Misura dei consumi: implementazione pratica

In questo articolo vi parliamo di come abbiamo creato la nostra piattaforma per registrare i consumi delle schede video. Un processo lungo, con tanti spunti interessanti e inaspettate scoperte.

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a cura di Tom's Hardware

Che cosa arriva allo slot PCIe sulla motherboard?

Non tutte le schede video hanno connettori di alimentazione aggiuntivi. C'è stato un tempo in cui non ne servivano. A ogni modo, sono legati dai consumi. Una scheda video può consumare fino a un massimo di 75 watt tramite lo slot PCI Express.

Abbiamo a che fare con diversi canali di tensione in questo caso: 3,3, 5 e 12V. Come scritto in precedenza queste tensioni sono allacciate attraverso la motherboard e così possono essere misurate al connettore di alimentazione a 24 pin, dato che la motherboard non le influenza.

Misuriamo nuovamente le correnti presenti sui canali da 3,3 e 12 V della motherboard, tra la scheda madre e la scheda video, usando i due loop esterni della scheda riser.

Picchi di carico dulla motherboard: sono pericolosi?

Abbiamo determinato differenti approcci all'alimentazione delle schede video usati dai vari produttori nel corso degli ultimi mesi. Abbiamo iniziato con le schede più piccole, come ad esempio varianti della GTX 750 Ti. Non consumano mediamente più di 60 W, ma possono produrre grandi picchi a seconda del modello specifico e della frequenza. Questo può far sì che superino anche notevolmente la barriera dei 75 watt per frazioni di secondo, come vedete nel grafico qui sotto.

GeForce GTX750Ti GeForce GTX750Ti

Per alcune di queste schede mainstream abbiamo misurato consumi fino a 120 W, molto più di quanto dovrebbero consentire le specifiche! Dato che sono picchi brevi, la motherboard non viene danneggiata. Questo è il motivo perché i connettori portano direttamente al connettore ATX a 24 pin, che connette la motherboard all'alimentatore con alcune due linee 12V.

Ciò che potrebbe causare problemi seri però, specialmente insieme ad altri componenti sulla motherboard, è che i picchi si presentano a frequenze elevate. Su schede madre poco costose, la scheda video può essere effettivamente "sentita" tramite l'audio integrato. Forse avrete già sentito un rumore durante lo scrolling; ora sapete qual è la causa.

Non è colpa di un codec integrato inadeguato o una motherboard difettosa. Piuttosto, il rumore è causato dai picchi della scheda video che si sommano.

A seconda del modello anche le schede video di fascia alta consumano attraverso il proprio slot PCI Express, malgrado la presenza di cavi ausiliari. E questo è il motivo per cui queste schede hanno due aree separate di conversione della tensione. Questo spiega anche come la distribuzione del carico tra i canali 12V cambia a seconda che la scheda sia in idle o sotto carico. Altri modelli, come la Radeon R9 295X2, non usano l'alimentazione della motherboard.

Consumi sostenuti e un giro sulle montagne russe sul connettore PCIe

Per il nostro gran finale daremo uno sgaurdo a una di queste schede che usa poco lo slot PCIe della motherboard per il proprio funzionamento. Questa scheda raggiunge un picco che supera i 400 W in un momento, per poi scendere fino a 40 W subito dopo.

La rilevazione è presa su ogni connettore di alimentazione ausiliario. Questo è inevitabile per le schede video come la Radeon R9 295X2, dato che ogni connettore alimenta una delle due GPU.

Torniamo però alla Radeon R9 290X raffreddata a liquido nei nostri diagrammi. Il TDP della scheda è impostato a 250 watt, che essa non raggiunge anche durante uno stress test. Per completare le nostre osservazioni, c'è una tabella sotto che mostra gli alti e bassi durante il gaming. Dimostra bene quanto possano essere differenti i carichi sui connettori PCI Express.

  Minimo Massimo Medio
Totale PCIe  38W

(17 + 21W)

428W

(205 + 223W)

239W

(109 + 118W)

Motherboard 3.3V 0W 3W 0W
Motherboard 12V 0W 20W 4W
Motherboard Total 0W 20W 4W
Totale scheda video 40W 433W 243W

Incredibile, non è vero? Ci sono casi ancora più estremi come vedremo nella prossima pagina.