Обзор и тестирование видеокарты MSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OC

Технологии не стоят на месте. Закон Мура, который уже подвергся колебаниям на процессорном рынке, долгое время "заставляет" производителей микросхем наращивать количество транзисторов на 1 мм². Переходы на новые техпроцессыпомимо увеличения производительностиспособствовали и снижению потребления, что положительно сказывалось на требованиях к теплоотводу. И, если применение памятиHigh Bandwidth Memory (HBM) в видеокартах поколения Fiji способствовали появлению компактнойAMD Radeon R9 NANO, то переход на 16 нмпозволил появлению мощных компактных видеокарт, лишенных недостатковR9 NANO -слишком ограниченное потребление и всего 4 Гб набортной памяти. В нашу редакцию как раз попала такая видеокарта -MSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OC. Сочетая высокую мощность графического процессора и компактные размеры, сможет ли она нас удивить или, наоборот, разочаровать?

Упаковка и комплектация

ВидеокартаMSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OCпоставляется в миниатюрной картонной коробке. Честно, если бы раньше нам сказали, что в данной коробке находится мощная видеокарта,мы бы не поверили.

На лицевой части коробки, выполненной в черно-зеленых тонах, располагается название видеокарты. Сноска OC Edition в левом нижнем углу намекает, что частоты видеокарты былиувеличены по сравнению со стандартной версией.

Обратная сторона коробки акцентирует внимание на системе охлаждения видеокарты. Также здесь располагаются минимальные системные требования и технологии, которыми обладает видеокарта.

Вся комплектация ограничивается бумажной документацией и диском с программным обеспечением. Скромно, но уже не удивительно.

Дизайн видеокарты

ВидеокартаMSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OCпоражает с первого взгляда - трудно представить, что под такой миниатюрной системой охлаждения находится мощный графический процессор GP104.

Стоит только осознать, что длина нашей моделине превышает 175 мм. Это в среднем на 10 см меньше, чем привычные видеокарты данного класса.

Обратная сторона устройствапестрит элементной базой. Ограничение в размерах привело к усложнению компоновки, но инженеры компании MSI с этим справились. С другой стороны, наличие задней пластины с термопрокладками под ней положительно бы сказалось на температурном режиме, приукрасило внешний види защитило бы видеокарту от повреждения при установке. Не думаем, что это сильно бы повлияло на ее стоимость.

Здесь же и располагается наклейка с моделью видеокарты и ее серийным номером.

Корпуса Mini-ITX зачастую ограничивают и толщину видеокарт. ПоэтомуMSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OCвыполнена в двухслотовом дизайне.

На кожухе располагается надпись MSI, никакой подсветки нет. Да и кому она нужна при миниатюрной компоновке?

С обратной стороны просматриваются никелированные трубки и термопрокладки на микросхемах памяти.

На интерфейсной панели имеется по два видеовыхода HDMI 2.0 иDisplayPort 1.4, а также одинDual Link DVI-D. Сама панель хорошо перфорирована, что для такой миниатюрной карты скорее необходимость.

Система охлаждения и печатная плата

При демонтаже системы охлаждения нужно учитывать то, что на одном винте установлена гарантийная пломба. И, несмотря на то, что сама компания MSI нарушение пломбы не считает поводом для лишения гарантии, да и отсутствие задней пластины позволяет без проблем выкрутить винт с пломбой без нарушения последней, проводить данную операцию бессмысленно - заводской термоинтерфейс нанесен хорошо, по консистенции напоминает Arctic MX-4 и его замена не принесла нам выигрыша по температуре.

Всего же необходимо открутить 6 винтов:4 вокруг - графического процессора и 2 - в районе подсистемы питания.

Печатная плата

Печатная плата видеокартыMSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OC- собственная разработка компании MSI. Отмечается, что при производстве применяется качественная элементная базаMILITARY CLASS 4.

Смена формата привела и к изменениям компоновки:графический процессор и микросхемы памяти были повернуты на 90^о, а подсистема питания перенесена к интерфейсной панели.

В сердце видеокарты лежит графический процессор GP-104-200-A1, произведенный на 47 неделе 2016 года (конец ноября) в Тайване. Вокруг располагаются 8 микросхем памяти GDDR5 производства компании Micron с маркировкой6VA47-D9TCB.

Подсистема питания выполнена по системе 5+1: пять фаз отвечают за питание графического процессора, одна - микросхемпамяти. За управление напряжением отвечает ШИМ-контроллерuP9511P производстваuPISemiconductor. Данный факт радует - это обеспечивает нам как разблокированное управление напряжением (до 1.093 В), так и совместимость с многочисленными сторонними BIOS. В совокупности с одним разъемом дополнительного питания 8-pin - это шанс получить производительность "полноценной" видеокарты.

Система охлаждения

Система охлаждения после раскручивания 6 винтов крепится только одним разъемом, предназначенным для подключения вентилятора.

Крупное никелированное основание отводит тепло от графического процессора и от микросхем памяти. На радиатор напаяна пластина, способствующая охлаждению цепей питания. По отпечатку на термопрокладках видно, что прижим плотный.

Множество алюминиевых ребер, расположенных вдоль карты, пронизываются тремя тепловыми трубками, две из которых диаметром 8 мм, одна - 6 мм.

Сам радиатор имеет несколько специфичную форму.

По заверениям производителя,технологияAirflow Controlизменяет направление воздушного потока нужным образом, обеспечивая максимальное охлаждение графического процессора.

На кожухе видеокарты закрепленвентилятор MSI TORX fanс маркировкой Power Logic PLD10010S12HH (12 В, 0.4 А) диаметром 100 мм.

Дисперсионные лопасти вентилятора способствуют созданию большего воздушного потока без изменения уровня шума. Еще радует то, что аналогичные вентиляторы устанавливаются на видеокарты серии Gaming, что улучшит совместимость BIOS.

Технические характеристики и особенности видеокарты

Отличий технических характеристик от GeForce GTX 1070 в референсном исполнении у MSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OCпрактически нет. С помощью программы TechPowerUp GPU-Z 2.2.0 мы узнаем о некоторых из них:

В предустановленной версии BIOS 86.04.50.40.0A базовая частота была увеличена на 25 МГц от референсных, бустовая- на 38 МГц. Частота памяти осталась без изменений.

Но не обошлось без ложки дегтя. Производитель, учитывая габариты видеокарты и ее предназначение (установка в компактные корпуса), лимиты потребления оставил скромными - 151 Вт с возможностью расширения до 170 Вт.

Наша практика показывает, что графическому процессоруGP104-200-A1 в некоторых сценариях столь жестких лимитов будет не хватать, что ограничит разгон и производительность. С одной стороны, для видеокарты с дополнительным питание 8-pin лимиты потребления можно смело увеличивать до 225 Вт (75 Вт - слот PCI-E, 150 Вт - 8-pin), с другой- это увеличило бы потребление и нагрев видеокарты, что в компактном корпусе недопустимо.

Несмотря на габариты системы охлаждения и наличие всего одного вентилятора, видеокарта MSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OCобладает функцией ZERO FROZR. До ~50^оС (в нашем случае - до 55^оС) вентиляторсистемы охлаждения видеокарты находится в остановленном состоянии.

Частота графического процессора при бездействии опускается до 139 МГц, памяти - до 202 МГц (808 МГц эффективная).

График соответствия частот и напряжений при температуре 30-40^оС выглядит следующим образом:

Как мы видим, в обычных условиях (без превышения лимитов потребления) графический процессор может достигать 1936 МГц с последующим снижением частоты при росте температуры. Нагрузка в виде рендера в программеTechPowerUp GPU-Z 2.2.0 подтверждает это - частота видеокарты достигает 1936 МГц при напряжении 1.063 В.

При достижении температуры 55^оС вентиляторвидеокарты начинает вращение на 900 оборотах в минуту.Если нагрузка оказывается слабой или кратковременной, то температура начинает снижаться, и42^оС вентиляторостанавливается.

С помощью программыMSI Afterburner 4.4.0 Beta 16мы установили вращение вентилятора на максимальное значение. При этом он раскручивался до 2300 оборотов в минуту, а шум, исходящий от системного блока, был умеренным.

Тестовый стенд

• Материнская плата:ASUS ROG CROSSHAIR VI HERO (BIOS 9920);
• Процессор: AMD Ryzen 7 1800X в разгоне до 3900 МГц при напряжении 1.285 В;
• Система охлаждения:EK-XLC Predator 240 Ryzen Edition;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
• Оперативная память: 2 x 8 Гбайт KFA2 HOF Hall Of Fame (HOF4CXLBS4000M19SF162K,3466 МГц 14-14-14-14-28 CR1, singlerank Samsung B-Die);
• Видеокарта:MSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OC / Nvidia GeForce GTX 10708 Гбайт GDDR5;
• Блок питания:Aerocool HIGGS-750W мощностью 750 Ватт;
• Системный накопитель:SSD Plextor m7v128 Гбайт;
• Корпус:Thermaltake View 31 TG.

Тестирование системы охлаждения и разгон

Тестирование системы охлаждения проводилось в тесте устойчивости Fire Strike из пакета Futuremark 3DMark. Комнатная температура находилась в диапазоне24-26^оС, боковая крышка корпуса была закрыта, дополнительное охлаждение отсутствовало.

И в данном случае мы сталкиваемся с тем, о чем писали выше - нехватка лимитов потребления, как следствие - напряжение не превышало 1.031 В, частота в пике достигала всего 1898 МГц и опускалась с ростом температуры и для удержания в рамках Power Limit. Температура графического процессора в данных условиях не поднималась выше 70^оС, вентиляторв пике раскручивалсядо 1600 оборотов в минуту. Для такой маленькой видеокарты результат отличный, но стоит понимать, что в тесном корпусе температуры будут несколько выше.

На данных установках было проведено тестирование в популярных синтетических тестах.

Futuremark 3DMark

3DMark - этосамый популярный пакет тестовых приложений, используемый как оверклокерами всего мира, так и пользователями, стремящимися выяснить графическую и процессорную производительность своего компьютера.

Тест состоит из четырех сцен, две из которых выявляют мощность видеокарты (общий балл Graphics score), одна - процессорную производительность (Physics score), последняя сцена определяет комплексную производительность системы (Combined Score). Именно наGraphics score нужно акцентировать внимание в случае тестов видеокарты.

Тест проводит симуляцию игровой нагрузки в разрешении FHD (Firestrike), QHD (Firestrike Extreme) и 4K (Firestrike Ultra). Тестовое приложение Time Spy позволяет определит производительность видеокарты и процессора в API DirectX 12.

Unigine Superposition Benchmark

Еще одно "молодое" тестовое приложение, пришедшее на заменуUnigine Heaven иUnigine Valley (которые, к слову, еще не утратили своей популярности). Как можно видеть, даже в разрешении FHD и установках Extreme для видеокарты создается колоссальная нагрузка.

Разгон

Даже для такой маленькой видеокарты не исключается разгон. Учитывая, что графический процессор здесь ничем не отличается от установленных на самые навороченные видеокарты, компенсация низкого заводского разгона (мы бы даже сказалипрактически полное его отсутствие) вполне возможна с помощью ручного разгона. Ограничителямив данном случае будутмалые лимиты мощности в BIOS, система охлаждения и микросхемы памяти Micron.

С помощью программыMSI Afterburner 4.4.0 Beta 16мы увеличили лимиты потребления до максимально возможных, напряжение жес учетом ограниченного Power Limitне увеличивалось.

В данном случае удалось добиться 2062 МГц в пике, в конечном итоге частота опускалась до 1999 МГц. Частота памяти была увеличена до 2250 МГц (9000 МГц эффективная).Напряжение не превышало 1.025 В, чтобы удержать карту в рамках лимитов мощности. В данных условиях температура видеокарты выросла до 73^оС, вращение вентилятора повысилось до 1700 оборотов в минуту.

Однако, как известно, видеокарты поколения Pascal часто показывают возможность работы на высоких частотах при низком напряжении. Пользуясь данным знанием, мы уменьшили рабочее напряжение до 0.993 В. В данных условиях частоту графического процессора удалось поднять до 2038 МГц, частота видеопамяти осталась без изменений.

Температура и обороты вентилятора не изменились, но моменты превышения лимита мощности, как и снижения частоты, стали появляться реже. В итоге мы получили увеличение средней рабочей частоты и улучшение ее стабильности.

Установив вращение вентилятора до максимального значения, мы также провели тест устойчивости Firestrike.

Частота графического процессора поднималась до 2050 МГц, температура графического процессора не превысила 64^оС, а график частоты стал еще прямее.

В данных условиях мы получили увеличение производительности в Firestrike и Time Spyна 11%, в Firestrike Extreme и Firestrike Ultraна 12%.

Увеличение производительности - приятное, особенно, если учесть небольшой нагрев и отсутствие шума. Но мы не избавились от основной проблемы - лимитов потребления. Для этого проведем некоторое исследование.

Установка сторонней версии BIOS

При поиске стороннего BIOS наш выбор пал наMSI GeForce GTX 1070 GAMING Z 8G. Данная видеокарта обладает высоким заводским разгоном ивысокими лимитами потребления относительно героини нашего обзора. Также в сети есть версия BIOS с исправлениями для памяти Micron.

В итогена видеокарту былустановленBIOS версии 86.04.50.00.29

Базовая частота в ней увеличена до 1633 МГц, частота ускорения - до 1835 МГц. Частоту микросхем памяти также не обошли стороной и увеличили до 2025 МГц (8100 МГц эффективная). И самое главное - лимиты потребления составляют 230 Вт с возможностью расширения до 291 Вт!

Это то, что нам нужно. Даже нет необходимости сдвигать ползунок Power Limit в сторону увеличения.

Без разгона частота ядра достигала 2025 МГц даже при 46^оС! То есть мы практически достигли максимальных частот для родной версии BIOS без какого-либо разгона. Однако, разница в системах охлаждения позволила отодвинуть планку старта вентиляторов наMSI GeForce GTX 1070 GAMING Z 8G до ~62^оС. Для нашей видеокарты это - неприемлемо, поэтому с помощью MSI Afterburner мы изменили кривую оборотов вентилятора следующим образом.

Без разгона мы получили следующие результаты в тесте устойчивости Firestrike:

Максимальная частота видеокарты достигала 2012 МГц, напряжение - 1.062 В, а лимиты потребления не превысили 45.5% по мониторингу. Как итог - сброса частоты, как и упора в Power Limit, не было. То, чего мы так ждали.

Некоторое изменение работы вращения вентилятора привело к снижению максимальной температуры до 69^оС, однако вентилятор вращался в пике уже на 1900 оборотах в минуту. Стоит признать, что шум от единственного вентилятора при этом был приемлемым.

Но вернемся к цели нашего эксперимента - поиску максимального разгона для нашего экземпляра видеокарты. И нас он не разочаровал.

Без увеличения напряжения (которое мало, что давало, кроме нагрева), частота графического процессора была увеличена до 2152 МГц, а частота микросхем памяти - до 2275 МГц (9100 МГц эффективная).

При 1800 оборотах в минуту графический процессор прогрелся до 72^оС, что является хорошим результатом для полноценных карт, не говоря уже о формате ITX.

Увеличение производительности даже относительно результатов, полученных в разгоне на родной версии BIOS, нельзя назвать незаметным.

Мы получили увеличение производительности в Firestrike на 3%, в Firestrike Extreme,Firestrike Ultra и Time Spy - на 4%.

Если бы графическая память имела больший разгонный потенциал (достаточно было бы микросхем Samsung), то результаты были бы еще лучше. Однакопо отношению к заводским настройкам прирост выглядит куда более внушительным:

Игровая производительность

Игровые тесты проводились в разрешениях 1920x1080 и2560х1440 с максимальными настройками графики, изменялись только настройкисглаживания в зависимости от разрешения. Использовался только API DirectX 11, тестирование проводилось во встроенных игровых приложениях. Настройки видеокарты были заводскими.

В итоге были получены следующие результаты:

Для столь миниатюрной видеокарты данные результаты очень впечатляющие.

Заключение

Сказать, что видеокартаMSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OCнас поразила - это не сказать ничего. Сочетание высокого уровня производительности и небольшихразмеров позволяют создавать миниатюрные игровые сборки, переворачивая наше представление о мощности компактных систем, например,Steam Machines. Основные придирки относятся к отсутствию бэкплейта и скромной комплектации, но это компенсируется доступной ценой - приобрести данную видеокарту можно от 32000 рублей на российском рынке. Ограничения по лимиту потребления мы обошли прошивкой сторонней версии BIOS, для пользователей это даже не будет иметь какого-либо смысла - видеокарта показывает высокий уровень производительности с заводским BIOS, разница в производительности едва достигала 4%. Стоит отметить, что система охлаждения отлично справлялась с нагрузкой, что удивило нас - двухслотовое исполнение и один вентилятор внушали меньше оптимизма. Возможно,здесь сыграла роль формарадиатора и мощный вентилятор MSI TORX, возможно, нам попался "холодный" вариант графического процессора. Факт остается фактом, поэтому перейдем к итогам.

Плюсы:

• Компактные размеры (175 мм длина);
• Тихая и производительная система охлаждения;
• Мощная подсистема питания для таких габаритов;
• Высокая игровая производительность;
• Доступная цена.

Минусы:

• Отсутствие бэкплейта;
• Комплектация.

Если учесть, что минусы компенсируются ценой, то для сборки компактных систем в формате mATX и mITX видеокарта MSI GeForce GTX 1070 AERO ITX 8G OCявляется лучшим выбором.