Hynix a Samsung na RX 9070 XT: detailní srovnání teplot pamětí

Na Radeony RX 9070 XT se osazují paměti GDDR6 různých výrobců. Největší rozdíly mezi čipy Samsungu a Hynixu jsou vidět na teplotách a spotřebě. Čipy Samsungu jsou výrazně chladnější. Potvrdily to i předchozí testy s automatickou regulací. Dnes k tomu doplním srovnání teplot při stejných otáčkách ventilátorů a k hodnotám z interních senzorů přidám ještě teploty naměřené na povrchu čipů. Jejich rozdíl už není zdaleka tak dramatický.

Na HWCoolingu už jsem porovnával Radeon RX 9070 XT s pamětmi Samsung a Hynix ve dvou článcích. První se soustředil na detailní srovnání provozních vlastností, ve druhém jsem se zaměřil na výkon.

Při srovnávání karet s pamětmi od Samsungu a Hynixu se nejvíce mluví o rozdílných teplotách čipů a jejich spotřebě. Na to jsem se zaměřil hlavně v úvodním článku, kde jsem srovnával provozní vlastnosti karet na obou BIOSech ve výchozím nastavení s automatickou regulací.

Takové srovnání má ale pár nedostatků. Pokud šlo o teploty samotných pamětí, spoléhal jsem pouze na to, co hlásí monitoring karty a interní snímače u čipů. Druhým nedostatkem je to, že se u obou karet mírně lišila průměrná teplota GPU v zátěži, a hlavně se lišila teplota hotspotů, tedy nejteplejšího senzoru na čipu. Kvůli tomu se u obou karet po zahřátí rozcházely otáčky ventilátorů na chladiči.

Když nás bude zajímat především to, jak se GDDR6 od Samsungu budou lišit od čipů Hynix za obdobných podmínek, je třeba automatickou regulaci omezit. Když se na jedné kartě ventilátory otáčejí rychleji, budou i paměťové čipy nutně chlazené lépe a budou mít nižší teploty.

V dnešním článku proto k předchozím testům doplním měření teplot s externími snímači v základním nastavení a k tomu testy provozních vlastností karet s ventilátory na stejných otáčkách.

Karta s čipy Samsung je stejná jako v předchozích testech. Radeon s čipy Hynix ve srovnání je už třetí kus – bílá varianta RX 9070 XT Gaming OC Ice 16G z testu z minulého týdne.

Pomůže nám Raspberry Pi Pico 2

Většina grafických karet už je dnes vybavená krycím plechem nebo plastem, přes který termokamery nevidí. Dá se na něm poznat, kde jsou zdroje tepla anebo teplovodivé podložky, ale teploty samotných pamětí s ní nezměříte. U zatížené karty se teploty na povrchu plechu pohybovaly mnohem níže než dle monitoringu.

K obvyklým měřením z monitoringu karty zaznamenaným pomocí HWiNFO tedy přidáme i teploty naměřené pomocí tří externích senzorů. Teploty budeme měřit pomocí tenkovrstvých termistorů (thin-film thermistor) v polyimidové fólii (typ NTC 3435 10K) zapojených na Raspberry Pi Pico 2 přes napěťové děliče s RC filtrem. Software, který naměřené hodnoty zpracovává, „napsal“ ChatGPT. Není vysloveně triviální. Většina úskalí, které toto řešení má, jako jsou odchylky způsobené například zahříváním komponent, šumem nebo charakteristikou termistorů, je kompenzovaná softwarově. Zapojení s NTC využívá duty-cykly napájení s prodlevou na ustálení před měřením, softwarovým oversamplingem (mnohonásobné vzorkování + průměrování) a lineární pětibodovou kalibrací po segmentech, která srovná nelinearitu i kusové odchylky sond.

Teploměr je kalibrovaný na pětibodové křivce proti teploměru UNI-T UT325 a termokameře Fluke Ti125 na teplotách 26 °C, 40 °C, 60 °C, 80 °C a 100 °C. Pro kalibraci jsem využil vyhřívanou podložku Bambu Lab A1 (na ní je další teplotní snímač).

Každý z teploměrů použitých při kalibraci má jiné tolerance přesnosti měření. Podstatné je, že se rozdíly mezi teploměry v rozsahu teplot 26–100 °C pohybovaly v rámci ± 1 °C. Po kalibraci by se rozdíly teplot mezi trojicí snímačů připojených k Raspberry měly pohybovat pod 0,2–0,3 °C. A jde spíše o nepřesnost danou ruční kalibrací jednotlivých snímačů než o nepřesnost samotného zařízení.

V grafech v následujících kapitolách se ale budou teploty ze senzorů na Raspberry lišit o několik stupňů Celsia. Rozdíly nejsou dané nepřesností měření, ale tím, že mají daná místa v zátěži odlišné teploty. Pro ilustraci se podíváme, jak se mění průběhy teplot na snímačích na kartě, která není zatížená. Modrou barvu má senzor S0, který je vsunutý mezi čip a chladič u čipů mezi GPU a záslepkou. Oranžovou barvu má senzor S1 na protější straně GPU mezi pasivem a pamětmi v zadní části plošného spoje. Zelenou barvu má třetí snímač S2. Ten je pod senzorem S1, ale na opačné straně plošného spoje mezi ním a backplate.

V prvních stech sekundách následujícího grafu je zobrazená pouze pracovní plocha s ventilátory nastavenými na 3500 ot./min. V čase 100–500 sekund jsem otevřel AMD Software, takže se paměti začaly trochu víc zahřívat. V 500. sekundě jsem přepnul regulaci na automatickou, takže karta vypnula ventilátory. A po 700. sekundě jsem AMD Software zavřel a nechal opět zobrazenou pouze pracovní plochu.

Vidíte, že pokud se ventilátory točí, teplota na čipu GDDR6 mezi GPU a záslepkou je o něco vyšší. Vysvětluju si to tak, že z čipů v zadní části karty, kde je větší část pasivu ofukovaná dvěma ventilátory, odvádí pasiv teplo rychleji a čip je chladnější. Zřejmé je to i z toho, že se po vypnutí ventilátorů teploty na snímačích srovnají.

Oproti hodnotám, které obvykle vidíme v monitoringu, jsou křivky teplot podstatně hladší. Není to tím, že bych naměřené hodnoty vyhlazoval. Na druhém snímku se můžete pro zajímavost podívat, jaká je běžná chyba měření a jak se liší teploty po kalibraci na jednotlivých snímačích, když je karta déle ve stabilním stavu. V menším okně s teplotou jednotlivých snímačů jsou vedle hodnot po kalibraci v závorce ještě hrubé hodnoty teplot získané výpočtem čistě na základě parametrů použitých součástek.

I když mě překvapilo, s jakou přesností se údaje ze snímačů shodují, berte je raději pořád jako orientační. Nezabývám se stavbou přesných měřicích přístrojů, jde o „teploměr“ poskládaný z levných součástek.

⠀