GTX 1080 Ti a oltre 2,5 GHz: OC ad aria, liquido e azoto

Un’alimentazione da record

Oltre a radiatore e backplate, MSI ha curato in modo particolare la distribuzione energetica. I suoi ingegneri hanno usato alcuni dei migliori componenti disponibili. Nonostante il nostro esperimento estremo, non siamo riusciti a innescare nessuna delle funzioni di protezione della scheda.

Alimentazione: un trio di connettori a 8 pin

La scheda di MSI è alimentata tramite tre connettori ausiliari a 8 pin e lo slot PCIe x16. La maggior parte delle GTX 1080 Ti ne usa due; perché questa scheda ne richiede tre?

Durante l’uso normale, anche in overclock, il terzo connettore è totalmente inutile. Quando però l’overclock diventa estremo, il consumo della scheda esplode. Il consumo dinamico è definito come P = CV2f, dove V è la tensione e f è la frequenza. Quindi, come potete immaginare, aumentare V ha un maggiore effetto su P rispetto a f.

Usando determinate impostazioni, abbiamo visto picchi di oltre 1000W per la sola scheda video. Potete immaginare che, sotto queste condizioni, il connettore supplementare rappresenti un’aggiunta benvenuta. Riduce anche il carico imposto su ogni cavo. Usando tre connettori anziché due, i fili si riscaldano meno. E nel caso di un alimentatore con più canali, questo offre più flessibilità per distribuire il carico.

Alimentazione della GPU

Dotare una scheda con connettori extra è utile solo se la circuiteria di regolazione della tensione può tenere il passo. MSI ha dotato la GTX 1080 Ti Lightning Z con sette fasi di alimentazione per la GPU GP102, raddoppiate usando IR3599s. Un International Rectifier IR3555Ms gestisce la conversione da 12V a tensioni di uscita inferiori, integrando MOSFET high e low-side e un diodo Schottky.

Ognuno di questi chip supporta un’uscita di corrente fino a 60A. Un calcolo rapido ci dice che due VRM a 60A per fase, per sette fasi, per un massimo di 840A. Questo in teoria, almeno. Questi VRM sono raddoppiati, quindi non dovranno mai gestire 60A. E anche dopo l’overclock estremo, l’alimentazione incapperà sempre in perdite legate alla dissipazione del calore e alla resistenza. Secondo le nostre stime, non siamo mai andati sopra l’intervallo di circa 700A durante il nostro stress test più pesante.

In teoria, con una tensione di 1,5V, arriviamo a un consumo massimo di 1260W. Sapendo che il rating di 60A è per l’uso continuo, e che il vero limite massimo è molto più alto, possiamo procedere con sicurezza prima di applicare l’azoto liquido.

L’International Rectifier IR3595A, quello con un punto giallo nello scatto qui sopra, controlla l’hardware, garantendo fino a otto fasi. Questo componente protegge la scheda in diversi modi:

• OVP e UVP nel caso in cui la tensione fornita sia troppo alta o bassa.
• OC Warn e OCP, che avvisa e protegge se la corrente è troppo alta.
• OT Warn e TP, che avvisa e protegge se la temperatura diventa troppo alta.

Un segnale inviato tramite il controller arriva al già citato IR3599s, che poi lo dirige ai due VRM per fase. Queste 14 fasi sono, perciò, sette fasi raddoppiate. Questo metodo è usato di norma per aumentare l’affidabilità di una fase di alimentazione.

Siamo abituati a vedere produttori che contano tutti i canali di alimentazione come fasi indipendenti per scopi di marketing. In realtà, in questo caso, è più corretto parlare di sette fasi e 14 canali di alimentazione.

Alimentazione della memoria

Anche la GDDR5X deve essere alimentata. Anche se potrebbe sembrare di importanza secondaria, un’alimentazione stabile è critica per ottenere frequenze di memoria elevate. Perciò MSI ha dedicato tre fasi ai moduli della sua GTX 1080 Ti Lightning Z. Questa volta siamo parlando di tre fasi effettive, nessun raddoppiamento.

Equipaggiata con MOSFET UBIQ QM3816N6 dual N-channel trench, la scheda di MSI non corre rischi di rimanere senza corrente.

Come per l’alimentazione della GPU, anche la memoria necessita di un controller. Un numero di fasi minore richiede comunque meno input e output. Nella seguente foto, il controller PWM IR3570B con 3+2 fasi di International Rectifier è identificato con un punto blu.

BIOS speciale e Afterburner Extreme

Garantire un’alimentazione in grado di sostenere un reattore nucleare è una cosa buona, ma dovete poterla usare appieno. È difficile, dato che Nvidia impone un numero di limitazioni ai propri partner. Esiste una versione di Afterburner che non ha questi limiti. MSI non l’ha pubblicata, solo gli overclocker estremi ce l’hanno.

Con 2V disponibili al processore grafico e +500mV per la GDDR5X, le frequenze massime della scheda non dovrebbero essere limitate da alcune parametro. Nel nostro screenshot, il Power Limit (%) è regolabile fino al 125%, ma i BIOS per l’OC estremo vi permettono di andare oltre con un Power Limit completamente disattivato.