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電源と冷却
電源と基板レイアウト
このマザーボードはSapphire社によって設計されており、そのレイアウトはAMDからリファレンス版Radeon RX 480が送られてきた際に見たものとはかなり異なります。PCAを見ると、マーケティング資料にも大きく記載されているように、GPU電源は6フェーズ構成であることが分かります。Sapphire社は、電圧レギュレータの重要な箇所すべてに丸型ポリマーコンデンサを使用しています。
ON SemiconductorのNCP81022は、Nitro+ Radeon RX 580のPWMコントローラーとして機能します。しかし、ここで仕様が少しわかりにくくなります。これはデュアル出力の降圧ソリューションであり、6フェーズではなく4+1フェーズしか制御できません。SapphireがGPUに3フェーズしか使用していないことをさらに証明する必要がある場合、ボードの右側にGPU用の10Aヒューズが3つあり、左側にメモリのシングルフェーズ用に4つ目のヒューズがあります。3つの10AヒューズはEllesmereの電力を360Wに制限しますが、これは十分すぎるほどです。たとえボードが完全に破壊されることを防いだとしても、ヒューズが1つでも切れた場合はカードをRMAする必要があります。TI INA3221電圧モニターと電源を介した緊急シャットダウンでも機能したでしょう。
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では、3相から宣伝されている6相にどうやって変換するのでしょうか？少なくとも実際には、そうではありません。3相それぞれに2つの電圧コンバータが並列に動作しています。これは位相ダブリングと呼ばれ、基板背面にある3つの電流バランス型位相ダブラーNCP81162を使用することで実現されています。実際には、6つの電圧レギュレータ回路があり、3組のペアが並列に動作しています。
位相数が多いほどバランスが良くなりますが、いずれにせよ2つの補助電源コネクタから供給されるため、この場合は3位相で十分です。6つの電源レール（位相ではありません）のそれぞれには、Vishay SiC632統合型パワーステージが採用されています。このパワーステージは、ハイサイドとローサイドのMOSFET、ゲートドライバ、ショットキーダイオード、そして軽負荷時の効率を向上させるゼロ電流検出機能を組み合わせています。
この構成により、基板スペースとコストを節約できます。理論上、チップは最大50Aまで対応可能ですが、実際にはそれより少し低くなります。その結果、6～8Wの電力損失が発生し、Sapphireの基板全体で最大50Wの廃熱が発生します。
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メモリの電源は比較的シンプルです。電圧コンバータはAnpecのAPW8722同期降圧コンバータによって制御され、ハイサイドにON Semiconductor NTMFS4C10NシングルNチャネルMOSFET 1個、ローサイドに2個搭載されています。これらはマザーボードのPCIeスロットから駆動されます。
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メモリはSK hynix製で、NVIDIAと同様にAMDもGDDR5をGPUに搭載しています。そのため、AMDのパートナー企業はより高速なメモリを使用する選択肢がありません。
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これらは8Gb H5GQ8H24MJRモジュール（32x256Mb）で、クロック周波数に応じて最大1.55Vで動作します。SamsungのK4G80325FB-HC25と同様に、最大2000MHz（8Gb/s）まで動作します。これはSK hynixの最高速であり、アグレッシブなオーバークロックにはあまり期待できません。Radeon RX 480はメモリ周波数の上昇によってかなりの恩恵を受けていたため、これは残念です。
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Sapphireは、Nitro+ Radeon RX 580の両バージョンに2つのBIOSファイルを用意しており、カード上部のスイッチで切り替えることができます。デフォルトでは、より控えめなクロックレートに設定されています。これは、Sapphireがよりアグレッシブなクロックレートでカードを出荷していたRadeon RX 480世代からの変更点です。どうやら、この変更による熱と音響への影響から教訓が得られたようです。
クーラーの詳細
Nitro+ Radeon RX 580 Limited Editionのクーラーは、少なくとも250Wの廃熱を問題なく処理できる十分なヘッドルームが必要です。シュラウドの下には、Dongguan Champion Electronics製のPWM制御軸流ファン2基がSapphireのカードを冷却するために全力を尽くしています。これらはデュアルボールベアリングファンで、最高回転数は3250～3300 RPMです。ローターは9枚のブレードを持ち、直径は95mmです。直接的なエアフローではなく、広範囲に拡散するエアフローを提供するように設計されています。
負荷を担うコンポーネントが少ないほど、熱密度は高まります。これによりホットスポットが発生します。Nitro+ Radeon RX 580のPCAをウォークスルーした際に確認したところ、わずか6つのコンポーネントで50Wもの廃熱を処理していることがわかりました。
そのため、Sapphireはカードの冷却を強化するためにバックプレートを採用しました。これは、私たちが非常に嫌う、厚くて非効率的なサーマルパッドを廃止し、代わりに、ボード背面のホットスポットのすぐ下に小さなアルミニウム製ヒートシンクを配置しています。これにより、より薄く、より効果的なサーマルパッドの使用が可能になりました。
ヒートシンクはバックプレートに直接接触しており、両者の間にはわずかなサーマルペーストが挟まれています。この構造により、冷却性能が大幅に向上します。ただし、サファイアはバックプレートに凹部を刻印することでコストを削減できたはずです。そのすぐ隣、左側には、位相倍増を担う3つのチップが見えます。
クーラー本体の重量は451gです。ニッケルメッキ複合材製の8mmヒートパイプと6mmヒートパイプが2本ずつ搭載されています。これらのヒートパイプは銅製のシンクの背面に圧入されており、シンク自体は軽金属プレートで囲まれており、このプレートがヒートシンクとクーラーの底面に直接接触しています。このプレートはSK hynixのメモリモジュールから熱エネルギーを逃がす役割を果たしています。
電圧コンバータには専用のヒートシンクがクーラーに統合されており、これにより大量の廃熱を放散する効果が大幅に向上します。さらに、この部分には十分な空気の流れが確保されています。慎重ながらも楽観的な見方をしてください。
Sapphireのサーマルソリューションは、サイズも重量もそれほど大きくありませんが、デザインは見栄えが良いです。フィンは比較的近接しているため、表面積が広くなっています。しかし、フィンの厚みが浅いため、高い静圧を必要としません。そのため、ファンの騒音が耳障りになりにくくなっています。全体として、Sapphireはクーラーに求められるすべての要素において、優れたバランスを実現しています。
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Igor Walllossek氏は、Tom's Hardware誌で、技術分析と詳細なレビューに重点を置いた幅広いハードウェア記事を執筆しています。GPU、CPU、ワークステーション、PCの組み立てなど、PCコンポーネントの幅広い分野を網羅しています。彼の洞察力に富んだ記事は、絶えず変化するテクノロジー業界において、読者が情報に基づいた意思決定を行うための詳細な知識を提供しています。
