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Alimentazione e raffreddamento

Pagina 2: Alimentazione e raffreddamento

Alimentazione e circuito stampato

La scheda è stata progettata da Sapphire e il suo layout è piuttosto diverso da quello che avevamo visto con la scheda di riferimento RX 480 di AMD. La GPU è circondata da sei fasi di alimentazione, o almeno così è pubblicizzato. Sapphire usa condensatori polimerici circolari in tutte le posizioni critiche del regolatore di tensione.

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L'NCP81022 di ON Semiconductor fa da controller PWM sulla Nitro+ Radeon RX 580. Ma è qui che le specifiche si fanno più confuse: si tratta di una soluzione buck a doppia uscita che può controllare solo 4+1 fasi, non sei. Se volete maggiori prove del fatto che Sapphire usi appena tre fasi per la GPU, ci sono tre fusibili da 10A sul lato destro della scheda per la GPU e un quarto su quello sinistro per la singola fase della memoria. Tre fusibili 10A limitano Ellesmere a 360 watt, una potenza più che sufficiente. Anche se impediscono la completa distruzione della scheda, nel caso uno dei fusibili scoppi dovete mandare la scheda in RMA. Un TI INA3221 monitora la tensione.

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Quindi come si passa dalle tre fasi presenti alle sei pubblicizzate? Non si passa, o almeno non proprio. Ci sono tre fasi e ognuna ha due convertitori di tensione che lavorano in parallelo. Ciò è definito raddoppiamento di fase e si raggiunge usando un trio di duplicatori di fase NCP81162 sul retro della scheda. In realtà ci sono sei circuiti di regolazione della tensione, con tre coppie che lavorano in parallelo.

Più fasi permettono un migliore bilanciamento, ma dato che arrivano tutte da due connettori ausiliari, le tre fasi dovrebbero essere piuttosto vicine in questo caso. Ognuno dei sei canali di alimentazione (non le fasi) usano uno stadio di alimentazione integrato Vishay SiC632, che combina i MOSFET per l'high e il low side, un gate driver, un diodo Schottky e la rilevazione zero-current per una migliore efficienza a basso carico.

Questa configurazione permette di risparmiare spazio sulla scheda e denaro. Teoricamente, il chip può gestire fino a 50A, anche se quel numero è un po' più basso in realtà. Di conseguenza vediamo una perdita di potenza da 6 a 8 watt, per un totale fino a 50 watt di calore disperso sulla scheda Sapphire.

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L'alimentazione della memoria è, al contrario, relativamente semplice. I suoi convertitori di tensione sono controllati da un convertitore buck sincrono Anpec APW8722 e consiste di un solo MOSFET N-channel ON Semiconductor NTMFS4C10N sul lato high e due sul lato low. Sono pilotati dallo slot PCIe della scheda madre.

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La memoria è di SK hynix. Si tratta di moduli H5GQ8H24MJR (32x 256 Mb) da 8 Gbit che possono essere alimentati fino a 1,55 V, a seconda della frequenza. Come i Samsung K4G80325FB-HC25, arrivano a un massimo di 2000 MHz o 8 Gb/s. È la memoria più veloce di SK hynix, e questo non lascia molta speranza per il margine di overclock. È un peccato, dato che la frequenza di memoria della RX 480 aveva un po' di margine.

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Sapphire offre la Nitro+ Radeon RX 580 con due file BIOS, selezionabili tramite uno switch nella parte alta della scheda. Di default sono impostati per usare frequenze più conservative. È un cambiamento rispetto alla RX 480, dato che Sapphire vendeva schede con frequenze più aggressive. In apparenza, quanto appreso sul fronte delle temperature e della rumorosità hanno portato a tale decisione.

Dissipatore

Il dissipatore della Nitro+ Radeon RX 580 Limited Edition necessita di un buon margine per gestire senza problemi almeno 250 W di calore disperso. Sotto la copertura, due ventole assiali PWM di Dongguan Champion Electronics fanno del loro meglio per tenere fresca la scheda di Sapphire. Si tratta di ventole con doppio cuscinetto a sfera che raggiungono un intervallo massimo che va da 3250 a 3300 RPM. I rotori hanno nove pale e un diametro di 95 mm. Sono stati progettati per fornire un flusso d'aria diffuso, anziché uno diretto e mirato.

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La densità termica aumenta in presenza di meno componenti che si assumono il carico. Questo crea dei punti caldi. In base a quanto visto analizzando il PCB della Nitro+ Radeon RX 580, sappiamo che appena sei componenti hanno a che fare con 50 watt di calore disperso.

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Di conseguenza Sapphire usa un backplate per aiutare a raffreddare la scheda. È privo dei pad termici spessi e inefficienti che non amiamo, mentre è dotato di un piccolo heatsink in alluminio appena sotto i punti caldi presenti sul lato posteriore della scheda. Questo permette di optare per un pad termico sottile e molto più efficace.

L'heatsink è a contatto diretto con il backplate, c'è solo un po' di pasta termica tra loro. Questa configurazione migliora nettamente le prestazioni di raffreddamento. Sapphire avrebbe potuto risparmiare soldi ricavando una depressione nel backplate. Accanto a tutto questo, a sinistra, ci sono i tre chip responsabili per il raddoppiamento di fase.

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Il dissipatore pesa 451 grammi. Ha due heatpipe da 8 mm e altrettante da 6 mm fatte di un materiale composito placcato nickel. Queste heatpipe sono schiacciate nel retro del dissipatore in rame, che è circondato da una piastra metallica leggera che ha un contatto diretto con l'heatsink e il fondo del dissipatore. È responsabile per il trasporto dell'energia termica lontano dai moduli di memoria.

I convertitori di tensione hanno il proprio heatsink, che è integrato nel dissipatore. Questo dovrebbe aiutare a dissipare il loro elevato calore disperso. Inoltre quest'area riceve una buona parte del flusso d'aria. Considerateci cautamente ottimisti.

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La soluzione di raffreddamento di Sapphire non è grande o pesante, ma il design sembra buono. Le alette sono relativamente vicine l'un l'altra, e offrono molta area di superficie. Le alette non sono abbastanza profonde da necessitare di molta pressione statica. Questo fa sì che il dissipatore sia meno prono a un fastidioso rumore da parte della ventola. Nel complesso Sapphire ha raggiunto un buon compromesso tra tutti gli attributi che cerchiamo in un dissipatore.