NVIDIA GeForce RTX 4090 と PCB の設計上の問題

Sep 14, 2023

一般に、今日のレビューは外部電源接続を使用するすべてのグラフィックス カードに影響しますが、かなり小さい 12VHPWR アダプターと、一部の GeForce RTX 4090 で 600 ワット (およびそれ以上) の驚異的な電力を吹き飛ばす能力により、明らかに状況が少し強化されます。 今日は、たった 2 つのパッドを使用するだけで 12VHPWR のコネクタ温度を最大 15 (!) ケルビン下げることができる方法を示し、高温の主な原因と、Founders Edition エア クーラーとすべての GPU ウォーターブロックの両方がそのようにテストされた理由についても説明します。何らかの設計上の欠陥がある可能性があります。 しかし、最初にそれを考え出さなければなりません…

目に見える違いをできる限り明確にするために、今日のテストを GeForce RTX 4090 Founders Edition と GPU ウォーターブロック (Watercool Heatkiller V Pro) を使用して 600 ワットの負荷で再度実行しました。 もちろん、その後、関連するポイントで空冷の話題に入りますが、残りのコンポーネントの温度が一定である場合、測定は単により正確になります。 部屋と水は 20 °C に保たれており、今回は 30 FPS でラジオメトリック ビデオも作成していますが、オリジナルを非圧縮で保存する必要があるため、かなり多くのストレージ スペースが必要になります。 これには依然としてラボで特別な SSD 変換が必要でした。

今日のテストと私の「いじくり手順」では、12VHPWR コネクタが予想よりも明らかに発熱しても、それが必ずしもユーザーのせいである必要はないことがわかりました。 いいえ、それは「邪悪な」コネクタ自体ではなく、グラフィックス カードのボード レイアウト、シャントを備えた NVIDIA の制御マニア、および非常に特殊な領域の冷却が不十分または不足していることです。 なぜエンジニアリングがここでこれほど平然と見て見ぬふりをしてきたのか、理解するのは難しい。 私はすでに何人かのボード パートナーやクーラー メーカーと今日の内容について話し合っており、当時私が作った GeForce RTX 3080 FE のパッド モッドと同じように、この全体が後に現在の製品に組み込まれることを確信しています。

NVIDIA は、AD102 の発売よりずっと前に、ボード パートナーとクーラー メーカーにサーマル マップを提供していました。その一部を抜粋して紹介したいと思います。 情報源を保護するために、研究室で曲がった画面を撮影しただけです。最後の潜在的な電子透かし (高速フーリエ) さえも消えているはずです。 あなたは決して知りません…グラフィックス カードのモデルとメーカーによっては、特定の非冷却コンポーネントが 12VHPWR コネクタの影響を受ける領域に配置されています。 個々の項目 (黄色の枠) を合計すると、最小スペースで約 5 ～ 6 ワットの廃熱が発生し、いかなる形でも冷却されないことになります。

これは極端な量のようには聞こえませんが、特に多層 PCB (最大 12 層) には銅が多く含まれており、電圧コンバータまでのホット トラックとその廃熱でさえすでに形成されているため、これは間違いなく重要です。熱ジャムの特定の根拠。 これらの電力損失がこれに追加されます。

しかし、それを知っていながら目を閉じる…理解不能。 残念ながら、NVIDIA GeForce RTX 4090 FE のクーラーは現時点では開いており、少なくともホット コイルを冷却面に熱的に接続することはまったく不可能です。

GPU ウォーター ブロックのメーカーは、開発の準備段階で自社の測定を行ったと考えることができます。 違います…しかし、それについてはすぐに説明します。

構造についてはすでに十分に理解しています。 ただし、完全を期すために、最も重要なキーポイントをもう一度リストします。 いつものように、私はチラーと別の拡張タンク (合計約 20 リットルの水) による中央ラボの冷却に依存しています。 アクアコンピュータのDP Ultraが使用されており、ローテーションベースでフィルタリングされます。 水温は一定の 20 °C に維持されるため、絶対温度とデルタの決定が大幅に簡素化されます。 内部 GPU ダイオードは、約 19 °C からチップ温度を確実に測定しますが、それを下回るとすぐに不正確になります。 したがって、室温と水温もほぼ同じになり、危険な凝縮水が発生するのを防ぎます。

温度は、GPU ダイオードと GDDR6X の基板温度 (ホットスポット) のエンジニアリング ツールを使用し、赤外線測定には校正済みの高解像度産業用カメラを使用して記録されます。 ここでは、通常の焦点距離のオプトリス社の PI640 を使用します。 このカメラには、熱放射を捕捉するための 640 x 480 ピクセルのボロメータが搭載されています。 評価のために、放射分析ビデオを録画します。これは、後で自由に読み上げることもできます。

MCU ベースのシャント測定 (独自のビルド、Powenetics ソフトウェア) 最大 10 チャネル (1 秒あたり最大 100 値) PCIe x16 スロット (PEG) 用のシャントを備えた特別なライザー カード

紹介と私の実験はこれくらいです。 次のページで詳しく説明します。 GeForce RTX 4090 FE は、133% の電力目標と、現在の最大値であるほぼ 600 ワットの TDP で動作します。

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コメント

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原始的な岩

ゲーミングパレスですよね？ Dschörman Engineering が自信を持ってご紹介する...

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メンバー

ご協力ありがとうございました! 今後数日以内に 4070Ti を水に変えるときにこれを組み込む予定です。 :)

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原始的な岩

NV の誰かが本当にチェックしていれば必要なかったであろうパッド MOD を再び提供してくれた igor に感謝します。 そしてもう一度、NV と AMD のコンサルタントになって、より良い製品を目指してください。

ps カスタムカードの状態はどうなっていますか？

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ベテラン

FE には 600W の制限しかないことを知りませんでした。BIOS の制限も 450W だとばかり思っていました。 私の450Wは私にとって十分な電力です。 久しぶりにこの時点でボードがどのようになっているか見てみましょう。長期的な熱損傷が存在しないとは考えられません。

追記: RS11 の 1 つのシャントは刻印にまったくありませんね? 私の Gainward 4090 Phantom と比較すると、似ています。

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これは450ワットのリファレンスボードです。 彼女にはシャントが 2 つしかありません。 でもそれでいいよ

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メンバー

今日のハイペース。 今日買ったら明日は新しい。 ハイエンドは比類なく洗練されています。 これは主に開発者に影響を与えます。 主なものは高価です。

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ベテラン

しかし、それらは巨大で、本当に太ったエンドウ豆です... CPU が加熱している密閉ケースでは、温度は実際に限界に達しているはずです。 真夏は間違いなく使い過ぎてしまいます。 すでに「非公式に」溶けてしまったプラグが何本あるのか知りたくもありませんが、どうしてそれが「意図的でない」可能性があるのか​​想像もつきません。 (古い) カードは単に寿命が長すぎるため、(もっと多くの) お金を稼ぎたいと考えています...

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ベテラン

さて、今日は3mmソフトパッドを取り扱うお店がワクワクしながら在庫チェックをします！ :こっそり:

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メンバー

気温は高いですが、何とか順調に進んでいるみたいです。 各開発者の背後にコントローラーが配置され、可能な限りすべてのセントが節約されます。 多くの場合、開発者に何もしてあげることができないため、開発者は自分自身を限界まで追い込まなければなりません。 プラグの位置を変更します。ほぼどこでも発熱するものがあるため、ボードを拡大する必要がある場合があります。 より大きなボードは不可能です、高すぎます。それにパッドを貼り付けるのも、まあ、コストもかかるので、だめです。そして、次の GPU も販売したいと考えていますが、現在の GPU がまだあるとしたら、どこでそこにたどり着くのでしょうか。 2年経っても熱によるダメージはありません。 次世代機を購入しないことで、わずかなパフォーマンスの向上を無視するというアイデアを別の人が思いつくでしょう。

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ベテラン

nVidia でクーラーを分解/交換すると保証が無効になるように感じました。 自発的に最新のものは何も見つかりませんでした。 もちろん、分解中に問題が発生する可能性があります。 マーフィーの法則。 パワー目標を下げるとリスクが減り、マップ全体がより涼しくなります。

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ステッカーモビング (TM) :D

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原始的な岩

<皮肉>スイッチングレギュレータが MosFET だけで構成されていないとは誰が想像したでしょうか。

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ベテラン

自動車産業向けに何かを設計する場合、仕様に最小耐久性だけでなく最大耐久性も含めることは珍しくありません。 たとえば、少なくとも 10 年、最長 15 年ですが、なぜ最長なのかと聞かれたら、 その答えは、そうしないと明らかに材料が過剰に使用され、解決策が必要以上に高価になるからです。

あなたは技術者として、次のように主張します。20 セントを節約すれば、耐用年数の半分しか残らないことになります。 それは 100% 壊れるあらかじめ決められた限界点です...だから 20 セントを台無しにしてください...それは悪い目で見られます...

だからこそ、人々が自分のテクノロジーを長く楽しむために、少なくとも後から自分で直す方法を考えるのは本当に素晴らしいことです。

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フォーマット©

シールは不要で、FE のバックプレートを取り外すのは非常に簡単です...磁石を保持しているだけで、それ以上は何もありません。 ただし、パッドが硬すぎたり薄すぎたりすると、実際には接触圧力が低すぎます。 非常に柔らかく、厚く、しっかりとしっかりと押してください。

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モデレータ

この愚かなコネクタのはんだを外し、右側の 2x8 ピンをはんだ付けするとどうなるか見てみたいと思います。

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ベテラン

2000ユーロ。 ポイント。 🤡

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何もない。 次に、センス ピンの 1 つを手動で接地する必要があります。 そうしないとカードが機能しません。

2 つの 8 ピンは 2 つの 6+2 コネクタではなく、EPS x8 です。 つまり、4x 12V + 4x アース

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ベテラン

私が考えた限りではこれくらいです。 ようやくコアブロックが出てきてカードを水に変換したら、もう一度全部見てみるつもりです。 センスラインを 12VPHWR に接続し、まだ存在しないコネクタを使用してカードに電力を供給することだけを考えていました。 ただし、それはそれらが 12VPHWR に並列接続されているかどうかによって異なります。

上のプラグのように。

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原始的な岩

しかし、私は正しく理解しています、それは500〜600ワットを使用できるカードのことですか？ そして、たとえば、4080 は消費電力が低いためまったく影響を受けません (2 階の誰かが 4070 TI を変換したいと考えていたため)? オットー、つまり私はそのようなカードを @stock で実行し、フレームを設定することもできるでしょう。限界。 その場合、その部品は約 300 ～ 350 ワットを消費します。 それは問題ないはずです。 爆発的なビジュアルがあるので、そのデザインが実際に誰にとって問題になる可能性があるかについて、事実を述べてほしいと思います。 なぜなら、@Igor Wallossekが結論で正しく述べているように、「一般に、最大450ワットの電力損失では、ボードからの12VHPWR接続に対する熱の脅威はないと言えるでしょう。」

現時点では、40XX オーナー全員が不安を抱えているような気がします。

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原始的な岩

@grimm ああ、そうだね。

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igor'sLAB コミュニティですべてのコメントを読む →

Tom's Hardware Germany のコンテンツ後継者としての igor'sLAB の編集長兼命名者。Web コンテンツの質的要求と YouTube などの新しいメディアの課題にさらに応えるため、2019 年 6 月にライセンスが返還されました。自分のチャンネル。

1983 年からコンピューターオタク、1979 年からオーディオフリークであり、50 年以上にわたってプラグやバッテリーがあれば何でも受け入れてきました。

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