Может ли водоблок реально повысить производительность видеокарты?

Содержание

1. Состав системы жидкостного охлаждения
2. Результаты теста с разрешением 4K
3. Результаты теста с разрешением 8K
4. Заключение

Видеокарты семейства AMD Radeon Vega не относятся к числу последних новинок, однако могут послужить наглядным примером, вносящим ясность в достаточно общий технический вопрос: улучшает ли жидкостное охлаждение производительность видеокарт? Термический троттлинг – вполне реальная вещь, и все современные процессоры и видеокарты оснащаются встроенными датчиками температуры в целях своевременного предотвращения повреждения чипа вследствие его перегрева. Введение предохранительных функций является необходимым, поскольку кулер может сломаться, вентилятор может заклинить, радиатор может быть неправильно установлен и т.д. Эта тема очень горячо (извините за каламбур) обсуждалась в 2001 году, когда на сайте Tom’s Hardware опубликовали видеоролик, показывающий, что происходит с процессором без кулера. С тех пор предохранительные цепи с термодиодами используются в обязательном порядке. Сегодня все процессоры и видеокарты используют датчики температуры и сложные схемы управления питанием, которые ограничивают тактовую частоту CPU или GPU при достижении критического значения температуры.

Эта защита от перегрева также может влиять на лимит дополнительной производительности процессора или видеокарты. Это явление наиболее выражено в тех случаях, когда видеокарты поддерживают режим так называемой “boost-частоты”. В режиме boost тактовая частота GPU повышается – при наличии адекватного охлаждения и достаточного запаса мощности, позволяющего выжать из видеокарты дополнительную производительность. Довольно типичная ситуация: воздушные кулеры референсных моделей видеокарт часто не справляются с тепловой нагрузкой, поэтому производители нереференсных карт разрабатывают громоздкие кулеры со сложной системой тепловых трубок и несколькими вентиляторами, которые могут заметно шуметь. Но для тех, кто хочет большего, есть более эффективное решение – жидкостное охлаждение. И конечно, кто же устоит перед полноразмерным водоблоком толщиной всего в один слот?

Итак, мы возвращаемся к теме эффективного охлаждения. Для примера рассмотрим, как отражается на производительности высококлассной настольной видеокарты использование полноразмерного водоблока. Мы просто сравним результаты теста Unigine Superposition на разрешениях 4K и 8K, полученные на видеокарте AMD Radeon RX Vega 64 8GB:
а) с заводскими настройками частоты и воздушным охлаждением;
б) с разгоном и жидкостным охлаждением.

Тестирование проводилось на открытой конфигурации, обеспечивающей наилучшие условия для воздушного охлаждения GPU.

Состав системы жидкостного охлаждения

• радиатор EK-CoolStream XE 360;
• три вентилятора EK-Vardar F2-120;
• помпа плюс резервуар EK-XRES 140 Revo D5;
• GPU-водоблок EK-FC Radeon Vega.

Результаты теста с разрешением 4K

Распределение температур по водоблоку EK-FC Radeon Vega на видеокарте под нагрузкой (данные Flir).

Во время теста 4K видеокарта AMD Radeon RX Vega 64 с заводскими настройками и воздушным охлаждением (вентилятор работал на полную мощность) нагрелась до 80°C; максимальная температура этой же видеокарты с разгоном и водяным охлаждением составила всего 39°C. Заметная разница, не так ли? Максимальная частота ядра GPU с воздушным охлаждением находилась в районе 1400 МГц, тогда как с жидкостным охлаждением разогнанный GPU смог выйти на частоту свыше 1600 МГц и держать ее без каких-либо признаков троттлинга. Что это дает с практической точки зрения? На 20% большую производительность на разрешении 4K и существенно меньший шум.

Бенчмарк Unigine Superposition 4K: слева – заводские настройки и воздушное охлаждение; справа – разгон и водяное охлаждение.

Результаты теста с разрешением 8K.

На разрешении 8K не происходит ничего принципиально нового. С воздушным охлаждением видеокарта снова нагревается до 80°C, с водяным – примерно до 40°C, т.е. до половины этой температуры. При этом для поддержания этой вдвое меньшей температуры GPU снова не понадобилось включать вентиляторы СВО на полную мощность, а стабильный оверклокинг добавил 20% к производительности. Но это еще не всё.

Бенчмарк Unigine Superposition 8K: слева – заводские настройки и воздушное охлаждение; справа – разгон и водяное охлаждение.

Оба результата с оверклокингом были получены при определенных настройках напряжения и мощности GPU. Для обоих разрешений – 4K и 8K – напряжение GPU было немного снижено (в несколько этапов). Оптимизируя настройки оверклокинга, вы, вероятно, сможете получить еще большую прибавку к производительности. Для этого вам понадобится следующее программное обеспечение:

• Radeon WattMan;
• WattTool (версия 0.92 или новее).

Снижая напряжение GPU и повышая лимит мощности, вы сможете подобрать оптимальную конфигурацию настроек, которая будет обеспечивать почти максимальную производительность при умеренном энергопотреблении и сравнительно низкой температуре GPU (см. таблицу ниже).

Важное замечание для пользователей карт серии Radeon Vega Frontier Edition: если вы разгоняете видеокарту через приложение WattTool, вам нужно установить разные значения напряжения на каждом из нижних уровней (P1, P2, P3, P4, P5), в противном случае карта в простое может не переключиться в режим низкого энергопотребления. На P6 и P7 можно установить одинаковое напряжение. Также не следует изменять настройки частоты памяти через WattTool, поскольку в этом случае настройки энергопотребления будут игнорироваться. Вместо этого владельцам видеокарт Vega RX следует воспользоваться приложением AMD Wattman.

Заключение

Оверклокинг включает в себя некоторый элемент случайности, и ваш итоговый результат будет зависеть в том числе и от конкретного экземпляра видеокарты, однако данная таблица показывает общее направление, в котором следует двигаться при оптимизации настроек оверклокинга: максимально возможное снижение напряжения GPU, повышение лимита мощности (на 50%) и разгон памяти HBM (обычно до 1050-1100 МГц). В заключение еще раз отметим, что в нашем опыте видеокарта с воздушным охлаждением работала в открытой конфигурации – без корпуса, а в корпусе результат может быть хуже. СВО с полноразмерным водоблоком позволяет легко разогнать видеокарту, которая сможет стабильно работать на высокой частоте без спадов производительности и без троттлинга. Но, конечно, это не следует принимать как абсолютную рекомендацию для всех пользователей.