например, поддержание необходимого для корректной работы GPU температурного режима можно достичь конструкцией определенно сконструированных нескольких радиаторов, соединенных специальными теплопроводящими трубками. Такие трубки получили наименование тепловых (Heat Pipe).

Тепловые трубки являются сравнительно новыми изделиями, но, несмотря на это, они уже завоевали высокую популярность в качестве средств передачи тепловой энергии. По эффективности они существенно превышают возможности стержней равного диаметра, изготовленных из цельной меди, не говоря уж об алюминии.

Принцип работы тепловых трубок довольно прост и основан он на фазовых переходах жидкостей, заключенных в полые трубки, исполняющие роль тепловых. Жидкость под действием тепла, образующегося, например, от работы полупроводниковых элементов, переходит в газообразное состояние. При этом за счет фазового перехода поглощается очень большое количество тепла. Чтобы оценить данное количество тепловой энергии достаточно вспомнить из курса школьной физики теплоту парообразования для воды, которая составляет очень большую величину — 539 калорий на грамм. В дальнейшем жидкость в парообразном состоянии достигает холодного конца тепловой трубки, соединенной с радиатором, рассеивающем тепло. За счет охлаждения жидкость в тепловой трубке конденсируется, отдавая тепло трубке, а от нее и радиатору. На этом этапе теплота парообразования возвращается, а сконденсировавшаяся жидкость за счет сил поверхностного натяжения попадает опять в горячую область. В дальнейшем цикл повторяется, это и обеспечивает работу теплового насоса, роль которого выполняет тепловая трубка, способная передавать тепловую энергию в больших количествах с высокой скоростью.

Использование тепловых трубок позволяет создавать конструкции из нескольких соединенных вместе радиаторов, размещенных оптимально по поверхности видеокарты с целью эффективного рассеивания тепла.

Рис. 2. Внешний вид видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE

Именно такая конструкция была положена в основу системы охлаждения GPU GPU NVIDIA GeForce 6600 GT видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE. Сам же метод охлаждения с помощью данной конструкции, состоящей из радиаторов и тепловых трубок, была названа специалистами Gigabyte технологией Silent-Pipe II. Внешний вид данной видеокарты приведен на Рис. 2.

Получившаяся видеоподсистема является полностью бесшумной, что повышает ее привлекательность среди потенциальных пользователей.

Данная подсистема охлаждения хорошо функционирует в открытом системном блоке. Однако ее эффективность существенно повышается в случае использования потоков воздуха, образуемых за счет существующих корпусных вентиляторов.

Рис. 3. Основные потоки воздуха, охлаждающие видеокарту Gigabyte GV-NX66T256DE

Дополнительный поток воздуха создается благодаря вентилятору центрального процессора, что еще больше охлаждает радиаторы видеокарты.

Сама компания Gigabyte оценивает эффективность предложенного ее инженерами решения очень высоко. Об этом свидетельствует иллюстрирующая диаграмма, приведенная на упаковочной коробке. Фрагмент этой диаграммы представлен на Рис. 4.

Рис. 4. Эффективность техологии  Silent-Pipe II, используемой в видеокарте Gigabyte GV-NX66T256DE

Не вдаваясь в подробности анализа приведенных численных данных, которые надо признать довольно спорны, следует отметить, что эффективность Silent-Pipe II, действительно высока. Об этом свидетельствует опытная эксплуатация описываемой видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE. 

Что же касается ее производительности, то она была оценена в процессе тестирования.

Производительность

О производительности видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE свидетельствуют приведенные в Таблице 4 и на Рис. 5 численные данные.

Таблица 4. Результаты выполнения теста 3DMark05

Рис. 5. Результаты выполнения теста 3DMark05

Эти данные не нуждаются в комментариях и свидетельствуют о высокой производительности видеокарты Gigabyte GV-NX66T256DE.

В заключение можно рекомендовать данную карту широкому кругу пользователей, стремящихся к бесшумным, высокопроизводительным системам.

Видеокарта Gigabyte GV-NX66T256DE была предоставлена московским офисом компании Gigabyte