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Gainward RTX 2080 Phantom GLH im Test – Vernunftkarte hinter Gittern | igorsLAB

Tear Down und Platinenanalyse

Gainward setzt für diese Karte von Anfang an auf ein echtes Eigendesign, übernimmt aber einige Layoutdetails bei der Spannungsversorgung vom Referenzdesign. Keine Besonderheit sind die zwei ATX-Spannungsversorgungsanschlüsse. Diese sind, wie auch die 12V-Schiene des Mainboard-Slots mit einer 20A-Schmelzsicherung versehen worden.

Somit führen zwei echte Rails von den Buchsen zur Platine. Diese beiden Rails, sowie auch die Speisung aus dem Mainboard-Slot, wurden jeweils noch einmal mit einer 1μH-Spule für die Glättung möglicher Spikes versehen und führen über jeweils einen eigenen Shunt für die Überwachung des Stromflusses.

Beginnen wir mit dem interessantesten Teil! Der neue uP9512P wird als 8-phasiger PWM-Controller eingesetzt, der speziell für die Bereitstellung hochpräziser Ausgangsspannungssysteme für GPUs der neuesten Generation entwickelt wurde. Der uP9512P verfügt über programmierbare Ausgangsspannungs- und Aktivspannungs-Positionierungsfunktionen, um die Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Laststrom einzustellen, so dass er optimal für einen guten Laststromübergang positioniert ist.

Der uP9512 unterstützt NVIDIA Open Voltage Regulator Typ 4i+ mit PWMVID-Funktion. Der PWMVID-Eingang wird gepuffert und gefiltert, um eine sehr exakte Referenzspannung zu erzeugen. Die Ausgangsspannung wird dann präzise auf den Referenzeingang geregelt. Die integrierte SMBus-Schnittstelle bietet genug Flexibilität, die Leistung und Effizienz zu optimieren und auch die passende Software anzubinden. Der Controller unterstützt auch neue Smart-Power-Stage-Chips (SPS). Passende SPS liefern dann sehr genaue Informationen über z.B. Ströme (IMON) und Temperaturen (TMON).

Eine Eigenschaft des uP9512P ist die direkte parallele Anbindung mehrerer Spannungswandlerkreise ohne die üblichen Doubler, da auf Grund der notwendigen direkten Kommunikation mit den SPS keine Doubler-Chips verwendet werden können. Wir zählen insgesamt 10 Spannungswandler-Kreise für die GPU, die als Einzelphasen so nicht sinnvoll wären. Gedoppelt wären es im einfachsten Falle nur fünf echte Phasen, was ebenfalls keinen Sinn ergäbe. Da man aber auf ein ordentliches 8-Phasen-Design setzt, sind hier zwei Phasen doppelt angebunden und vier weitere einfach. Die beiden Phasen für den Speicher werden von einem weiteren uP9512P im 2-Phasen-Modus generiert.

Wer weitere Details zu dieser Art der Spannungsversorgung und den Verbesserungen bei Turing erfahren möchte, den verweise ich auf unseren Investigativ-Artikel „Nvidia GeForce RTX 2080 Ti – Interne Details zur Spannungsversorgung, abweichenden Komponenten und wo die Spikes geblieben sind!“, der immer eine Lektüre wert ist. Dort erfahrt Ihr auch mehr zu den neuen Smart Power Stages, die die herkömmlichen, einzelnen VRMs ersetzen. Die nachfolgende Tabelle enthält noch einmal die wichtigsten Komponenten:

GPU-Spannungsversorgung

PWM-Controller uP9512P
UPI Semiconductor
8-Phasen
Gate Driver nicht benötigt  
VRM 10x FDMF 3170
ON Semiconductor
Smart Power Stage
Spulen 10x „Magic“ Choke
Lenovo
220 mH Ferrite Choke

Speicher und -Spannungsversorgung

Module MT61K256M32
Micron
8x 8GB GDDR6 SGRAM-Modules
2 Channels x 256 Meg x 16 I/O
2 Channels x 512 Meg x 8 I/O
14Gb/s
PWM-Controller uP19512P
UPI Semiconductor
2 Phasen
VRM 2x FDMF 3170
ON Semiconductor
Smart Power Stage
  2x „Magic“ Choke
Lenovo
470 mH Ferrite Choke

Sonstige Komponenten

Controller HT32F52241
Holtek
8-Bit ARM Processor, RGB, Embedded Controller
 
BIOS 2x 25WP080
EEPROM
DUAL-BIOS-Solution
Switch DIP (BIOS Switch)
Shunts 1x Shunt pro 12v Scheine (3)
Spulen 1x Spule (Glättung)  pro 12V-Schiene (3)
Sicherungen 3x 20 Ampere (12V Rails)

Weitere Details

Sonstige
Merkmale
– 2x 8-Pin PCI-Express Anschlüsse zur Spannungsversorgung
– Filterspulen im Eingangsbereich

Kühler und Backplate im Detail

Der Kühleraufbau beinhaltet keine Geheimnisse. Zwei Lamellenbereiche sitzen auf einem massiven Heatsink, der mit einer Kupferplatte auf der GPU sitzt, der umlaufende Metallrahmen der Kühlerkonstruktion sorgt für eine aktive Kühlung des Speichers mittels dazwischenliegender Wärmeleitpads.

Insgesamt 5 dicke 8-mm-Heatpipe verteilen die Abwärme dann an die Kühlfinnen, wobei vier davon die Abwärme längsseitin bis hin zum Kühler-Ende transportieren, während eine Heatpipe umlaufend die Außenseite des Kühlblock oberhalb der GPU bedient. Gainward verwendet diesmal eine klassische Lüfteranordnung mit drei 8,5cm-Lüftern. Wie gut das funktioniert, sehen wir gleich noch.

Die gebrushte Backplate aus Aluminium kühlt den Speicher indirekt über Wärmeleitpads, die Pads für die VRM hätte man sich besser gespart, was dem Speicher sicher etwas zu Gute gekommen wäre.

Kühlsystem im Überblick
Art des Kühlers: Luftkühlung
Heatsink: Kupfer-Heatsink, GPU und Spannungswandler für die GPU
Kühlfinnen: Aluminium, horizontale Ausrichtung
engstehend
Heatpipes 5x 8mm Kupfer-Komposit, nicht vernickelt
VRM-Kühlung: 10 GPU-VRM über integrierten Heatsink
2 Speicher-VRM über integrierten Heatsink
RAM-Kühlung über Heatsink-Rahmen
Lüfter: 3x 8,5 cm Lüfter, 15 Rotorblätter
Nur BIOS 2 ist semi-passiv geregelt, sonst 800 U/min
Backplate Aluminium
Kühlfunktion

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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