Progettazione e raffreddamento

Uno sguardo alla scheda evidenzia un tal numero di induttori da suggerire un'alimentazione a 16 fasi per la GPU. Non è così. In realtà sono otto e il raddoppiamento di fase permette il funzionamento come se fossero sedici circuiti distinti.

Un progetto così denso complica il layout, rendendo impossibile mettere tutti i componenti correlati l'uno accanto all'altro. Quattordici dei circuiti per sette fasi sono disposti dall'alto al basso. L'ottava fase, invece, è nella parte inferiore destra della scheda. Non è una scelta che ci eccita perché non assicura un raffreddamento uniforme.

Le otto fasi della GPU naturalmente hanno bisogno del giusto controller buck, e Zotac ha scelto un uP9511 di uPI Semicondutor per questo compito. L'uP9111 usa uno speciale MOSFET driver a due canali con estensione di fase, la quale può controllare due fasi di alimentazione. Perciò, ci sono 16 fasi, ma otto sono interleaved e bilanciate in corrente.

Ogni fase di alimentazione usa un UBIQ QN3103 sul lato high e due MOSFET QN3107 sul low side.

Gli induttori incapsulati con core in ferrite ci sono familiari. Anche se all'interno sono impilati verticalmente, non possono risolvere il problema dello spazio insufficiente sul PCB.

Sotto le loro coperture in alluminio, i componenti Power Boost di Zotac non sono altro che un circuito con condensatori polimerici progettato per appianare i picchi nell'erogazione della tensione. Tuttavia, dato che in gioco ci sono requisiti stringenti per la regolazione DC/DC e la qualità della tensione in uscita, si tratta probabilmente solo la risposta di Zotac a termini di marketing Ultra Durable/Military Class usati dalla concorrenza.

Un altro componente che troviamo è il chip ARM Cortex-M0+ a 32 bit di Holtek, che Zotac usa per controllare gli effetti di illuminazione RGB.

Attorno alla GPU GP102 troviamo un totale di 11 chip GDDR5X Micron MT58K256M321JA-110. Hanno un data rate secondo la specifica di 11 Gbps, cosa che aiuta a compensare il controller di memoria a 32 bit mancante rispetto alla Titan X. Abbiamo chiesto a Micron perché Nvidia non abbia usato moduli a 12 Gb/s MT58K256M321JA-120, e l'azienda ci ha risposto che non sono ancora disponibili in grandi quantità. Dato che Nvidia vende GPU e memoria insieme, Zotac non ha avuto troppo margine di manovra per innovare sotto questo aspetto.

Similmente all'approccio di Nvidia con la Titan Xp, Zotac ha overcloccato la memoria a 11.200 MHz. Il passo avanti non è così grande, ma è sufficiente per raggiungere un bandwidth teorico di 492,8 GB/s.

Un controller buck a due fasi uP1666 è responsabile dell'erogazione della tensione alla memoria.

Per ognuna delle due fasi di alimentazione Zotac si è affidata di nuovo a un QN3103 sull'high side e due QN3107 sul low side. Stavolta troviamo degli induttori SMD piuttosto semplici; sono quasi identici nel design agli induttori Magic di Foxconn.

Il monitoraggio della corrente è gestito da un Texas Instruments INA3221 a tre canali.

Con tre induttori dietro i connettori a 8 pin, Zotac ha aggiunto un qualche tipo di filtro. Una mossa che sicuramente apprezzeranno gli alimentatori più mainstream.

Nella parte posteriore vediamo i componenti allineati uno sopra l'altro. Ci sono inoltre un sacco di superfici che il backplate avrebbe potuto aiutare a raffreddare.

Dentro il dissipatore di Zotac

Il backplate di questa scheda non ha un foglio all'interno, ma (purtroppo) serve solo a stabilizzare l'heatsink. Non ha alcun funzione di raffreddamento.

Al di sotto c'è una pellicola che espande l'illuminazione. Alcuni fori permettono un flusso d'aria maggiore dietro la scheda.

Prima abbiamo scritto che il dissipatore principale non integra un heatsink per i convertitori di tensione. Inoltre, abbiamo scritto che la circuiteria di regolazione della tensione è stata diffusa sul PCB per via delle molte fasi di alimentazione. Zotac si è occupata di questo aspetto usando due piccoli heatsink sopra i MOSFET. Sono avvitati sulla scheda e raggiunti da aria fresca dall'alto.La soluzione termica è grossa e pesante. Il suo dissipatore in rame dissipa l'energia termica dalla GPU in due heatpipe da 8 mm e quattro da 6 mm fatte di un materiale composito. Il raffreddamento per i moduli di memoria è garantito da una piastra in alluminio sovrapposta attorno alla GPU, che è collegata all'heatsink.La piastra ha un doppio scopo, raffreddare i MOSFET della memoria e anche gli induttori.

Le tre ventole da 85 mm sono dotate di nove pale ciascuna. Il loro angolo suggerisce un'ottimazione per garantire un ampio flusso d'aria, piuttosto che fornire solo una pressione statica costante.