Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070 - PCB-analys

Den 1 september^st,2020 Nvidia tillkännagav sin helt nya RTX 3000-serie grafikkort som mottogs mycket positivt av allmänheten och granskarna. En stor drivkraft bakom deras positiva mottagande var det faktum att Nvidia släppte RTX 3080 till 699 $ och RTX 3070 till 499 $ vilket är ett mycket attraktivt och övertygande pris. Det lägre priset kombinerat med det faktum att GeForce RTX 3070 skulle vara lika eller snabbare än $ 1200 RTX 2080Ti, innebar att RTX 3000-serien var en av de mest efterlängtade tekniska produktserierna under året.

Nvidia släppte äntligen RTX 3070 den 28 oktober^th, 2020 till glädje för många PC-spelentusiaster. Produkten var extremt populär och väl mottagen på grund av att den lovade att erbjuda RTX 2080Ti-nivåer av prestanda till mindre än hälften av kostnaden till $ 500 jämfört med $ 1200 för den senaste generationens flaggskepp. RTX 3070 riktades främst mot 4K och hög uppdateringsfrekvens 1440p-spel, och den kompletterades med 8 GB GDDR6-minne på en 256-bitars buss. GPU: n för RTX 3070 innehöll en hel del 5888 CUDA-kärnor med 46 RT-kärnor och 184 Tensor-kärnor som hjälper till med Ray Tracing respektive DLSS. Sammantaget var hela paketet extremt konkurrenskraftigt och var säkert ett av de mest eftertraktade korten för hela grafikkortgenerationen.

Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070

Precis som vi tidigare har sett med grafikkort var Nvidias grundareutgåva inte det enda kortet som var tillgängligt för köp (även om lagernivåerna var lågt för alla varianter lika). Nvidias AIB-partner (Add-in-Board) släppte alla sina egna varianter av grafikkortserien RTX 3000. Palit Microsystems är ett av de största märkena för grafikkort som främst riktar sig till de europeiska och asiatiska marknaderna. Palit har också släppt deras RTX 3000-serie grafikkort med tre huvudvarianter att köpa:

Palit Gaming Pro RTX 3000-serien
Palit Gaming Pro OC RTX 3000-serien
Palit GameRock OC RTX 3000-serien

Idag kommer vi att fokusera på Palit Gaming Pro RTX 3070 8GB-kort för att analysera kortets kretskort och de komponenter som används av Palit inuti deras RTX 3070 Gaming Pro. Grafikkort AIB-partner gör ibland anpassade PCB för några av deras dyraste och mest avancerade varianter, men de kan också använda Nvidias referens-PCB och följa strikt Nvidia-specifikationen genom att inte ändra mycket på PCB själva. Gaming Pro RTX 3070 använder en av de två Nvidia-referens-kretskorten som vi kommer att utforska senare.

Nedrivningsprocess

För att komma till PCB för analys måste vi först riva ner kortet. Palit Gaming Pro RTX 3070 är ganska enkelt att riva ner. Först måste ett antal skruvar tas bort från kortets bakplatta för att ta bort plastplattan från kylaren och kretskortet. När du har tagit bort bakplattan måste fyra skruvar tas bort från kvarhållningsmekanismen som håller kylaren på själva GPU: n. Om du tar bort hållarplattan frigörs GPU: n från kylaren. Ta bort två skruvar från I / O-fästet och bänd långsamt bort kylaren från kretskortet.

Det finns tre kablar som är anslutna till kretskortet och de kommer från kylaren / höljet. Dessa kablar driver fläktarna och aRGB-belysningen på kortets framsida. Ta bort kablarna försiktigt och se till att kylskåpets termiska dynor förblir intakta. Om du råkar riva termokuddarna när du tar bort kylaren, se till att du har några extra termokuddar som du kan ersätta dem med. Kom ihåg att du måste byta ut den termiska sammansättningen för GPU innan du försöker sätta ihop kortet igen.

Palit Gaming Pro RTX 3070 använder en ganska rejäl kylfläns med 6 värmerör och ett stort antal värmekuddar. Kylaren verkar vara ganska överbyggd för RTX 3070 GPU och borde hålla kortets värme i ett ganska bekvämt intervall. Vi har redan tagit en djupgående titt på kylsystemet på Palit Gaming Pro RTX 3070 i en separat artikel, som du definitivt bör kolla för mer information.

PCB-design och layout

Som nämnts tidigare i artikeln har Nvidia faktiskt två referensdesigner för kretskort för RTX 3000-serien. En av dessa mönster har uteslutande använts av Nvidia själv i RTX 3000-serien Founder’s Edition-kort. Dessa kort använder en kortare kretskort med en egen 12-polig kontakt som behöver adaptrar för att fungera med traditionella nätaggregat. Denna kortare kretskort har också en annan placering av strömförsörjningselementen på kortet.

Den andra referensdesignen har lite längre PCB och använder traditionella 8-stifts strömkontakter istället för 12-stifts kontakter. Dessa referenskort är avsedda att användas av AIB-partnerna i sina egna grafikkort med RTX 3000-serie GPU: er. Palit Gaming Pro RTX 3070 använder också denna referens PCB-design, med ett antal justeringar för att optimera designen enligt Palits standarder.

Låt oss nu analysera varje komponent på kretskortet individuellt och börja med själva kortet.

GPU Die

Grafikkortet Nvidia GeForce RTX 3070 använder Nvidias GA104-300-A1 GPU i sitt hjärta, och Palit Gaming Pro är inget undantag. GA104 är en annan munstycke än GA102 som finns i både RTX 3080 och RTX 3090. I allmänhet, ju lägre numret på formen, desto snabbare är GPU. Detta betyder inte att GA104-dörren inuti RTX 3070 är långsam, det är faktiskt en extremt snabb kiselbit. Den är baserad på Nvidias helt nya Ampere-arkitektur som tillverkas med Samsungs 8nm-processnod.

Formstorleken på GA104 är 392 mm² och den innehåller hela 17 400 miljoner transistorer. Det finns 46 GPU-beräkningsenheter inuti GA104 GPU från Nvidia, med 128 CUDA-operationer per block. GPU: n har ett skyhögt 5888 antal CUDA-kärnor med 184 texturenheter och 96 ROP-enheter. Förutom de råa beräkningskärnorna som finns i GPU: n har Nvidia också lagt till 46 RT-kärnor som hjälper till att påskynda funktionen i realtid Ray Tracing i spel, som du kan lära dig mer om i Denna artikel. Det finns också 184 Tensor-kärnor närvarande i GPU: n, som hjälper till med Deep Learning och AI-beräkningar som Nvidias Deep Learning Super Sampling (DLSS) -teknologi.

Sammantaget har Nvidia tillhandahållit ett ganska solidt paket i denna GPU som riktar sig till alla aspekter av modernt spel med stor kraft, vare sig det är rå rasteriseringsprestanda, DLSS-prestanda eller Ray-spårning i realtid.

VRAM

Kortet har 8 GB GDDR6 SDRAM som finns i 8 chips på framsidan av kretskortet. Vid närmare granskning visar minneskretsarna artikelnumret K4Z80325BC-HC14 som är en massproduktion av GDDR6-minnesmodul från Samsung. Faktum är att minneskretsarna i Palit Gaming Pro RTX 3070 har tillhandahållits av Samsung, men vi är inte säkra på om det är fallet med alla varianter av RTX 3070.

GDDR6-minneskretsarna är utformade med en nominell frekvens på 14000 MHz effektivt. GDDR6 är kopplad till en 256-bitars buss, som tar kortets totala bandbredd till 448 GB / s. Om vi tittar närmare på själva kretskortet verkar det inte finnas något utrymme för några ytterligare moduler på kretskortet, så möjligheten för en RTX 3070Ti med mer VRAM i kombination med samma GA104 GPU verkar osannolik. Det verkar som om Nvidia skulle behöva designa en helt ny GPU-kärna om de vill öka minnesstorleken i 3070Ti SKU.

VRM och kraftleverans

Kraftleveranssystemet i Palit Gaming Pro RTX 3070 överträffade våra förväntningar eftersom det också är något bättre än Founders Edition RTX 3070 från Nvidia. Det totala antalet kraftfaser för Nvidia RTX 3070 FE är 11, varav 9 faser är dedikerade till GPU och 2 är dedikerade till VRAM. I Palit Gaming Pro RTX 3070 har det totala antalet faser ökats till 12, varav 10 faser är avsedda för GPU medan 2 faser är avsedda för GDDR6-minnet.

Här är GPU: s strömförsörjningskrets markerad i grönt, medan strömförsörjningskretsen för minnet är markerad i blått.

Det finns inga fasfördubblare i strömförsörjningskretsen på detta kretskort. Två uPi Semiconductor PWM-styrenheter används för att styra GPU-strömkretsen som är uP9512R (kan styra högst 8 faser) och uP1666Q (designad för 2 faser). Båda styrenheterna finns på baksidan av kretskortet.

Medan vi analyserar PCB: s baksida finns det en uS5650Q (uPI) PWM-kontroller som styr 2-fasströmmen i GDDR6-minneskretsarna.

GPU-omvandlaren använder DrMOS-transistorsamlingar som är standard för alla Nvidia-grafikkort. I det här fallet är de AOZ5311NGI (Alpha and Omega Semiconductor), som var och en är rankad för högst 50 A.

Det finns en annan uppsättning MOSFET som används i minneschipströmomvandlaren och de är SM7342EKKP-enheter från Sinopower. Dessa är av N-kanalsorten.

Kortets bakgrundsbelysning styrs av en distinkt Holtek HT50F2241-styrenhet på framsidan av kretskortet.

Strömkontakter

Kretskortet på Palit Gaming Pro RTX 3070 använder 2x8-poliga kontakter som finns i den övre högra änden av kortet för att mata ström till komponenterna. Detta tillvägagångssätt anses vara mycket bättre och mer genomförbart än Nvidias nya 12-stifts kontakter som finns på deras RTX 3000-serie Founder’s Edition-kort. Inte bara är de inte kompatibla med några för närvarande tillgängliga strömförsörjningar, men du måste också hantera en ful adapter som hänger på kortets framsida vilket förstör systemets kabelhantering.

2x8-poliga strömkontakter på Palit Gaming Pro RTX 3070 innebär att kortet kan dra nästan 300 watt om det behövs, vilket är mycket högre än den effekt som kortet faktiskt behöver. I vår testning hade Gaming Pro RTX 3070 en maximal effektuttag på 234 watt, vilket ligger långt under de 300 watt som kortet kan dra med den här lösningen. Ändå är det ett bra steg från Palit att inkludera 2x8pins strömkontakter eftersom det extra kraftutrymmet kan komma till nytta under överklockning.

Material för termiskt gränssnitt

Palit har valt ett stort antal termiska gränssnittsmaterial mellan PCB-komponenterna och kylaren för att överföra värmen effektivt. Det är viktigt att veta var de termiska dynorna har applicerats så att det är lättare att applicera på nytt eller byta ut de termiska dynorna om de tas bort. Först och främst finns det ett lager av termisk pasta mellan GPU-formen i sig och den förnicklade kylaren, så kom ihåg att applicera den termiska pastan igen innan du monterar den igen.

När det gäller de termiska dynorna är de flera i antal. Det finns tre breda termiska elektroder som är placerade enligt GDDR6-minneskretsarna på kretskortet. En av de termiska dynorna är på höger sida av GPU, medan den finns på toppen och botten av GPU-kärnan. Det finns också två långa och tunna termiska dynor mot I / O-plattan på kretskortet, som kyler VRM-komponenterna. De andra termiska dynorna är strategiskt placerade för att kontakta specifika komponenter som kondensatorer på kretskortet. Den exakta placeringen av de termiska dynorna kan ses i denna referensbild.

PCB: s baksida

PCB-enhetens baksida har inga anmärkningsvärda funktioner eller komponenter som vi inte har diskuterats redan. Vi gillar vanligtvis att se en termokudde på baksidan av kretskortet så att den kan fungera som ett termiskt gränssnittsmaterial mellan kretskortet och bakplattan. På detta sätt kan restvärme från kretskortet avledas med hjälp av bakplattan som värmespridare.

Denna implementering har inte antagits av Palit i Gaming Pro RTX 3070 på grund av att bakplattan är tillverkad av plast och därmed ger liten eller ingen värmeavledning. Detta påverkar inte signifikant eftersom RTX 3070 i allmänhet är en energieffektiv GPU med låga mängder restvärmeuppbyggnad inuti kretskortet. Den massiva kylaren på Gaming Pro RTX 3070 tar hand om värmeöverföring och avledning ganska bra på egen hand.

Jämförelse med Nvidias referens-PCB

Det är ganska intressant att jämföra PCB för Palit Gaming Pro RTX 3070 med referens-PCB som finns i Nvidia RTX 3070 Founder's Edition. Det första som omedelbart sticker ut för observatören är den lilla storleken på FE PCB. Nvidia har valt ett extremt kort PCB i sina FE RTX 3070-kort, vilket har hjälpt det att uppnå en 2-fläktdesign för sina egna Founder's Edition-kort. Kretskortet på RTX 3070 FE har också ett lägre antal effektsteg (9 + 2) jämfört med Palit Gaming Pro (10 + 2) och strömkontaktens läge är också helt annorlunda.

Det finns många likheter mellan de två PCB som vi redan vet. Palit har inte designat en anpassad PCB för Gaming Pro RTX 3070, utan har använt en av de två Nvidia-referens-PCB-designen för RTX 3070. Den främsta anledningen till att Nvidia valde en annan PCB än alla andra AIB: er berodde på kraven för deras 12-stifts kontakt. AIB: erna har alla använt traditionella 8-stifts strömkontakter så de har möjlighet att använda längre PCB, men även den andra PCB-designen är ganska kort på grund av genomflödesdesignen som har implementerats i alla grafikkort i RTX 3000-serien .

Dom

Medan du inte borde basera ditt köpbeslut på analysen av PCB-komponenterna på ett grafikkort, besviker inte Palit Gaming Pro RTX 3070 i detta avseende. Snarare är vi ganska imponerade av byggkvaliteten och valet av komponenter i kretskortet. Det finns en hel del subtila förbättringar som tillägget av en extra effektfas för GPU och användningen av traditionella 2 × 8-stifts strömkontakter som gör Palit-kortet till en stark konkurrent till Nvidia RTX 3070 FE.

Eftersom grafikkortbestånden är avskyvärda finns det en stor chans att potentiella köpare inte kommer att kunna få tag på grundaren av RTX 3070-modellen när som helst snart. Kvaliteten på komponenter på kretskortet för Palit Gaming Pro RTX 3070 i kombination med den stora trippelfläktkylaren gör det till ett mycket lämpligt alternativ till Founder's Edition RTX 3070 från Nvidia.