Roter Teufel mit Übergewicht: Powercolor RX Vega64 Red Devil im Test

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Platinen-Layout

Zwar weicht auch Powercolor auf den ersten Blick von AMDs Referenz-Layout etwas ab, aber die wichtigsten Bereiche wurden beim Layout trotzdem fast 1:1 übernommen. Lediglich für den zweiten BIOS-Chip und den LED-Block samt DIP-Schalter wurde die Platine nach oben hin faktisch etwas „verlängert“.

Powercolor setzt somit ebenfalls auf 6 Phasen mit Doubling, so dass sich insgesamt 12 Spannungswandler für die VDDC und eine Phase für den Speicher ergeben (MVDD). Die Erzeugung der weiteren Hilfsspannungen zeigt das Schema ebenfalls. Auch bei den Komponenten hat Powercolor weitgehend das übernommen, was AMD bei der Referenz umgesetzt hat. Auf die Unterschiede gehen wir gleich noch ein.

Auf der Rückseite sehen wir, neben dem sehr eng bestückten Sockel des Packages, als augenscheinlichsten Part den PWM-Controller und weitere Komponenten wie die Doubler-Chips, die SMD-Kondensatoren für die Glättung und weitere aktive sowie passive Komponenten.

Powercolor setzt auf insgesamt zwei externe 8-Pin-Buchsen für die Spannungsversorgung. Da der Mainboard-Slot laut unserer Messungen ca. 23-26 Watt maximal liefert, müssen diese beiden Anschlüsse somit also den Rest stemmen. Wie viel das ist, sehen wir später noch.

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 weiter 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 im Schema oben als VDDC-Block sehen. Wir zählen 12 Spannungswandlerkreise und nicht sechs. Da aber nur sechs echte Phasen erzeugt werden, doppelt man jede dieser Phasen, um die Last auf zwei Wandlerkreise pro Phase aufteilen zu können.

Für dieses sogenannte Doubling kommen insgesamt sechs IR3598 zum Einsatz, die sich ja auf der Rückseite der Platine befinden (wir erinnern uns). In IR-Aufnahmen kann man zudem gut erkennen, wie der PWM-Controller im Idle die Last zwischen den einzelnen Phasen hin- und herschiebt, um die Effizienz zwar durch die Verwendung nur einer Phase steigern zu können, aber im Gegenzug auch eine mögliche und einseitige Überlast einer dauerbelasteten Einzelphase zu umgehen. Da die Platinen sehr ähnlich sind haben wir dafür noch einmal das Video aus dem Test der Vega Frontier Edition:

Die eigentliche Spannungswandlung eines jeden der zwölf Wandlerkreise übernehmen ein IRF6811 auf der High-, sowie ein IRF6894 auf der Low-Side, der zudem noch die benötigte Schottky-Diode enthält. Bei beiden handelt es sich um bereits früher von AMD verwendete HEXFETs von International Rectifier.

Bei den Spulen setzt Powercolor für den VDDC- als auch den Eingangs-Bereich auf akzeptable und vergossene Ferritkernspulen in einem Bechergehäuse aus Kompositmaterial. Für die LC-Glieder im VDDC-Bereich müssen (wie bei AMDs Referenz) die190 nH reichen, die Kappung der Spitzen an den beiden externen 12V-Versorgungsanschlüssen fällt mit 560 nH pro Spule hingegen recht großzügig aus.

Spannungsversorgung des Speichers (MVDD)

Wie bereits kurz erwähnt, wird auch die eine Phase für den Speicher vom IR35217 mit bereitgestellt. Eine Phase reicht völlig aus, da der Speicher deutlich genügsamer ist. Der Gate-Driver CHL815 befindet sich wieder auf der Platinenrückseite, während für die Spannungswandlung ein NTMFD 4C85M von ON Semiconductor eingesetzt wird. Dieser Dual N-Channel MOSFET realisiert sowohl die High-, als auch die Low-Side.

Interessant ist auch, dass Powercolor ebenfalls generell auf alle Becher-Kondensatoren verzichtet und nur noch auf flache SMD-Caps setzt. Die etwas geringere Kapazität gleicht man aus, indem man zwei dieser Caps einfach parallelschaltet und dafür meist auch die Rückseite der Platine mit nutzt. Eine sinnvolle Entzerrung der thermischen Hotspots und eine großflächigere Wärmeabfuhr haben zudem noch den netten Nebeneffekt, dass man auch schon mal eine Temperaturklasse niedriger einsteigen und damit auch Kosten sparen kann. Das wiederum freut dann die Finanzabteilung sicher in gleichem Maße.

Die Spule fällt diesmal mit 220 nH etwas größer aus. Noch größer sind mit 820 nH hingegen die Spulen für die deutlich langsamer taktenden Wandler der anderen Teilspannungen, die allerdings auch deutlich geringere Stromstärken stemmen müssen (siehe grüne Markierungen auf dem Schema oben).

Weitere Spannungswandler

Die Erzeugung von VDDCI 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. Außerdem existiert auf der Frontseite auch noch eine 1,8V-Source (TTL, GPU GPIO). Diese drei Spannungswandler sind nahezu identisch bestückt und setzen dafür auf einen MPQ8633, einen Synchronous Step-Down Converter von MPS.

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. Auffällig sind auch noch die Dual-BIOS-Chips 25Q20xx von Giantec, bei denen es sich um einen doppelten SPI Flash-Chip handelt. Den passenden Switch hat Powercolor nebst zweitem Chip in dem verlängerten, oberen Bereich der Platine platziert.

Unterhalb der GPU findet man auch noch den APL5620 von Anpec für die VPP. Dieser Ultra-Low-Dropout-Chip erzeugt die sehr geringe Spannung für den PLL-Bereich (Phase Locked Loop, im Schema oben als lila Bereich gekennzeichnet).

Mit dem HC238A von ON Semiconductor als De-Multiplexer realisiert man das „Mausekino“ für die LED-Leiste, welche die Auslastung der Spannungsversorgung anzeigt. Nettes Gimmick, aber in der Intensität durchaus auch fast schon störend. Vor allem nachts. Allerdings hat man einen weiteren DIP-Schalter als Option, um alle komplett abzudunkeln.