MSI R7970 Lightning
Видеокарта поставляется в большой коробке. Надписи на лицевой стороне информируют нас о 17-фазной цифровой системе питания, наличии системы охлаждения Twin Frozr IV и функции Triple Overvoltage.
Под откидывающейся панелью описаны технические особенности и преимущества данного продукта. Есть небольшое прозрачное окошко.
Комплект поставки следующий:
- переходник DVI/HDMI;
- кабель-переходник с mini DisplayPort на DisplayPort;
- два переходника питания PCI-E 6pin/8pin;
- мостик CrossFire;
- три переходника для измерения напряжения V-Check Points.
Поработали и над дизайном. Форма кожуха стала более замысловатая, сам он черного цвета с желтой вставкой.
С обратной стороны плата накрыта черной металлической пластиной с перфорацией в районе системы питания, вероятно, чтобы не мешать естественной тепловой конвекции и охлаждению обратной стороны платы под силовыми элементами. Пластина придает жесткости длинной плате и, возможно, помогает немного улучшить тепловые показатели за счет дополнительной площади рассеивания, хотя напрямую ни с какими элементами она не контактирует.
С обратной стороны платы, там где распаян графический чип, находится пластиковый колпак с голубой вставкой и логотипом компании. Он довольно высокий, что хорошо заметно при виде сбоку. Имеет голубую подсветку.
Сбоку мы видим еще ребро жесткости, которое на самом деле является частью большого радиатора для элементов питания и микросхем памяти. Вместо стандартной пары из шестиконтактного и восьмиконтактного разъемов у MSI Lightning распаяно два 8-контактных разъема.
Набор видеоинтерфейсов на задней панели включает четыре mini Display Port и два DVI. Все с позолоченными контактами.
Под пластиковым колпаком сзади скрывается съемная плата с гордым названием GPU Reactor, которая обеспечивает большую стабильность при разгоне благодаря уменьшению пульсаций. Данный модуль позволяет увеличить максимальный ток потребления, что дает больше возможностей для экстремального разгона.
При желании GPU Reactor можно демонтировать.
Сбоку присутствует три разъема для измерения основных рабочих напряжений — GPU, Memory, PLL. Специальные переходники максимально упрощают процесс измерений, ведь сделаны они специально под щупы измерительных приборов. Очень удобно, не идет ни в какое сравнение с тем, как делают другие производители. Они если и выводят группу соответствующих контактов на край платы, то обычно в корпусе к ним все равно не подлезешь, только на открытом стенде.
Теперь давайте поближе рассмотрим систему охлаждения Twin Frozr IV. Честно говоря, кардинальных изменений в конструкции нет. Кулер мало чем отличается от Twin Frozr III, который устанавливался на MSI N580GTX Lightning и R6970 Lightning.
Те же пять тепловых трубок, боковые увеличенного до 8 мм диаметра. Такое же количество пластин у радиатора, но длина радиатора немного больше.
Основное улучшение — применение вентиляторов диаметра 100 мм. Используются два Power Logic PLD10015B12H. Присутствует голубая подсветка.
Лопасти вентиляторов немного искривлены на краях. Такая их форма стала повсеместной еще в системах охлаждения Twin Frozr III. Это обеспечивает большую площадь обдува, и, как следствие, повышает общую эффективность всей конструкции.
Существенное новшество — применение технологии очистки от пыли. При старте системы вентиляторы некоторые время работают на выдув, избавляясь от накопленной пыли, а потом уже переключаются в стандартный режим. А поскольку кожух стал более открытым, то и причин для накопления пыли тоже меньше.
Интересный момент. На основание радиатора напаяна тонкая пластина, которая и контактирует с графическим процессором.
Но у нас в руках был тестовый предсерийный образец. И представители компании обещали небольшие изменения у серийных видеокарт, которые как раз и коснутся основания. Скорее всего, оно будет цельным.
Блок VRM и микросхемы памяти накрыты массивным толстым радиатором. Как видно по нижней фотографии, один чип памяти остался оголенным, с радиатором он не контактирует.
Для наглядной иллюстрации строения всей системы охлаждения, которая состоит из множества элементов, воспользуемся слайдом компании MSI.
По заявлениям производителя Twin Frozr IV на 14 градусов эффективнее референсной «турбины», а шум при этом обещают на 6,3 дБ ниже.
Дизайн платы имеет мало общего со стандартным Radeon HD 7970 и напоминает предыдущие продукты линейки Lightning.
Как уже отмечалось выше, всего на карте насчитывается 17 фаз питания. Графический процессор запитан от 14-фазного преобразователя напряжения, память — от двухфазного, стабилизатор напряжения Vddci использует одну фазу. Система питания реализована на контроллере CHiL CHL8228G. Кстати, если ранее для корректной работы технологии APS (Active Phase Switching) по переключению активных фаз питания в зависимости от нагрузки требовалась соответствующая программа, то теперь все реализовано на аппаратном уровне. Переключением фаз занимается контроллер. У каждой фазы есть свой светодиод-индикатор, что создает дополнительную иллюминацию. Реализовано независимое питание памяти и GPU: один из разъемов питания предназначен исключительно для микросхем GDDR5. Это уменьшает пульсации с различными наводками, чему больше подвержены референсные Radeon HD 7970, память которых запитана от разъема PCI-E.
Видеокарты серии Lightning всегда имели переключатели для разблокировки некоторых особых функций, востребованных при экстремальном разгоне (снятие ограничений по току и т.п.). R7970 Lightning предлагает более прогрессивный вариант. Все уже реализовано на аппаратном уровне и на уровне BIOS. Пользователь лишь переключается между прошивками. Один BIOS предлагает увеличенные частоты 1070/5600 МГц без разблокированных возможностей, а второй снимает все ограничения, но начальные частоты стандартные — 925/5500 МГц. Второй BIOS именуется как «LN2», что сразу намекает на ориентированность видеокарты на экстремальный разгон в этом режиме. В BIOS LN2 снимаются все ограничения на разгон, предел мощности PowerTune увеличивается на 76%, отключается технология APS. Частотный предел с этим BIOS увеличен до 2500 МГц для ядра! Предел для памяти тоже установлен на 2500 МГц, что подразумевает эффективную частоту в 10 ГГц.
Расширенные возможности BIOS, усиленная система питания и цифровой контроллер как раз и являются составляющими того, что компания MSI называет Unlocked Digital Power.
Плата изготовлена по фирменной технологии LPL (Lightning Power Layer), что предполагает независимую разводку линий питания графического процессора, памяти и земли по раздельным слоям внутри текстолита. Это помогает уменьшить различные наводки и даже немного улучшает общее охлаждение платы.
На видеокарте применены высококачественные компоненты Military Class III. Это конденсаторы Hi-c CAP с танталовой сердцевиной и конденсаторы с твердотельным электролитом Dark Solid CAP. Последние мы вообще впервые видим на видеокартах. Отличаются они от других твердотельных конденсаторов никелированным покрытием, что придает им дополнительную защиту от внешних воздействий. Плюс у них еще лучше рабочие характеристики, еще меньше сопротивление ESR и еще больше срок службы. Вместо фирменных дросселей SFC в новом Lightning применены SSC с улучшенными характеристиками и золотым покрытием. Ну и конечно CopperMOS — одни из лучших на данный момент силовых транзисторов.
Заканчивая осмотр платы, приведем традиционные фотографии графического чипа и микросхем памяти:
Кристалл Tahiti опознавательных знаков не имеет, вся маркировка нанесена на защитную рамку.
Объем памяти в 3 ГБ набран 12 микросхемами Hynix H5GQ2H24MFR-R0C. Они рассчитаны на рабочую частоту в 6 ГГц. У референса применяются такие же чипы.
Графический процессор у R7970 Lightning работает на частоте в 1070 МГц, что является рекордом. Лучшие Radeon HD 7970 от других производителей ограничиваются частотой в 1000 МГц. Но при этом разгон памяти очень скромный — 5600 МГц вместо стандартных 5500 МГц. Насколько эффективно такое сочетание высокой частоты GPU и такой частоты памяти, мы выясним по итогам тестирования.
Наш стандартный 12-минутный тест в Crysis: Warhead на максимальных настройках качества прогрел ядро видеокарты до 66 °C при 24 градусах в помещении. Вентиляторы при этом раскручивались до 2000 об/мин. Действительно холоднее референса при большей частоте. Но нельзя сказать, что карта заметно тише.
В обзоре GeForce GTX 680 мы отмечали, что наивысшая температура графического процессора наблюдалась в игре «Ведьмак 2: Убийцы королей». С Radeon HD 7970 ситуация такая же. Эта игра смогла прогреть GPU до 68 °C. Скорость вентиляторов в моменты пиковой нагрузки достигала 2100 об/мин.
Добиться большей тишины не составит труда. Зафиксировав обороты вентилятора на 52% (в это меньше 1700 об/мин), мы получили пиковую температуру 68 °C в Crysis: Warhead. В Witcher 2 уже вышло 70 °C. Но все равно видеокарта осталась холоднее референса и теперь работала действительно тихо. И это без корректировки рабочего напряжения, к чему мы иногда прибегаем.
Такие отличные показатели говорят о возможности дальнейшего снижения оборотов, если и 1700 об/мин окажутся слишком высокими.
У нашего экземпляра термопаста была нанесена неаккуратно и неровным слоем. Обычно MSI не экономит на термоинтерфейсе и он наносится большим и толстым слоем. Но, как уже отмечалось, это тестовый экземпляр, а не серийный. В общем, возникло у нас обоснованное подозрение, что контакт GPU с основанием не самый лучший. И заменив термопасту на Noctua, действительно удалось выиграть один градус Crysis, благодаря чему и обороты вентиляторов в автоматическом режиме немного уменьшились.
Как видно по скриншотам мониторинга утилиты MSI Afterburner, эта программа позволяет отслеживать температуру не только процессора Tahiti, но и блока VRM и микросхем памяти. Для программной регулировки тоже доступны три напряжения, физический контроль которых осуществляется при помощи V-Check Points сбоку платы.
В номинале на GPU подается 1,175 В, что соответствует стандартному напряжению у референсного Radeon HD 7970 с частотой 925 МГц. Но судя по измерениям реальное напряжение чуть завышено — до 1,182 В. Согласно утилите GPU-Z параметр ASIC Quality у данного графического процессора низкий — 62,1%.
По расшифровке в этой же утилите низкий ASIC означает большее энергопотребление чипа. Разгонный потенциал при воздушном охлаждении должен быть не лучшим, а вот для экстремального разгона чипы с низким ASIC подходят лучше всего.
На самом деле разгонный потенциал у нашего экземпляра и на воздухе отличный, но вот напряжения для этого потребовались очень и очень высокие. При максимальных оборотах обдувающих вентиляторов нам удалось достичь полной стабильности на частоте в 1190 МГц! Это на 29% выше стандартноых для Radeon HD 7970 925 МГц. Референсный представитель, побывавший у нас ранее, одолел лишь 1115 МГц.
До круглого значения в 1,2 ГГц не дотянули совсем чуть-чуть. Но при такой частоте уже наблюдались редкие артефакты в некоторых играх, а в особо тяжелых тестах даже начинали появляться проблемы со стабильностью. Впрочем и для 1190 МГц рабочее напряжение пришлось повышать до уровня 1,274 В (реальное 1,28 В). Это очень много.
Но такие частоты — не предел. При родном охлаждении нам удалось пройти 3DMark 11 в режиме Performance на частотах 1245/7400 МГц.
Такие рекордные показатели «на воздухе» говорят о хорошем потенциале для экстремального разгона при использовании жидкого азота.
Кстати, в обсуждении первого нашего обзора по Radeon HD 7970 возникли споры о невысоких результатах разгона референса. Мол, некоторые счастливые обладатели этих видеокарт использовали их при частоте 1,2—1,3 ГГц на родном охлаждении. Напомним, что на разгон и производительность влияют настройки PowerControl. Мы разгоняем топовые карты при максимальном пределе. Ведь при ограничении по мощности видеокарта если и достигнет более высоких частот, все равно будет их сбрасывать, чтобы не вылезти за рамки установленного лимита. И такое «затормаживание» в мониторинге никак не проявляется. При низком лимите вы можете получить частоты на 100—150 МГц выше, а производительность будет как при более низкой частоте. Поэтому если кому-то разгон до 1190 МГц покажется небольшим, то мы их разочаруем — это отличный разгон.
Но как бы не был великолепен такой результат, использовать видеокарту для игр при максимальных оборотах вентиляторов никто не будет — шум просто невыносим. Чего можно добиться от видеокарты в тихом режиме? Тоже немало. При 1700 об/мин мы смогли достичь полной стабильности на частотах 1140/7000 МГц. Напряжение высоковато — 1,218 В, но система охлаждения достойно справлялась с такой нагрузкой. В Crysis пиковая температура не превышала 76 °С, в Witcher 2 — не более 78 °С. Это, кстати, еще без замены термоинтерфейса. С новой термопастой температуры были бы ниже.
Даже разгон в тихом режиме оказался больше максимального разгона референсного экземпляра Radeon HD 7970, с которым мы имели дело перед этим. А в корпусе с хорошим охлаждением вполне можно надеяться и на большие частоты без повышения уровня шума.
Характеристики тестируемых видеокарт
MSI R7970 Lightning выступит и в роли референса. Напряжение установлено на стандартном значении 1,175 В путем снижения его в MSI Afterburner. Физический контроль осуществлялся при помощи мультиметра. GeForce GTX 580 — это GeForce GTX 580 AMP! Edition на пониженных частотах и напряжении (1,013 В для Crysis 2 и 1,000 В для других приложений).
| Видеоадаптер | MSI R7970 Lightning | Radeon HD 7970 | GeForce GTX 680 | GeForce GTX 580 |
| Ядро | Tahiti | Tahiti | GK104 | GF110 |
| Количество транзисторов, млн. шт | 4312 | 4312 | 3500 | 3000 |
| Техпроцесс, нм | 28 | 28 | 28 | 40 |
| Площадь ядра, кв. мм | 365 | 365 | 294 | 520 |
| Количество потоковых процессоров | 2048 | 2048 | 1536 | 512 |
| Количество текстурных блоков | 128 | 128 | 128 | 64 |
| Количество блоков рендеринга | 32 | 32 | 32 | 48 |
| Частота ядра, МГц | 1070 | 925 | 1006+ | 772/1544* |
| Шина памяти, бит | 384 | 384 | 256 | 384 |
| Тип памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
| Частота памяти, МГц | 5600 | 5500 | 6008 | 4008 |
| Объём памяти, МБ | 3072 | 3072 | 2048 | 1536 |
| Поддерживаемая версия DirectX | 11.1 | 11.1 | 11.1 | 11 |
| Интерфейс | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 3.0 | PCI-E 2.0 |
| Заявленная максимальная потребляемая мощность, Вт | 250 | 250 | 195 | 244 |
Тестовый стенд
Конфигурация тестового стенда следующая:
- процессор: Core i7-975 EE (3,2@4,15 ГГц, BCLK 173 МГц);
- кулер: Thermalright Venomous X;
- материнская плата: Gigabyte GA-X58A-UD3R (Intel X58 Express);
- память: G.Skill F3-12800CL8T-6GBRM (3x2GB, DDR3-1600@1730 МГц, 8-8-8-24-1T);
- жесткий диск: Hitachi HDS721010CLA332 (1 ТБ, SATA2, 7200 об/мин);
- блок питания: Seasonic SS-750KM (750 Вт);
- операционная система: Windows 7 Ultimate x64;
- драйвер Radeon: ATI Catalyst 12.3;
- драйвер GeForce GTX 580: NVIDIA GeForce 296.10;
- драйвер GeForce GTX 680: NVIDIA GeForce 301.10.
Результаты тестирования
Battlefield 3
В игре Battlefield 3 видеокарта Lightning быстрее стандартной версии Radeon HD 7970 на 10%. Разгон в тихом режиме позволяет выиграть еще 11—12%. Но даже с максимальным разгоном MSI не дотягивает до уровня GeForce GTX 680, работающего в номинале.
Crysis: Warhead
В Crysis: Warhead на первое место выходит MSI, хотя разница с GeForce GTX 680 мизерная. Максимальный разгон позволяет поднять производительность на 17%. Разгон в тихом режиме дает дополнительные 12% к начальной производительности, а разница с референсной картой достигает 22%.
Crysis 2
Во второй части Crysis ситуация в противостоянии Radeon HD 7970 и GeForce GTX 680 неоднозначная. Карта NVIDIA немного лучше по среднеигровой частоте кадров, но минимальный fps выше у Radeon. Преимущество Lightning над соперником еще более убедительное, и разница по минимальному показателю огромная — 40%.
Colin McRae: DiRT 2
Заводской разгон MSI Lightning обеспечивает преимущество в 11% над референсом. Отставание от флагмана NVIDIA достигает 12—14%. Даже с максимальным разгоном карта немного слабее старшего GeForce GTX 680, который работает в стандартном режиме.
Hard Reset
В игре Hard Reset лидирует новый флагман NVIDIA. Но Radeon от MSI почти не уступает сопернику по минимальному fps, по среднему отстает на 9%. Разница с простым Radeon HD 7970 в этот раз меньше 10%.
Lost Planet 2
У MSI и стандартной версии разница по минимальному показателю равна 16%, по среднему — 9%. Отставание от GeForce GTX 680 составляет 24% и 9%. Разгон в тихом режиме почти не отличается от максимального разгона. Но даже на максимальных частотах Lightning хуже не разогнанного флагмана NVIDIA по минимальному fps.
Metro 2033
В Metro 2033 мы ограничились тестами на максимальных настройках качества без сглаживания.
В этой игре GeForce GTX 680 не может составить конкуренцию для Radeon HD 7970. Разница между ними 8,5%. Преимущество карты MSI над соперником уже 13%. Стоит отметить минимальную разницу между двумя картами AMD в номинале, что, возможно, является следствием мизерной разнице в частоте памяти. Если игра так критично реагирует на пропускную способность памяти, то вполне объяснимы и слабые результаты GeForce GTX 680, который со своей 256-битной шиной едва обгоняет предшественника GeForce GTX 580.
The Elder Scrolls V: Skyrim
Похоже, в Skyrim производительность видеокарт уперлась в мощность процессора, поэтому и прирост от разгона минимальный. Впрочем, это не мешает GeForce GTX 680 демонстрировать результаты выше, чем у карт AMD. Последние больше всего отстают по минимальному fps и при повышении частот он не растет. А вот конкуренты на повышение частот реагируют хорошо. И даже разогнанный GeForce GTX 580 в этом плане оказывается лучше Radeon.
Total War: Shogun 2
Преимущество R7970 Lightning над референсом менее 9%. Обе карты AMD слабее GeForce GTX 680. Обогнать конкурента помогает разгон до 1140/7000 МГц.
Witcher 2: The Assassins of Kings
Без включения «запредельного качества» все видеокарты демонстрируют высокий fps. Обычный Radeon HD 7970 заметно уступает GeForce GTX 680. «Молния» быстрее собрата в среднем на 10%, что позволяет немного обогнать конкурента NVIDIA по среднему fps. Но по минимальному соперник сохраняет лидерство с отрывом в 10%.
При активации «запредельного качества» ситуация не меняется. У карты MSI самый высокий средний fps, но минимальный больше у GeForce GTX 680. У разогнанных карт сохраняется такое же соотношение. Прирост производительности от максимального разгона достигает 16—17%, что больше разгона ядра на 11%. Зато разгон памяти почти 29%, и свою пользу он тут приносит в полном объеме.
3DMark 11
Усовершенствованная версия Radeon от MSI быстрее референса на 11% и слабее GeForce GTX 680 на 7%. Разгон в тихом режиме дает прирост производительности в 10%, что дает разницу со стандартной картой почти 22%. При частотах 1140/7000 МГц видеоадаптер быстрее конкурента NVIDIA на 2,5%.
Энергопотребление
Методика измерения энергопотребления системы описана здесь.
MSI R7970 Lightning потребляет чуть больше GeForce GTX 680. Конкурент оказывается экономичнее и в разгоне, но такие показатели MSI объясняются очень высоким рабочим напряжением GPU. Разница между Lightning и обычным Radeon HD 7970 небольшая. Однако стоит помнить, что в роли референса у нас выступал тот же Lightning при слегка пониженном напряжении. С его сложной смехотехникой он в любом случае должен потреблять больше и реальный референс должен быть еще экономичнее.
Выводы
MSI R7970 Lightning является технологически самой совершенной видеокартой MSI. Она выполнена по уникальному дизайну с мощной системой питания и дополнительным блоком GPU Reactor. Использованы высококачественные компоненты. Расширенные возможности для разгона снимают все ограничения и позволяют выжать максимум из видеокарты. Возможность программной регулировки дополнительных напряжений дает больше свободы при разгоне. Удобная система с переходниками для щупов мультиметра максимально упрощает процесс физического контроля напряжений при помощи измерительной аппаратуры. Заодно Lightning предлагает возможность мониторинга температур памяти и VRM, что отсутствует у референса. Высокоэффективная система охлаждения с двумя 100-мм вентиляторами поддерживает низкие рабочие температуры при умеренном уровне шума. Добиться полной тишины и комфорта позволят ручные настройки в MSI Afterburner. Важным нововведением стала технология очистки от пыли. Последняя со временем снижает эффективность системы охлаждения, что отражается и на повышении оборотов вентилятора, и на уровне шума. R7970 Lightning как раз сможет избавится от этого недостатка. Во всяком случае, предпосылки к этому есть.
Благодаря заводскому разгону видеокарта быстрее стандартной версии примерно на 10—11%. Частота GPU в 1070 МГц рекордная в сравнении с нереференсными решениями других производителей. Но невысокая частота памяти уже сдерживает производительность видеокарты. Учитывая отличный разгонный потенциал, об этом не стоит беспокоиться. И память, и графический процессор можно еще значительно ускорить. И для этого не обязательно жертвовать своим слухом. MSI R7970 Lightning в тихом режиме может работать на таких частотах, которые едва удается достигнуть на стандартной карте при повышенных оборотах. Вполне реально добиться преимущества по производительности над референсом в 20% и больше при меньшем уровне шума. О таком результате на видеокартах прошлого поколения можно было только мечтать. На фоне отличных результатов разгона «на воздухе» можно ожидать впечатляющих показателей и при экстремальном оверклокинге. По-другому не может быть, ведь видеоадаптер изначально проектировался с расчетом на такие нагрузки.
MSI R7970 Lightning вне всяких сомнений является лучшим выбором для энтузиастов, предпочитающих видеокарты AMD. Трудно представить, что кто-то из производителей сумеет предложить более продвинутую, функциональную и мощную версию Radeon HD 7970. Так что пока R7970 Lightning уверенно и надолго занимает первое место на пьедестале.