Статья: Обзор и тестирование видеокарты MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z

В середине лета компания MSI наконец-то представила свою флагманскую видеокарту из «молниеносной» серии. Почему «наконец-то»? Потому что с момента выхода NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti к тому времени прошло уже более трёх месяцев, а в предыдущих поколениях Lightning-версии видеокарт MSI появлялись гораздо раньше, чем в этот раз. Что стало тому причиной, доподлинно неизвестно, но можем считать, что инженерам потребовалось больше времени на детальную проработку топовой видеокарты и наделение её уникальными особенностями. Зато теперь в ассортименте компании есть сразу три версии «Молний»:

• MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z с частотами 1607-1721/11124 МГц;
• MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning X с частотами 1569-1683/11124 МГц;
• MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning с частотами 1518-1632/11124 МГц.

В сегодняшней статье мы протестируем самую быструю из них – Z.

Технические характеристики видеокарты и рекомендованная стоимость

Технические характеристики и стоимость видеокарты MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z приведены в таблице в сравнении с показателями эталонной версией NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti.

⇡#Упаковка и комплектация

Теперь видеокарты MSI Lightning поставляются в больших прямоугольных коробках, больше напоминающих коробки систем жидкостного охлаждения, нежели видеокарт. На лицевой стороне изображён военный самолёт и указана модель видеокарты.

На доброй половине противоположной стороны коробки рассказывается о новой системе подсветки MSI Mystic Light, как будто именно она является основным достоинством продукта.

То же самое можно увидеть и на официальной странице видеокарты. Более того, такая же тенденция – явный акцент на подсветке – наблюдается не только в видеокартах, но и в материнских платах всех производителей. Да, мы все понимаем, подсветка – это красиво, эффектно и очень привлекательно, но, честно говоря, повсеместно выдавать её за основное достоинство высокотехнологичного продукта не слишком дальновидно, как нам кажется. Пусть будет бонусом, но не более того.

На наклейке с одного из торцов коробки приведён серийный номер продукта и кратко перечислены его характеристики.

В картонную коробку вставлена дополнительная оболочка из мягкого материала с отсеками, в которых закреплена видеокарта и небольшая коробочка с аксессуарами. В число последних входит сменная панель видеовыходов, разноцветные наклейки на кожух кулера видеокарты, диск с драйверами, инструкция по установке и рекламный буклет, а также один кабель для измерения напряжений.

Таких кабелей в комплекте с видеокартой должно быть три, а также в комплект должен входить кабель-переходник дополнительного питания (6-pin –> 8-pin), но, скорее всего, они были утеряны или оставлены себе предыдущими тестерами видеокарты.

Про страну производства и гарантию на видеокарту новостей нет – Китай и ставшие уже стандартом три года. Зато есть новости про стоимость, правда, невесёлые. Модель MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning с литерой «Z» в России продаётся почти за 72 тысячи рублей. Как говорится, без комментариев.

⇡#Дизайн и особенности печатной платы

Наиболее сильное впечатление MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z производит не столько своими размерами, сколько весом. Шутка ли, масса данной видеокарты равна 1713 (!) граммам, поэтому приходится всерьёз опасаться за PCI Express-слот материнской платы, в котором эта видеокарта будет установлена. Дизайн новинки мы бы назвали «целеустремлённым» – такие ассоциации возникают, когда смотришь на резаные линии кожуха вентиляторов и серебристые молнии на их роторах.

Обратная сторона платы закрыта металлической пластиной с прорезями, через которые проглядывает тепловая трубка. Сзади и сверху видеокарты встроены полосы светодиодной подсветки. Толщина MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z составляет 60 мм, длина – 320 мм, а высота – 130 мм.

Панель с видеовыходами перфорирована фигурными полосками для частичного отвода нагретого воздуха за пределы корпуса системного блока. Кроме того, её можно заменить трёхслотовой панелью из комплекта поставки. На панель выведены сразу пять видеовыходов: один DVI-D, два HDMI версии 2.0b и два DisplayPort версии 1.4. На наш взгляд, это самая удачная комбинация видеовыходов.

MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z удивляет не только весом, но и количеством разъёмов дополнительного питания. Здесь их три, и все они восьмиконтактные. При этом заявленное в характеристиках энергопотребление видеокарты составляет стандартные для GeForce GTX 1080 Ti 250 ватт, а мощность блока питания для системы с одной такой видеокартой должна составлять не менее 750 ватт.

Два стандартных разъёма SLI на печатной плате позволят объединить четыре такие видеокарты в 4-way SLI-конфигурацию, но увеличенная толщина MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z разрешит создать только 2-way SLI-конфигурацию, и то не на всех материнских платах. Впрочем, если учесть производительность такой связки, вряд ли это можно считать недостатком.

Схематичная конструкция MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z приведена на фото ниже.

Система охлаждения закрепляется на печатной плате четырьмя винтами по периметру графического процессора и ещё двумя в задней части видеокарты. Под ней открывается большая теплосъёмная пластина с тепловой трубкой.

Lightning-версии видеокарт MSI всегда впечатляли своими печатными платами и системами питания. И новая MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z не стала исключением.

 

В первую очередь отметим, что все компоненты на плате относятся к Military Class 4 и соответствуют военному стандарту MIL-STD-810G, а значит, имеют повышенную надёжность и долговечность. В частности, здесь используются мосфеты DrMOS, рассчитанные на ток 60 А, и высокоэффективные конденсаторы Hi-c CAP с повышенной на 93% энергоэффективностью.

Кроме того, на плате установлены так называемые суперферритовые катушки с пониженными температурами, увеличенным запасом по току и повышенным КПД. Наконец, фирменные твердотельные конденсаторы Dark CAP с низким эквивалентным последовательным сопротивлением обязаны прослужить не менее 10 лет.

На питание графического процессора отведено 14 фаз, ещё три фазы задействованы на видеопамять и силовые цепи.

За управление питанием графического процессора и видеопамяти на плате отвечают контроллеры IR3595A с дублёрами и IR3570B.

Микросхема INA3221 производства Texas Instruments отвечает за функции мониторинга.

Рядом с разъёмами для SLI установлен маленький переключатель выбора BIOS, с помощью которого можно активировать режим LN2 для снятия ограничений по мощности и температурам, что будет полезно при экстремальном разгоне видеокарты.

На торце текстолита выведены три разъёма для подключения кабелей для измерения напряжений.

Ещё одна микросхема-контроллер – ITE8295FN – отвечает за подсветку видеокарты.

Последняя реализована в кожухе системы охлаждения и пластине с обратной стороны платы.

Выглядит она очень эффектно и может быть синхронизирована с RGB-подсветкой материнской платы Mystic Light, оперативной памяти или даже системы охлаждения процессора.

Кристалл графического процессора видеокарты GP102-350-K1-A1 площадью 471 мм² выпущен на Тайване на 21-й неделе 2017 года (конец мая) и относится к версии A1. У нашего экземпляра видеокарты на кристалле было нанесено чрезмерное количество термопасты, причём явно не заводской. Очистить GPU удалось с большим трудом и не полностью.

Графический процессор MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z имеет три режима работы, которые можно активировать с помощью приложения MSI Gaming App.

В режиме Silent видеокарта будет работать на базовой частоте графического процессора 1481 МГц, которая форсируется до 1582 МГц. В этом случае частоты равны эталонным для NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti. Второй режим, Gaming, разгоняет GPU видеокарты до 1582/1695 МГц, а самый производительный, Lightning, – до 1607/1721 МГц. При этом в Lightning-режиме фактическая частота GPU видеокарты во время тестирования превышала 2000 МГц. Добавим, что при переходе видеокарты в 2D-режим частота графического процессора снижается до 139 МГц с одновременным снижением напряжения с 1,131 до 0,812 В.

Одиннадцать гигабайт памяти стандарта GDDR5X набраны микросхемами Micron с маркировкой 7CA77 D9VRL и эффективной частотой 11 ГГц.

Для режима Silent частота памяти равна номинальной и составляет 11016 МГц, а в режимах Gaming и Lightning частота повышается до 11124 МГц. Очень скромный заводской разгон. При ширине шины обмена с памятью 352 бит пропускная способность такой памяти может достигать 489,5 Гбайт/с, а в 2D-режиме частота снижается до 810 МГц.

Вот как выглядят характеристики видеокарты MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z  в режиме работы Silentпо данным утилиты GPU-Z.

Теперь познакомимся с новой системой охлаждения TRI-FROZR, её эффективностью и уровнем шума.

⇡#Система охлаждения TRI-FROZR – эффективность и уровень шума

Фирменная система охлаждения TRI-FROZR является наиболее эффективным воздушным кулером, выпускаемым компанией MSI. Она берёт не столько габаритами и массой, сколько технологиями и качеством и уже давно вышла за рамки обычного радиатора на тепловых трубках. Нет, конечно же, в её основе по-прежнему лежит алюминиевый радиатор, но здесь он состоит из двух частей, а толщина рёбер увеличилась до 27 мм. Плотность рёбер также повысилась (между ними едва больше 1 мм), но для трёх оптимизированных вентиляторов она не станет проблемой.

 

Что касается тепловых трубок, то в радиаторе их шесть: две диаметром восемь миллиметров и четыре диаметром шесть миллиметров.

Причём MSI использует в своих кулерах так называемые супертрубки, в которых скорость теплообмена в сравнении с обычными тепловыми трубками значительно повышена. Добавим, что все места сопряжений тепловых трубок и пластин, а также основания радиатора пропаяны и весь радиатор никелирован.

Кроме тепловых трубок в радиаторе, в конструкции системы охлаждения MSI TRI-FROZR есть ещё две тепловые трубки. Их диаметр равен 6 мм, и они без никелировки. Первая именована Close Quarters и встроена в теплораспределительную пластину силовой цепи питания графического процессора и микросхем памяти, а вторая проходит по задней части печатной платы и через термопрокладки контактирует с квартетом твердотельных конденсаторов в зоне графического процессора.

По мнению разработчиков, такой комплексный подход к охлаждению видеокарты выводит MSI TRI-FROZR на лидирующие позиции среди воздушных кулеров для видеокарт.

Из дополнительных оптимизаций пластин радиатора выделим диагональные прорези-дефлекторы Airflow Control Technology, которые направляют воздушный поток вентиляторов к тепловым трубкам.

Вся массивная конструкция охлаждается тремя вентиляторами TORX 2.0 с дисперсионными лопастями, которые способны генерировать на 22% больший воздушный поток, чем вентиляторы с обычными лопастями, и развивать более высокое статическое давление. Реальный диаметр крыльчаток двух крайних вентиляторов равен 95 мм, а центрального – 85 мм. Большие вентиляторы выпущены компанией Power Logic и маркированы PLD10010B12HH.

В характеристиках вентиляторов указан двойной шарикоподшипник. Такие модели, как правило, весьма долговечны. Скорость вращения вентиляторов регулируется автоматически широтно-импульсной модуляцией в диапазоне от 0 до 2800 об/мин. Иначе говоря, в 2D-режиме и при минимальной 3D-нагрузке видеокарта остаётся бесшумной. Но здесь, как оказалось, у MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z есть «подводные камни». Об этом чуть ниже.

Для проверки температурного режима работы видеокарты в качестве нагрузки мы использовали девятнадцать циклов стресс-теста Fire Strike Extreme из графического пакета 3DMark.

Для мониторинга температур и всех прочих параметров применялась программа MSI Afterburner версии 4.4.0 Beta 15 и утилита GPU-Z версии 2.4.0. Тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в следующем разделе статьи, при комнатной температуре около 22,5  градусов Цельсия.

Прежде всего посмотрим на эффективность системы охлаждения MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z в автоматическом режиме регулировки скорости вентиляторов.

Как видно по пику графика мониторинга скорости вентиляторов в начале теста, алгоритм работы TORX 2.0 не идеален. Сначала их скорость резко повышается до 2290 об/мин, затем плавно снижается до 1400 об/мин и по мере прохождения стресс-теста стабилизируется на 1560 об/мин. Как вы понимаете, в плане уровня шума такая регулировка скорости довольно дискомфортна. Что касается температур, то TRI-FROZR в целом справилась с поставленной задачей и удержала температуру графического процессора, работающего на 1,9 ГГц, в пределах 70 градусов Цельсия, а температуры элементов силовых цепей – в пределах 96 градусов Цельсия. Однако здесь всплыла одна, на наш взгляд, довольно серьёзная проблема.

Если внимательно посмотреть на график мониторинга, то видно, что спустя минуту после окончания теста вентиляторы останавливаются. Я всегда был против этой особенности кулеров видеокарт, но в MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z проблема проявляет себя наиболее агрессивно. Так вот, дело в том, что после остановки вентиляторов температура графического процессора стабилизируется в диапазоне 52-55 градусов Цельсия, а температуры элементов VRM – в диапазоне 65-70 градусов Цельсия. То есть даже в хорошо проветриваемом корпусе, в непосредственной близости от центрального процессора, материнской платы и установленных в её M.2-разъёмы SSD, находится видеокарта с температурами от 52 до 70 градусов Цельсия. И если коснуться пластины с обратной стороны видеокарты, то можно убедиться: она действительно очень горячая! Да, зато полная тишина, но оправданна ли она? Уверен, что, установи в MSI не нулевые обороты, а нижнюю границу скорости вентиляторов 700~800 об/мин, подавляющее большинство пользователей по-прежнему не услышали бы «молнию» внутри корпуса системного блока, зато температура GPU в 2D-режиме будет на 10 градусов Цельсия ниже, а температуры VRM – ниже на 20 градусов Цельсия! Не знаю, как вы, а я именно за такой режим работы вентиляторов, все эти полные остановки – не более чем маркетинговые уловки (рифма случайна). И если производители останутся глухи к таким, на мой взгляд, вполне здравым и логичным выводам, то можно использовать ручную настройку скорости вентиляторов через незаменимый MSI Afterburner (спасибо Алексею Николайчуку AKA Unwinder).

Далее посмотрим на эффективность кулера MSI TRI-FROZR при максимальной скорости трёх его вентиляторов.

При максимальной скорости вентиляторов температуры совершенно нетипичны для самой быстрой однопроцессорной модели видеокарты: всего 54 градуса Цельсия по графическому процессору и максимум 74 градуса Цельсия по наиболее горячему VRM. Шумит при этом видеокарта, разумеется, нещадно. Самое время сравнить MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z по уровню шума с конкурентами.

Измерение уровня шума систем охлаждения видеокарт проводилось электронным шумомером «ОКТАВА-110А» после часа ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м² со стеклопакетами. Уровень шума измерялся вне корпуса системного блока, когда источником шума в комнате являлась исключительно система охлаждения видеокарты и её вентиляторы. Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 150 мм от ротора вентилятора/турбины кулера. Материнская плата, в которую была вставлена видеокарта с установленной на неё системой охлаждения, размещалась на самом углу стола на пенополиуретановой подложке. Нижняя граница измерений шумомера составляет 22 дБА, а субъективно комфортный (просьба не путать с низким) уровень шума при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. Скорость вращения вентиляторов изменялась во всём диапазоне их работы с помощью специального точного контроллера путём изменения питающего напряжения с шагом 0,5 В.

На график с данными уровня шума кулера MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z мы включили результаты измерений уровня шума систем охлаждения ранее протестированных видеокарт этого же класса: Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium Edition и Inno3D iChill GeForce GTX 1080 Ti X3 Ultra, а также Gigabyte GeForce GTX 1080 G1 Gaming. Добавим, что вертикальными пунктирными линиями соответствующего цвета отмечены верхние границы скорости вентиляторов систем охлаждения при их автоматической ШИМ-регулировке.

Увы, но, даже несмотря на самую низкую скорость вращения вентиляторов в автоматическом режиме их регулировки, MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z не стала самой тихой GeForce GTX 1080 Ti и может соревноваться только с кулером Palit GeForce GTX 1080 Ti GameRock Premium Edition. Охлаждение видеокарты Inno3D iChill GeForce GTX 1080 Ti X3 Ultra работает тише, но отнюдь не тихо, да и вообще действительно тихие или хотя бы комфортные по уровню шума кулеры на видеокартах данного класса в серийных моделях не встречаются.

⇡#Оверклокерский потенциал

Видеокарта приехала к нам не только с утерянными кабелями для измерения напряжений и чрезмерным количеством термопасты на графическом процессоре, но и с неоригинальным BIOS, в котором полностью сняты ограничения по энергопотреблению и температурам. В общем, можно сказать, что предыдущий тестер был разносторонне неаккуратен. Для разгона видеокарты мы использовали различные вариации регулировки скорости вентиляторов её кулера, но в итоге остановились на ручной фиксации скорости на 63%, или 1730 об/мин. Как известно, оригинальные модели видеокарт, уже разогнанные на заводах, не могут похвастать дополнительным частотным потенциалом. Если взять сегодняшнюю MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z, то весь её потенциал по графическому процессору уже раскрыт на заводе, так как от номинальных частот 1481/1582 МГц видеокарта разогналась на 135 МГц – до 1616/1717 МГц.

В процентном выражении такой прирост равен 9,1%, но, как мы с вами помним, MSI GeForce GTX 1080 Ti Lightning Z имеет режим Lightning, при котором частоты GPU повышаются до 1607/1721 МГц. И если оценивать полученный нами разгон от этих частот, то можно сказать, что разгона-то никакого и нет. Зато у видеокарты очень хорошо разогналась память – на 1032 МГц, или 9,4%. В итоге частоты разогнанной видеокарты составили 1616-1717(2038)/12040 МГц.

Тест стабильности 3DMark был пройден разогнанной видеокартой с неожиданно высоким процентом.

Что касается температур, то они были предсказуемо ниже, чем при автоматической регулировке скорости в номинальном режиме работы видеокарты.

Температуры элементов VRM также оставались в допустимых границах, то есть к эффективности MSI TRI-FROZR у нас не оказалось никаких претензий.