Страница 7: PCB, кулер и мощность 600 Вт?
Мы не стали разбирать видеокарту GeForce RTX 4090 Founders Edition, а попросили производителя прислать фотографии. Вверху показана PCB видеокарты GeForce RTX 4090 Founders Edition, ниже - GeForce RTX 3090 Ti.
Обратите внимание, что на GeForce RTX 4090 отсутствуют порты NVLink. Для high-end видеокарт они уже не имеют смысла. Система питания NVIDIA представлена на GeForce RTX 3090 Ti 18 фазами. В случае GeForce RTX 4090 число фаз составляет 20 – то есть две были добавлены. Память GDDR6X питается тремя фазами.
NVIDIA выбрала MOSFET Monolithic Power Systems MP86957, которые подключены к VRM-контроллеру Monolithic Power Systems MP2891. На фотографиях видно, что GPU теперь расположен на PCB чуть ниже. Данный шаг улучшает подачу питания и дает лучший баланс импеданса. Также PCB получила два дополнительных слоя. Они улучшают качество передачи сигнала памяти GDDR6X, обеспечивая лучшую изоляцию от шумов системы питания. NVIDIA перешла на новый диэлектрик PCB – c IT150GS на NPG-170D, что тоже должно улучшить качество передачи сигнала.
NVIDIA внесла многочисленные изменения к кулеру. Тепло от GPU, чипов памяти и компонентов питания забирается испарительной камерой, которая крупнее, чем на GeForce RTX 3090 Ti. Толщина стенок испарительной камеры была уменьшена до 0,4 мм, чтобы улучшить передачу тепла. Также было увеличено число вертикальных колонн испарительной камеры, она может поглощать больше 650 Вт тепла благодаря снижению теплового сопротивления. Стенки испарительной камеры, контактирующие с радиатором, существенно толще – 1 мм. Также больший объем жидкости в испарительной камере должен увеличить производительность охлаждения или Qmax (максимальную рассеиваемую мощность).
Радиатор изготовлен из алюминия. Ребра теперь выше, но расстояние между ними больше. В результате воздушный поток и статическое давление остались на прежнем уровне. NVIDIA указывает расстояние 2 мм, раньше оно составляло 1,7 мм.
Дизайн кулера подразумевает оптимизированный контакт с чипами памяти, чтобы тепло от них отводилось более эффективно, как и от GPU в целом. Теплопередающие прокладки стали тоньше – 1,5 мм вместо 2 мм, что тоже улучшает отведение тепла.
Как мы упомянули выше, NVIDIA увеличила диаметр вентиляторов со 110 до 116 мм. В целом, воздушный поток увеличился на 20%. Более крупный диаметр сам по себе увеличивает площадь продува на 11%. Благодаря оптимизации дизайна лопастей и крыльчатки, NVIDIA обещает увеличение на 20%. Вместо шариковых подшипников NVIDIA перешла на гидродинамические, поэтому уровень шума будет ниже.
Что насчет слухов о 600 Вт TDP?
Первые слухи насчет видеокарт GeForce RTX 40 гласили, что NVIDIA увеличит TDP до 600 Вт. Однако флагманская видеокарта потребляет лишь 450 Вт, хотя и данный уровень весьма значительный. Но у GeForce RTX 3090 Ti тепловой пакет уже составлял 450 Вт, а у GeForce RTX 3090 – 350 Вт. Поэтому какое-то привыкание есть.
Но откуда взялось энергопотребление 600 Вт? Все довольно просто. В какой-то момент NVIDIA занялась разработкой кулера. Партнеры тоже должны были подготовиться, и им сообщили о планах отводить до 600 Вт. С помощью видеокарты GeForce RTX 3090 Ti уровень 600 Вт уже можно было «симулировать». Конечно, есть намного более простые способы симулировать тепловыделение 600 Вт, после чего разрабатывать соответствующий кулер.
Слухи о том, что NVIDIA сменила контрактного производителя Samsung на TSMC по причине того, что теперь можно вытянуть 600 Вт из-за лучшего техпроцесса, нам не кажутся правдоподобными. Решение о переходе на TSMC было принято много месяцев назад. Иначе NVIDIA не смогла бы разработать адаптированный техпроцесс 4N вместе с TSMC. И здесь мы не видим причины перехода с 600 на 450 Вт.
Скорее всего, NVIDIA оставила за собой возможность масштабирования чипов Ada Lovelace до 600 Вт. Кривая масштабирования, которая показана вверху справа, не заканчивается на 450 Вт, ее можно продолжить. Конечно, при этом чип работает уже не в окне с оптимальной эффективностью. Та же видеокарта GeForce RTX 3090 Ti выходила за рамки этого окна.
В итоге NVIDIA нацелилась на 600 Вт, но пока представила «только» 450 Вт. Кулер NVIDIA тоже подготовила, что дает свои преимущества и недостатки. Он кажется избыточным, поскольку ему приходится отводить 450 Вт тепла вместо 600 Вт, отсюда и низкие температуры. Но громадные размеры видеокарты впечатлили многих геймеров.