Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070 – PCB 분석

9 월 1 일성,2020 Nvidia는 일반 대중과 리뷰어 모두에게 매우 긍정적 인 평가를받은 새로운 RTX 3000 시리즈 그래픽 카드를 발표했습니다. 그들의 긍정적 인 반응의 큰 원동력은 Nvidia가 RTX 3080을 699 달러에, RTX 3070을 499 달러에 출시했다는 사실입니다. 이는 매우 매력적이고 매력적인 가격입니다. GeForce RTX 3070이 1200 달러 RTX 2080Ti와 같거나 더 빠르다는 사실과 함께 저렴한 가격은 RTX 3000 시리즈가 올해 가장 기대되는 기술 제품 라인업 중 하나임을 의미합니다.



Palit Gaming Pro RTX 3070 8GB 그래픽 카드.

Nvidia는 10 월 28 일에 마침내 RTX 3070을 출시했습니다.일,2020 년에는 많은 PC 게임 애호가들의 기쁨을 누릴 수 있습니다. 이 제품은 RTX 2080Ti 수준의 성능을 마지막 세대 플래그십의 $ 1200에 비해 $ 500에 절반 미만의 비용으로 제공하겠다고 약속했기 때문에 매우 인기가 높았고 호평을 받았습니다. RTX 3070은 주로 4K 및 높은 재생률 1440p 게임을 목표로했으며 256 비트 버스에 8GB의 GDDR6 메모리가 추가되었습니다. RTX 3070의 GPU에는 각각 Ray Tracing 및 DLSS를 지원하는 46 개의 RT 코어와 184 개의 Tensor 코어가있는 무려 5888 개의 CUDA 코어가 포함되어 있습니다. 전반적으로 전체 패키지는 경쟁이 치열했으며 전체 그래픽 카드 세대에서 가장 인기있는 카드 중 하나였습니다.



Palit Gaming Pro GeForce RTX 3070

과거에 그래픽 카드로 본 것처럼 Nvidia의 Founder ’s Edition 디자인은 구매할 수있는 유일한 카드가 아닙니다 (모든 변형에 대해 재고 수준이 똑같이 낮았음에도 불구하고). Nvidia의 AIB (Add-in-Board) 파트너는 모두 RTX 3000 시리즈 그래픽 카드의 자체 변형을 출시했습니다. Palit Microsystems는 주로 유럽 및 아시아 시장을 대상으로하는 그래픽 카드의 주요 브랜드 중 하나입니다. Palit은 또한 3 가지 주요 변형을 구매할 수있는 RTX 3000 시리즈 그래픽 카드를 출시했습니다.



  • Palit Gaming Pro RTX 3000 시리즈
  • Palit Gaming Pro OC RTX 3000 시리즈
  • Palit GameRock OC RTX 3000 시리즈

오늘 우리는 Palit Gaming Pro RTX 3070 8GB 카드에 초점을 맞춰 카드의 PCB와 Palit이 RTX 3070 Gaming Pro 내부에서 사용하는 구성 요소를 분석합니다. 그래픽 카드 AIB 파트너는 때때로 가장 비싸고 최고급 변형을 위해 맞춤형 PCB를 만들지 만 Nvidia의 참조 PCB를 사용할 수 있으며 PCB 자체를 많이 변경하지 않음으로써 Nvidia 사양을 엄격하게 준수 할 수 있습니다. Gaming Pro RTX 3070은 나중에 살펴볼 두 개의 Nvidia Reference PCB 중 하나를 사용합니다.



Palit Gaming Pro RTX 3070

분해 과정

분석을 위해 PCB로 이동하려면 먼저 카드를 분해해야합니다. Palit Gaming Pro RTX 3070은 분해하기가 매우 간단합니다. 먼저 쿨러와 PCB에서 플라스틱 백 플레이트를 제거하려면 카드의 백 플레이트에서 여러 개의 나사를 제거해야합니다. 백 플레이트를 제거한 후 쿨러를 GPU 자체에 고정하는 고정 장치에서 나사 4 개를 제거해야합니다. 고정판을 제거하면 GPU가 쿨러에서 분리됩니다. I / O 브래킷에서 나사 2 개를 제거하고 PCB에서 냉각기를 천천히 들어 올립니다.

제거해야하는 고정 백 플레이트입니다.



PCB에 연결된 세 개의 케이블이 있으며 쿨러 / 샤 라드에서 나옵니다. 이 케이블은 카드 전면의 팬과 aRGB 조명에 전원을 공급합니다. 케이블을 조심스럽게 제거하고 냉각기의 열 패드가 손상되지 않았는지 확인하십시오. 쿨러를 제거하는 동안 열 패드가 찢어지면 교체 할 여분의 열 패드가 주변에 놓여 있는지 확인하십시오. 카드를 재 조립하기 전에 GPU의 열 화합물을 교체해야합니다.

Palit Gaming Pro RTX 3070은 6 개의 히트 파이프와 많은 수의 열 패드가있는 꽤 무거운 히트 싱크 쿨러를 사용합니다. 쿨러는 RTX 3070 GPU에 대해 상당히 과잉 제작 된 것으로 보이며 카드의 열을 상당히 편안한 범위로 유지해야합니다. 우리는 이미 Palit Gaming Pro RTX 3070의 냉각 시스템 자세한 내용은 반드시 확인해야합니다.

PCB 설계 및 레이아웃

기사의 앞부분에서 언급했듯이 Nvidia에는 ​​실제로 RTX 3000 시리즈 용 PCB에 대한 두 가지 참조 설계가 있습니다. 이러한 디자인 중 하나는 Nvidia 자체에서 RTX 3000 시리즈 Founder ’s Edition 카드에 독점적으로 사용되었습니다. 이 카드는 기존 PSU와 함께 작동하기 위해 어댑터가 필요한 전용 12 핀 커넥터가있는 더 짧은 PCB를 사용합니다. 이 더 짧은 PCB는 또한 카드에서 전원 공급 요소의 배치가 다릅니다.

다른 참조 설계는 PCB가 약간 더 길고 12 핀 커넥터 대신 기존의 8 핀 전원 커넥터를 사용합니다. 이 레퍼런스 PCB는 RTX 3000 시리즈 GPU가있는 자체 그래픽 카드에서 AIB 파트너가 사용하도록되어 있습니다. Palit Gaming Pro RTX 3070은 Palit의 표준에 따라 디자인을 최적화하기 위해 여러 가지 조정을 통해이 참조 PCB 디자인을 사용합니다.

Palit Gaming Pro RTX 3070은 레퍼런스 PCB의 두 번째 변형을 사용합니다.

이제 카드 자체의 핵심부터 시작하여 PCB의 각 구성 요소를 개별적으로 분석해 보겠습니다.

GPU 다이

Nvidia GeForce RTX 3070 그래픽 카드는 Nvidia의 GA104-300-A1 GPU를 중심으로 사용하며 Palit Gaming Pro도 예외는 아닙니다. GA104는 RTX 3080과 RTX 3090 모두에서 발견되는 GA102와는 다른 다이입니다. 일반적으로 다이의 수가 적을수록 GPU가 더 빠릅니다. 이것은 RTX 3070 내부의 GA104 다이가 느리다는 것을 의미하지 않으며 실제로 매우 빠른 실리콘 조각입니다. 이는 삼성의 8nm 공정 노드를 사용하여 제조 된 Nvidia의 새로운 Ampere 아키텍처를 기반으로합니다.

RTX 3070을 구동하는 Nvidia GA104 다이.

GA104의 다이 크기는 392mm입니다.2그리고 그것은 무려 1 억 7,400 만 개의 트랜지스터를 가지고 있습니다. Nvidia의 GA104 GPU에는 블록 당 128 개의 CUDA 작업이있는 46 개의 GPU 컴퓨팅 유닛이 있습니다. GPU는 184 개의 텍스처 유닛과 96 개의 ROP 유닛으로 하늘 높이 5888 개의 CUDA 코어를 포함합니다. GPU에있는 원시 컴퓨팅 코어 외에도 Nvidia는 게임에서 실시간 레이 트레이싱 기능을 가속화하는 데 도움이되는 46 개의 RT 코어를 추가했습니다. 이 기사 . 또한 GPU에는 184 개의 Tensor 코어가있어 Nvidia의 DLSS (Deep Learning Super Sampling) 기술과 같은 딥 러닝 및 AI 계산을 지원합니다.

전반적으로 Nvidia는 원시 래스터 화 성능, DLSS 성능 또는 실시간 레이 트레이싱과 같은 현대 게임의 모든 측면을 대상으로하는이 GPU에서 매우 견고한 패키지를 제공했습니다.

VRAM

이 카드에는 8GB의 GDDR6 SDRAM이 있으며 PCB 전면의 8 개 칩에 있습니다. 자세히 살펴보면 메모리 칩에 삼성의 양산 GDDR6 메모리 모듈 인 부품 번호 K4Z80325BC-HC14가 표시됩니다. 실제로 Palit Gaming Pro RTX 3070 내부의 메모리 칩은 삼성에서 제공했지만 RTX 3070의 모든 변형에 해당하는지 확실하지 않습니다.

삼성은 Palit Gaming Pro RTX 3070 용 GDDR6 모듈을 제공했습니다. – 이미지 : Samsung

GDDR6 메모리 칩은 14000Mhz의 공칭 작동 주파수에서 효과적으로 설계되었습니다. GDDR6은 256 비트 버스와 결합되어 카드의 총 대역폭을 448GB / s로 가져옵니다. PCB 자체를 자세히 살펴보면 PCB에 추가 모듈을위한 공간이없는 것처럼 보이므로 동일한 GA104 GPU와 결합 된 더 많은 VRAM이있는 RTX 3070Ti의 가능성은 희박 해 보입니다. Nvidia는 3070Ti SKU에서 메모리 크기를 늘리려면 완전히 새로운 GPU 코어를 설계해야 할 것 같습니다.

삼성의 GDDR6 메모리 모듈

VRM 및 전력 공급

Palit Gaming Pro RTX 3070의 전원 공급 시스템은 Nvidia의 Founder ’s Edition RTX 3070보다 다소 낫기 때문에 우리의 기대를 뛰어 넘었습니다. Nvidia RTX 3070 FE의 총 전력 단계 수는 11 개이며,이 중 9 개 단계는 GPU 전용이고 2 개 단계는 VRAM 전용입니다. Palit Gaming Pro RTX 3070에서는 총 단계 수가 12 개로 증가했으며,이 중 10 개 단계는 GPU 전용이고 2 단계는 GDDR6 메모리 전용입니다.

여기서 GPU의 전력 공급 회로는 녹색으로 강조 표시되고 메모리의 전력 공급 회로는 파란색으로 강조 표시됩니다.

10 + 2 위상 전력 설계

이 PCB의 전원 공급 회로에는 위상 배가 없습니다. 두 개의 uPi Semiconductor PWM 컨트롤러는 uP9512R (최대 8 단계 제어 가능) 및 uP1666Q (2 단계 용으로 설계됨) 인 GPU 전원 회로를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 두 컨트롤러는 모두 PCB 뒷면에 있습니다.

GPU의 VRM 어셈블리

PCB 뒷면을 분석하는 동안 GDDR6 메모리 칩의 2 상 전력을 제어하는 ​​uS5650Q (uPI) PWM 컨트롤러가 있습니다.

uS5650Q (uPI) PWM 컨트롤러 – 이미지 : IXBT

GPU 전력 변환기는 모든 Nvidia 비디오 카드에 표준 인 DrMOS 트랜지스터 어셈블리를 사용합니다. 이 경우 AOZ5311NGI (Alpha 및 Omega Semiconductor)이며 각 제품의 정격은 최대 50A입니다.

DrMOS 트랜지스터 어셈블리 – 이미지 : IXBT

메모리 칩 전력 변환기에 사용되는 다른 MOSFET 세트가 있으며 Sinopower의 SM7342EKKP 장치입니다. 이들은 N 채널 다양성입니다.

SM7342EKKP MOSFET – 이미지 : IXBT

카드의 백라이트는 PCB 전면에있는 고유 한 Holtek HT50F2241 컨트롤러에 의해 제어됩니다.

Holtek HT50F52241 컨트롤러 – 이미지 : IXBT

파워 커넥터

Palit Gaming Pro RTX 3070의 PCB는 보드의 오른쪽 상단에있는 2x8 핀 커넥터를 사용하여 구성 요소에 전원을 공급합니다. 이 접근 방식은 RTX 3000 시리즈 Founder ’s Edition 카드에있는 Nvidia의 새로운 12 핀 커넥터보다 훨씬 낫고 실행 가능하다고 간주됩니다. 현재 사용 가능한 전원 공급 장치와 호환되지 않을뿐만 아니라 시스템의 케이블 관리를 완전히 망친 카드 앞면에 걸려있는보기 흉한 어댑터를 처리해야합니다.

Palit Gaming Pro RTX 3070의 2x8 핀 전원 커넥터는 카드가 필요한 경우 거의 300 와트의 전력을 소비 할 수 있음을 의미하며, 이는 카드에 실제로 필요한 전력보다 훨씬 높습니다. 테스트에서 Gaming Pro RTX 3070의 최대 전력 소모량은 234 와트로 카드가이 솔루션으로 사용할 수있는 300 와트보다 훨씬 낮습니다. 그래도 오버 클럭킹 중에 여분의 파워 헤드 룸이 유용 할 수 있기 때문에 2x8 핀 전원 커넥터를 포함하는 것은 Palit의 좋은 단계입니다.

Palit Gaming Pro RTX 3070의 PCB는 PCB의 오른쪽 상단에있는 2x8 핀 전원 커넥터를 사용합니다.

열 인터페이스 재료

Palit은 열을 효율적으로 전달하기 위해 PCB 구성 요소와 냉각기 사이에 많은 수의 열 인터페이스 재료를 선택했습니다. 열 패드를 떼어 낸 경우 다시 적용하거나 교체하기 쉽도록 열 패드가 적용된 위치를 아는 것이 중요합니다. 우선, GPU 다이 자체와 니켈 도금 쿨러 사이에 열 페이스트 층이 있으므로 재 조립 전에 열 페이스트를 다시 도포하는 것을 잊지 마십시오.

열 패드는 여러 개가 있습니다. PCB의 GDDR6 메모리 칩에 따라 배치 된 3 개의 넓은 열 패드가 있습니다. 열 패드 중 하나는 GPU의 오른쪽에 있고 GPU 코어의 상단과 하단에 하나가 있습니다. 또한 PCB의 I / O 플레이트를 향한 두 개의 길고 얇은 열 패드가있어 VRM 구성 요소를 냉각시킵니다. 다른 열 패드는 PCB의 커패시터와 같은 특정 구성 요소와 접촉하도록 전략적으로 배치됩니다. 열 패드의 정확한 배치는이 참조 사진에서 볼 수 있습니다.

PCB와 쿨러의 열 패드 배열.

PCB 뒷면

PCB 뒷면에는 아직 논의하지 않은 주목할만한 기능이나 구성 요소가 없습니다. 우리는 일반적으로 PCB 뒷면에 열 패드를 표시하여 PCB와 백 플레이트 사이의 열 인터페이스 재료 역할을 할 수 있습니다. 이러한 방식으로 PCB의 잔류 열은 열 확산기로 백 플레이트를 사용하여 방산 될 수 있습니다.

PCB와 백 플레이트의 뒷면.

이 구현은 백 플레이트가 플라스틱으로 만들어져 열 방출 능력이 거의 또는 전혀 제공되지 않기 때문에 Gaming Pro RTX 3070에서 Palit에 의해 채택되지 않았습니다. RTX 3070은 일반적으로 PCB 내부에 적은 양의 잔류 열이 축적되는 전력 효율적인 GPU이기 때문에 이는 큰 영향을 미치지 않습니다. Gaming Pro RTX 3070의 방대한 쿨러는 자체적으로 열 전달과 소산을 잘 처리합니다.

Nvidia의 레퍼런스 PCB와 비교

Palit Gaming Pro RTX 3070의 PCB를 Nvidia RTX 3070 Founder ’s Edition 내부의 참조 PCB와 비교하는 것은 매우 흥미 롭습니다. 관찰자에게 가장 먼저 눈에 띄는 것은 FE PCB의 작은 크기입니다. Nvidia는 FE RTX 3070 카드에서 매우 짧은 PCB를 선택했으며, 이는 자체 Founder ’s Edition 카드를위한 2 팬 디자인을 달성하는 데 도움이되었습니다. RTX 3070 FE의 PCB는 Palit Gaming Pro (10 + 2)에 비해 전력 스테이지 수가 적고 (9 + 2) 전원 커넥터의 위치도 상당히 다릅니다.

우리가 이미 알고 있듯이 두 PCB 사이에는 많은 유사점이 있습니다. Palit은 Gaming Pro RTX 3070 용 맞춤형 PCB를 설계하지 않고 RTX 3070 용 Nvidia 레퍼런스 PCB 설계 2 개 중 하나를 사용했습니다. Nvidia가 다른 모든 AIB와 다른 PCB를 선택한 주된 이유는 다음과 같습니다. 12 핀 커넥터의 요구 사항. AIB는 모두 기존의 8 핀 전원 커넥터를 사용하므로 더 긴 PCB를 사용할 수있는 옵션이 있지만 두 번째 PCB 디자인도 모든 RTX 3000 시리즈 그래픽 카드에 구현 된 플로우 스루 디자인으로 인해 매우 짧습니다. .

평결

그래픽 카드 내부의 PCB 구성 요소 분석을 기반으로 구매 결정을 내려서는 안되지만 Palit Gaming Pro RTX 3070은 이와 관련하여 실망하지 않습니다. 오히려 우리는 빌드 품질과 PCB의 구성 요소 선택에 깊은 인상을 받았습니다. GPU를위한 추가 전원 단계 추가 및 Palit 카드를 Nvidia RTX 3070 FE에 대한 강력한 경쟁자로 만드는 기존 2x8 핀 전원 커넥터 사용과 같은 미묘한 개선 사항이 많이 있습니다.

그래픽 카드 재고가 가증 스럽기 때문에 잠재적 구매자가 RTX 3070의 Founder ’s Edition 모델을 조만간 손에 넣지 못할 가능성이 큽니다. Palit Gaming Pro RTX 3070의 PCB 부품 품질과 대형 트리플 팬 쿨러는 Nvidia의 Founder ’s Edition RTX 3070에 대한 매우 적합한 대안입니다.