.: بررسی فنی کارت گرافیک MSI GeForce GTX780 LIGHTNING :.
LIGHTNING
BUILT TO BE PERFECT
nVIDIA GeForce GTX 780
بعد از معرفی کارتهای سری 600 کمپانی nVIDIA تراشه GK110 که از آن به عنوان "کپلر بزرگ" یاد میشود را برای کارتهای گرافیک نسل بعد خود رزرو کرد. همگان منتظر نسل بعدی کارتهای جیفورس بودند اما برای اولین بار اتفاق عجیبی در تولید کارتهای گرافیک کمپانی nVIDIA افتاد و در تاریخ 21 ماه فوریه سال 2013 میلادی این کمپانی کارت گرافیک GeForce GTX TITAN را روانه بازار کرد که در بدو ورود تمامی افراد اهل فن و کارشناسان معتقد بودند همان GeForce GTX780 است اما کمپانی nVIDIA تمام شک و شبهه ها را برطرف نمود و اعلام کرد کارتهای جیفورس سری 700 تا مدتی دیگر معرفی میشوند. طبق وعده این کمپانی در تاریخ 23 ماه می سال 2013 میلادی اولین کارت گرافیک High-End سری 700 جیفورس این کمپانی با نام GeForce GTX780 معرفی شد که قلب تپنده آن همان کپلر بزرگ بود اما با اندکی تفاوت در هسته های کودا و رقیب آن تا به امروز از سوی کمپانی AMD روانه بازار نشده است.
کارت گرافیک GeForce GTX 780 عضو High-End سری 700 هست وبرای افرادی که آرزوی داشتن قویترین کارت گرافیک کمپانی nVIDIA یعنی GeForce GTX TITAN را دارند گزینه بسیار مناسب و تا حد بسیار قابل توجهی (50 درصد) ارزانتر است اما اختلاف کارایی این دو کارت گرافیک بسیار کمتر از اختلاف قسمت آنهایت همینطور به دلیل داشتن کودا کورهای کمتر خنک تر است. با داشتن این کارت شما میتوانید کارایی GTX TITAN را نیز بدست آورید که تنها نیاز به مقدار کمی اورکلاک است که تمام مدل های رفرنس نیز از پس آن بر خواهند آمد.
در زمان معرفی GTX TITAN کمپانی انویدیا اجازه تولید مدل های غیر رفرنس را به شرکای تجاری خود نداد اما در مورد GTX780 این قضیه کاملا برعکس است و مدل های غیر رفرنس زیادی از سوی کمپانی های سازنده تا به امروز ارائه شده است. مدل های دوست داشتنی مانند Lightning , Classifield و غیره. این کارت گرافیک برای تمامی کاربران مناسب است اعم از گیمر ها و اورکلاکرها و تنها عده ای خاص از اورکلاکرها هنوز کارت گرافیک GTX TITAN را ترجیح میدهند.
رقیب این کارت گرافیک از سوی کمپانی AMD کارت گرافیک جدید Radeon HD R9 290X است.
همان طور که گفتیم این کارت گرافیک از تراشه GK110 بهره میبرد و در ساخت آن از معماری کپلر استفاده شده. از مهمترین دستاوردهای انویدیا در این معماری فناوری ساخت 28 نانومتر است(فرمی دارای معماری ساخت 40 نانومتر است) و این کمپانی توانست با فناوری ساخت خود را حدود 40 درصد بهبود بخشد.تعداد ترانزیستور های بکار رفته در این تراشه 7100 میلیون معادل 7.1 میلیارد است. افزایش 2 برابری تعداد ترانزیستور ها در عین آنکه قدرت بسیار بالایی میتوانند تولید کنند اما گرمای تولیدی آنها نیز بسیار بالا است و نیاز به خنک کننده قوی حتی در مدل های رفرنس است که کمپانی nVIDIA تا حدود در این مورد موفق عمل کرد. با استفاده از فناوری ساخت 28 نانومتر اندازه سطح این GPU به 561 میلی متری مربع میرسد که 88 درصد نسبت به کارت GTX680 با تراشه GK104 افزایش یافته است برای درک بهتر این موضوع لازم است بگویم این مقدار در تراشه های GF100/110 که در کارتهای GTX480 و GTX580 بکار رفته اند 526 میلی متر مربع است.
GK110 دارای 15 واحد SMX است که هر کدام دارای 192 هسته پردازشی یا کودا کور هستند که در مجموع تعداد این هسته ها به 2688 میرسد اما GK110-300 که تراشه بکار رفته در GTX780 است 3 واحد از SMX ها یا به عبارتی یک GPC غیر فعال شده و تعداد هسته های کودا به 2304 میرسد. در حالی که هسته های کودا بکار رفته همه هسته های فرمی هستند ظاهرا نتایج طوری نشان میدهد که اين هسته به قدرتمندي هسته هاي پردازشي در فرمي نيستند که دلایل مختلفی دارد. هر واحد SMX دارای 16 واحد بافت گذاری یا Texture Unit است که در کل تعداد آنها به 194 واحد میرسد که رقم قابل توجهی است! تعداد واحد ROP نیز به 48 واحد میرسید درست مانند GTX580 و GTX480 البته GTX680 دارای 32 واحد ROP بود چون تراشه کاملا High-End از دیدگاه کمپانی nVIDIA نبود.
اين کارت گرافيک داراي 3072 مگابايت حافظه گرافيکي از نوع GDDR5 با سرعت کلاک 1502 مگاهرتز است (از آنجایی که این حافظه ها Quad rate هستند فرکانس موثر يا کاری آنها 4 برابر فرکانس واقعی یعنی 6008 مگاهرتز است) و در کنار 6 واحد مموري کنترلر 64 بيتي از نوع دو کاناله که مجموعا 384 بيت رو تشکيل ميدهند, ميتواند پهناي باند 288GB/s رو فراهم کند. به گفته انویدیا مقدار حافظه گرافیکی این کارت تا 6 گیگابایت نیز قابل افزایش است.
سرعت کلاک GPU اين کارت 836 مگاهرتز است. همچنين سرعت واحد پيکسل زن (Pixle Filrate) و سرعت واحد بافت گذاري (Texture Filrete) به ترتيب 40.1GPixel/s و 160.5GTexel/s است. سرعت پردازش محاسبات رياضي آن نیز به 5.2 ترافلاپ (5.2 TFLOPS) ميرسد و سرعت هسته در حالت توربو با استفاده از فناوری 2 Boost انویدیا میتواند به 900 مگاهرتز برسد و کارایی را مقداری افزایش دهد. نسل دوم این فناوری میتواند علاوه بر افزایش کارایی دما را نیز پایین نگه دارد به طوری که ظاهرا افزایش فرکانس خاصی اعمال نشده است!
اين کارت گرافيک براي برقرار کردن ارتباط با مادربورد از گذرگاه PCI-E X16 نسخه 3.0 استفاده ميکند و در مادربوردهایی که از نسخه 2.0 پشتیبانی میکنند نیز قابل استفاده است.
از ديگر ويژگي هاي اين کارت گرافيک ميتوان به پشتيباني از آخرين نسخه دايرکت ايکس(DX11.1) و سايه زن (SM5.0) و OpenGL نسخه 4.3 و پردازش مستقيم نسخه 5 (DircetCompute5) اشاره کرد. همچنین این کارت تمام تکلونوژی های انویدیا که شامل 3D Vision, 3D Vision Surround, CUDA, DirectX 11, PhysX, SLI, TXAA, Adaptive VSync, GPU Boost, FXAA هستند را به طور کامل ساپورت میکند.این کارت گرافیک از 4 مانیتور به طور همزمان پشتیبانی میکند که فناوری شبیه Eyefiniti کمپانی AMD است و حداکثر رزولیشن قابل پشتیبانی آن 4096x2160 پیکسل یا 4K Ultra HD با استفاده از کابل HDMI است.
حداکثر توان مصرفی این کارت250 وات (55 وات بیشتر از GTX680) و برای استفاده از این کارت حداقل یک پاور 600 وات که دارای اتصالگرهای برق 6 و 8 پین است توصیه شده همچنین حداکثر دمای قابل دمای برای این کارت گرافیک از سوی کمپانی سازنده 98 درجه سانتی گراد اعلام شده است.
MSI GeForce GTX780 LIGHTNING
کمپانی تایوانی Micro-Star International یا به اختصار MSI از سال 1985 فعالیت خود را در زمینه تولید قطعات کامپیوتر آغاز کرد و امروزه در دنیای سخت افزار کسی نیست که با محصولات این کمپانی مانند کارت گرافیک , مادربورد , لپ تاپ , All-in-one و دیگر محصولات این کمپانی آشنا نباشد. در جریان مسابقات اورکلاکینگ MSI Master Overclocking Arena Grand Final 2008 بین کمپانی MSI و اورکلاکرهایی که در این مسابقه حضور داشتند صبحتهایی درباره این سری از کارتهای گرافیک صورت گرفت و اورکلاکرها نیازهای خود را برای اورکلاکینگ اعلام کردند و این کمپانی برای اولین بار رده بسیار خاصی از کارتهای گرافیک را در سال 2009 با نام Lightning تولید و روانه بازار ساخت که اولین عضو این خانواده MSI N260GTX Lightning نام داشت. در حال حاضر سری Lightning خانواده بسیار کاملی از تمام کارتهای گرافیک High-End زمان خود هستند و اگر نگاهی داشته باشیم به پیشینه هر یک از این کارتهای این سری, متوجه خواهیم شد هر نسل نسبت به نسل قبل پیشرفت های قابل توجهی داشته است و به جرات میتوان گفت در کارتهای گرافیک کمپانی های دیگر نمیتوان چنین پیشرفتی را یافت و همین موضوع باعث شد تا کارتهای گرافیک این کمپانی تا به امروز بی رقیب باشند. این مسئله نه تنها در مورد کارتهای گرافیک Lightning بلکه در مورد سایر رده های کارتهای گرافیک این کمپانی صدق میکند. MSI تنها یک هدف از تولید این کارتهای گرافیک دارد و آن شکستن رکوردهای جهانی است و تا به امروز در این امر بسیار موفق بوده است. حتی اورکلاکر مشهور گیگابایت, Hicookie نیز به موضوع اعتراف کرد. کارتهای گرافیک این کمپانی تا به امروز بهترین کارتهای گرافیک شناخته شده و خانواده آنها بیش از پیش با رده هایی چون Hawk , Gaming و.... کامل شده است.
کارت گرافیکی که امروز قصد داریم به بررسی کامل و تخصصی آن بپردازیم آخرین پرچم دار کارت های گرافیک این کمپانی که نام دقیق آن MSI N780GTX LIGHTNIG است بپزداریم. این کارت قویترین کارت گرافیک این کمپانی بر مبنای کارت مرجع GeForce GTX780 کمپانی nVIDIA است و کمپانی MSI مانند همیشه تمام نبوغ و ابتکار خود را در ساخت آن به کار برده است.
کارت گرافیک مورد نظر ما دارای بسته بندی بزرگ, بسیار شکیل و زیبایی است به طوریکه وقتی برای اولین بار به بسته بندی کارت نگاه میکنید به معنای واقعی هیجان زده خواهید شد! و این حس را به شما القا میکند که با کارت گرافیک بسیار قدرتمندی طرف هستد.
بعد از باز کردن کارتن کارت با یک جعبه بزرگ مشکی و کشویی مانند روبرو خواهید شد. با باز کردن طبقه اول کارت را مشاهده میکنید که داخل پلاستیک مخصوصی است و در جای خود قرار گرفته است. در قسمت پایین جعبه با کشیدن نخی که آن بیرون زده است قسمت دیگری از جعبه باز خواهد شد که شامل لوازم جانبی آن است.
مطعلقات این کارت نیز شامل دو تبدیل 6 به 8 پین , تبدیل DVI-I به VGA , دفترچه راه اندازی کارت گرافیک , دفترچه مخصوصا کارتهای لایتینگ , گواهی Military Class IV , کابل بسیار بزرگ SLI , یک هیت سینک حالت LN2 برای مدار تغذیه و 3 کابل کابل V-Check Point است. در کل باید گفت این کارت گرافیک از بسته بندی بسیار زیبا و لوازم جانبی کاملی برخوردار است.
بعد از خارج کردن کارت گرافیک از پلاستیک آن با کارت بسیار زیبایی روبرو خواهید شد که به دو رنگ مشکی و زرد مزین شده است و در نگاه اول زیبایی فوق الاده آن نظر شما را کاملا جلب خواهد کرد. اولین چیزی که موجب تعجب شما خواهد شد طراحی کولینگ متفاوت این کارت نسبت به دیگر کارتهای گرافیک کمپانی MSI است و مورد دوم حس بالا بودن کیفیت ساخت کارت و مورد سوم نیز وزن نسبتا سنگین کارت است!
حال میرسیم به سیستم کولینگ این کارت .جایی که حرفهای بسیاری برای گفتن درباره آن دارد و قصد داریم به صورت موشکافانه آن را بررسی کنیم. کمپانی MSI برای اولین بار از نام تجاری Tri Frozer در این کارت گرافیک استفاده کرده. Tri Frozer از آخرین نسل سیستم کولینگ قبلی این کمپانی یعنی Twin Frozer IV نیز بزرگتر و قدرتمندتر است و در سطح آن از 3 فن برای دفع گرما استفاده شده است. این سیستم خنک کننده دارای ظرفیت 550 وات است و بدین معناست که میتواند دمای کارت را زمانی که توان مصرفی آن به 550 وات میرسید نیز میتواند مهار کند. جای خوشحالی دارد که این کمپانی هنوز به دو اسلاته بودن سیستم های کولینگ پایبند است و نکته بسیار خوبی است که نشان دهد طراحی بیشتر از 2 اسلاته به معنای خنک کنندگی بیشتر نیست بلکه در صعنت خنک سازی طراحی , فن آوری و تکلونوژی حرف اول را میزند.
این سیستم کولینگ طوری طراحی شده است که تمام PCB یا بورد کارت گرافیک در بپوشاند و تمام قسمت ها را خنک سازد. اگر از بغل به این کارت نگاه کنید PCB را مشاهده میکنید که بین چندین لایه به اصطلاح گیر افتاده است و راهی برای فرار ندارد!
با جدا کردن سیستم کولینگ از کارت خنک کننده کارت را دقیقتر مورد بررسی قرار دادیم. چیزی که بیشتر از هر چیزی موجب حیرت ما شد وجود 7 پایپ در این سیستم کولینگ بود آن هم از نوع 8 میلیمتری بود (!) موردی که در هیچ سیستم کولینگ دیگری تا به امروز مشاهده نشده است. چنین سطح وسیعی از هیت پایپ ها میتواند تا مدت ها خیال این کمپانی را درباره GPU های بزرگ راحت سازد.این هیت پایپ ها میتوانند گرما بسیار سریعتر انتقال دهند. همچنین جنس این پایپ ها مسی است و روکشی از فلز نیکل برای جلوگیری از زنگ زدگی پوشانده شده اند.
برای ارتباط GPU و هیت پایپ ها یک پلیت بزرگ از جنس مس با روکش نیکل طراحی شده است که میتواند گرما را سریعتر از GPU از هم بپاشد.
طراحی هیت سینک این سیستم کولینگ کاملا متفاوت نسبت به توئین فروزر است و به جای یک تکه بودن به دو تکه تغییر پیدا کرده است اما این فقط ظاهر ماجراست و در عمل هیت سینک این کولینگ نسبت به قبل با وجود اینکه دو تکه است بسیار قطور است و با یک مقایسه ساده به این پی خواهید کرد که هیت سینک این کولینگ در عمل دو برابر شده است که این موضوع به تنهایی کمک شایانی به عمل خنک سازی میکند. هیت سینک این کولینگ با آنکه دو تکه است اما تمامی پایپ ها طوری قرار گرفته اند که به هر دو تکه اتصال دارند. این موضوع باعث میشود گرما به درستی بین هیت سینک ها تقسیم شود. همچنین حالت هیت سینک ها از افقی به عمودی تغییر پیدا کرده. به این معنا که گرمای به جای اینکه از دو طرف کارت خارج شود از قسمت بالا و پایین کارت خارج میشود که این موضوعی بود که یک ایراد در خنک کننده Direct CUII به شمار میرفت. اما کمپانی MSI سیستم کولینگ خود را طوری طراحی کرده است که راه هیت سینک ها باز باشد تا هوا گرم بتواند کاملا از بالا و پایین کارت خارج شود. البته موضوع به این سادگی نیست و در قسمت های بعدی درباره چگونگی خروج هوا توضیح خواهیم داد. کمپانی MSI ادعا میکند که این سیستم کولینگ دمای کارت گرافیک GTX780 را از 83 به 75 و نویز تولیدی آن را از 38 به 32 دسیبل کاهش میدهد! در تست های انجام شده توسط ما صحت این موضوع اثبات شد که در جلوتر به آنها خواهیم پرداخت.
تمام قسمت PCB این کارت توسط هیت سینک سینی شکل بزرگی که روی آن قرار گرفته است خنک میشود. این هیت سینک میتواند تمامی قسمتهای حساس مانند مدار VRM های GPU و Memory , تمامی IC های بکار رفته در سطح PCB که از خود مقدار گرما تولید میکنند و دیگر قسمت های PCB را خنک میسازد. تنها قسمت هایی که پوشانده نشده اند GPU , چوک ها و بایوس های کارت هستند!
همچنین داخل این هیت سینک تعدادی نوارهای مخصوص قرار دارد که رابط حساس مانند مموری و مداز تغذیه را به این هیت سینک بزرگ متصل نماید تا گرما بهتر منتقل شود.
همچنین پشت PCB کارت نیز توسط هیت سینک سینی شکل بزرگ دیگری با 8 نقطه اتصال پوشانده شده است که گرمای تولید توسط پشت PCB را دفع کند که این امر نیز باعث میشود دمای PCB در حد پایینی باشد.
اگر بخاطر داشته باشد در ابتدا گفتیم که در لوازم جانبی این کارت هیت سینکی برای حالت LN2 در نظر گرفته شده است. اورکلاکرهای حرفه ای برای اکستریم اورکلاکینگ بعد از باز کردن کارت خود آن را با روش های مختلفی مانند استفاده از خمیر های مخصوص عایق بندی میکنند تا PCB کارت خیس نشود و مشکلی برای انها بوجود نیارد این عایق سازی معمولا در دو طرف GPU انجام میشود و تا قبل از قسمت VRM کارت ادامه دارد که برای خنک کردن مدار تغذیه از یک فن معمولا قدرتمند و پر سر و صدا استفاده میکنند. اما کمپانی با قرار دادن این هیت سینک به اورکلاکرها این اجازه را میدهد که بعد از باز کردن هیت سینک ها و عایق سازی با قرار دادن این هیت سینک مداز تغذیه کارت نیز خنک شود! موردی که برای اولین بار در یک کارت گرافیک دیده میشود.
سیستم کولینگ این کارت دارای 3 فن قدرتمند با 2 کنترلر PWM است. این فن ها در طرفیت 90 میلیمتری و فن وسطی نیز 80 میلیمتری است. PWM اول وظیفه کنترل فن اول و سوم (فن چپ و راست) و PWM دوم وظیفه کنترلر فن وسط را دارد. فن اول یا چپ به سنسور GPU , فن دوم به سنسور PWM کارت و فن سوم به سنسور پاور (در قسمت بعدی توضیح خواهیم داد که منظومان چیست) متصل است.
همچنین با استفاده از برنامه MSI VGA Fan Control میتوانید فن ها را به خوبی مدیریت کنید که خود این برنامه مورد جدیدی است.
فن های این سیستم کولینگ مانند قبل از تکنولوژی هایی مانند Propeller Blade بهره میبرند. به این معنی که پره های فن پروانه ای شکل هستند و میتوانند 20 درصد جریان هوا رو افزایش دهند که همین موضوع باعث میشود کارایی این خنک کننده بالاتر رود. همچنین برای اینکه گرد و غبار وارد کارت گرافیک نشود از تکنولوژی Dust removal نیز بهره میبرند که باعث شده گرد و غبار وارد کارت نشود و عملیات خنک سازی بهتر انجام میشود. اساس این تکنولوژی به این صورت است که فن ها 30 ثانیه به صورت معکوس چرخیده و 30 بعد را به صورت عادی میچرخند. در واقع فن های این کارت میتوانند به هر دو طرف چرخش کنند. همچنین این فن ها میتوانند Airflow یا جریان هوا را کنترل کنند و طوری چرخش کنند تا جریان هوایی به سمت هیت پایپ ها منحرف شود و در اتلاف جریان هوا صرفه جویی شود.
اگر به قسمت بالای کارت دقت کنید نوشته LIGHTNING را مشاهده خواهید کرد. این تنها یک کلمه هک شده نیست بلکه در واقع زیر این هکاهی زیبا LED هایی وجود دارد که رنگ آنها به سبز , آبی و قرمز قابل تغییر است. اگر به یاد داشته باشید گفتیم فن سمت راست یا سومی به سنسور پاور مجهز است. به این معناست که از این طریق اگر کارت در حالت Idle باشد مصرف آن کمتر از 150 وات است در این حالت این نوشته به رنگ سبز در خواهد آمد. اگر در حالت انجام بازی های سبک باشید مصرف کارت بین 150 تا 210 وات است و رنگ این نوشته به آبی تغییر پیدا میکند و اگر در حالت اجرای بازی سنگین و اورکلاک باشید مصرف کارت بیشتر از 210 آن و رنگ این نوشته به قرمز تغییر پیدا خواهد کرد. البته در تست های انجام شده توسط ما این رنگ یا سبز بود یا قرمز و خیلی کم آبی میشد.
حال نگاهی میکنیم به تراشه GK110. این تراشه ساخت کشور تایوان میباشد و همان طور که گفتیم فرکانس آن در حالت عادی 863 و در حالت Boost نیز 902 مگاهرتز است اما این فرکانس در کارت مورد نظر ما در حالت استوک 980 و در حالت Boost نیز 1033 مگاهرتز میباشد که باعث میشود در حین بازی و تست های سنگین 3D فرکانس آن برای افزایش کارایی هر چه بیشتر افزایش پیدا میکند.
چیپ های مموری بکار رفته در این کارت ساخت کمپانی Hynix میباشند. اکثر نمونه های تولید شده این کارت از چیپ های الپیدا بهره میبرد که قابلیت اورکلاک خوبی ندارند. در تصویر زیر یکی از 12 چیپ مموری این کارت را مشاهده میکنید که ظرفیت هر کدام از آنها 256 مگابایت است و در کنار یکدیگر 3072 مگابایت (3 گیگابایت) مموری این کارت گرافیک را تشکیل میدهند و همان طور که در ابتدا گفتیم فرکانس آنها 1502 مگاهرتز است. (6008 مگاهرتز موثر یا کاری). البته کارتهای گرافیکی که در مسابقه MOA امسال استفاده شدند و به فرکانس های 1880 الی 2000 مگاهرتز دست پیدا کردند دارای چیپ های سامسونگ بودند.
در تصویر زیر میتواند محل قرار گرفتن هر 12 چیپ را در اطراف GPU مشاهده کنید.
در پست بعد به بررسی مدار تغذیه و دیگر قسمت های کارت خواهیم پرداخت.
.
.
.
.
