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Nivida RTX30系顯卡翻車,罪魁禍首竟是區區電容?

電子發燒友網報道(文/周凱揚)随着和兩大系列顯卡的相繼開賣,消費者發現了庫存短缺,為數不多的顯卡被黃牛和機器哄搶一空,甚至不得不為糟糕的首發情況道歉。除此之外,搶先評測的媒體和首批購買的用戶都開始陸續發現一些崩潰、黑屏等不穩定的問題。這些穩定性問題往往在頻率超過2GHz時複現,但并非所有顯卡廠商都遇上了這種情況。那麼這背後究竟有何原因呢?德國硬件測頻網站Igor'sLAB等媒體、工程師以及愛好者均對這次“翻車”進行了分析。

生産前期沒有真正的功能測試?

為了防止顯卡基準性能測試結果的洩露,這一次完全封閉了評估驅動。甚至可能沒有運行或Time Spy等經典測試工具,僅用到了(一款壓力測試工具)來進行熱測試。而從AIC顯卡合作廠商的角度來看,這就有些怪異了,因為他們生産出來的顯卡難以确定具體性能。因此每個廠商的功能測試僅限于正常啟動與熱穩定性,從而判斷是否能夠運行,但芯片質量以及最大安全頻率卻無從得知。這也就造成了不少廠商的質量測試時間較短,未能及時發現相關問題。

錯誤的元器件選擇?

顯卡電容_電容顯卡線_顯卡電容長什麼樣

參考闆PG132上的電容 / Igor'sLAB

目前來看,比較令人信服的理由就是電容的選擇。在的參考闆PG132設計中,可以看到6個必要的電容,它們用于濾除NVVDD/MSVDD電壓軌中的高頻。除了電壓轉換器的高頻幹擾外,GPU頻率的提升也會帶來更多的幹擾。而這一參考設計開放了使用大面積/SP-CAP(導電性聚合物電解電容)還是稍微昂貴一點的MLCC(片式多層陶瓷電容)的選擇,後者更小但必須以電容組來實現更高的容值。

從自己的表單和規範來看,兩者都是可行的。然而從質量上來說,優質的MLCC在過濾高頻上更勝一籌。因此在顯卡廠商來看,這就成了成本控制的問題。不同的廠商因此也都對自己的顯卡選用了不同的電容方案。從許多反饋上來看,索泰的系列在頻率超過時往往會出現不穩定的情況,因為索泰使用了6個成本較低的電容。

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6個SP-CAP電容 / Igor'sLAB

而自己的創始人版顯卡則選擇了更加優秀的方案,它采用了4個和2個MLCC電容組(每組10個MLCC)的方案,因此哪怕在超過2GHz的情況下出現問題,也多半是驅動的原因。Igor'sLAB認為這是最優的方案,因為中間區域更加要配以合适的濾波(避免高頻混合引起的短路)。

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4個SP-CAP電容與兩個MLCC電容組 / Igor'sLAB

而華碩的Asus TUF RTX 3080 顯卡上則采用了更進一步的方案,全部采用MLCC電容組。這也證明了為何華碩旗艦顯卡ROG STRIX OC的頻率能高達,比的創始人版本高出13.2%。

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6個MLCC電容組 / Igor'sLAB

那麼電容的選擇與顯卡的超頻有何關聯呢?若将電容比作水桶的話,就是大桶,MLCC就是小桶,大桶接水和放水速度都要慢,而小桶速度快但要達到相同的容量則有數量要求。随着GPU時鐘頻率的提高,所需電壓也會提高,GPU Boost技術也會更快進行抵消和調節。所以越接近存儲極限,修正和負載變化搞得頻率也會提高。随着這一間隔變短,對電容的緩沖速度就有更高的要求,這也就是為什麼MLCC在高頻下更好的原因。對于NVVDD供電來說,一組MLCC就足以解決問題,而MSVDD的變化較少且獨立于NVVDD,并不一定需要用到MLCC。

各個廠商顯卡電容方案與回應

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各個廠商顯卡的電容方案 / 電子發燒友網搜集整理

上圖即部分已知的顯卡電容方案,其中部分暫未正式發售的顯卡數據來源于媒體評測樣卡,具體數據以正式零售版為準。從上圖可知,大部分廠商都使用了1個MLCC電容組和5個/SP-CAP的方案,的情況與大抵相同,但多數廠商采用了2個MLCC電容組和4個SP-CAP電容的方案。但随着“電容翻車”事件的發酵,相關的廠商也紛紛做出了自己的回應。

早在給媒體送去樣卡以及顯卡正式發售前,七彩虹已經發布郵件提醒,他們已經發現了崩潰問題,尤其是當按下超頻鍵時,相關顯卡随後已被召回。七彩虹官方也已透露未來将會采用更優的2個MLCC組+4個電容方案。

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華碩電腦中國區經理俞元麟在微博上強調,華碩的媒體送測樣卡以及零售版本都采用了全MLCC的設計,原因是在研發過程中發現MLCC超頻性能更好。而華碩在尚未正式開售的系列顯卡上使用了4 SP-CAP的設計,但考慮到和/3090設計并不相同,而且該顯卡10月份才開售,出現不穩定問題的可能性相當之小。

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