NVIDIA の RTX 4090 GPU と 12VHPWR コネクタが溶けるのはなぜですか?

May 23, 2023

世界で最も強力な GPU が電源コネクタを溶かしており、一部の人が「メルトゲート」と呼ぶ事態につながっています。

RTX 4090 は、NVIDIA の最新のグラフィックス カードです。 これは巨大な GPU であり、これまでに作られた中で最速のグラフィックス カードです。 オーバークロック時には 600 ワットのピーク電力が必要ですが、そのほとんどは 1 つの電源コ​​ネクタを通じて供給されます。

ただし、その膨大な電力消費が重大な問題を引き起こしています。 報告によると、長期間の使用により電源コネクタのプラスチック ハウジングが溶け、RTX 4090 のコネクタにも損傷が発生するとのことです。 しかし、なぜコネクタが溶けてしまうのでしょうか?それを止めるために何かできることはあるのでしょうか?

12VHPWR コネクタは、周辺コンポーネントの I/O データ転送の標準化を担当するコミュニティである PCI-SIG によって開発されました。 このコミュニティには、NVIDIA、AMD、Intel、その他数社の代表者が参加しています。

12VHPWR コネクタには 6 つの 12v ピンと 6 つのグランド ピンがあります。 また、4 つのセンシング ピンがあり、そのうち 2 つは SMPS で利用可能な最大電力をグラフィックス カードに知らせるために使用されます。 NVIDIA が提供する標準ケーブルには、電力を伝送するための 14 ゲージのワイヤが 4 セットあり、全体が PCIe Gen 5 電源ケーブルと呼ばれます。 標準の Molex コネクタは最大 30 回の嵌合サイクルに耐えることができますが、12VHPWR コネクタは 40 回の挿抜に耐えます。

前世代の 6 ピンおよび 8 ピン コネクタは、NVIDIA および AMD のハイエンド グラフィックス カードに適しています。 下の画像では、左側に RTX 3000 シリーズの電源コネクタ、右側に RTX 4000 シリーズの電源コネクタが見えます。

しかし、RTX 4090 の 450 ワット (標準クロック速度) とオーバークロック時の 600 ワットという重要な電力要件は、別の球場にあります。 各 8 ピン コネクタには 3 つの 12v ピンがあり、150 ワットの電力消費に耐えることができます。 つまり、RTX 4090 には 4 つの 8 ピン コネクタが必要であり、グラフィックス カードの PCB 上に多くのスペースが必要になります。 また、新しい 12VHPWR コネクタのセンス ワイヤにより、電源のトリップや焼損が防止されます。

ピークワット数では、12VHPWR コネクタの 6 つの 12v ピンは 600 ワット、またはそれぞれ 100 ワットを供給する必要があります。

i = 8.33アンペア

これは、8 ピン コネクタと比較してピンあたりの電流が 2 倍ですが、新しいコネクタの仕様 (ピンあたり最大 9.5 アンペア) の範囲内です。

ただし、問題は、NVIDIA RTX 4090 が電力を消費すると、12VHPWR コネクタのプラスチック ケースが溶けることです。 GPUのコネクタも溶けてます。 ピン自体は問題ないようですし、グラフィックス カードもまだ機能していますが、さらなる損傷の危険性が迫っています。

コネクタに巻かれている布テープとワイヤースリーブは良好です。 熱が溶解の原因であることは明らかであり、未確認の報告によると、全負荷で 2.5 時間使用するとホットスポットが発生するそうです。

ハードウェア レビュアーと一般ユーザーがこの問題について意見を発表し、いくつかの共通のテーマが明らかになりました。

最後の理由は、ほとんどのユーザーが指摘するものです。 はんだ付けされた接合部が外れると、残りの接合部に流れる電流による追加の負荷がかかることになります。 これにより熱が発生し、プラスチックのハウジングが溶ける可能性があります。

しかし、いくつかのワイヤを完全に切断した後でも、溶融現象を再現することはできませんでした。 さらに検査を行ったところ、次のことが判明しました。

これらのケーブルのどれに障害が発生しているのか、またどのような特定の条件下で障害が発生しているのかはまだ観察されています。

PCIe 5.0 12VHPWR はピンまで 35mm より手前で、特に横方向に曲げないことが推奨されています。 NVIDIA が提供するケーブルは短く、固すぎるため 35mm を活用できません。 GPU がマザーボードに直接取り付けられている場合、NVIDIA ケーブルをまったく曲げずに使用することは事実上不可能です。

CableMod 製の 90 度アダプターも近日発売予定です。 これは、問題が発生した場合に GPU のピンの代わりに追加のアダプターが溶けるという利点を備えた実現可能なソリューションです。

もう 1 つのオプションは、標準アダプタを高品質のサードパーティ製品に置き換えることです。 Corsair の 600W PCIe 5.0 12VHPWR Type-4 PSU 電源ケーブルは、20 ドル未満で販売されています。 簡単に曲げるのに十分な長さがあり、NVIDIA の 8 本のワイヤーと比較して 12 本のワイヤーが付いています。

どちらのオプションも事前対策であり、非常に高価になる GPU のピンの交換に比べて、より良い選択です。 コネクタ自体は約 5 ドルですが、交換のサービス費用はさらに高くなります。

現在、NVIDIA はこの問題を調査中です。 リコールやケーブルの無償交換ではありません。 溶ける問題が発生した場合は、RMA リクエストを提出できます。

前世代のコネクタでは圧着が問題なく機能したことは注目に値します。 ただし、今のところ 12VHPWR コネクタを圧着することはできません。

600W では、12VPHWR コネクタの個々のピンは実質的に最大定格容量に達します。 1 つのピンが故障した場合、他のピンに追加の負荷を吸収するためのヘッドルームがありません。 RTX 4090 のコネクタの数を増やすのは間違いなく良い選択です。

ただし、他の GPU メーカーにとっては幸運な逃げ道です。 AMD の 7000 シリーズ GPU は 12VHPWR コネクタを使用せず、Intel は 12VHPWR が ATX 3.0 標準への最も重要な追加機能である一方で、同社の ARC GPU でも使用しないと発表しました。

いずれにせよ、NVIDIA は振り出しに戻って、12VPHWR コネクタを使用する際の RTX 4090 の消費電力を再検討する必要があります。 コネクタがいくつか溶けていると、評判が悪くなります。 何か重大な問題が発生して火災が発生した場合は恐ろしいことになります。

ヴィシュヌ神はテクノロジー愛好家です。 Linux、シングルボード コンピューター、クラウド コンピューティングに関する専門知識を持っています。 彼のテクノロジーの旅は、コンテスト用の辞書 Web サイトを開発したときに始まりました。 時間の経過とともに、彼はさまざまなサーバー テクノロジを使用し、Web サイトの速度を向上させてきました。彼の DIY スタイルの実装により、さまざまなコンピュータ ハードウェアとソフトウェア アプリケーションに精通しました。 彼はデスク上とクラウド上で多数のコンピューターを使用しており、その大部分は Linux を実行しています。 彼はクラウドの強力な支持者であり、やがてすべてのコンピューティングがクラウドで実現されると信じています。MUO での執筆や YouTube チャンネルのビデオを通じてテクノロジーの説明やガジェットのレビューを楽しんでいます。