完美DX10!ATI新王者HD2900XT权威评测
除了超大电流之外,VT1195SF最明显的优势就在于这套芯片的损耗非常小,其开关频率达到了1.5MHz,内部阻抗仅为1mΩ,所以整体转换效率可高达89.3%!这里可以做一个简单对比,传统供电转换效率最高为70%,而且随着电流的增大和温度的升高下降很严重,X1900XTX的VT1105转换效率为80%,X1950XTX的VT1115转换效率为85%。在此基础上再提升5%谈何容易!
R600核心3D模式下的工作电压是1.15V,假如通过电流为240A(实际上这个峰值电流可供2颗R600 CF了),那么实际需要的功率就是276W,90%的转换效率代表需要306W的电源功率,可如果是70%的普通PWM转换效率那么实际功率将攀升至394W,光是供电模块白白浪费的功率就高达90W,可见选择一个转换效率很高的电源模块对显卡的作用有多大。ATI不惜成本采用非常先进的供电模块,除了压缩PCB面积之外,另一大目的就是尽可能的降低无谓的功率消耗。
目前市面上大部分的显卡为了节省成本都省略了这部分供电,因为它可以共用显存的电源。按理说R600主供电模块的单独一颗VT1195SF的40A电流应付16颗显存供电已绰绰有余,但ATI为了让组成512Bit显存带宽的16颗显存具备更好的稳定性和超频性又额外使用了一颗CSP 75Pin封装的VT233芯片,此芯片将电源和MOSDET都整合进一颗芯片中,可提供的峰值电流为18A,连同前面的那颗VT1195SF我们可以算出R600的供电模块一共可以为显存提供58A的峰值电流,实际上一般每颗GDDR3显存才需要1A的电流(合计是16A),配合14层PCB和现代1.0ns的显存颗粒,HD 2900XT可以说是最具超频潜质的显卡!
通过前面的分析我们知道供电模块的VT1195SF拥有很高的转换效率,这种高效率主要依靠的是高达1.5MHz的开关频率,在如此高的频率下普通的铝电解电容无法满足要求,而更高级的钽电解(包括聚合物)电容,在开关频率高于1MHz的情况下,电气性能会大为下降(普通显卡所使用的PWM开关频率为300KHz左右)。
所以在HD 2900XT显卡上使用了一排排昂贵的MLCC(多层陶瓷电容)。MLCC被广泛的用在军用雷达、电子干扰发射机等高精密电子设备之上,近年来被高频率的CPU所采用(Intel CPU背面就有很多MLCC),因为MLCC能够在很高的频率下工作,而且拥有极强的抗干扰能力。MLCC的上限工作频率可以高达100GHz以上,而铝/钽电容工作频率还没有高于1MHz的!
MLCC的另一个优势就是ESR值(等效串联电阻)特别小,大家认为优品的SANYO OSCON电容拥有最小的ESR值(一般此时电容值高达1500uF以上) 都在10毫欧姆左右,而MLCC(22UF)很轻易达到1毫欧姆以内,可以说不是一个级别,正是MLCC的这些优品特性奠定了它电容之王的地位!
ESR值是一个非常重要的电容参数,比如即使1毫欧姆乘以100A的电流=0.1V,而显卡的核心工作电压只有1.15V左右,显存在1.8V左右,细微的电压波动可以直接造成死机或花屏!即使HD 2900XT用了那么高档的MLCC仍然要多颗并联才能让ESR进一步降低。HD 2900XT使用的是村田制作所优品22UF 0805 X7RMLCC电容,成本自然非普通铝/钽固体电容可比!
第十一章\\第五节\\第六小节 辅助供电模块同样豪华无比
在HD 2900XT PCB背面和输出部分,也使用了不少钽电解电容,这些电容与核心、显存两个耗电大户无关,主要给一些小PWM滤波,这些PWM负责风扇和辅助芯片的供电。X800系列和7800/7900的主供电模块依靠钽电容滤波,而HD 2900XT竟然用钽电容给风扇和小芯片供电,ATI高端显卡奢华的做工和不惜工本的用料可见一斑!
第十一章\\第五节\\供电小结:
从HD 2900XT显卡身上,我们再一次感受到了ATI追求完美的显卡设计理念:最豪华的14层PCB、最优异的数字供电、电气性能较好的MLCC陶瓷电容、最大的电流输出和最高的转换效率。无论X1800XT、X1900XTX、X1950XTX还是HD 2900XT,ATI每一代产品都是当时来说登峰造极的显卡!
当然为此ATI也付出了很大的代价,单单是一个全铜热管散热器,成本就要高达60美元,14层PCB以及数字供电的成本也远非竞争对手产品可比(8800GTS仅为10层)。令人难以置信的是,如此成本高昂的优异显卡上市价格仅为399美元(国内定价3299元,还附送DX10游戏大作),要低于8800GTS 640MB,据了解个别厂商的团购价格甚至仅和8800GTS 320MB相当,要知道其成本是要高于8800GTX的!