RX Vega 64 Strix XOC – Resfriando uma estrela com gelo seco!

Fala galera, tudo bom?

Eis que chegou a hora do terceira temporada da saga Vega, sendo que anteriormente já lhes apresentei o desempenho em Crossfire dessas placas e a análise individual da RX Vega 64 Strix. Nessa terceira temporada pretendo lhes mostrar aquilo que ainda faltava ser feito com essas placas, basicamente, overclock extremo! 😀

Para quem não compreendeu a referência do título desse post, Vega é o nome de uma estrela localizada na constelação de Lyra, que está a 25 anos-luz de distância do nosso Sol, apresenta coloração azulada, tem 2.5x a massa do nosso Sol, 3x o diâmetro e é 50x mais brilhante, o que significa que a temperatura da sua superfície também é maior que a do Sol. Essa estrela é a quinta mais brilhante no céu noturno e daqui 12000 anos deve voltar a ser a estrela polar (estrela usada como ponto de referência no céu noturno para navegação) no lugar da Polaris.

Todo esse papo de astronomia é para explicar a zoeira do titulo e também para explicar de onde tiraram codenomes como Polaris e Vega para as GPUs, que no caso das Polaris, trata-se de um sistema de três estrelas, similar a família de GPUs do mesmo nome, que possui três integrantes. 🙂

A propósito, caso alguém tenha interesse nesse assunto, que é tão vasto, complexo e fascinante, sugiro começar pelo excelente CrashCourse do Phil Plait, que é uma espécie de curso introdutório a astronomia com 47 vídeos de cerca de 10 minutos que trazem um pouco de tudo sobre o assunto!

Voltando ao hardware, a furação da Vega não é suportada pelo TEK-9 FAT, portanto, foi necessário um pouco de criatividade para essa empreitada e também tomar como inspiração o resultado de um colega australiano que usou um pot de CPU para congelar a Vega 64 dele para a Country Cup. Por limitações espaciais, não teria como adotar uma solução semelhante a dele, então o primeiro passo foi construir uma “mesa” pra apoiar a VGA na horizontal de maneira confiável, afinal de contas, a gravidade foi a única força usada para a “fixação” do pot e qualquer descuido ali poderia causar um prejuízo considerável.

A VGA foi conectada utilizando um extensor PCI-E genérico e aqui abro um parênteses pois esse tipo de extensor, em especial modelos baratos e de maior comprimento, podem causar perdas de desempenho no GPU por conta de degradação de sinal, algo que o Videocardz testou um tempo atrás e fez esse excelente artigo mostrando tudo sobre esses extensores, incluindo testes que mostram o quanto um extensor vagabundo pode afetar na performance do GPU.

No meu caso, não verifiquei degradação de desempenho ao usar o riser, obtendo a mesma pontuação no 3DMark11 em relação a placa instalada diretamente no slot, o que é muito bom pois essa era um receio que tinha desde antes de realizar a compra desse extensor e algo que não teria como resolver em tempo caso esse problema se apresentasse, pois a diferença de preço de um riser genérico para outro de boa qualidade é considerável (cerca de R$150!!!) e para piorar, a disponibilidade consegue ser ainda pior que o preço.

Após isso, desmontei a VGA e tratei de isolar a frente da mesma usando borracha limpa-tipo e nada (!!) na parte de trás, afinal de contas, usei um pedaço de neoprene entre a madeira da “mesa” e o pcb da placa igual normalmente é feito para isolar placa-mãe, sendo isso suficiente para essa parte não fique em contato com o ar, impossibilitando a condensação. A pasta térmica utilizada foi a PCYes OCX Gelid, que ao menos na aparência e no papel, trata-se da mesma Gelid GC-Extreme “importada” e que no final das contas, funcionou muito bem durante esse teste! 🙂

Para retirar a “fumaça” do gelo seco e evitar que o fan do VRM aspirasse a mesma, usei um pedaço de papel cartão e um Vizo Windstorm 92mm preso na prateleira usando um grampo sargento para aspirar isso e jogar para longe do hardware. Na galeria abaixo, as fotos de como ficou a bancada com tudo preparado.

Do ponto de vista da preparação do software, foi utilizado uma tabela modificada para o SoftPowerPlay que permite aplicar insanos +142% no Power Target, tudo para garantir que não terminasse limitado por essa variável. Usando desse mesmo método, também é possível alterar o limite máximo da tensão que pode ser aplicada no GPU (máximo padrão é 1.2V), entretanto, acabei optando por não fazer essa modificação por não ver necessidade na mesma enquanto que usando gelo seco para refrigeração.

Configuração utilizada:

CPU: AMD Ryzen 7 2700X (obrigado AMD!)

MOBO: ASUS ROG Crosshair VII HERO

RAM: 2x8GB G.Skill Flare X 3200 CL14 (Samsung B-Die)

VGA: ASUS RX Vega 64 Strix

STORAGE: SSD Crucial BX300 120GB

SO: Windows 7 x64 SP1 e Radeon Software Adrenalin Edition 18.9.1

Objetivo dos testes: Testar se toda essa solução desenvolvida para congelar a VGA usando o pot de CPU é funcional e também verificar até onde conseguiria chegar com a RX Vega 64 Strix utilizando refrigeração extrema, tal como o seu comportamento quando submetida a esse tipo de maus tratos esforço.

Resultados:

O primeiro benchmark que rodei logo após o termômetro chegar na casa dos -58ºC foi o GPUPI 1B devido ao fato desse teste ser rápido e menos “intenso” para o GPU, afinal de contas, o mesmo estressa apenas as NCUs e a ideia era verificar o quão bem a montagem estava se saindo com temperaturas negativas e tentar chegar no limite do GPU nessa situação menos estressante.

Assim, foi possível completar o GPUPI 1B com o clock aplicado de 1900MHz 1200mV no OverdriveNT, o que na prática resultou em praticamente 2000MHz e um tempo que foi bom o suficiente para pegar o segundo lugar do ranking dessa placa no HWBOT, nada como um começo promissor não é mesmo? 😀

No entanto, um dos objetivos da sessão era rodar o GPUPI 32B com essa placa congelada, porém, logo verifiquei que isso não ia acabar bem usando gelo seco para refrigerar pois esse benchmark é um tanto longo (cerca de 14 minutos ininterruptos) e sabe-se lá onde que a temperatura da placa iria chegar ao fim do teste, provavelmente levando a complicações ou a instabilidade no meio do caminho. Definitivamente controlar a temperatura do CPU/GPU, especialmente de algo que dissipe uma quantidade considerável de calor, é algo muito difícil de ser feito no gelo seco, sendo uma tarefa muito mais simples de ser feita no LN2 e portanto, resolvi ir direto para os 3DMarks.

Ao contrário do GPUPI 1B, no 3DMark a coisa foi um pouco diferente e falo isso em um sentido negativo! Comecei pelo FSE aplicando os clocks de 1780MHz 1200mV para o GPU, 1200MHz 1000mV para as HBM2 e mantive os demais Pstates ativados pois o consumo reportado pelo GPU no Pstate mais baixo em idle é de apenas 3W enquanto que para o Pstate travado no P7, é de 30W na mesma situação, o que faz alguma diferença na “recuperação” da temperatura do GPU durante o carregamento dos testes.

Em outras palavras, ao iniciar o GT1, a temperatura foi de -58ºC e ao terminar chegou aos -46ºC, ai veio o loading, a placa foi para idle e a leitura do temopar ao iniciar o GT2 foi de -51ºC, terminando em -43ºC, sendo que após o PT e os respectivos loadings, a temperatura no inicio do CT ficou em -49ºC e terminou o mesmo em cerca de -42ºC. Ficou claro o porque julguei inviável rodar um benchmark de 14 minutos seguidos nessa placa usando gelo seco? 😉

O resultado final também foi um tanto decepcionante, tendo ficado atrás de outras pessoas utilizando refrigeração a água em placas de referência com clocks supostamente mais baixos. Definitivamente temos um problema aqui e não adiantaria muita coisa continuar sem saber exatamente o porque disso, então, resolvi partir para o FSU, mudar um pouco os ajustes e colocar o GPU-Z para gravar um log em background.

O resultado foi esse gráfico abaixo que trás o comportamento do GPU rodando FSU com P7 setado em 1750MHz 1125mV, HBM em 1200MHz 1000mV, com PT em insanos +142% e temperaturas sempre abaixo dos 0ºC seguindo o padrão descrito acima.

Como é possível concluir pelo gráfico, mesmo eliminando completamente variáveis como Power Target e Temperatura, seja do GPU como do Hot Spot, ainda existe throttling! Durante o GT1, o máximo que a RX Vega 64 sustentou foram picos de 1625MHz com 1062mV, onde o consumo do GPU sozinho (de acordo com a telemetria) ficou acima dos 290W, enquanto que no GT2 e no CT o consumo do GPU nunca excedeu os 290W e com isso foi possível segurar um clock muito mais próximo dos 1750MHz.

Para ilustrar melhor isso que foi dito, segue abaixo o gráfico do consumo do GPU, onde é possível ver claramente essa relação entre o consumo do GPU e a frequência de funcionamento, notem que a escala do eixo horizontal é idêntica e que a comparação “ponto a ponto” com o gráfico acima é válida.

E por fim, esses foram os resultados nos 3dmarks antes da placa começar a falhar, possivelmente por conta de alguma condensação no extensor PCI-E, onde decidi abortar a sessão para evitar prejuízos em potencial e partir para a análise desses dados que colhi para tentar compreender melhor o comportamento desse GPU.

Conclusão: 

A solução que elaborei para usar o pot de CPU na Vega funcionou muito bem, bastando apenas tomar alguma precaução extra com o isolamento do slot PCI-E do extensor da próxima vez, pois provavelmente as instabilidades que me forçaram a abortar a sessão vieram dali.

Já com relação ao comportamento da RX Vega 64 Strix, a mesma funcionou bem com temperaturas de até -58ºC, no entanto, mesmo eliminando variáveis como temperatura e consumo, a mesma insiste em apresentar throttling ao exceder a barreira dos 290W, o que significa que para uma futura tentativa de se congelar essa placa, a tensão máxima no GPU, ao menos aquela que você seta no software e tem fé de que será aplicada na prática, deve ser algo menor que 1125mV para se obter melhores resultados.

Mais uma vez fica meus agradecimentos ao Renan por ter cedido esse exemplar e permitido fazer toda essa loucura que foi descrita aqui! 🙂

Dúvidas, comentários, criticas e sugestões são bem-vindos!

Até a próxima!