电子发烧友报道(文/周凯阳)随着RTX3080和RTX3090两大系列显卡的陆续发售,消费者发现库存不足,少数显卡被黄牛和机器洗劫一空。Nvidia甚至不得不为糟糕的发布道歉。另外,最先评测的媒体和第一批购买的用户开始发现一些死机、黑屏等不稳定问题。当频率超过2GHz时,这些稳定性问题经常会重复出现,但并非所有显卡制造商都是如此。那么这背后的原因是什么呢?德国硬件测频网站Igor sLAB和其他媒体、工程师和爱好者对此进行了分析翻转。
生产前期没有真正的功能测试?为了防止显卡基准性能测试结果泄露,Nvidia这次彻底关闭了评测驱动。也许你没有甚至没有运行一些经典的测试工具,如Furmark或Time Spy,但只使用NV prempt(一种压力测试工具)进行热测试。从AIC显卡合作伙伴的角度来看,这有点怪异,因为很难确定他们生产的显卡的具体性能。所以各厂商的功能测试仅限于正常启动和热稳定性,以此来判断是否能运行,但芯片质量和最大安全频率都是未知的。导致很多厂家质量检测时间短,不能及时发现相关问题。元件选择错误?
见电容器/伊戈尔PG132板上的板坯
目前比较有说服力的原因是电容的选择。在Nvidia的参考板PG132的设计中,我们可以看到6个必要的电容,用来滤除NVVDD/MSVDD的电压轨中的高频。除了电压转换器的高频干扰,GPU频率的提高也会带来更多的干扰。该参考设计提供了使用大面积POSCAP/SP-CAP(导电聚合物电解电容)或略贵的MLCC(片式多层陶瓷电容)的选择。后者更小,但需要使用电容器组来实现更高的电容。来自英伟达的形式和规格,两者都是可行的。然而,就质量而言,高质量的MLCC在过滤高频方面更胜一筹。所以在显卡厂商看来,这就成了成本控制的问题。所以不同的厂商为自己的显卡选择了不同的电容方案。根据很多反馈,索泰的Trinity系列在频率超过2010MHz时往往会不稳定,因为索泰使用了6个成本更低的POSCAP电容。
6个SP电容/Igor 平板
英伟达自家方正显卡选择了更好的方案。它采用了四个POSCAP和两个MLCC电容组(每组10个MLCC)的方案,所以即使在2GHz以上的情况下出现问题,也大多是驱动原因。伊戈尔LAB认为这是最佳方案,因为中间区域要配合适当的滤波(避免高频混频造成短路)。
4个SP电容和2个MLCC电容器组/Igor 平板
华硕华硕TUF RTX 3080游戏显卡采用更进一步的方案,全部采用MLCC电容组。这也证明了为什么华硕旗舰显卡ROG STRIX RTX3080 OC的主频可以达到1935MHz,比英伟达的方正版高出13.2%。
6个MLCC电容器组/伊戈尔平板
那么电容的选择和显卡超频有什么关系呢?如果把电容器比作一个水桶,POSCAP是一个大水桶,MLCC是一个小水桶。大桶接水和放水速度慢,小桶速度快,但要达到同样的容量是有数量要求的。随着GPU时钟频率的提高,所需电压也会提高,GPU Boost技术会偏移和调整得更快。因此,越接近存储极限,校正和负载变化的频率就越高。随着这个间隔变得越来越短,对电容的缓冲速度就有了更高的要求,这也是MLCC在高频时表现更好的原因。对于NVVDD电源来说,一套MLCC就足够解决问题了,而MSVDD变异较小,独立于NVVDD,不一定要用MLCC。
各厂商的电容方案显卡和那些响应RTX3080显卡的各厂商/电子发烧友的收集整理网络
上图为RTX3080显卡部分已知电容方案,其中尚未正式发布的显卡部分数据来自媒体评测样卡,具体数据以正式零售版本为准。从上图可以看出,大部分厂商都采用了1个MLCC电容组,5个POSCAP/SP-CAP的方案,RTX3090的情况和RTX3080差不多,但是大部分厂商都采用了2个MLCC电容组,4个SP-CAP电容的方案。然而,随着电容器翻转事件,相关厂商也做出了自己的回应。在向媒体发送样卡和显卡正式销售之前,七彩虹就已经发出邮件警告,称他们已经发现了死机问题,尤其是在按下超频键时,相关显卡随后被召回。彩虹官方还透露,未来将采用两个MLCC组和四个POSCAP电容器的更好方案。
华硕电脑中国区经理余元林在微博中强调,华硕的媒体样卡和零售版都采用了MLCC设计,因为在研发过程中发现MLCC的超频性能更好。华硕已经在尚未正式上市的RTX3070系列显卡上使用了4 SP-CAP设计。不过考虑到RTX3070和RTX3080/3090在设计上并不相同,而且显卡是10月份才推出的,不稳定的可能性相当小。
EVGA声明/EVGA
雅各布弗里曼,EVGA 美国全球产品管理总监也发表了自己的回应,称在量产的QC测试中,EVGA发现有6个POSCAP方案没有通过实际应用测试。它花了R & ampd团队花了一周时间寻找问题的原因,然后将POSCAP的数量减少到了4个,并在出货前增加了20个MLCC电容,这也是为什么EVGA GeForce RTX 3080 FTW3系列迟迟不能出货,但该系列显卡却没有6个POSCAP电容的方案可以出货给消费者。然而,一些媒体评估版本在量产前收到了6个POSCAP电容版本,EVGA正在收回这些显卡,并更换为零售版本。XC3系列采用5 POSCAP和10MLCC方案,可以实现正常的参数配置,没有任何问题。
9月27日,英驰在微博中发布声明称,目前只有6款用于评测的RTX 3090游戏玩家试制样片采用了6种SP-CAP电容方案,该系列尚未上市销售,但未来正式生产销售的游戏玩家产品会对电容材料进行优化和改进。
更胜也在微博中发表声明,称更胜的产品没有6 SP-CAP电容方案,因此不会出现广为流传的电容问题和新品故障。
泰国马来西亚回应/Sotai
索尼的母公司百能集团似乎也意识到了这个问题,并将对设计进行修改。泰马也在脸书上贴出帖子,指出相关调查已经在进行中,很快会有更新。同时,建议任何购买过RTX3080和3080 Trinity系列的客户填写调查表。
从总结可以看出,电容器的设计误差可能是造成这种翻转事件,但还是有很多带MLCC电容的RTX3080/3090显卡遇到黑屏等不稳定问题,全POSCAP方案的显卡也正常运行没有错误。微星在一次内部文章中也提到了问题,称问题很可能是由司机引起的。然而,伊戈尔LAB后来发文称,具体的稳定性还是要看芯片质量,高质量芯片维持稳定性所需的电压也较少。由于缺乏合适的驱动程序,文章卡合作伙伴可以无法正常测试第一批显卡,导致部分不适合超频版本的显卡出货。从各厂商的回应来看,电容的选择确实有一定影响,但未来稳定性的进一步增强还是要靠Nvidia 新司机。声明:本文为电子爱好者原创。如需转载、入群交流,请加微信elecfans999,面试要求请发邮件至huangjingjing@elecfans.com。
标签:显卡电容MLCC