...
...

Охлаждение видеокарт. Серия I. На что способны старые карты

Охлаждение видеокарт. Серия I. На что способны старые карты

Преамбула
Я уже заранее предчувствую дружный вопль моих "поклонников" на форуме газеты. Мол, вот опять Иванов нам рассказывает о всяких древних железках вместо того, чтобы повествовать о предполагаемых технических характеристиках новейшего чипа NVIDIA под кодовым названием NV40. Я же неоднократно говорил и продолжаю говорить о том, что не вижу особого практического смысла обсуждать параметры "суперсовременных" видеокарт.

На мой личный взгляд, с которым, впрочем, совпадают и взгляды подавляющего большинства пользователей компьютеров, видеокарта не должна стоить более 100 долларов США. Поэтому информация о видеокартах, чья стоимость превышает 200 долларов, интересна примерно так же, как информация о ценах на норковые манто где-либо на Гавайских островах. Даже если вдруг выяснится, что, скажем, этот самый NV40 в восемь раз быстрее, скажем, моей домашней карты RADEON 9000 PRO, я лично все равно не побегу его покупать, так как и стоить он будет наверняка раз так в восемь дороже. Вот подешевеют эти карты до приемлемого уровня, тогда мы с вами их обязательно рассмотрим и, скорее всего, купим.
Кроме того, навороченные видеокарты — это имиджевый продукт. Люди, обладающие свободными деньгами для покупки подобных дорогостоящих игрушек, как правило, не обладают свободным временем, как, впрочем, и желанием, изучать нюансы в реализации, скажем, антиалиасинга карт разных производителей. И уж, что совершенно точно, мало кто из владельцев RADEON 9800 PRO рискнет точить надфилем его чип или клеить на микросхемы памяти дополнительные радиаторы, так что поднятая мной тема для них мало актуальна.
Впрочем, если подумать, то и владельцам подобных карт моя статья может быть полезна. И для дешевых, и для навороченных карт действуют одни и те же физические законы. Поэтому, прежде чем приступать к модификации своего чуда 3D-акселерации, я им порекомендую для начала потренироваться "на кошках". Во время этой тренировки они отработают навыки, которые помогут им впоследствии не "убить" переделкой свою значительно более дорогую видеокарту.

В роли "подопытного кролика" для своих экспериментов я выбрал карту ASUS GEFORCE2 PRO. Досталась она мне практически бесплатно (за 20 долларов), поэтому я с легким сердцем вытащил из второй своей машины NONAME GEFORCE MX и поставил ASUS вместо него. Апгрейд, конечно, по нашим временам довольно забавный, но тяжелых игрушек на этом компьютере не бывает, так что карточка пришлась вполне впору. Особенно если учесть тот факт что MX я тут же и продал за 15 долларов, сведя таким образом суммарные затраты на этот апгрейд к 5 долларам.
В карте от ASUS меня заинтересовал встроенный в нее блок измерения температуры чипа. За счет наличия такой приятной возможности я мог лично убедиться в том, насколько положительно или отрицательно сказываются на карте те или иные мои попытки сделать графический чип более холодным. В дальнейшем я собирался применить полученный опыт при модификации системы охлаждения моей основной видеокарты SAPPHIRE RADEON 9000 PRO VIVO.

Человек, уступивший мне эту карту, сказал, что ему самому пару лет назад карта продана была как GEFORCE 2 PRO. Действительно, если отодрать от чипа радиатор, то на чипе красовалась гордая надпись, повествующая о принадлежности карты к этой серии NVIDIA.
Тем не менее, дизайн печатной платы показывал, что мы имеем дело с обычной GTS серией карт. Под карты PRO ASUS использовал совершенно другие платы. Помимо того, на карте использовалась медленная 6 нс память Infineon, опять-таки, более подходящая обычным, а не PRO моделям видеокарт. Если учесть, что основным достоинством чипа GEFORCE2 PRO и является возможность работы с более быстрой памятью, то установка чипа GEFORCE 2 PRO никакой пользы данной конкретной карте не приносила. Она как была обычной GTS, так ею и оставалась. Отсюда и вытекают довольно слабые результаты тестов, с которыми вы ознакомитесь чуть ниже.
Не надо мне писать в форуме газеты гневные письма о том, что вы разогнали имеющуюся у вас такую же карту значительно "круче". Еще раз повторю на всякий случай: именно эта вариация ASUS V7700 совершенно не гонится.
Да и, честно говоря, возможность крутой разгонки этого раритета меня волновала мало. Для меня был значительно важней тот факт, что это довольно "горячая" карта, имеющая встроенный термоконтроль. Досталась она мне, считай, даром, так что я брал ее как своеобразный массогабаритный макет. Давайте на этом будем считать обсуждение достоинств и недостатков данной модели карт исчерпанным и перейдем к основной теме статьи.

Радиатор и чип
Как я говорил выше, на плате был установлен чип GEFORCE 2 PRO, прикрытый сверху фирменным круглым радиатором ASUS. Мне этот радиатор попадался на многих картах ASUS того периода времени. Выполнен он из неизвестного мне материала, но явно не алюминия. Вентилятор имеет тахометр, показания с которого можно считать в фирменной утилите SmartDoctor от ASUS. C помощью этой же утилиты можно проконтролировать напряжения на карте, а также температуру графического чипа и, теоретически, чипов памяти. К сожалению, последняя возможность в моей карте предусмотрена не была.
Запустив утилиту, я отметил, что в "спокойном", не нагруженном состоянии чип имеет температуру 50 градусов. После прогонов тестов 3DMark 2001 чип нагревался до температуры, превышающей 60 градусов. При этом высокооборотистый вентилятор издавал при своей работе довольно-таки надоедливый шум.

Приступаем к модификации и для начала отстегиваем от карты ее штатный радиатор. Перевернув его, я обнаружил четыре четких следа в тех местах, где чип прилегал к радиатору. Так вот, общая площадь этих "мест касания" не превышала площади обычной спички! Середина чипа оказалась очень сильно "завалена" относительно его краев и поэтому не контактировала с поверхностью радиатора. Точнее, контактировать-то она контактировала, но не напрямую, а через толстый слой термопасты.
Поэтому для начала я отшлифовал его поверхность методом, описанным мной в статье про вентилятор "Титан", а именно с помощью все той же "Золушки". Кстати, прогулявшись на городской радиорынок, я купил-таки себе целый точильный круг этого пресловутого абразивного поропласта. Оказалось, что вовсе он не такой уж и дефицит. Как поется в песне, кто ищет — тот всегда найдет.

Прикручиваем новые радиаторы
Отшлифовав чип, я залез в свою коробку с радиодеталями и отыскал там четыре подходящих радиатора для чипов памяти. Отполировав и их, я, не долго думая, подравнял "Золушкой" корпуса микросхем памяти, а затем смазал их термоклеем "Алсил5". Затем на несколько минут плотно прижал радиатор к чипам памяти. Когда я убрал прижим, радиаторы тут же отвалились. Подумав немного, я прижал радиаторы обратно, а затем густо смазал место стыка микросхем и радиаторов суперклеем.
Опять подождал несколько минут. На этот раз после того, как я убрал прижим, радиаторы остались на своих местах. На всякий случай я привязал приклеенные радиаторы ниткой прямо через всю видеокарту. Когда я через пару дней убрал нитки, радиаторы держались как влитые. По прошествии пары месяцев я попытался оторвать один из радиаторов, для того чтобы уточнить маркировку чипов памяти, и не смог это сделать. Радиаторы присосались к чипам намертво. Наверно, термоклей "Aлсил5" наконец-то высох и приступил к выполнению своих обязанностей. Разобравшись с памятью, я приступил к охлаждению чипа.

Практически все встречавшиеся мне ранее карты GEFORCE2 имели вокруг своего графического чипа четыре небольших отверстия. Я имею в виду вовсе не те отверстия, с помощью которых обычно крепится штатный радиатор. Описываемые мной четыре дырочки расположены ближе к чипу и значительно меньше в диаметре. Их предназначение для меня до сих пор остается загадкой, так как я ни разу не видел, чтобы они изначально использовались для крепления чего-либо. Сам же я всегда крепил дополнительное охлаждение именно за них.
Раньше для крепления радиатора к плате я применял специальные шурупы с тонким центральным стержнем и резьбой большого диаметра, идущей при этом с большим шагом. Их обычно используют для завинчивания во всевозможные деревянные изделия. Я же сверлил в радиаторе отверстия, расположенные точно напротив тех, что уже имелись в плате. Затем с помощью этих шурупов привинчивал радиатор к плате. За счет широкого шага резьбы шуруп свободно проходил сквозь тонкую печатную плату, не повреждая ее. Дойдя же до толстого металла радиатора, шуруп вкручивался в него на полную силу.

Подробно я вам про этот способ не рассказываю, так как он уже морально устарел, хотя может и пригодиться в некоторых особо "клинических" случаях. Например, когда вы закрепляете на карте очень уж тяжелый радиатор. Поэтому запомните его на всякий случай.
В последнее время я обычно использую для крепления радиаторов на видеокарты пластмассовые ленточки, изначально предназначенные для сжимания вместе связок кабелей. Такими ленточками скреплены, к примеру, провода, идущие от блока питания вашего компьютера к материнской плате. Работают такие ленточки по принципу защелкивающихся наручников. На одной из своих сторон лента имеет пластиковый замочек, а по всей своей длине — специальные засечки, которые и фиксируются этим замком. Продеваете такую ленточку сквозь отверстия в радиаторе, затем — сквозь отверстия в плате. С обратной стороны платы надеваете замок, отрезанный от еще одной ленточки, и плотно защелкиваете его на ленте, прижимая радиатор к чипу.
Точно так же поступаете и со всеми остальными крепежными отверстиями. В отличие от металлических шурупов, пластиковая лента пружинит и, следовательно, плотнее прижимает радиатор к чипу. Применяя этот метод, следует держать в уме, что теоретически пластмасса ленточки может расшириться от нагрева радиатора, и ее прижим может ослабнуть. Впрочем, в своей практике я такого еще не наблюдал. То ли ленточки мне попадались особо жаропрочные, то ли сама эта проблема надумана.
Для закрепления радиатора на чипе GEFORCE я и использовал четыре ленточки, продернутые через четыре вышеописанных технологических отверстия в карте.

В собранном виде карту от ASUS вы можете посмотреть на прилагающейся фотографии. Первоначально я хотел ограничиться пассивным охлаждением. Собрал всю конструкцию, установил карту в компьютер и запустил утилиту мониторинга температуры. В момент своего запуска утилита продемонстрировала температуру микросхемы, равную 34 градусам. Но по мере прогрева чипа его температура неуклонно нарастала. Постепенно она добралась и до исходных 50 градусов и в конце концов устаканилась где-то в районе 56-58 градусов. Мне такой расклад совершенно не понравился. Карта получалась слишком горячей, даже в режиме простоя. Запускаю 3DMark, и карта, перевалив за 68 градусов температуры, на очередном тесте благополучно повисла.

Ставим вентилятор
Сделаем вывод: пассивное охлаждение изначально "горячим" картам противопоказано. Придется ставить вентилятор. С помощью все того же суперклея приклеиваю к крайним ребрам радиатора чипа крепление для большого 80 мм вентилятора. Будущее крепление я вырезал из пластмассового уголка, попавшегося под руку. Как я уже неоднократно говорил, большие вентиляторы намного выгоднее в эксплуатации, чем маленькие. Во-первых, они обеспечивают больший воздушный поток, причем на значительно меньших оборотах. За счет этого они работают намного бесшумнее маленьких "тарахтелок". Во-вторых, они обдувают не только сам графический чип, но и радиаторы, установленные на микросхемы памяти.
Так как на этой карте микросхемы памяти располагались только с одной стороны печатной платы, я закрепил вентилятор на его законное место перед радиатором чипа. Недостатком такого решения является то, что радиатор на пару с вентилятором перекрыл в материнской плате два слота PCI. Так как у меня в компьютере после покупки Epox 8RDA надобность в картах расширения отпала, я не счел это крупным недостатком своей системы охлаждения. Возможно, вы думаете по-другому. В следующей статье цикла мы рассмотрим вариант охлаждения карты, свободный от этого недостатка.
Подключив вентилятор, я с помощью утилиты SmartDoctor убедился, что чип на холостом ходу не прогревается выше 40°. Под нагрузкой температура не поднималась выше 45°. Порывшись в чемодане с радиодеталями, я отыскал платку термоконтроля скорости вращения вентиляторов от блоков питания INWIN и подключил через нее вентилятор карты. Теперь вентилятор работал более эффективно, снижая свои обороты в то время, когда карта простаивала, и увеличивая их под нагрузкой.

Разгоняем...
Для разгонки карты я использовал широко известную утилиту RivaTuner. Номинальными рабочими частотами карты от ASUS являлись 220 МГц по чипу и 365 МГц по памяти. Поигравшись разными частотами чипа, я выяснил, что никакой пользы его разгонка карте не приносит. А вот разгонка памяти оказывала на общее быстродействие довольно-таки существенное влияние. К сожалению, изначально установленная на нее крайне медленная память не давала развернуться по полной программе. Максимальной частотой памяти, которую я смог достичь, являлись 410 МГц, то есть примерно та частота, на которой и должна была функционировать карта, будь она полноценной GEFORCE 2 PRO. Что же, и это неплохо. Карта уверенно обходила по скорости GEFORCE2 MX, при этом работая совершенно бесшумно.

Тесты
Завершая рассказ об этой операции, приведу результаты тестирования 3Mark 2001 SE для MX и GTS. Возможно, они кому-то покажутся интересными, особенно учитывая компьютер, на котором это тестирование проводилось. По моим наблюдениям, многие из посетителей форумов в Интернет до сих пор используют старые видеокарты, установленные в сравнительно современные компьютеры. Может быть, эти результаты кого-нибудь из них и заинтересуют.
Процессор: Barton 2500+
Материнская плата: Epox 8RDA+
Память: 512 Mb Kingston HyperX PC3000
Тест: 3DMARK 2001 SE, 1024x 768x32bit (все настройки по умолчанию)

В обоих случаях использовались драйверы версии 52.16. В их настройках все параметры настраивались на максимальное быстродействие. Обе карты разогнаны до максимально возможных для них частот чипа и памяти — таких частот, при которых на изображении не проявлялось каких-либо визуальных артефактов. Для NONAME GEFORCE MX ими являлась комбинация 210/210 МГц. Карта ASUS GEFORCE 2 GTS после всех моих дополнений уверенно работала на частотах 265/410 МГц.

Кому они нужны, эти RADEON 9200 и NVIDIA FX5200?
В последнее время в компьютерных фирмах появилось огромное количество дешевых видеокарт, построенных на сравнительно новых чипах RADEON 9000, RADEON 9200 и NVIDIA GEFORCE 5200. Эти карточки, как правило, комплектуются очень медленной памятью и изначально функционируют на пониженных частотах.
Так через мои руки прошло уже несколько RADEON 9000 PRO, у которых память функционировала не на 275 МГц, как ей положено по спецификации, а на 250 МГц. Один раз мне даже принесли карту HIS RADEON 9000 PRO VIVO, у которой рабочей частотой памяти и вовсе являлось значение 200 МГц. Причем выше 225 МГц она разгоняться категорически отказывалась. Обратите внимание: эту карту вам продают как RADEON 9000 PRO, а по сути она является RADEON 9200!
На самих же картах серии RADEON 9200 частота 200 (400) МГц по памяти вообще является стандартом. Периодически меня спрашивают, а стоит ли менять свою устаревшую карточку GEFORCE на подобный урезанный RADEON. Так вот, отвечаю сразу всем через газету: нет, не стоит. Давайте я вам для статистики приведу в своей табличке и результаты подобных "урезанных" карточек. Так как на руках у меня таких карт нет, мы их "сделаем" из моей карты RADEON 9000 Pro.

На тот случай, если вы этого не знаете, замечу, что, по сути, RADEON 9200 и RADEON 9000 — это одна и та же видеокарта. Отличие кроется лишь в поддержке 9200 режима AGP 8x, от которого этой карте ни тепло, ни холодно. Для того чтобы эмулировать на своем RADEON 9000 PRO подобным образом урезанную карту, я с помощью RADEONATOR 2.0 понижу ему частоты до значения 250/200.
Давайте проанализируем получившуюся табличку. Начнем с общего рейтинга 3DMark. Согласно нему, скорость всех карт существенно отличается друг от друга. Но обратите внимание на результаты всех трех карт в каждом из тестов. Если в случае сравнения карт MX и PRO действительно наблюдается существенный прирост быстродействия, то GEFORCE 2 PRO мало чем отличается от RADEON 9200.
В придачу, как вы знаете из предыдущего моего повествования, мы имеем дело с крайне заторможенным экземпляром GEFORCE2 PRO. Думаю, полноценная карта легко бы вышла даже на уровень RADEON 9000 с частотами 250/250. Обратите внимание на тот факт, что все три теста показывают на PRO одинаковый результат в 88 fps. Так произошло из-за того, что возможности карты "подрезаны" заторможенной памятью.

Так откуда берется этот раздутый рейтинг 3DMark? Дело в том, что 3DMark имеет привычку "штрафовать" карту за отсутствие тех или иных возможностей. Карточки MX и PRO не смогли выполнить тест GAME 4, за что и были оштрафованы. Оштрафованы, на мой взгляд, несправедливо, так как мало кто станет включать тестируемые в нем возможности DIRECTX 8.1 на картах такого класса. Слишком уж медленно они в них работают.
Ну вот, "потренировавшись" на GEFORCE 2, я был готов приступить к модификации своего RADEON 9000 PRO. О том, что у меня получилось, читайте в следующей статье.

Продолжение следует.
Герман Иванов, http://german2004.da.ru



© Компьютерная газета

полезные ссылки
Корпусные камеры видеонаблюдения