Spotřeba Gainward RTX 4090 PHANTOM GS 24G
Spotřeba (příkon) rozhodně patří k těm vůbec nejdůležitějším provozním vlastnostem grafických karet. Spotřeba u grafické karty totiž není jen o tom, kolik „propálíte“ proudu při hraní počítačových her či jiných graficky náročných činnostech, což se projeví ve vašem pravidelném vyúčtování elektřiny, ale má také přímý vliv na technické požadavky vašeho PC. Se spotřebou totiž rostou úměrně také požadavky na výkon zdroje napájení vašeho počítače (PSU) a zapomenout nesmíme ani na zvýšené nároky na odvětrávání počítačové skříně.
Jak se měří spotřeba grafických karet?
VGA a odběrná místa
Měření spotřeby grafických karet není až tak jednoduchou záležitostí, jak by se na první pohled mohlo zdát. Problém spočívá v tom, že grafické karty nejsou napájeny jen z jednoho jediného místa, ale hnedle z několika najednou. Zatímco ty nejméně výkonné grafické karty si vystačí se základním napájením přes sběrnici PCI Express (PEG - PCI Express Graphics), která přes dvě nezávislé větve 3.3V a 12V může dodat grafické kartě maximálně 75W (respektive 66 W na větvi PEG 12V), výkonnější grafické karty potřebují energie mnohem více. Ty pak krom napájení přes PEG musejí využívat ještě další pomocné zdroje napájení, a to pomocí 1-3 napájecích konektorů PCIe 12V (6-pin / 8-pin / 12-pin), přes které by nemělo být dodáváno více jak 150 W při 12,5 A u 8-pin konektoru, respektive 75 W a 6,25 A u 6-pin konektoru. Znamená to tedy, že spotřebu grafické karty musíme měřit minimálně na dvou a maximálně pak na pěti odběrných místech najednou podle toho, kolika pomocnými napájecími konektory daná grafická karta disponuje. Jednotlivé větve napájení pak nesou označení PEG 3.3V, PEG 12V, PCIe 12V (konektor 1-3).
Měření špičkových odběrů (Peak)
Měření špičkové spotřeby a proudu na jednotlivých odběrných místech je prováděno pomocí měřících senzorů Voltage/Current Bricklet 2.0 společnosti TinkerForge s přesností 0,5%. Pokud není v článku uvedeno jinak, pak senzory jsou nastaveny na odečítání hodnot napětí/proud/spotřeba v intervalu 1,1ms (sampling) a za výslednou hodnotu je brán průměr ze 4 takto zaznamenaných vzorků (Low-pass filter). Zjednodušeně řečeno, vynesené hodnoty v grafech tedy představují průměrnou hodnotu napětí/proudu/spotřeby v časovém intervalu 4,4 ms.
Špičková spotřeba
Pro měření spotřeby grafických karet a jejich špičkových odběrů využívám nástroj MSI Kombustor, který grafické karty vytěžuje spojitou a téměř konstantní zátěží. Po jeho spuštění nechám grafickou kartu nejdříve zahřát na její běžnou pracovní teplotu, následně pak po dobu 60 sekund měřím spotřebu na všech napájecích větvích grafické karty nástrojem PowerTracker. Kromě spotřeby pak ještě zaznamenávám hodnoty proudu, který prochází přes napájecí větev PEG 12V a který by podle specifikací PCI-SIG neměl překročit hranici 5.5 A.
Jedním ze zdrojů napájení, který je v souladu s PCIE GEN 5 a disponuje tedy novým konektorem 12VHPWR je například UD1000GM PG5 z nabídky společnosti GIGABYTE, který disponuje výkonem 1000 W s certifikací 80 Plus GOLD.
Podobně jako u ostaních grafických karet GeForce RTX 4090, také u Gainward RTX 4090 PHANTOM GS 24G je napájení koncipováno tak, aby splňovalo nejnovější specifikace PCIE GEN 5, která zavádí napájení pomocí nového 16pinového (12+4) konektoru (12VHPWR) a která vyžaduje také kompatibilní zdroje napájení označené jako PCIE GEN 5. Přes tento konektor pak může procházet až 600 W. Ačkoliv takový zdroj k dispozici již mám (Gigabyte UD1000GM PG5), k měření spotřeby jsem nakonec využil svůj současný zdroj v kombinaci s přibalenou redukcí 16-pin/4x 8-pin. Myslím totiž, že při současném nedostatku zdrojů PCIE Gen5 to bude asi nejčastější využívané zapojení GeForce RTX 4090. Jak tedy grafická karta Gainward RTX 4090 PHANTOM GS 24G dopadla? Pojďme se nejdříve podívat na rozložení příkonu mezi jednotlivé odběrné větve grafické karty.
| |
Místo odběru |
Označení |
Ø Odběr
(PL 100 %) |
Ø Odběr
(PL 111 %) |
| 1 |
PCI Express Slot |
PEG 3.3 V |
0,06 W |
0,06 W |
| 2 |
PCI Express Slot |
PEG 12 V |
9 W |
9 W |
| 3 |
PCIe konektor (12VHPWR) |
PCIe1 12 V |
470 W |
515 W |
| ∑ |
|
479 W |
524 W |
Jak můžete vidět, průměrná spotřeba na jednotlivých odběrných místech se v limitech specifikací PCI SIG drží i po navýšení limitu spotřeby na 111 %. Přes "silovou" větev PEG 12V protéká méně než 66 W a i 16pinový konektor pomocného napájení má k hranici 600 W rezervu. Menší problém však může nastat v případě, když využíváte přibalenou redukci 16-pin/4x 8-pin a zvednete limit spotřeby na maximum. Přes každý kabel PCIe totiž prochází v průměru o něco více jak 160 W, tedy o něco více, nežli by správně mělo (150 W). Nemějte ale strach, samotný napájecí kabel PCIe se třemi aktivními vodiči by měl přenést nějakých 300 W (přesněji 288 W) a tak tam nějaká dostatečná rezerva ještě je. Samozřejmě, pořídíte-li si nový zdroj splňující specifikace PCIE GEN 5, který bude disponovat novým 16pinovým 12VHPWR konektorem pro GPU, vše bude v naprostém pořádku. Pojďme se nyní pojďme podívat na špičkové odběry.
Power draw
Pokud se jedná o špičkový odběr grafické karty Gainward RTX 4090 PHANTOM GS 24G, pak ten je opravdu vysoký a měli byste počítat s hodnotou kolem 500 W (při OC pak 540 W) a zohlednit to také při volbě zdroje napájení (PSU). Ten by pak měl mít dostatečný výkon nejen pro potřeby samotné grafické karty, ale také pro váš procesor, zbytek systému a zapomenout nesmíte ani na nějakou tu rezervu. Doporučený PSU o výkonu minimálně 1200 W je dle mého zbytečně výkonný a bohatě vám postačí PSU o výkonu 1000 W. Pokud nebudete nijak bláznit s Power limitem grafické karty, klidně byste si mohli vystačit i se zdrojem o výkonu "jen" 850 W.
PŘIPOJENÍ GRAFICKÉ KARTY
Co se týká připojení napájení grafické karty, pak máte na výběr následující. Buďto si pořídíte nový zdroj s podporou PCIE GEN 5, který již disponuje novým 16pinovým konektorem 12VHPWR a budete za vodou, nebo můžete využít svůj stávající zdroj v kombinaci s přibalenou redukcí 16-pin/4x 8-pin.
V takovémto případě však ale pro jistotu vždy zapojte každý 8-pin konektor redukce k samostatnému napájecímu kabelu PCIe! Platí také, že pokud nepřipojíte všechny 4 konektory na redukci, maximální limit spotřeby grafické karty bude 450 W a vy ho nebudete moci navýšit na 500 W.
PEG current
Podíváme-li se na hodnoty proudu, který protéká přes „silové“ napájení sběrnice PEG 12V, pak je zde vše v pořádku a proud se drží pod hranicí 5,5 A i po navýšení limitu spotřeby ve více jak uctivé vzdálenosti. Jak patrno, přes PEG 12 V protéká opravdu jen minimální výkon a prakticky veškerý příkon jde přes 16pinový konektor pomocného napájení (12VHPWR). Nebudete tak potřebovat základní desky s bůh ví jak výkonnou napájecí kaskádou.
Spotřeba v nečinnosti (Idle)
Měření spotřeby grafické karty Gainward RTX 4090 PHANTOM GS 24G bylo prováděno nástrojem PowerTracker při stavu nečinnosti (Idle) na ploše Windows 10. Nejdříve jsem změřil spotřebu samotné grafické karty při zapojeném jediném monitoru s rozlišením 3840x2160/60Hz přes DisplayPort, následně jsem pak přes další DisplayPort zapojil druhý monitor s rozlišením 1920x1080/144Hz a opět zaznamenal příkon grafické karty. Výsledky byly následující:
| Měření |
Monitor 1 (DP) |
Monitor 2 (DP) |
VGA |
Systém |
| 1 |
3840x2160/60Hz |
- |
30 W |
96 W |
| 2 |
3840x2160/60Hz |
1920x1080/144Hz |
42 W |
109 W |
| Rozdíl |
|
12 W |
13 W |
Sumarizace spotřeby
| Spotřeba Gainward RTX 4090 PHANTOM GS 24G |
| Nečinnost (Idle) |
VGA |
System |
|
| 1x monitor |
30 W |
96 W |
|
| 2x monitor |
42 W |
109 W |
|
| Přehrávání videí |
VGA |
System |
CPU |
| Přehravač Windows 10, 4K UHD, kodek AV1 |
38 W |
116 W |
27 W |
| Hry |
VGA |
System |
CPU |
| 3DMark Time Spy Stress Test |
441 W |
602 W |
74 W |
| Dying Light 2 (3840x2160p) |
406 W |
601 W |
105 W |
| God of War (3840x2160p) |
441 W |
635 W |
98 W |
| Cyberpunk 2077 (3840x2160p) |
414 W |
610 W |
103 W |
| Horizon Zero Dawn (3840x2160p) |
366 W |
570 W |
114 W |
| Red Dead Redemption 2 (3840x2160p) |
384 W |
583 W |
111 W |
| The Division 2 (3840x2160p) |
449 W |
655 W |
111 W |
| MSI Kombustor (Power Limit 100 %) |
AVG |
PEAK |
PCI SIG |
| VGA Power Total |
479 W |
498 W |
|
| PEG Power Total |
9 W |
9 W |
|
| PEG 12V Power |
9 W |
9 W |
|
| PEG 12V Current |
0,7 A |
0,7 A |
|
| Konektor PCIe 16-pin (12V) |
470 W |
489 W |
|
| MSI Kombustor (Power Limit 111 %) |
AVG |
PEAK |
PCI SIG |
| VGA Power Total |
524 W |
542 W |
|
| PEG Power Total |
9 W |
9 W |
|
| PEG 12V Power |
9 W |
9 W |
|
| PEG 12V Current |
0,7 A |
0,8 A |
|
| Konektor PCIe 16-pin (12V) |
515 W |
533 W |
|
* Naměřené hodnoty příkonu jsou mnohdy závislé na použitých ovladačích grafických karet (měřeno s GeForce 521.90).