VGAs

[Review] Colorful GTX1660 Super Ultra 6G-V

Fala pessoal, beleza?

Nesse review irei analisar a Colorful GTX1660 Super Ultra 6G-V, que trata-se de uma VGA “intermediária” da arquitetura Turing, porém, sem o hardware dedicado a Ray Tracing e o prefixo “RTX”. A placa em questão trata-se de um dos poucos modelos de GTX1660 Super disponíveis com cooler triple fan, mas será esse um bom diferencial? 🙂

Sobre o fabricante dessa placa, a Colorful é uma empresa com mais de 20 anos de história e que possui em seu portfólio de produtos como placas-mãe, GPUs, SSDs e até mesmo computadores pré-montados, entretanto, trata-se de uma marca relativamente nova por essas bandas sendo bem mais conhecida no oriente. Aqui na página, já testei uma X570 fabricada por eles, cujo review pode ser visto nesse link.

Da embalagem, ela destaca bem a série e o modelo da placa, tal como a quantidade/padrão de memória utilizados, arquitetura da GPU e suporte a tecnologias como Ansel.

A placa vem acomodada dentro de uma caixa de papelão forrada com espuma que trás uma espécie de envelope “iGame” contendo alguns extras como adesivos, um poster e guia rápido de instalação. No que diz respeito a sua função primária, que é a proteção da placa, a embalagem cumpre bem o seu papel.

A Colorful GTX1660 Super é um modelo “full-size” cujo comprimento está na casa dos 30cm, o que denota atenção pois alguns gabinetes compactos ou de baixo-custo não comportam VGAs desse tamanho, utiliza um cooler dual-slot com dois heatpipes e três fans de 90mm com um pequeno led “iGame” que de padrão vem com iluminação vermelha, porém, de acordo com o site do fabricante, o mesmo é RGB e pode ser ajustado usando um software disponibilizado pela Colorful.

A GTX 1660 Super usa apenas um conector de força de 8 pinos, o que novamente, não deve ser problema para qualquer fonte de qualidade fabricada de 2010 em diante. Ainda falando sobre isso, o TDP dessa placa é de apenas 125W, o que significa que até mesmo uma fonte de 400W deve dar conta do recado com tranquilidade.

No espelho traseiro, a Colorful optou oferecer 1x Displayport, 1x HDMI e uma porta DVI, garantindo assim a compatibilidade com praticamente qualquer monitor que tenha sido fabricado após o “período Jurássico” e que tenha ao menos suporte a DVI, o que considero uma boa decisão por parte do fabricante. Também é possível ver um botão “Turbo” que na realidade trata-se do switch dual bios da placa.

Antes de partir para a analise do pcb/cooler é necessário deixar claro que “abrir essa placa” viola a garantia com o fabricante devido ao lacre colocado em um dos parafusos do cooler, portanto, se você tem planos de instalar um waterblock ou trocar a interface térmica original, desde já sugiro ir atrás de um modelo de outro fabricante que tenha uma política de garantia diferente ou ao menos tenha ciência que ao abrir essa placa, você também abre mão da garantia da mesma.

Em relação ao dissipador utilizado, a Colorful optou por um design com dois heatpipes expostos que fazem contato direto com o GPU, enquanto que uma plate metal faz contato com as memórias e um pequeno dissipador em separado é responsável pela refrigeração do VRM. O backplate utilizado, apesar de ter um thermalpad fazendo contato apenas com duas memórias, tem função apenas estética, afinal de contas, o fabricante não fez nenhum corte no plástico que reveste o metal e por isso esse thermalpad na realidade acaba sendo inútil.

Como mostrarei adiante, esse conjunto se mostrou eficaz na dissipação de calor do GPU, entretanto, ela poderia ser mais eficiente dado que se trata de uma VGA com quase 30cm de comprimento e triple fan, em outras palavras, o fabricante poderia ter elaborado um cooler um pouco mais compacto ou com mais heatpipes para acabar obtendo resultados melhores seja do ponto de vista da dissipação de calor ou mesmo do “footprint” da placa, que dai seria algo um pouco mais amigável a gabinetes mais compactos, algo que é especialmente importante em um modelo desse segmento.

Finalmente chegamos ao pcb da placa, onde podemos ver o GPU TU116, os seis chips de memória GDDR6, o VRM de 4+2 fases, os shunts usados para medição do consumo da placa, o conector de força, os demais componentes e o grande espaço vazio no pcb que está ali por conta do sistema de refrigeração.

O variante do GPU usado na Colorful GTX1660 Super é o TU116-300A-A1, fabricado na TSMC usando o processo 12FFN, que trata-se de uma otimização do processo 16FF usada exclusivamente pela nVidia. O die do TU116 possui 284mm² de área, algo um pouco menor que o GP104 (314mm²) e maior que o Polaris 10/20/30 (232mm²).

Em termos funcionais, o TU116-300 apresenta 22 SMs (1408 Cuda Cores), 88 TMUs, 48 ROPs e barramento de memória de 192-bits sendo que em relação a variante completa TU116-400 (diagrama abaixo) foram desativados 2 SMs. Visando manter a competitividade do TU116 em aplicações/jogos que fazem uso de FP16 (exemplo: Wolfenstein II) para oferecer maior desempenho, a nVidia desenvolveu unidades dedicadas ao processamento dessas operações e as integrou no SM do TU116, o que é bem interessante pois nos GPUs Turing maiores isso fica por responsabilidade dos Tensor Cores.

Os chips de memória GDDR6 são os Micron D9WCWs de código Micron MT61K256M32JE-14:A, que basicamente são de 14Gbps e os mesmos chips utilizados na RTX2080 FE e também na ASRock RX5700 XT Challenger.

E enfim chegou a hora  dos VRMs! Nas fotos abaixo é possível ver o VRM do GPU/VRAM, onde tanto as quatro fases relativas ao GPU quanto as duas das memórias utilizam indutores de 0.22uH (R22), em um layout que é bastante semelhante a aquele adotado em várias VGAs com TU116, incluindo a Gainward GTX1660 Ti que testei algum tempo atrás.

Ainda sobre os VRMs, como disse anteriormente, foi adotado um design usando 4+2 fases onde para o GPU foi utilizado o controlador NCP81610 operando com quatro fases e para as memórias, foi utilizado o controlador uP1666Q operando com duas fases. Em relação a possíveis voltmods, ao que tudo indica, o procedimento é aquele padrão de encontrar um ponto de solda que esteja ligado no pino FB (29 no NCP81610 e 11 no NCP81278), medir a sua resistência em relação ao terra (GND), multiplicar o valor encontrado por 15 e utilizar o resistor variável (VR) de valor comercial mais próximo soldando o mesmo do FB para o GND, entretanto, como não testei o procedimento também não posso garantir o seu funcionamento.

No estágio de alimentação do GPU, foi usado o Ubiq QA3111, que é um CI Powerblock (aqueles que integram apenas mosfets low-side e high-side em um único encapsulamento, usando drivers externos) fabricado pela Ubiq e que de acordo com minhas pesquisas, pode fornecer até 56A na saída, o que é mais do que o suficiente para um GPU como o TU116 mesmo considerando possíveis “maldades” com OC Extremo. O problema é que não pude confirmar nem mesmo essa informação dos 56A devido ao fato de não existir nenhum datasheet público desse componente, o que também impossibilita uma análise mais aprofundada do VRM como costumo fazer, de todo modo, esse componente também é utilizado em algumas placas-mãe e VGAs da MSI, ainda que em circuitos onde a carga é menor como por exemplo, alimentação do VDDSOC e das memórias, respectivamente

No estágio de filtragem, foram utilizados capacitores de 820uF 2.5V na saída, quatro capacitores de tântalo de 330uF localizados logo atrás do GPU e um filtro LC de entrada com vários capacitores de 270uF 16V, o que me pareceu bastante satisfatório.

Caso alguém venha a se interessar, eis o link para a página do produto no site do fabricante.

Configurações utilizadas:

CPU: AMD Ryzen 7 3800X (Obrigado AMD!)

MOBO: ASUS ROG Crosshair VII HERO (UEFI 2901)

RAM: 2x8GB Crucial Ballistix Sport LT 3200CL16 (Obrigado Terabyteshop!) – 2x8GB G.Skill FlareX 3200 CL14

VGA: Colorful GTX1660 Super Ultra 6G-V (Obrigado Terabyteshop!)

STORAGE: SSD Sandisk 120GB + Kingston UV500 960GB (Obrigado Terabyteshop!)

PSU: Antec Quattro 1200W

SOFTWARE: Windows 10 x64 1909 (Forceware 441.87), GPU-Z 2.29.0, 3DMark e Unigine Superposition

EQUIPAMENTOS EXTRAS: Medidor de consumo (Wattímetro, amperímetro) de tomada, basicamente um Kill-a-Watt genérico e FLIR One LT

Objetivo dos testes:

Avaliar o desempenho da Colorful GTX1660 Super Ultra 6G-V 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 o consumo. Explicações acerca da metodologia adotada ou de como os testes foram conduzidos estão contidas nos textos que acompanham os resultados a seguir.

Resultados:

Primeiramente, vamos ver como o sistema de refrigeração da Colorful se sai. Considero esse teste bastante relevante pois nas GPUs Turing, quanto menor a temperatura do GPU, maiores as chances do GPU Boost 4.0 manter a placa funcionando no ponto máximo da curva F/V. Para fazer 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 e como é de praxe por essas bandas, adotei nesse gráfico o delta T (ΔT), que trata-se da diferença entre a temperatura do GPU (no caso) e a ambiente, retirando assim esse ultimo fator da jogada. Para todos resultados, exceto os 3dmarks “competitivos”, o driver de vídeo foi mantido nas configurações padrão, assim como o CPU em stock com as memórias Crucial Ballistix Sport LT rodando @ 3200MHz XMP. 

Por essa placa ter suporte a “dual bios” e oferecer duas versões distintas, a saber:

  • A NORMAL, que apresenta clock de boost máximo nos 1785MHz, limite máximo do PT em 110% e aparentemente TDP padrão
  • A TURBO, que apresenta clock de boost máximo nos 1830MHz, limite máximo do PT em 115% e aparentemente TDP um pouco maior.

Com a bios NORMAL, conduzi apenas os testes completamente em stock ou stock com FAN @ 100% e PT @ 110%, enquanto que com a bios TURBO, rodei os testes em stock, stock com FAN @ 100% e PT @ 115%, overclock com FAN @ 100% e PT @ 115%  e por fim, overclock com FAN @ 60% visando obter um resultado mais equilibrado para uso diário, com um nível de ruído mais aceitável. Não fiz testes com overclock usando a bios NORMAL por conta disso não fazer sentido, pois mesmo em stock, a mesma ficou com o GPU esbarrando na limitação do “Pwr” boa parte do tempo, então, se for fazer overclock em uma placa dessas, use a bios “TURBO”. 😉

E os resultados obtidos foram bastante positivos! O pior caso foi com o Fan 60% e OC onde apresentou-se um ΔT de apenas 42.13ºC, o que significa que a temperatura do GPU só deve chegar nos 80ºC em load para um temperatura ambiente na casa dos 38ºC+, o que ainda não se trata de uma realidade muito comum, exceto por alguns dias no verão em regiões que já costumam ser muito quentes, de todo modo, esse é um bom resultado para essa placa.

Agora para as temperaturas das memórias/VRM usei a FLIR One LT e para isso tive que desmontar a VGA para remover o backplate devido ao fato do mesmo ser apenas um adereço estético que não faz contato (ao menos não propriamente) com o PCB, então, diferente dos demais resultados mostrados aqui que foram obtidos com a placa ainda “lacrada”, essas termografias foram feitas após a placa ter sida desmontada. Em ambos os casos, utilizei a bios “TURBO” para registrar essas imagens, tendo sido elas capturadas no ultimo loop do Unigine Superposition e a temperatura ambiente no dia desses testes foi de 32ºC.

Primeiramente completamente stock e por essas imagens, é possível ver que as memórias da parte inferior (próximas ao PCI-E) ficaram na casa dos 76ºC enquanto que as localizadas na lateral ficaram na casa dos 70ºC, valores absolutamente normais para esses chips de memória, enquanto que o VRM apresentou máxima de 83.6ºC, o que está dentro da normalidade para uma placa como essa.

Já com o ajuste em overclock, Fan 100% e PT @ 115%, foram observadas temperaturas na casa dos 70ºC para as memórias da parte inferior, aproximdamente 67ºC para as localizadas na lateral e máxima de 80ºC para o VRM. Ainda que esses números sejam bons, ainda melhores que em stock, muito provavelmente eles se devem ao uso dos fans em rotação máxima.

Por fim, tenham em mente que esses testes 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 testes aqui realizados. 😉

Agora em relação ao comportamento da frequência do GPU durante cada rodada, é possível ver na galeria abaixo como a 1660 Super se saiu, lembrando que excetuando-se as termográfias acima, todos os demais testes foram realizados com a placa “lacrada”, do jeito que ela vem de fabrica!

Por esses gráficos, fica bastante evidente o funcionamento do GPU Boost e a influência dos fatores externos no clock do GPU, conforme expliquei anteriormente. Notem o efeito do “Pwr” Perfcap nos clocks enquanto usando a bios NORMAL em stock e a TURBO com overclock e FAN @ 100%, o que indica que essa placa ainda deve se beneficiar do mod para remover esse limite. No gráfico abaixo é possível ver o ganho no resultado do benchmark em cada uma das situações expostas acima.

Em relação ao consumo do sistema, a GTX1660 Super se mostrou bastante “frugal” e não chegou nem perto dos 300W, mesmo com overclock. Tenham em mente que os valores aqui apresentados são do sistema todo e são aproximados, afinal de contas, meu wattímetro não possui função datalogger, o que permitiria uma maior precisão nas medições, de qualquer forma, é possível ter pelo menos uma noção do consumo do sistema.

Sobre os obtidos nos benchmarks competitivos, a ideia inicial era montar o loop com o Swiftech MCW82 na Colorful GTX1660 Super, entretanto, assim como ocorreu na 1660Ti da Gainward, a furação da placa se mostrou incompatível com o bloco e por isso fiquei limitado ao que o cooler original me permitiu fazer, de todo modo, foi possivel obter alguns resultados bastante sólidos, não ficando muito longe daqueles obtidos com a 1660Ti e olha que essa estava com biosmod, cooler modificado e o GPU dessa tem 2 SM’s ativos a mais. 🙂

Conclusão:

A Colorful GTX1660 Super Ultra 6G-V se mostrou uma boa VGA, apresentando qualidade de construção decente para o segmento, sistema de refrigeração que se não é exatamente uma primazia no que diz respeito a eficiência dado as suas dimensões e o uso de três fans, ao menos o mesmo foi eficaz na refrigeração dos componentes sempre mantendo as temperaturas em níveis seguros, de todo modo, um ponto a se observar dessa placa é justamente o seu comprimento, que é algo que pode causar problemas de incompatibilidade com alguns gabinetes mais compactos ou mesmo de baixo-custo, o que é algo relevante para o público dessa placa.

Agora falando em valores, esse modelo testado está saindo por R$1219,00 (24/01), o que a coloca entre as opções com melhor preço para esse modelo, portanto, uma placa com boa proposição de valor e que diante dos resultados apresentados, pode ser tratada como uma boa opção de compra! 🙂

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

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