[Review] GPU ASRock RX 5700 XT Challenger

Fala pessoal, beleza?

Nesse review irei analisar a ASRock RX5700 XT Challenger, que trata-se de um modelo que usa o primeiro GPU da familia Navi com a nova arquitetura RDNA da AMD e que assim como os CPUs Ryzen de 3ª geração, são fabricados usando o processo 7nm da TSMC. Para a 5700XT, a ASRock oferece duas linhas de placas distintas, a Challenger, que é mais voltada ao público geral com maior ênfase em custo benefício e que é a placa que irei analisar aqui e a Taichi, que é mais voltada a entusiastas/overclockers, oferece uma solução de refrigeração mais robusta e naturalmente, cobra algo a mais por isso.

A frente da caixa destaca a série na qual ela pertence, no caso “Challenger”, modelo da placa e outros detalhes tais como suporte a PCIe 4.0 e capacidade de memória, enquanto que na parte traseira, existe destaque para o cooler dual fan, backplate, suporte a Eyefinity, monitores Freesync HDR e também especificações mais detalhadas desse modelo.

A placa vem acomodada dentro de uma caixa de papelão forrada com espuma, o que cumpre o seu papel no que diz respeito a proteção da placa. Sobre os acessórios, acompanham a placa somente um guia rápido de instalação impresso, definitivamente uma das placas com kit de acessórios mais “mínimos” que já passaram por minhas mãos.

A ASRock RX5700 XT Challenger utiliza um cooler dual-slot, dual fan, com quatro heatpipes e backplate. Também é bom salientar, especialmente nesses tempos em que tudo é RGB, que essa placa não possui nenhum LED ou iluminação. O comprimento da placa é de cerca de 28cm, o que do ponto de vista “mecânico”, não deve ser problema para a maioria esmagadora dos gabinetes disponíveis no mercado.

No espelho traseiro, a ASRock optou oferecer 3x Displayport e 1x HDMI, o que é meio que o padrão para uma VGA moderna dessa faixa de preço. Para aqueles que tem monitores mais antigos apenas com entrada DVI, será necessário adquirir um adaptador HDMI -> DVI para usa-lo com essa placa.

A 5700XT Challenger utiliza dois conectores de força de 8 pinos. O modelo de referência para 5700XT possui TDP de 225W, o que assumo que seja o mesmo valor ou algo próximo disso para esse modelo da ASRock.

Antes de partir para a analise do pcb/cooler é necessário deixar claro que “abrir essa placa” pode violar a garantia com o fabricante devido ao lacre colocado em um dos parafusos do cooler. Os termos de garantia da ASRock não falam especificamente sobre isso, entretanto, logo o primeiro paragráfo não deixa muita margem para negociação. De todo modo, nos próximos dias tentarei entrar em contato com algum representante da marca para buscar maiores esclarecimentos nesse ponto.

Em relação ao dissipador utilizado, a ASRock optou por um design com quatro heatpipes para o GPU, enquanto que a refrigeração das memórias e VRM ficam a cargo de peças de alumínio com aletas em separado. Sobre essa solução adotada para a refrigeração das memórias e do VRM, considero a mesma uma excelente sacada por parte da ASRock já que além da questão da eficiência por ser independente do dissipador do GPU, a mesma ainda pode ser facilmente reaproveitada caso a ideia seja usar um water block universal para o GPU ou mesmo outro air cooler.

Fans usados são de cerca de 100mm e são presos a uma carenagem plástica que é parafusada ao dissipador.

Já sobre o backplate, nessa placa ele é apenas um item estético e no máximo tem como função aumentar a rigidez torcional do pcb para o mesmo não envergar com o peso do dissipador, o que é uma pena pois com um projeto um pouco mais cuidadoso (exemplo: uma chapa um pouco mais grossa com pequenas aletas para troca de calor ou uso de heatpipe) e as devidas interfaces térmicas, o mesmo poderia ser útil na dissipação do calor da placa.

Finalmente chegamos ao pcb da placa, onde podemos ver o GPU Navi 10, os oito chips de memória GDDR6, o VRM de 7 fases para o GPU e os demais componentes.

Como disse anteriormente, o Navi 10 é o GPU que equipa a 5700XT, o mesmo é fabricado pela TSMC usando o processo 7FF, seu die possui área de 251mm², 10.3mi de transistores e em termos funcionais, o Navi 10 apresenta 2560 SP’s divididos em 40 CUs, 160 TMUs, 64 ROPs e barramento de memória de 256-bits sendo essa a variante “completa” do GPU usada na 5700XT, enquanto que na 5700, esse mesmo GPU vem com 2304 SP’s (portanto 36 CUs) ativados e 144 TMUs, enquanto que a contagem dos ROPs permanece inalterada, com 64 unidades funcionais.

Para aqueles que tem interesse em se aprofundar mais arquitetura RDNA, sugiro a leitura do whitepaper publicado pela AMD, que trás detalhes sobre o funcionamento da mesma.

Os chips de memória GDDR6 são os Micron D9WCW de código Micron MT61K256M32JE-14:A, que diz que essas memórias são de 14Gbps, basicamente os mesmos chips utilizados na GeForce RTX2080 FE que testei algum tempo atrás.

Sobre o VRM, a ASRock optou por usar o controlador PWM IR35217, que até o momento é comum a todas 5700XT, boa parte das Vega 56/64 e até algumas Polaris. Infelizmente não existem muitas informações acerca desse CI por conta do datasheet do mesmo não ser disponibilizado publicamente, porém, o que posso dizer é que na 5700XT Challenger, ele é o responsável por controlar as 7 fases dedicadas ao GPU diretamente.

Também foram empregadas as powerstages (aqueles CIs que integram mosfets low-side, high-side e driver em um único encapsulamento) Vishay SiC632A, que suportam uma corrente máxima de até 50A por componente, evidentemente que para isso é necessário o uso de refrigeração adequada e que o restante do circuito esteja apropriadamente dimensionado. Para uma corrente de cerca de 200A operando com uma frequência de chaveamento de 500KHz, esse VRM deve dissipar cerca de 23W enquanto que para 250A, esse valor deve subir para cerca de 30W, o que demanda cuidados com a dissipação de calor na região e felizmente algo que a ASRock não negligenciou.

A ASRock também fez um bom trabalho no estágio de filtragem, utilizando capacitores de polímero sólido de 820uF 3V na saída do VRM e de 270uF 16V na entrada, juntamente a dois indutores de 0.56uH localizados logo após os conectores de energia Minifit Jr de 8 pinos.

Feitas as apresentações, vamos as configurações utilizadas e aos resultados obtidos!

Configurações utilizadas:

CPU: AMD Ryzen 5 3600 (Obrigado AMD!)

MOBO: ASUS ROG Crosshair VII HERO

RAM: 2x8GB Patriot Viper Steel 4400CL19 (Obrigado Patriot!)

VGA: ASRock RX5700 XT Challenger (Obrigado Terabyteshop!)

STORAGE: SSD Crucial BX300 120GB

SO/Driver: Windows 10  x64 1903 e Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2

WATER COOLER GPU: Swiftech MCW82 + Magicool 360 G2 Slim Radiator + Bomba/Reservatório integrado chinês (500L/H) + 3x San Ace 109R1212H1 (120mm x 38mm, 0.55A @ 12V)

EQUIPAMENTOS EXTRAS: Medidor de consumo (Wattímetro, amperímetro) de tomada, basicamente um Kill-a-Watt genérico.

Objetivo dos testes:

Avaliar a performance da ASRock RX5700 XT do ponto de vista de um overclocker, ou seja, usando benchmarks que são utilizados em cenário competitivo (HWBOT), verificar o desempenho da placa usando o cooler padrão e também com refrigeração a água, verificar se a solução de refrigeração de fabrica cumpre o seu papel e por fim, o seu consumo. Explicações acerca da metodologia adotada ou de como os testes foram conduzidos estão contidas nos textos que acompanham os resultados a seguir. 😉

Para todos resultados, excetuando-se os 3dmarks “competitivos”, o driver foi mantido nas configurações padrão.

Excetuando-se os benchmarks competitivos, o Ryzen 5 3600 estava operando @ 4300 1.375V LLC 3, VDDSOC @ 1.1V LLC 2, a RAM estava @ 3733 14-16-14-28 1T 1.55V.

Resultados:

Primeiramente, vamos ver como o sistema de refrigeração da ASRock se sai. Para fazer todos esses testes, usei o Unigine Superposition no preset “4K Optimized”, que é um benchmark suficientemente longo (cerca de 3 minutos de duração) e que simula bem uma carga de “uso real” do GPU, em outras palavras, não é um “power virus” como o Furmark que estressa a VGA a níveis irreais e normalmente faz a placa entrar em throttling por comando do driver.

No gráfico abaixo, temos os resultados obtidos para diferentes configurações de clock e rotação do fan, onde a temperatura ambiente no dia dos testes foi de 26.5ºC sendo essa informação de suma importância para a interpretação dos resultados e mesmo para quem quiser ter uma ideia dos deltas. A configuração em OC se refere a placa rodando @ 2120/900 1200mV aplicados pelo Wattman.

O teste em stock com fan @ 100% foi conduzido com o PL em +50%, assim como nos testes com OC. A ideia do teste com fan @ 50% foi mostrar o desempenho térmico da solução enquanto mantendo um nível de ruído mais razoável para uso diário.

Dos resultados mostrados acima, é possível verificar que a solução de refrigeração original da placa foi capaz de entregar bom desempenho com a placa em stock, mantendo a temperatura das memórias/VRM/GPU na casa dos 70ºC, enquanto o Hot Spot ficou em 88ºC. Já usando o PL em +50%, esse conjunto não foi capaz de “segurar o rojão” enquanto que mantendo o ruído dos fans em níveis civilizados, inclusive apresentando um pouco de throttling durante o teste com o fan limitado em 50%, sendo necessário usar a rotação máxima para manter as temperaturas em níveis aceitáveis.

Apenas um adendo, o Hot Spot trata-se da “pior” leitura de temperatura dentre 64 sensores espalhados pelo die, provavelmente posicionados próximos aos “critical path” do circuito e tem limite de 110ºC fazendo o GPU dar throttling para manter a estabilidade caso exceda esse valor, enquanto que a temperatura do GPU trata-se da “temperatura de borda” a qual estamos acostumados a ver.

É importante ressaltar que esses testes aqui foram todos conduzidos em bancada e que a temperatura “ambiente” dentro de um gabinete tende a ser maior que a temperatura ambiente de fato, o que é um detalhe importante caso alguém venha a tentar reproduzir os resultados aqui apresentados. 😉

Na galeria abaixo, é possível verificar comportamento detalhado da placa em termos dos clocks e temperaturas ao longo do benchmark…

…É notória a diferença na estabilidade da frequência do GPU enquanto o mesmo possui margem tanto de temperatura quanto de potência, apresentando comportamento semelhante ao das GPUs NVIDIA no que diz respeito a se ganhar desempenho “automaticamente” ao se eliminar essas fatores limitantes. É também visível o throttling na situação em que o fan está limitado à apenas 50%, corroborando com aquilo que disse logo acima.

Abaixo é possível ver o ganho no resultado do benchmark em cada uma das situações expostas acima e o maior ganho foi obtido justamente ao se eliminar as limitações de temperatura/potência mantendo as demais configurações em stock e assim, foi obtido em ganho de desempenho de cerca de 7% em relação a configuração original de fabrica.

Em relação ao consumo do sistema, a 5700XT Challenger se mostrou muito eficiente em stock, apresentando consumo de 333W nessa situação, algo semelhante ao apresentado pela RTX2080 FE e menor do que na RX590 Fatboy, o que mostra o grande avanço feito pela AMD nesse sentido e que foi patrocinado pelo processo de 7nm e pela nova arquitetura RDNA, porém, ao liberar o PL no máximo, o consumo vai para algo acima dos 400W, o que mais uma vez sumariza o porque a solução de refrigeração original apresentou dificuldades para “segurar a onda” mantendo um nível de ruído razoável com a placa em overclock.

E por fim, sobre os obtidos nos benchmarks competitivos usando refrigeração a água, fiz uso da ferramenta More Power Tool (MPT) que foi disponibilizada pelo Igor Wallossek do Igorslab e permite facilitar/automatizar o processo dos mods utilizando SoftPowerPlayTable, que basicamente trata-se de um mod usando uma entrada do registro do Windows que “engana” o Wattman, substituindo os limites máximos determinados pela bios da placa por outros a gosto do freguês. É evidente que essa modificação pode ser usada para o bem, visando tornar a placa ainda mais eficiente ajustando os limites de potência máxima, entretanto, aqui ela foi usada para praticamente remover todos os limites para obter os resultados pros rankings. De todo modo, use essa ferramenta com cautela e por sua conta e risco pois o mal uso desta pode acabar danificando a VGA. 😉

Feito isso, foi possível esticar o GPU no Wattman até os 2290MHz com módicos 1.35V (!!), memórias @ 975 (GDDR6, multiplique esse valor por 4 para ter o efetivo), tudo isso aumentando o limite de corrente/potência máxima da placa e aplicando +99% no Power Limit. Assim consegui obter três ouros no ranking no HWBOT, no Fire Strike Ultra, Fire Strike Extreme e Fire Strike mesmo usando o R5 3600, que surpreendeu nos testes, conseguindo completar alguns deles @ 4.4GHz na água.

Apenas a titulo de curiosidade, nessas condições “soviéticas” de trabalho, o consumo total do sistema saltou para cerca de 560W durante o GT1 do Fire Strike, um salto de praticamente 70% em relação ao GPU em stock. No gráfico abaixo, que gravei durante uma rodada do Fire Strike, é possível ver que a 5700XT manteve o clock do GPU em algo entre 2200~2200MHz com a telemetria do GPU reportando picos de consumo do mesmo na casa dos 325W, o que é algo até maior do que o apresentado pela Vega 64 Strix (!!!)… Agora estão vendo porque recomendei cautela ao usar o SPPT? 😉

Conclusão:

A ASRock RX5700 XT Challenger é uma boa placa ao público na qual se destina, sendo bem construída, adotando soluções inteligentes para refrigeração das memórias e VRM e usando bons componentes. O sistema de refrigeração do GPU é “OK” para o usuário que pretende usar essa placa em stock, fazer ajustes de maneira comedida ou que simplesmente não se importam para o ruído ao puxar os limites, porém, se a ideia for brincar de overclock um pouco mais forte, indico ir atrás de um modelo com “pegada” mais entusiasta que venha com um sistema de refrigeração mais robusto de fabrica ou substituir o conjunto padrão por outro melhor, ainda que isso custe a garantia da placa.

Em relação ao custo benefício, a ASRock RX5700 XT Challenger pode ser encontrada no Brasil (dia 29/9/2019) por cerca de R$2430, sendo essa o modelo “custom” mais barato a disposição nos nossos amigos da Terabyteshop e portanto com custo beneficio bastante razoável se é isso que você procura. Se a ideia for partir para a troca do cooler original, talvez seja mais negócio investir no modelo de referência com blower, afinal, esse está quase R$300 mais barato que a Challenger.

E é isso! Comentários, críticas e sugestões são bem-vindas! Até a próxima!