Platinen-Layout
Sapphire weicht mit der kurzen Platine erheblich von AMDs Referenz-Layout der RX Vega ab, was auch das Nutzen von bereits existierenden Fullcover-Wasserkühlern unmöglich machen dürfte. Auch beim beliebten Raijintek Morpheus ist Ende Gelände, denn das bekommt man so nicht im Block weggekühlt. Sapphire nutzt ebenfalls 6 Phasen (aber hier ohne Doubler), so dass sich insgesamt sieben Spannungswandler-Kreise für die VDDC und eine Phase für den Speicher ergeben (MVDD). Doch Stopp! Wieso eigentlich sieben?
Sapphire setzt auf einen sogenannten Load-Balancer. Man speist insgesamt fünf der sechs GPU-Phasen (VDDC) aus dem beiden externen 8-Pin-Anschlüssen. Die sechste Phase wird jeweils über die externe Versorgung UND den Mainboardslot realisiert. Man nutzt also jeweils einen Regelkreis für die unterschiedliche Speisung der ersten Phase. Auf dieser liegt übrigens auch die Hauptlast im Idle und Niedriglast-Bereich. Zusätzlich wird auch die eine Phase für den HBM2 aus dem Mainboard-Slot gespeist.
Die Rückseite beherbergt ebenfalls eine Menge aktiver und passiver Bauelemente, jedoch bis auf die MOSFET-Treiber keine wirklich heißen Kandidatinnen.
Sapphire setzt auf insgesamt zwei externe 8-Pin-Buchsen. Da der Mainboard-Slot laut unserer Messungen keine 25 Watt in den Spitzen liefert, müssen diese beiden Anschlüsse somit also den Rest stemmen. Wie viel das nun genau ist, das sehen wir später.
Spannungsversorgung der GPU (VDDC)
Im Mittelpunkt steht, wie schon beim Referenzdesign, erst einmal der IR35217 von International Rectifier, ein Dual Output Digital Multi-Phase Controller, der sowohl die sechs Phasen für die GPU, als auch eine weitere Phase für den Speicher bereitstellen kann, auf die wir gleich noch zu sprechen kommen werden. Doch zurück zur GPU und damit zu dem, was wir gerade besprochen hatten. Wir zählen ja nämlich 7 Spannungswandlerkreise und nicht sechs. Da aber nur sechs echte Phasen erzeugt werden, kommt der nun erwähnte Load-Balancer zum Einsatz.
Auf der Platine finden wir insgesamt vier IR3598. Das interessante an diesen kleinen Chips ist, dass sie sowohl als Doubler-Chips (wie auf der Referenzplatine zur Ansteuerung von 2 Regelkreisen pro Phase) aber auch als reine MOSFET-Treiber genutzt werden können. Damit steuern drei dieser Dual-Treiber die insgesamt sechs aus dem externen PCIe gespeisten Phasen an), währen der vierte jeweils hälftig den Load-Balancer des siebenten Regelkreises und die eine Phase des Speichers bedient.
Für die VDDC-Phasen kommen jeweils ein IR6811 auf der High- und ein IR6894 auf der Low-Side zum Einsatz. Diese Dimensionierung ist absolut ausreichend, allerdings ergeben sich durch den Wegfall des Doublings auch intensivere Hotspots im VRM-Bereich. Doch das hat man ja clever gelöst (siehe Kühlung). Als Spule für den abschließenden, glättenden LC-Kreis, setzt Sapphire auf die üblichen gekapselten Ferritkernspulen, in diesem Fall mit 190 mH pro Regelkreis.
Spannungsversorgung des Speichers (MVDD)
Wie bereits kurz erwähnt, wird auch die eine Phase für den Speicher vom IR35217 mit bereitgestellt. Eine Phase reicht für die Karte völlig aus, da der Speicher deutlich genügsamer ist. Hier kommt ein einzelner 4C85N von ON Semiconductur zum Einsatz, über dessen Ansteuerung ich schon schrieb. Die Spule ist das übliche Butter-und-Brot-Modell mit 220 mH.
Weitere Spannungswandler
Die Erzeugung von VDDCI (Bild unten links) ist leistungsmäßig kein großer Posten, aber wichtig. Sie dient dem GPU-internen Pegelübergang zwischen dem GPU- und dem Speichersignal, quasi so etwas wie die Spannung zwischen dem Speicher und dem GPU-Kern auf dem I/O-Bus. Darüber hinaus erzeugt man noch eine konstante Quelle für 0,9 Volt (Bild unten rechts). Der Großteil dieser sehr ähnlich ausgeführten Spannungswandler befindet sich auf der Rückseite der Platine. Außerdem existiert auf der Frontseite auch noch eine 1,8V-Source (TTL, GPU GPIO) und unterhalb der GPU findet man noch den APL5620 von Anpec für die VPP. Dieser Ultra-Low-Dropout-Chip erzeugt die sehr geringe Spannung für den PLL-Bereich.
Damit wären wir dann auch schon fast durch, denn der Rest ist der übliche Standard. Auffällig sind nur noch der BIOS-Chips 25Q4, bei dem es sich um einen doppelten SPI Flash-Chip handelt. Den Switch liegt an der gewohnten Stelle an der Kartenoberseite. Im Eingangsbereich befindet sich jeweils eine Ferritkernspule mit 560 mH für die Eingangsfilterung, was ungemein hilft, die auftretenden Lastspitzen einschließlich der anfallenden Nebenprodukte von Netzteil abzublocken.
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