Radeon X1900 GT — первое приближение к WR

Название статьи невольно может заставить вспомнить студентам старый добрый вычмат. Некоторые методы приближенных вычислений с каждой итерацией стремятся к точному значению, постепенно уменьшая погрешность. Так пессимистично взглянуть на предстоявший разгон видеокарты меня заставил естественный предел в виде недостаточной мощности процессора, который не только одноядерный, но к тому же обладает не самым лучшим разгоном даже в своем классе. Но это ведь не преграда к установлению личных достижений, правда? Посему приступим.

Пролог

На сей день карту X1900 GT, как и ее 0.08 мкм двойника X1950 PRO, можно уже смело относить к классу "мейнстрим", а не "хай-энд", как это было еще год назад, так как цена на видеокарты такого уровня наконец-то опустилась до ~200$. Но, несмотря на это, данный акселератор обладает производительностью, перекрывающей абсолютное большинство игр. Так что мы можем "вкусить" и F.E.A.R., и TES IV: Oblivion, и вообще все, что душе угодно. Пусть не на максимальных настройках с максимальным для монитора разрешением, а на оптимальных 1280x1024(960), и даже иногда 1600x1200, с настройками выше среднего. Главное то, что видеокарта поддерживает все используемые на данный момент технологии, как то DirectX 9.0c, Shader Model 3.0 и HDR. Ведь, несмотря на выход Windows Vista с DX 10 (Shader Model 4.0 прилагается), игр, рассчитанных на эти технологии, пока не наблюдается.

Основные характеристики видеокарт серии Radeon Х1900 GT можно посмотреть в таблице:

Модель Radeon X1900 GT
Ядро R580
Техпроцесс 0.09 мкм
Транзисторов ~384 млн
Частота работы ядра 575 MHz
Частота работы памяти 1200 MHz
Tип памяти GDDR 3
Разрядность шины памяти 256 Bit
Пиксельных блоков 36
Вершинных конвейеров 8
Текстурных блоков 12
Текстур за такт 12
Текстур за проход 12
Число ROPs 12
Пиксельные шейдеры 3,0
Вершинные шейдеры 3,0
Версия DirectX 9,0c
Анизотропная фильтрация 16x
Антиалайзинг MS-6x
Объем памяти 256 MB
Интерфейс PCI-E
RAMDAC 2x400 MHz
Потребляемая мощность ~75W


На данный момент существует вторая ревизия видеокарты, у которой частоты отличаются от тех, которые использованы в нашем образце.

Плата обладает поддержкой технологии CrossFire, но ее можно использовать только со специальной материнской платой и мастер-картой Radeon X1900 CrossFire Edition.


Первый взгляд

Свою видеокарту я выиграл на конкурсе, который проводился этим замечательным сайтом пол года назад.



У меня в руках оказался полный ритейл, то есть красивая коробка, все кабели для поддержки VIVO, четыре демки игр и другие вещи, в принципе, не особо нужные для оверклокера. Впрочем, грех отрицать, получать такие "плюшки" все равно приятно.

Также большим плюсом является то, что это первая ревизия платы, а значит - программный вольтмод, хороший разгон и надежная схема питания от карт X1900 XT гарантируются.



М-да, такой "скромный" кораблик можно легко отнести к линкорам... Присмотревшись, можно обнаружить, что под наклейкой с киборгшей "спряталась" знакомая любому фанату ATI девушка Ruby.

Плата довольно тяжелая, создается ощущение мощи и величия, хранящейся в пока еще спящем наборе логики. Давно я не подключал дополнительное питание, и, как результат, забыл это сделать. Ничего страшного не произошло, "капризная красавица" на системе охлаждения напомнила о такой необходимости загоревшимися диодами и красной надписью на мониторе.

Система охлаждения довольно шумная и если её снять, то видеокарта кажется еще больше, чем на самом деле.



Чип просто огромный, если сравнить его визуально с теми же RV530, которые ставят на карты серии X1600. С другой стороны имеем большую площадь контакта и, соответственно, хорошую теплопередачу.



Несмотря на надпись R580, конвейеров после перепрошивки BIOS'a от X1900 XT не прибавилось. Жаль...

Протираем память от термопасты и обнаруживаем Samsung 1.4 нс - память эта дает разгон в диапазоне 1400 до 1800 МГц.



Иногда получается и выше. Раньше я считал Samsung выбором оверклокеров, так как память эта отлично реагировала на повышение напряжения. Но на сей раз подобный подход дал только отрицательный эффект.


Изучаем возможности

Первым делом, как я уже сказал, карточка была установлена в компьютер со стоковой (стандартной) системой охлаждения. Драйвера Catalyst 6.11, настройки на качество. И первый же прогон 3DMarka'а образца 2005 года меня поразил - 8786. "Маловато будет", подумал я, и прогнал 3DMark еще раз, но с включенным мониторингом частот...

Ага, вот и виновник! Им оказался не активирующийся 3D режим карты. Соответственно частоты оставались на уровне 500/1200 МГц вместо положенных 575/1200. Ладно, не первый день с видеокартами возимся, ставим 575 в RivaTuner и... опять 8780, плюс-минус погрешность. Берем ATI Tray Tools (АТТ). Теперь совсем другое дело - 9409 очков при 575/1200 МГц. Но это ведь не разгон, это только паспортный номинал карты. Идем дальше. Итог по чипу - 585 МГц. Смотрю статистику разгона из сторонних источников - 660, ну 640, 630, но никак не 585. Ведем мышь на вкладку управления напряжениями в ATT. Что ж, тут я быстро успокоился, увидев всего 1.2 В на чипе. Так что смело ставим 1.25, 1.30 и так далее. Но при этом нужно помнить, что уже на 1.25 В чип прогревается до 83°С после 5 минут работы. Да - то, что линейка чипов R580 вышла на абсолютно новый уровень тепловыделения, немного настораживает. Но при этом напряжении я достиг 625 МГц.

Беремся за память. Тут меня встретил сюрприз... я по привычке после X1600 XT с ее разгоном до 1620 МГц прибавлял по 18 МГц (шаг делителя) и тестил, тестил... Даже при 1710 не наблюдалось ни единого глюка. 1746, 1782, 1800 - а вот и артефакт. Но и при 1818 МГц карта хорошо прошла тесты. Для постоянного использования оставим 1764 МГц, чтобы уж наверняка. Да и зачем насиловать память, которая не сильно влияет на производительность в таком диапазоне частот?

Как уже было сказано выше, увеличение напряжения только сбавляло планку разгона памяти. Уменьшение же что-то давало, но я не стал этим заниматься, так как прирост частоты не дал радикальных изменений в плане производительности, и уж тем более не был заметен в играх. Не каждый же день я буду бенчмарки гонять да попугаев ловить...


Ставим на воду

Если задуматься, системы водяного охлаждения (СВО) для компьютера и автомобиля по устройству во многом схожи, с одним лишь существенным отличием. У авто есть понятие рабочей температуры. А у нас, оверклокеров, все просто - чем меньше, тем лучше. Только успевай добавлять мегагерцев. И их много тоже не бывает, поэтому мы и начинаем применять альтернативные системы охлаждения, предварительно заглянув в кошелек...

У меня в наличии был медно-латунный водоблок от Waterworker с технологией микроканальности, который уже доказал свою эффективность при разгоне X1600 XT. Он-то и был установлен на видеокарточку.



С миру по нитке: водоблок от WaterWorker, верхняя пластинка от ThermalTake Big Typhoon, болты от водоблока SilentChill, остальной крепеж от Zalman VF700-CU. Тем не менее, работает - благо, стандарты одни для всех.

Конечно, после установки "воды" на чип нужно было бы предусмотреть хороший и обдув платы в целом, так как греется она просто отлично. А удивило меня то, что память стала получше разгоняться. Еще бы, стандартные термопрокладки явно не способствовали комфортному теплоотводу.

Ниже представлены результаты практических замеров на открытом стенде. Тестирование проходило при частотах 625/1764 МГц и напряжении 1.25 В на чипе. Осуществлялся 10-кратный прогон "Deep Freeze" из пакета 3DMark06 со включенным AF16x. Для сравнения брались: стандартный кулер на 40% и 100% оборотах, Zalman VF700-CU и СВО. Температура воды до прогона тестов - ~28°С, то есть уже прогретая.



Измерялись 3 доступные для мониторинга температуры - на чипе (GPU), платы в целом (Amb.) и на модуле управления питанием (VRM). Для нас в первую очередь важна, конечно же, температура чипа.

Если дельта эффективности между хорошей воздушкой и средней водянкой по отношению к процессорам минимальна, то про видеокарты, особенно "темпераментные", так не скажешь точно. Заметим, в контуре СВО помимо видеокарты был еще Athlon64 @2800 1.65 В.

Немного по каждой системе охлаждения. От стоковой системы ожидать большего невозможно, но с охлаждением чипа на стандартных частотах и напряжении она справляется. Нужно учитывать, что турбина дует фактически против направления классической циркуляции воздуха в системном блоке. Это большой минус для видеокарты с "хорошим" тепловыделением, так как горячий воздух начинает накапливаться внутри, прогревая и материнскую плату, и другие компоненты.

Добавлю, что 40% (~3700 об/мин) для референсного кулера еще нормально, а вот 100% или ~5500 об/мин - это неприлично громко.

"Залман" проявил себя хорошо. Главный же минус при его относительно хорошей эффективности - это то, что он также не выдувает воздух. Следовательно, тем, кто выбрал его, стоило бы еще и кулер поставить на задней стенке корпуса, где обычно расположены PCI-карты.

У СВО шум зависит от вентилятора на радиаторе водянки и от громкости работы самой помпы. Но и то, и другое может функционировать настолько тихо, что компьютер можно смело оставлять работать на всю ночь (как это делаю я). К тому же эффективность, безусловно, улучшается на порядок. Касательно цены - дело добровольное, и вас никто не заставляет тратить $100+ на водяное охлаждение. Но для энтузиаста-оверклокера вопрос цены вторичен. Эти деньги будут перекрыты разгонными показателями вашего железа.


Проверяем разгон

СВО не только улучшает температурные условия работы видеокарты, но и увеличивает ее разгонный потенциал. А он, между прочим, в моем случае, подрос до 661 МГц по чипу при 1.32 В. Впрочем, пока это всего лишь числа. Так что давайте-ка посмотрим, какова же польза от разгона в популярных пакетах 3DMark03-05-06.

Вообще я считаю номинальными частоты 500/1200 МГц, несмотря на то, что официально заявлены 575/1200 МГц. Дело в том, что для нормального перехода в этот режим и обратно нужен Catalyst Control Center (CCC), а им я не пользуюсь по причине излишней громоздкости и неудобства этого пакета.

Итак, тестирование проходило на следующей конфигурации:
  • Процессор: Athlon64 3000+ @2700 МГц 1.52 В
  • Материнская плата: DFI LanParty NF4-SLI @300x4 МГц HT
  • Память: 2x512 Mb Samsung TCCC @245 МГц 3-3-3-6-1T
  • Жесткий диск: 320 GB Seagate Barracuda 7200.10 16Мб
  • СВО: ThermalTake BigWater 735 + WaterWorker at GPU
  • Блок питания: ThermalTake PurePower 460W APFC


Из программного обеспечения использовались:
  • Windows XP SP2
  • Catalyst 6.9 (настроенный на режим "Quality")


Результаты представлены на диаграмме снизу.



Средний прирост - ~21%. Очень неплохо, но решайте сами, есть ли смысл в таком разгоне.


Ищем виновника

То, что процессор в моей системе сдерживает потенциал видеокарты, я знал еще до получения карточки. Но захотелось посмотреть, насколько именно. По своей проверенной методике я провел тесты для определения зависимости результатов тестов от частоты видеочипа. Диапазон частот был взят побольше, чтобы максимально наглядно увидеть ожидаемые результаты.

3DMark образца 2005 года как нельзя лучше подходит для тестирования Radeon Х1900. Процессор Athlon64 разогнан до 2745 МГц, видеопамять функционирует на 1800 МГц.



Итак, мы видим, что прирост частоты чипа в итоге не дает существенного увеличения производительности.

В конце прошлого года я собирал компьютер на базе Athlon64 S939 своему знакомому, владельцу протестированной мной GeForce 7600GS от XFX, и мы с ним договорились обменяться процессорами, благо он не оверклокер. В итоге планка разгона в условиях низких температур переместилась с 2808 МГц до 2900+ МГц, что не могло меня не порадовать.


Доводим до ума

Даже если передо мной уже не стоит задача установки мировых достижений, нужно хорошенько все настроить, чтобы "выжать" максимум из имеющегося железа.

В первую очередь я начал перебирать напряжения на память. Их два - это MVDDC и MVDDQ (по ATITool 0.26). Дело щепетильное, требует много времени и может ровным счетом ни к чему не привести. Так мне и казалось. Я пробовал опускать их синхронно до 1.83 В, но ничего, кроме черных полос, не получил. Ниже этого значения даже на 1800 МГц память давала хорошие глюки. Через какое-то время я наткнулся на 1.9328 В. И вроде все нормально. Память проходила тесты на 1872 МГц, с небольшими малозаметными артефактами. Затем, когда я выставил low-level разгон в ATI Tray Tools, на частоте 1872 МГц экран просто посыпался чернотой. После одной эпопеи началась вторая, так сказать.

Пара часов мучений привели к тому, что я понял, в чем дело. Оказалось, в режиме driver-level при увеличении частоты памяти увеличиваются и тайминги, а в low-level такого, соответственно, не происходит. Ну и оставил бы я это нудное дело, так как итоговая частота выше. Но не все так просто. Тесты показали, что при 1818 МГц и low-level разгоне результаты выше, чем при 1872 МГц и driver-level. Поэтому далее я решил позаниматься таймингами. ATITool 0.26 помог мне и в этом. Набор настраиваемых таймингов - замечательный. Только учтите, что для каждой видеокарты тайминги нужно подбирать индивидуально, поскольку итоговые изделия могут сильно отличаться по своим характеристикам. У меня средний итоговый прирост составил до 5-7% производительности.


И в бой!

Теперь можно заняться делом. А зима на улице - наш главный союзник. Каждый день я посещал гисметео, и мои старания не прошли даром. Я дождался прекрасного мороза.

Итак, решил я просто вынести компьютер на балкон. Там было около +5°C. Но захотелось чуток погонять на холоде. И так с пяти вечера до часу ночи...



Эх, красота то какая! Но увы, такое с каждым годом можно увидеть все реже и реже...

Окно на улицу открыть не удалось. В ход пошла сначала отвертка, затем 10 минут фена по контуру. Далее я просто оставил открытой балконную дверь, и через час после приложения недюжинной оверклокерской силы дверь все-таки открылась! А там.... -14°С, сказка! Особенно когда в одной майке...

Далее я организовал все так же, как и в январе 2006 года (при разгоне Х1600): компьютер на балконе, я с монитором, клавиатурой и мышью в комнате греюсь, чай пью. Для проводов в окне стамеской выбил снизу дырку. Затем восстановил "отточенную" для тестов систему при помощи образа Acronis True Image. И в бой!



Теплолюбивый винчестер, само собой, закутал в рукав толстовки. Даже при суровом морозе его температура не опускалась ниже +11°С (а для него все, что держится в диапазоне 0-60°C, уже хорошо).

На боковую стенку открытой части системника поставил три сетевых вентилятора. При их включении легко можно вообразить, как запускаются двигатели на штурмовиках aka ИЛ-2 образца второй мировой войны. Но потоки воздуха воистину могучие! Так что оно того стоило.



Тем более, что озвучка сцен теста Wings of Fury из пакета 3DMark03 получилась очень даже естественной...

Тестирование осуществлялось на следующей аппаратуре:
  • Процессор: Athlon64 3000+ @2925 МГц 1.75 В
  • Материнская плата: DFI LanParty NF4-SLI @325x3 МГц HT
  • Память: 2x512 Mb Samsung TCCC @262 МГц 3-4-3-5-1T
  • Жесткий диск: 320 GB Seagate Barracuda 7200.10 16Мб
  • СВО: ThermalTake BigWater 735 + WaterWorker at GPU
  • Блок питания: ThermalTake PurePower 460W APFC


Итак...+10°С на процессоре, +11°С на чипе видеокарты.

Вообще, для приблизительного вычисления частоты процессора, при которой он пройдет 3D-тесты, я использую CPU Test из 3DMark03.

Серия тестов выявила следующее. Процессор покорил 2925 МГц. Видеокарта же при таком раскладе смогла пройти тесты на 783/1872 МГц для 3DMark03, 06, и на 789/1872 для 3DMark05, что вылилось в 12010 попугаев 3DMark05.

Как только я успел прогнать основные тесты, температура на процессоре подскочила до 65°C. Я в недоумении выключил компьютер, выбежал на замороженный балкон... и понял, в чем дело... У воды, как известно, есть свойство "конвертироваться" из одного состояния в другое, особенно при t<=0°C. Так что трубы в СВО просто заледенели. В итоге было принято решение занести компьютер домой на "разморозку"...

Не успел я его внести, как он за мгновение покрылся полумиллиметровым слоем конденсата. А конденсат, как известно, компьютеру пользы не приносит - он может закоротить дорожки на платах! Долго я ждать не стал. Насыпал соли и прогрел воду, чтобы она окончательно растворилась. Вообще соль - вещь агрессивная, поэтому для долгой работы СВО нежелательна. По опыту скажу - у меня в итоге почернели трубы. Без спецсоставов такое не отчистится...

Что ж, выношу компьютер на балкон еще раз. Рекорды температур в простое...+8°С на процессоре, +9°С на "горячей" X1900GT. Показания датчиков взяты с мониторинга утилиты Everest.



На этот раз тесты я сумел пройти на частоте процессора 2952 МГц, видеокарты - 789/1872 МГц и 800/1872 МГц для 03-06 и 05 3DMark'а соответственно. Повторить такие частоты, к сожалению, не получилось... В 2005м 3DMark-е я смог набрать уже 12304 очков.

От общей усталости к часу ночи я принял решение, что пора спать.

Через пол месяца у меня появился тосол "FELIX". Весомый аргумент в пользу повторения тестов. Вещь эта оказалась довольно противной, и работать с ним надо аккуратно. Зато не засыхает, в отличие от воды. Горьким экспериментальным путем было установлено - тосол в малых количествах не ядовит. Но аккуратность не помешает - тосол может испортить лакированные и крашеные покрытия.

Четыре дня гисметео обещало температуру 18-20°C ночью. Так что я, как боец в окопе, ждал выступления. И в ночь на 22 число февраля месяца пробил урочный час. Температуры процессора и видеокарты оказались в среднем на 2-4° выше, чем в прошлый раз. Неужели сказывается плохая теплопроводность тосола?

Процессор покорил 2972 МГц для тестов. Но скриншот на красивых 3003 МГц снять не удалось. Память работала на 270 МГц 3-4-3-5-1Т, все тайминги были подобраны максимальными для таких частот. Видеокарта же меня серьезно расстроила, взяв всего 780 МГц для 2003-го "марка", 789 для 2006, и 796 для 2005-го. Из видеопамяти я выжал 1908 МГц при 1.9793 В и пониженных таймингах - вот эффект низких температур! Но за счет процессора все-таки получилось набрать побольше попугаев!




Постскриптум

Без черных полос дело не обошлось - жизнь такая штука. Через пару дней после всех испытаний и после перезагрузки компьютера на мониторе вылетело сообщение о том, что к видеокарте не подключено дополнительное питание. Я в недоумении попробовал подключить его через переходник - то же самое.

Затем, когда я внимательно рассмотрел плату, причина проявилась сразу - рядом с местом для подключения дополнительного питания болталась микросхема. Как только я до нее слегка дотронулся - она отвалилась окончательно. Версии появилось две - либо это перегрев, либо физическое воздействие. Первая сразу отпала, а вторая подтвердилась, когда я посмотрел на расположение расширительного бочка СВО. Я даже не знал, что делать - а вдруг от замыкания погорела эта микросхема? Временно пришлось установить "старую" X1600 XT.

Свою проблему я отпостил на форуме Overclockers.ru в ветке "аппаратные проблемы". И благодаря моральной и информационной поддержке, оказанной там, я решился вернуть микросхему на место, так как терять было уже нечего. Посмотрел я на карту и паяльник, и понял, что паять не буду. Жало туда даже не идет, разъем дополнительного питания мешает с одной стороны, радиатор с другой. В голову пришла только одна идея - сажать на "момент", что я и сделал. Руки у меня вроде прямые, посадил точь-в-точь, контакты до укладки выровнял по одной плоскости. Затем прижал иголкой по отдельности каждый контакт. Поставил стоковое охлаждение, так как надеялся хотя бы на 10%, что работать будет.

В общем... то же сообщение на экране, кроваво-красным по черному... и горят диоды EXT_POWER и FAULT (доп. питание и ошибка). Верите вы в мистику или нет, но она как минимум есть в нашей жизни. Второй раз монитор вообще не зажегся. Чего терять, попробовал еще. На 3-й... все запустилось!!! Но опасение вызывает такой момент - оба диода все еще горят. Возможно, не все контакты замкнуты. Тесты прогнал, запаха нет, и вроде не греется. Помпу сейчас поставил подальше от видеокарты.

Все хорошо, что хорошо кончается, как гласит народная мудрость. На этом мой длинный рассказ подходит к концу. Но я не собираюсь оканчивать его на грустной ноте. Я очень надеюсь, что это еще не конец. На этом примере можно показать, что мы способны достигать больших высот при активных стараниях. Конечно же, 12539 даже в первом приближении - далеко не 14356 (мировой рекорд на март 2007 года), зато это лучший результат на одноядерном процессоре.

И помните главный девиз настоящего оверклокера - "Разгон ради разгона"!


Этим людям я хочу сказать большое спасибо: Qntality, Sard и команде Overclockers.com.ua, а также участникам ветки "аппаратных проблем" форума на Overclockers.ru.
Как же магична в своей красоте тишина...