Вольтаж видеокарты как узнать

Как посмотреть напряжение видеокарты

О ремонте цепей питания видеокарт

Видеокарты, интенсивно использующиеся для проведения вычислений, а также современных игр, часто выходят из строя. Это связано с тем, что это наиболее интенсивно работающий узел компьютера. При решении проблем с неработающими видеокартами львиную долю работы составляет выявление и устранение неисправностей цепей их питания.

В данной статье рассматриваются некоторые особенности проверки цепей питания видеокарт. В связи с рядом причин тема, затрагиваемая в статье, не предается широкой огласке производителями, поэтому автор не претендует на полноту изложения, а лишь делает попытку собрать часть разрозненной информации из различных источников. Статья написана на основе материала компании ASUS «VGA L3-2 Training Materials Repair Knowledge», информации с YouTube-канала VIK-on и других источников.

Последовательность работы по устранению неисправностей цепей питания видеокарт

Проверку и отладку работы цепей питания неисправных видеоадаптеров нужно делать после проведения следующих этапов:

  • визуальный осмотр на предмет нахождения видимых физических повреждений, прогаров, окислов, глубоких царапин, сбитых/сгоревших электронных элементов, загрязненных контактов разъемов. Для этого лучше использовать бинокулярный оптический микроскоп, который обеспечивает высокое качество увеличенного изображения при сохранении визуальной перспективы (объемности);
  • проверка/прошивка корректной версии BIOS;
  • проверка сопротивлений на разъеме дополнительного питания, по линиям питания разъема PCI-E, а также по фазам питания GPU/VRAM и другим участкам платы (линии PCI-E). Особое внимание следует уделить поиску коротких замыканий и обрывов, вызванных сгоранием электронных элементов и проводящих дорожек. Некоторая информация по этой теме есть в статье «Диагностика типовых поломок видеокарт AMD Radeon RX»;

Карта сопротивлений видеокарт AMD Radeob RX400-500 (источник: канал YouTube-канал VIK-on):

  • выявление неисправных транзисторов и других электронных элементов, устранение неисправностей;
  • включение видеокарты на проверочном стенде через лабораторный блок питания с ограничением тока и выявление греющихся деталей с помощью тепловизора или другим способом;
  • измерение питающих напряжений на видеокарте, проверка работы импульсных фаз питания с помощью осциллографа;
  • проверка видеокарты различными тестовыми программами, например, MATS (MODS), с помощью майнинга.

Допустимые пределы напряжений не должны выходить за заданные пределы минимума и максимума (при значительном превышении напряжения будет происходить излишнее потребление энергии, а при слишком низком видеокарта может не работать, уходить в BSOD):

Очень удобно при поиске неисправностей иметь аналогичную рабочую видеокарту, которая может служить эталоном при измерении сопротивлений и напряжений.

Общий алгоритм работы по поиску неисправностей видеокарт от компании ASUS:

Алгоритм проверки и устранения неисправностей в цепях, отвечающих за формирование напряжений на видеокартах:

При измерении напряжений на включенной видеокарте нужно знать последовательность их появления, заложенную производителем в схему. В противном случае можно долго и упорно пытаться «оживить» работу какой-то части видеокарты, которая не запускается только из-за того, что на заводе предусмотрено ее включение только после появления опорного напряжения.

Рекомендуем:  Как включить беспроводное сетевое соединение windows 7 на ноутбуке

Очередность появления питающих напряжений на видеокартах

Видеокарты Nvidia и AMD работают от внешних источников питания напряжением +12 и +3.3 вольта. Остальные напряжения, необходимые для работы видеокарты, формируются на ней с помощью фаз питания, работающих в импульсном режиме (для обеспечения питания мощных потребителей – GPU и VRAM) и линейных преобразователей, формирующих напряжения для потребителей малой мощности (флеш-BIOS, кварцевый генератор и другие).

Цепи питания, работающие в импульсном режиме, используются для формирования напряжений VDDC/NVVDD (GPU) и MVDD/FBVDDQ (память):

Пример напряжений, формируемых на видеокарте из вольтажей +3.3V и +12V разъема PCI-E:

Стандартная очередность появления питающих напряжений (POWER SEQUENCE) у старых видеокарт производства компании Nvidia:

Последовательность появления питающих напряжений (POWER SEQUENCE) у новых видеокарт (серия GTX1000-RTX3000) производства компании Nvidia (источник: youtube-канал VIK-on):

Типовая очередность появления питающих напряжений у старых видеокарт производства компании AMD:

Очередность появления питающих напряжений у видеокарт AMD Radeon RX400-500 производства компании (источник: ютуб-канал VIK-on):

Очередность появления питающих напряжений у видеокарт Radeon RX5500-6800 серий производства компании AMD (взято у блоггера VIK-on):

Различные производители могут по своему реализовать очередность появления питающих напряжений на памяти и GPU. В большинстве случаев последовательность формировании напряжений совпадает с представленной на рисунках.

Проверка напряжений в контрольных точках видеокарты

Проверка напряжений подразумевает знание их номиналов, последовательности появления, контрольных/тестовых точек, а также особенностей работы цепей, формирующих нужные вольтажи.

Пример размещения контрольных точек для проверки питающих напряжений +12V, +5V, +3.3V, FBVDDQ, PLLVDD, PEX 1.2V, NVVDD:

При выявлении отклонений от номинала следует тщательно проанализировать причины поломки и после ее устранения включать видеокарту только на тестовом стенде с ограничением по подающемуся току.

В большинстве случаев причиной неисправности является выход из строя фильтрующих/блокировочных конденсаторов, которые могут образовывать короткое замыкание. Пример устранения такой проблемы описан в статье «Устранение типичной неисправности в цепи питания Sapphire Radeon RX400/500-й серий».

Порядок действий при ремонте цепей питания видеокарты

Компания ASUS рекомендует следующий порядок действий при ремонте импульсных цепей питания видеокарты:

Если фазы питания не работают, хотя неисправные транзисторы заменены, нужно проверить исправность ШИМ-контроллера, наличие сигнала Enable и питающего напряжения на нем:

Если основные напряжения в норме, но некоторые вольтажи не соответствуют номиналу, нужно:

  • проверить цепи обратной связи;
  • обновить прошивку BIOS;
  • проверить работу ШИМ-контроллера;
  • проверить кристалл GPU.

Если видеокарта через некоторое время после загрузки выключается, нужно проверить:

  • цепи, отвечающие за защиту от перенапряжений, большого тока, перегрева и т.д.;
  • прохождение сигнала Vin shutdown.

Алгоритм работы при ремонте цепей запуска (сигнал Enable):

Последовательность проверки цепей Enable:

Проверка цепей защиты видеокарты от перегрева:

Ремонт цепей защиты видеокарты VR-HOT:

Алгоритм работы по ремонту цепей с линейными преобразователями питания:

Последовательность работы по проверке работоспособности цепи линейного преобразования:

Некоторые особенности формирования напряжений у видеокарт Nvidia

Для формирования напряжения NVVDD (питание графического процессора) используется несколько фаз питания на полевых транзисторах, работающих в импульсном режиме под управлением ШИМ-контроллера. Чтобы фазы питания заработали, на ШИМ-контроллер должен прийти разрешающий (включающий) сигнал NVVDD_En. Ток для фаз питания GPU может браться с разъема дополнительного питания, с материнской платы (райзера) через разъем PCI-E, либо с обоих этих источников.

Рекомендуем:  Как переустановить винду на ноутбуке acer через флешку

Изображение, иллюстрирующее процесс формирования питающих напряжений у старых видеокарт Nvidia (Power Flow Chart из презентации компании ASUS «VGA L3-2 Training Materials Repair Knowledge»):

Как видно из рисунка, второстепенные напряжения для видеокарт Nvidia берутся с разъема PCI-E. Это постоянное напряжение +12V током до 5.5 ампер (мощность до 66 ватт) и +3.3V током до 3 ампер (мощность до 9.9 ватт). Таким образом, общая мощность, которую может взять видеокарта Nvidia из слота PCI-E, равна 66+9.9=75.9 ваттам.

Шестипиновый разъем дополнительного питания (12V_EXT) обеспечивает мощность до 114 ватт (ток по линии +12 вольт до 9.5 ампер).

Согласно рисунку, три фазы питания сформированы полевыми транзисторами PH9030 (верхнее плечо) и PH5030 (нижнее плечо) под управлением RT8867.

Пример реализации схемы фазы питания видеокарты (производится преобразование входного постоянного напряжения +12 вольт в нужный для питания GPU вольтаж VDDC, в данном случае 1.2 вольта):

Пример схемотехники цепей линейного преобразования напряжения на видеокартах (контроллер UP7706 и AZ7805):

Пример элементной базы, использующейся на видеокартах на примере модели ASUS (передняя часть платы):

Пример элементной базы, использующейся на видеокартах на примере модели ASUS (задняя часть платы):

Размещение контрольных точек для проверки напряжений на видеокарте ASUS Nvidia GeForce 7300 (передняя часть платы):

Размещение контрольных точек для проверки напряжений на видеокарте ASUS Nvidia GeForce 7300 (задняя часть платы):

Дросселя и линейные преобразователи питания, использующиеся на видеокартах:

О питающих напряжениях и передаче данных у современных видеокарт

Миллионы людей используют компьютеры, не задумываясь о том, как работают комплектующие, из которых они собраны. Те, кто желает получить от имеющегося hardware наибольшую отдачу должны досконально изучить его особенности.

Важную роль в проведении высокопроизводительных вычислений играют видеокарты. Понимание особенностей функционирования GPU поможет обеспечить правильные условия эксплуатации, способствующие получению высокой производительности и надежности работы ригов.

Знания о том, как работает видеокарта нужны и ремонтникам, которые имеют все больше работы в связи с увеличением армии майнеров с низкой технической квалификацией.

Рассмотрим подробнее некоторые особенности работы видеокарт с точки зрения обеспечения питающих напряжения и обмена данными.

Какие напряжения используются для работы видеокарт?

Маломощные видеокарты обеспечиваются питанием от слота PCI-E (Peripheral Component Interconnect — Express) материнской платы (райзера).

В качестве силовых линий используются только выводы на длинной части разъема PCI-E x1:

Для передачи напряжения +12 вольт в них используется пять контактов, а для напряжения +3.3 вольта — четыре контакта. Земля соединена с тремя контактами разъема PCI-E x1:

По линии питания +3.3V слота PCI Express может проходить ток величиной 3 ампера (9.9 ватт), а по линии +12 вольт — ток 5.5 ампер (66 ватт).

Таким образом, суммарная потребляемая видеокартой мощность со слота PCI-E может составлять 9.9+66=75.9 ватт.

Рекомендуем:  Как включить динамике на ноутбуке при скайпе

Более мощные видеокарты имеют дополнительные разъемы питания с вольтажом +12 вольт. Обычно для обеспечения дополнительной мощности используются 6-пиновые и 8-пиновые разъемы.

Шестипиновый коннектор питания может обеспечить дополнительные 75 ватт энергии для видеокарты. По желтым проводам идет питающее напряжение +12 V от внешнего источника питания, черные проводники соединены с массой:

Согласно стандартной спецификации, pin 2 не должен использоваться вообще, но большинство производителей использует его как дополнительную линию + 12V:

8-pin коннектор дополнительного питания +12 вольт обеспечивает до 150 ватт мощности:

Для универсальности использования 8-пиновых коннекторов дополнительного питания, на блоках питания устанавливают 6+2 пиновые разъемы:

Если сложить максимальную мощность которую может получить видеокарта из слота PCI-E и разъемов дополнительного питания, то получается, что:

  • видеокарта с дополнительным шестипиновым разъемом может потреблять 75.9+75=150,9 ватт электроэнергии;
  • GPU с 8-пиновым разъемом доппитания 75.9+150=225,9 W;
  • видеоускоритель с 6 и 8-пиновыми разъемами дополнительного питания 75.9+75+150=300,9 ватт.

Используя нестандартное подключение, например, подключение 6-пинового коннектора в 8-пиновый разъем, нужно обеспечить даунвольтинг/эксплуатировать GPU в щадящем режиме (чтобы не начала плавиться изоляция проводов питания):

Внутри видеокарты напряжения от внешних источников питания преобразуются в нужные для работы ее электронных компонентов номиналы.

Например, чипы памяти GDDR5 работают от напряжения 1.35V, а GPU Core — от 0,5 до 1.5V. Это означает, что входные питающие напряжения +3.3 В и +12 В должны быть понижены до нужных значений с помощью voltage regulator modules (VRM) и линейных преобразователей напряжения.

Цепи питания на видеокарте Nvidia GTX 1000-й серии:

Качество работы VRM напрямую влияет на способность видеокарт к стабильному разгону/даунвольтингу. Как правило, чем больше фаз питания VRM, тем лучше и стабильнее работает видеокарта.

Обмен данными между видеокартой и центральным процессором/другими потребителями

Передача данных для видеокарты и потребителями производится через шину PCI Express. Физически пины разъемов PCI Express, использующиеся для передачи данных (transmit,) находятся на одной стороне разъема, а приемные (receive) — на другой (подробнее в статье «О проверке работоспособности райзеров для видеокарт«):

Назначение всех пинов разъема PCI-E x1:

Обмен сигналами производится с помощью дифференциальных сигналов по двум проводам, за один цикл передается 1 бит данных.При этом одновременно используется два сигнальных пина и два контакта земли. Полностью система работает используя 2 пина на передачу, 2 пина на прием и 4 пина земли. Эти 8 пинов в общем формируют одну линию PCI-E.

Схематическое изображение работы физических проводников (Wires), прохождения сигнала, линий PCI-E и шины передачи данных:

Обмен данными по линиям PCI-E через управляющее устройство (центральный процессор или чипсет):

Количество использующихся линий PCI Express устройства обозначается маркировкой x1, x4, x8, или x16, обозначающей соответственно 1 линию, 4 линии и т.д.

Слоты PCI Express и зависимость полосы пропускания от количества линий:

Разъемы PCI Express с x1, x4, x8, x16 — линиями обмена данными:

Обозначение PCI Express x16 обозначает, что возможна одновременная передача/прием до 16 битов за один тактовый цикл.

Скорость передачи данных по линиям PCI-E в зависимости от количества задействованных линий и поколения PCIe:

Источник

Adblock
detector