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Test : le circuit d’alimentation de la RTX 2080 Ti FE décrypté

1 : Structure

Quels bénéfices ?

Nous avons été assez élogieux sur la qualité d’alimentation des nouvelles Founders Edition, nous allons donc pouvoir ici vous montrer vraiment pourquoi.

Pourquoi est-ce « smart » ?

Le contrôleur PWM uP9512P de notre échantillon de test permet une tension de sortie programmable et dynamique, pour ajuster la tension en fonction de la charge exigée. Il est parfait pour ce type d’utilisation. Il est en plus compatible avec le système Open Voltage Regulator Type 4i+ avec fonction PWMVID de NVIDIA. En entrée, le PWMVID est traité et filtré pour déterminer une tension de référence avec une grande précision.

L’autre avantage, c’est la gestion matérielle d’ajustement en temps réel du nombre de phases actives en fonction de la charge. Rien de bien nouveau (c’est déjà ce qui se fait sur les cartes mères haut de gamme, par exemple), mais cette technique a été grandement améliorée au fil du temps. Pour ce type de contrôle, il est inutile d’avoir un très grand nombre de phases, mais simplement d’en coordonner finement 8, en les éteignant en fonction de la charge.

Quand la charge est faible, les trois phases à SPS unique sont parfaites pour gérer l’alimentation de manière très précise. La consommation des RTX est toutefois élevée au repos à cause du contrôleur NVLink, qui reste actif. Un problème qui pourrait être corrigé par une mise à jour de firmware, ou même dans les pilotes des cartes. A priori, cela n’a rien à voir avec l’alimentation VDCC. Le SMBus intégré offre ensuite suffisamment de souplesse pour optimiser les performances et l’efficacité de la carte. Notez que le contrôleur PWM est spécialement compatible avec les Smart Power Stage dont nous parlions, ce qui est aussi très important.

Image 1 : Test : le circuit d'alimentation de la RTX 2080 Ti FE décrypté

Les SPS sont des FDM 3170 de ON Semiconductor, et sont en fait des MOSFET PowerTrench intégrant tout en leur sein (diode de Schottky, gate driver, en high side et low side). Leur côté « Smart » vient du fait qu’ils peuvent désormais fournir des informations précises sur le courant (iMON) et les températures (TMON), en temps réel et avec une haute résolution de capture. Voilà pourquoi ces derniers doivent absolument pouvoir communiquer avec le contrôleur PWM, et qu’un doublement classique de phase par doubleur est impossible.

Une alimentation plus propre

Image 2 : Test : le circuit d'alimentation de la RTX 2080 Ti FE décrypté

NVIDIA avait annoncé des variations de charge électrique beaucoup moins importante pendant sa présentation, c’est ce que nous allons tester précisément ici en comparant l’alimentation de la RTX 2080 Ti avec celle de GTX 1080 Ti. Commençons par la fréquence de fonctionnement des phases (switching frequency). D’après nos mesures, les deux cartes sont à 300 KHz dans ce domaine, sans aucun doute possible. Cette fréquence n’a donc pas d’influence dans l’amélioration de l’alimentation des cartes. Notez que les deux contrôleurs PWM peuvent gérer une fréquence d’opération beaucoup plus élevée dans leurs caractéristiques, mais pas ici.

Pour bien faire la comparaison, nous avons overclockée la GTX 1080 Ti pour qu’elle atteigne la même consommation que la RTX 2080 Ti dans le jeu The Witcher 3, soit 280 W environ. Nous avons alors observé des pics à 442 W avec la GTX 1080 Ti. On peut voir sur le graphique de mesure que l’alimentation est un peu en « mode panique », avec des grosses variations : presque 348 W entre les creux les plus bas et les pics les plus élevés ! Un écart qui ne peut que s’agrandir si on augmente l’overclocking.

Image 3 : Test : le circuit d'alimentation de la RTX 2080 Ti FE décrypté

Image 4 : Test : le circuit d'alimentation de la RTX 2080 Ti FE décrypté

Avec les nouveaux circuits d’alimentation de la RTX 2080 Ti, les choses vont nettement s’améliorer. Le graphique suivant montre la même charge sur cette nouvelle carte. On constate d’abord que la fréquence de contrôle et de réaction de l’alimentation augmente nettement. La panique n’est plus : toujours pour une valeur moyenne de 280 W, l’écart entre les valeurs hautes et basses se réduit drastiquement à 246 W, soit 111 W de moins ! Le pic de consommation le plus élevé est inférieur de 50 W (377 W). Un excellent progrès.

Encore perfectible ?

La carte doit maintenant corriger sa consommation minimale trop élevée à cause de son contrôleur NVLink. On espère que ce sera possible. D’après nos informations, il existe aussi un problème de bref pic de consommation beaucoup trop élevé observé en laboratoire, dans des conditions extrême. Un problème que ne connaîtront pas les utilisateurs classiques, mais sur lequel NVIDIA est actuellement en train de travailler. Dernier détail : l’overclocking des cartes RTX pourrait être assez frustrant, au delà du scanner automatique. Pour casser les limites très verrouillées des cartes, surtout pour la tension chez Turing, il faudra non seulement faire des modifications matérielles, mais aussi impérativement se munir d’un BIOS spécial. On vous en dira plus bientôt !

Sommaire :

  1. Structure
  2. Quels bénéfices ?