Spotřeba Inno3D RTX 4090 iCHILL X3 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. Nové 16pinové konektory 12VHPWR (PCIE Gen5) pak mohou přenášet až 600 W při 55 A. 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 podporuje 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 Inno3D RTX 4090 iCHILL X3 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 PCI 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/3x 8-pin. Myslím totiž, že při současném nedostatku zdrojů PCIE Gen5 to bude asi nejčastější využívané zapojení GeForce RTX 4090. Jak tedy grafická karta Inno3D RTX 4090 iCHILL X3 24G dopadla? Pojďme se nejdříve podívat na rozložení příkonu mezi jednotlivé odběrné větve grafické karty.
| |
Místo odběru |
Označení |
Ø Odběr
(PL 100 %) |
| 1 |
PCI Express Slot |
PEG 3.3 V |
0,03 W |
| 2 |
PCI Express Slot |
PEG 12 V |
9 W |
| 3 |
PCIe konektor (12VHPWR) |
PCIe1 12 V |
441 W |
| ∑ |
|
450 W |
Jak můžete vidět, průměrná spotřeba na jednotlivých odběrných místech se v limitech specifikací PCI SIG drží. Přes "silovou" větev PEG 12V protéká méně než 66 W a i 16pinový konektor pomocného napájení má k hranici 600 W velkou rezervu. Pojďme se nyní podívat podrobně na špičkové odběry grafické karty a proud protékající přes sběrnici PEG 12 V.
Kombustor:
Špičková spotřeba
Pokud se jedná o špičkový odběr grafické karty Inno3D RTX 4090 iCHILL X3 24G, pak byste měli počítat s hodnotou kolem 470 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 850 W by tedy měl dostačovat.
Kombustor:
Proud PEG 12 V
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.
| REKAPITULACE PLNĚNÍ PCI-SIG |
| MSI Kombustor (Power Limit 100 %) |
AVG |
PEAK |
Vyhovuje |
| VGA Power Total |
450 W |
466 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) |
441 W |
457 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/3x 8-pin.
V takovémto případě však ale pro jistotu vždy zapojte každý 8-pin konektor redukce k samostatnému napájecímu kabelu PCIe. Chybu však neuděláte, ani když první dva 8pinové konektory (počítáno od bracketu) připojíte pouze jedním kabelem se dvěma konektory, a poslední 8pinový konektor (s nejvyšší spotřebou) pak připojíte dalším samostatným kabelem. Platí také, že pokud nepřipojíte všechny konektory na redukci, počítač prostě nenastartuje. Zvolíte-li zapojení napájení grafické karty pomocí přibalené redukce, počítejte také s tím, že budete muset k šířce grafické karty připočítat ještě dalších 50 mm a počítat s tím při výběru počítačové skříně!
Na internetu můžete najít poměrně dost informací od majitelů grafických karet s konektorem 12VHPWR o jeho náhlém vyhoření. Na vině však převážně není samotný konektor 12VHPWR, ale montáž grafické karty do nevhodných (malých) počítačových skříní, při které dochází k příliš brzkému ohybu kabelů u těla konektoru (například přítlakem bočnice skříně), nebo také neúplným zastrčením 12VHPWR konektoru do grafické karty. Následkem toho dochází k nárůstu přechodového odporu. To je pak doprovázeno větším zahříváním konektoru, které může v kritických situacích vést až k jeho vyhoření.
Spotřeba v nečinnosti (Idle)
Měření spotřeby grafické karty Inno3D RTX 4090 iCHILL X3 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 |
PC |
| 1 |
3840x2160/60Hz |
- |
23 W |
89 W |
| 2 |
3840x2160/60Hz |
1920x1080/144Hz |
35 W |
101 W |
Spotřeba při přehrávání AV1
Pro účely měření spotřeby při přehrávání videí využívám video ve formátu AV1 (AOMedia Video 1). Jedná se v současnosti o nejpokročilejší otevřený formát kódování videa, který se v blízké budoucnosti jistě stane převažujícím standardem nejen pro kódování všech videí, ale také pro streaming. Měření spotřeby grafické karty, procesoru i celého PC probíhá při přehrávání videa v rozlišení 4K UHD (3840x2160) v nativním přehrávači Windows po dobu 20 sekund.
| Přehrávání videí |
VGA |
PC |
CPU |
| Přehravač Windows 10, 4K UHD, kodek AV1 |
30 W |
107 W |
27 W |
Spotřeba při hraní her
Měření spotřeby grafických karet je prováděno ve vybraných počítačových hrách z testovací metodiky GPUreport. Společně s měřením spotřeby grafické karty je měřena také spotřeba procesoru i celého počítače (bez monitoru).
| Spotřeba ve hrách (3840x2160p) |
VGA |
PC |
CPU |
| God Of War |
429 W |
651 W |
114 W |
| Cyberpunk 2077 |
409 W |
611 W |
108 W |
| Horizon Zero Dawn |
367 W |
571 W |
115 W |
| Red Dead Redemption 2 |
377 W |
583 W |
115 W |
| The Division 2 |
462 W |
690 W |
111 W |
Na ovladačích záleží
Naměřené hodnoty příkonu grafických karet jsou často závislé také na použitých ovladačích grafických karet a mohou se tak v čase lišit. Všechna měření spotřeby grafické karty Inno3D RTX 4090 iCHILL X3 24G byla prováděna s ovladači GeForce 531.29.