Con i controller di regolazione della tensione delle schede video che fanno "avanti e indietro" così rapidamente, quanto di questo comportamento è evidente ai connettori di alimentazione ausiliari? Quanto difficile è per lo slot della motherboard e l'alimentatore sfamare questi connettori per mantenere il passo?
Primi passi con un singolo oscilloscopio
Abbiamo pensato il sistema enfatizzando i brevi intervalli di misura. Sfortunatamente ciò ha richiesto l'uso di un oscilloscopio molto buono (e perciò molto costoso) con funzionalità di archiviazione.
L'oscilloscopio HAMEG HMO 3054 500MHz multi-canale rappresenta la base della nostra piattaforma. Permette la registrazione e l'archiviazione di quattro canali e ha il controllo remoto via Ethernet.
L'ingrediente successivo è formato da diverse pinze amperometriche HAMEG HZO50 ad alta risoluzione, che possono essere usate per queste frequenze senza problemi e, più importante, possono operare senza range switching.
Un altro strumento importante è una scheda dedicata – riser card – con ponticelli, che deve avere path dei segnali estremamente brevi per essere totalmente compatibile con le moderne schede video PCIe 3.0. Questo adattatore è inserito tra la scheda madre e le stesse schede.
Quelli che pensano che le misurazioni possono essere prese attraverso due canali su un connettore ATX a 24 pin, in loop attraveso gli slot della scheda video, sarebbero in torto. Tutta l'energia della motherboard arriva dallo stesso insieme, dopotutto. Questo semplicemente non può essere raggiunto senza la scheda riser.
Completato il nostro progetto abbiamo potuto concentrarci sulla partnership strategica con HAMEG (Rohde & Schwarz). Il progetto non può essere completato senza tecnologia di laboratorio e l'esperienza necessaria per usarla.
I risultati preliminari, che avete visto nelle nostre recensioni dei mesi scorsi, hanno rappresentato un successo incoraggiante. E mentre pensavamo che quattro canali fossero sufficienti, un'analisi più attenta ha rivelato che erano necessari più canali.
Misurate le correnti su ambedue i canali della motherboard (3,3 e 12 V) e il connettore di alimentazione PCI Express esterno, tutto ciò che rimane è un canale. Può essere usato per misurare una sola tensione. Dato che il connettore PCIe vede più azione all'aumentare del carico, abbiamo optato per prendere quella misura e impostare delle tensioni dei canali da 3.3 e 12 V a quelli precedentemente misurati con un multimetro.
Questo approccio raggiunge i limiti della sua utilità con schede video come la Radeon R9 295X2. I connettori PCIe non possono essere combinati in un canale, dato che servono differenti parti dell'alimentazione della scheda video. Le correnti possono persino scorrere nell'altro modo durante brevi picchi, e questo non è ciò che ci aspettavamo di vedere.
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Radeon R9 295X2 |
Usare per le misure un singolo oscilloscopio a quattro canali, tre adattatori per le sonde di corrente e una sonda potrebbe essere una soluzione migliore rispetto alle misure alla presa di corrente con una pinza amperometrica, o sonde e multimetri. Sfortunatamente non abbiamo l'accuratezza che cerchiamo. Che fare?
Misurazioni in quattro punti, parte seconda
Rilevare in modo preciso i consumi delle schede video è come una corsa agli armamenti. Se bisogna misurare un massimo di quattro canali di alimentazione su una scheda video, l'oscilloscopio deve essere in grado di gestire un totale di otto canali analogici. Dopotutto, bisogna rilevare correnti e tensioni e i risultati archiviati in parallelo e in tempo reale per ognuno dei quattro canali. Usare i valori misurati in precedenza per le tensioni può impattare sui risultati in modo negativo, come vedremo a breve.
È a questo che abbiamo dovuto fare un importante cambiamento alla configurazione di rilevazione, e ancora una volta abbiamo richiesto aiuto al nostro partner. La soluzione consiste null'usare due oscilloscopi in parallelo (master/slave) per misurare e registrare il dato. Il tutto ha funzionato alle perfezione, permettendoci una misura affidabile di ogni comportamento della scheda video.
Insomma possiamo misurare correnti e tensioni fino a una risoluzione temporale di un singolo microsecondo. L'intervallo deve essere modificato a seconda dell'applicazione in questione dato che altrimenti potreste ritrovarvi con un'eccessiva quantità di dati. Per esempio se conduciamo misure per diagrammi di un minuto con una risoluzione di un millisecondo, l'oscilloscopio effettua la media delle misure con una risoluzione di un microsecondo.
Abbiamo già parlato in passato dell'hardware necessario per le rilevazioni. Ecco una rapido sguardo alle informazioni più importanti:
| Metodologia di test | Contact-free DC measurement at PCIe slot (using a riser card) Contact-free DC Measurement at external auxiliary power supply cable Direct voltage measurement at power supply Real-time infrared monitoring and recording |
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| Equipaggiamento di test | 2 x HAMEG HMO 3054, 500MHz multi-channel oscilloscope with storage function 4 x HAMEG HZO50 current probe (1mA - 30A, 100kHz, DC) 4 x HAMEG HZ355 (10:1 probes, 500MHz) 1 x HAMEG HMC8012 digital multimeter with storage function 1 x Optris PI450 80Hz infrared camera and PI Connect |
| Sistema di test | Intel Core i7-5960X at 4.2GHz and Raijintek Triton water cooler 16GB G.Skill Ripjaws DDR4-2666 (4 x 4GB) MSI X99 Gaming 7 motherboard 2 x Transcend SSD370 512GB (system, applications and data, storage) 1200W be quiet! Dark Power Pro Microcool Banchetto 101 |
Nella prossima pagina daremo un'occhiata ai dettagli e quali conclusioni possiamo trarre.