Metodologia test sui consumi
La più recente architettura di Nvidia ci ha presentato nuove sfide nella rilevazione dei consumi. Se il massimo di tutti e quattro i possibili canali deve essere misurato con esattezza – per scovare il segreto dei bassi consumi di Maxwell – sono necessari otto canali analogici dell'oscilloscopio. Questo è il motivo per cui tensione e corrente devono essere registrate simultaneamente su ogni canale in tempo reale. Se le tensioni sono misurate e poi usate successivamente, il risultato potrebbe essere inaccurato. Quindi come abbiamo risolto il problema?
Abbiamo richiesto l'aiuto di HAMEG (Rohde & Schwarz) per arrivare a una soluzione. Alla fine abbiamo dovuto usare due oscilloscopi in parallelo, il che ci ha permesso di misurare accuratamente e registrare un totale di otto tensioni o correnti nello stesso momento con risoluzione temporale di un microsecondo.
Gli intervalli di misura devono essere modificati a seconda dell'applicazione in questione, certo, in modo da evitare di finire affogati con un'incredibile quantità di dati. Ad esempio, quando generiamo i grafici relativi a un minuto di consumi con una risoluzione temporale di 1 ms, otteniamo in primo luogo la media dell'oscilloscopio relativa alle misure di un microsecondo.
Abbiamo usato una scheda nello slot PCIe (PEG) per misurare i consumi direttamente alla motherboard per i canali da 3,3 e 12 V. La scheda è stata creata specificatamente a questo scopo.
Inoltre, abbiamo misurato separatamente la tensione e la corrente su ognuno dei due connettori ausiliari PCIe.
| Metodologia | Rilevazione corrente senza contatto su tutti i canali Misura della tensione diretta Monitoraggio IR in tempo reale |
| Equipaggiamento | 2 x Oscilloscopi HAMEG HMO3054 a quattro canali da 500 MHz con data logger 4 x pinza amperometriche HAMEG HZO50 4 x HAMEG HZ355 (10:1, 500 MHz) 1 x HAMEG HMC8012 DSO con data logger 1 x Videocamera a infrarossi Optris PI450 80 Hz + PI Connect |
| Sistema di test | Intel Core i7-5960X, 4.2 GHz 16 GB G.Skill Ripjaws DDR4-2666 (4 x 4 GB) MSI X99 Gaming 7 2 x Transcend SSD370 (Sistema, Applicazioni + Data, Archiviazione) be quiet! Dark Power Pro 1200 W Microcool Banchetto 101 |
GPU Boost accelera Maxwell
In che modo l'architettura Maxwell riesce a offrire un'efficienza così superiore? L'architettura Kepler era già in grado di modificare rapidamente la tensione della GPU sulla base del carico e la temperatura, e AMD fa la stessa cosa con PowerTune. Maxwell rifinisce ulteriormente questa formula.
Con gli shader completamente usati il vantaggio della nuova architettura rispetto a Kepler praticamente svanisce. Maxwell, perciò, dipende dalla propria capacità di rispondere ai carichi di lavoro mutevoli e, di conseguenza, è in grado di gestire meglio i consumi in base alla necessità dell'applicazione in funzione. Più variabilità c'è, meglio si comporta Maxwell.
Per farvi capire diamo uno sguardo a come si comporta Maxwell in appena 1 millisecondo. Il consumo sale e scende ripetutamente all'interno di questo intervallo di tempo, raggiungendo un minimo di 100 W e un massimo di 290 W. Anche se il consumo medio è di soli 176 W, la GPU consuma quasi 300 W quando è necessario. Sopra quel tetto la GPU riduce la propria frequenza operativa.
Come si comportano corrente e tensione del canale 12 V dell'alimentatore sotto queste condizioni? Guardate il grafico.
L'alimentatore non fornisce una tensione di 12 V costanti. Picchi che svuotano i condensatori secondari e rallentano l'alimentatore che prova a riempirli nuovamente portano a fluttuazioni della tensione di cui si devono occupare le cinque fasi della scheda video. Tutte queste interazioni rendono le nostre rilevazioni più complicate rispetto a quanto suggerirebbe il log relativo alle medie.