狼窩2.0無廣告好讀版:
https://wolflsi.blogspot.com/2022/10/12vhpwr.html
狼窩1.0好讀版:
https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/70234854
GEFORCE RTX 4090開賣一陣子後,美國reddit討論區一位擁有GIGABYTE GEFORCE RTX
4090 Gaming OC的玩家,發生了顯示卡插座與轉接線插頭熔毀的現象,並將其燒毀的照片
發表在的NVIDIA子板。該玩家在討論區表示,是在進行遊戲(Red Dead Redemption 2)中
發生狀況,雖然目前顯示卡看起來還可運作,但該名玩家已經提出RMA
▼燒毀的顯示卡12VHPWR插座近照,燒毀處集中在負責傳遞12V電流的Pin1至Pin6
https://i.imgur.com/GbPK6U2.jpg
▼燒毀的轉接線12VHPWR插頭,從插頭上有NVIDIA標誌看來,這是顯示卡所附的轉接線。
從熔毀狀況來看,內部金屬連接器發出的熱量讓插頭外殼熔化,熔化後的物質黏在金屬連
接器上
https://i.imgur.com/oQlLtVk.jpg
接著出現第二個案例,這次變成ASUS TUF Gaming GEFORCE RTX 4090 OC Edition,同樣
出現顯示卡插座及轉接線插頭熔毀的狀況。擁有者表示正在與夥伴遊玩Black Desert,遊
戲進行數小時後突然螢幕畫面沒了,所有風扇以100%全速運轉,關機後進行檢查,就發現
顯示卡插座及轉接線插頭已經熔毀
▼燒毀的顯示卡12VHPWR插座及轉接線12VHPWR插頭近照,雖然沒有第一個案例來的嚴重,
但插座及插頭仍有針腳受損,變色及受損區域同樣集中在負責傳遞12V電流的Pin1至Pin6
。雖沒有拍到接頭上的NVIDIA標誌,但從插頭接出3條編織網包覆的線來看,可以知道這
也是顯卡所附的轉接線
https://i.imgur.com/qFiQI6T.jpg
過沒多久,出現第三個案例,貼文者表示剛裝機完,跑Benchmark時顯示卡的插座處就冒
煙了
▼組裝完的照片及燒毀的轉接線12VHPWR插頭,從組裝照片可看到,轉接線下垂,與從背
板拉出的PCIE電源線相接,從顯卡外觀布局來看,應該是ASUS TUF Gaming GEFORCE RTX
4090 OC Edition。燒毀插頭的照片沒有拍得很近,不過從卡榫位置可以得知受損區域同
樣集中在負責傳遞12V電流的Pin1至Pin6
https://i.imgur.com/xC8nF9g.jpg
▼這幾個案例出來後,讓花大錢購買GEFORCE RTX 4090的使用者感到意外,沒想到會出現
顯示卡插座及轉接線插頭熔毀的事件
https://i.imgur.com/T4CNZJ7.jpg
▼因為上一代高階顯示卡還在使用多個PCIE 8P供電,且未發生過顯示卡插座熔毀的狀況
,讓其他擁有上一代高階顯示卡的使用者看GEFORCE RTX 4090鬧出插頭燒毀的笑話,甚至
AMD準備發表的下一代RX7000也直接表明不會使用12VHPWR插座
https://i.imgur.com/AJQrIq0.jpg
▼不過NVIDIA已經不是第一次想改電源接頭了,在Ampere核心時代,曾經就想要推12Pin
Micro-fit 3.0插座與插頭,那時部分電源廠也有做出模組化線材來因應,只不過沒有流
行起來
https://i.imgur.com/h7Am386.jpg
▼這種模組化線材,線路部分使用16AWG,一端為顯示卡端12Pin Micro-fit 3.0插頭,一
端為電源端2個8P插頭,規格上每條12V線路可以走9A,6條共可走54A,耐插拔次數25次
https://i.imgur.com/np4fiJC.jpg
▼後來在Ada Lovelace核心上,將原有12Pin Micro-fit 3.0插頭加上S1至S4這4條小信號
線以後,搖身一變成為12VHPWR接頭(下圖)。12VHPWR插頭除12條電源線(Pin1至Pin6為12V
,Pin7至Pin12為GND)外,還多出4條信號線S1/S2/S3/S4,S1為CARD_PWR_STABLE,S2為
CARD_CBL_PRES#,S3為Sense 0,S4為Sense 1,用來告訴顯示卡電源供應器可提供的系統
啟動初始功率以及軟體配置最大維持功率,透過接到GND或維持開路,可提供
100W/150W(S3/S4開路)、150W/300W(S3接GND,S4開路)、225W/450W(S3開路,S4接GND)、
375W/600W(S3/S4接GND)共4種配置。雖然12Pin Micro-fit 3.0插頭(上圖)針腳排列及防
呆樣式都與12VHPWR相同,但因為少了S3/S4,新的顯卡無法判別電源功率配置,所以即使
插上去也不能用(顯卡不會啟動)
https://i.imgur.com/s1WsfKR.jpg
▼具備12VHPWR插座的電源,S1(CARD_PWR_STABLE)在電源內經4.7k上拉電阻接到3.3V;
S2(CARD_CBL_PRES#)在電源內經100k上拉電阻接到3.3V;S3(Sense 0)及S4(Sense 1)有4
種組合,S3/S4開路為150W;S3接GND,S4開路為300W;S3開路,S4接GND為450W;S3/S4接
GND為600W
https://i.imgur.com/Bnjm6s0.jpg
▼因為有功率定義,12VHPWR模組化線材會在插頭印上功率配置
https://i.imgur.com/X2xD8uE.jpg
▼12VHPWR基於12Pin Micro-fit 3.0規格設計,針腳間距3mm,於靠近Pin1-Pin6的側面多
出4支小信號針腳S1-S4
https://i.imgur.com/8HgTI4N.jpg
▼而常見的PCIE 8P/6+2P、EPS 8P/4+4P、ATX12V 4P、ATX 24P/20+4P,則是使用
Mini-fit Jr.,針腳間距4.2mm
https://i.imgur.com/EluNV61.jpg
▼對於沒有購入具備原生12VHPWR電源供應器的使用者,於顯示卡包裝內提供一條轉接線
,可將3個或4個PCIE 8P轉換成12VHPWR插頭,包裝上還特別註明請使用獨立的PCIE 8P電
源線連接每個插座,不要使用1分2電源線
https://i.imgur.com/nWpOA4p.jpg
▼3個PCIE 8P插座轉12VHPWR插頭轉接線內部構造如下圖
https://i.imgur.com/qxX9SXX.jpg
▼轉接線實際接線圖,每個8P插座之間用2條(1條+12V,1條GND)14AWG黑色線連接至
12VHPWR插頭,12VHPWR插頭端內部+12V(Pin1-Pin6)並聯,GND(Pin7-Pin12)並聯,插頭尾
端設置防止金屬連接器被退出的固定蓋,並在6條14AWG線路處封膠進行強化。
S1(CARD_PWR_STABLE)及S2(CARD_CBL_PRES#)空接未使用,在其中1個PCIE 8P插座內設置
電路,將另外2個PCIE 8P插座的Sense B(Pin4)接過來,當3個PCIE 8P的Sense B(Pin4)都
正常連接時,才會將12VHPWR的S3(Sense 0)及S4(Sense 1)調整至450W組態,這時顯卡才
會正常啟動。若PCIE 8P接頭沒有正常連接(空著沒插或是插了PCIE 6P),S3/S4未正常配
置下顯卡不會啟動
https://i.imgur.com/kCwU9Rr.jpg
▼對VBIOS限制在450W的MSI GEFORCE RTX 4090 GAMING X TRIO來說,滿載時會接近450W(
上方紅色箭頭),此時12VHPWR輸入12V電流會達到36A(下方紅色箭頭)
https://i.imgur.com/DHj2uWO.jpg
▼實際用電流表測試12VHPWR電流值
https://i.imgur.com/7w6ZVAX.jpg
▼大電流傳輸場合下,使用單一粗線與金屬連接器時,只需要考慮線與金屬連接器可承受
的最大電流就好。但是體積縮小的12VHPWR為了能通過大電流,使用6支負責12V電流傳遞
。理想狀態下每個金屬連接器的阻抗彼此相等,流過的電流會均分,若每個金屬連接器耐
流為A,則可傳輸的最大電流為A×數量。不過往往會因為金屬連接器鬆緊度、製造差異、
金屬連接器與電線線芯組裝時壓合是否確實、使用者連接時是否完全插入等因素,而造成
連接的阻抗產生變化。當阻抗產生差異時,這時流過的電流就會不均分,阻抗越小的電流
越大,加上流過電流時會因本身阻抗產生發熱(電流平方×阻抗),當電流超越金屬連接器
可承受規格時,會造成發熱量過大,超過連接器插頭及插座最大耐溫時會出現過熱熔毀現
象
https://i.imgur.com/6Fdqn7l.jpg
▼使用同一張MSI GEFORCE RTX 4090 GAMING X TRIO,左上/左下圖為透過原廠轉接線連
接電源供應器,右上與右下圖為透過原生12VHPWR模組化線連接電源供應器,在執行
FURMARK 30分鐘後,觀察轉接線插頭及原生模組化線插頭,兩者溫度差異並不大,顯示卡
電路板鄰近的溫度還比插頭處要高,轉接線PCIE 8P插座處以及電源端12VHPWR插頭溫度也
不會很高
https://i.imgur.com/CKxCxAu.jpg
▼下面的測試用EVGA 1000W G6的2條顯示卡電源模組化線去接MSI GEFORCE RTX 4090
GAMING X TRIO的電源轉接線,1條接2個PCIE 8P(左),1條接1個PCIE 8P(右)
https://i.imgur.com/q3lpvZp.jpg
▼執行FURMARK 30分鐘後,觀察3個電源接頭及電源供應器端線組插頭的溫度。從溫度可
以看到,分接2個頭的溫度比只接了1個頭的要高。電源供應器端線組插頭溫度,分接線組
插頭溫度同樣也比單接線組插頭要高。這些測試都是在開放空間下測試,若是密閉在機殼
內,通風狀況會更差,其溫度也會越高。所以,即使是最高耗電只有450W的卡,用3條線
分開接還是比較妥當的
https://i.imgur.com/eSDULWM.jpg
▼不少電源廠為了提供12VHPWR插頭,在包裝內附上或是讓使用者另購電源端2個8P模組化
插頭←→顯示卡端12VHPWR插頭的模組化線材,讓電源可以連接新顯示卡
https://i.imgur.com/wsJyNkU.jpg
▼下面的測試用ASUS ROG THOR 1600的電源端2個8P插頭(左圖)←→顯示卡端12VHPWR插頭
(右圖)模組化線材去接MSI GEFORCE RTX 4090 GAMING X TRIO
https://i.imgur.com/BnlQXTe.jpg
▼執行FURMARK 30分鐘後,觀察電源端8P模組化插頭及顯示卡端12VHPWR插頭的溫度
https://i.imgur.com/4nPVJcF.jpg
▼在開放空間下,從熱影像可以看到電源端8P插頭的溫度略高,但溫差還算一致。不過電
源在機殼內的散熱條件可能會更差,而且這片顯示卡功耗被限制在450W,若使用更高功率
的顯示卡,則要更加注意電源端8P接頭溫度
https://i.imgur.com/Tke4MRH.jpg
▼下面測試具備12VHPWR插座的電源供應器,在輸出450W及600W時的溫度差異。有一款電
源供應器有提供電源端12VHPWR插頭←→2個PCIE 6+2P的模組化線材
https://i.imgur.com/N6CHNnZ.jpg
▼測試時,電源端12VHPWR插頭(上)插入電源供應器12VHPWR插座,2個PCIE 6+2P插頭(下)
連接電子負載
https://i.imgur.com/aHp0a9w.jpg
▼電源供應器端12VHPWR走10分鐘12V/37.5A(450W)的溫度前後比較。10分鐘後12VHPWR插
頭溫度最高49.3度
https://i.imgur.com/Dshyy42.jpg
▼電源供應器端12VHPWR走10分鐘12V/50A(600W)的溫度前後比較。10分鐘後12VHPWR插頭
溫度最高68.5度,感覺連續走600W會有過熱風險,而且這還是開放空間且線材完全無拉扯
情況下
https://i.imgur.com/z9uIVmy.jpg
▼以下影片測試,12VHPWR載12V/50A(600W),接頭從32度爬到超過50度只需要2分多
https://www.youtube.com/watch?v=vT7FH8L0tos
▼如果電源端12VHPWR連接不確實或是承載功率過大時,也會出現插頭/插座及線路過熱熔
毀的狀況
https://i.imgur.com/fXOYyBF.jpg
▼部份使用者反映12VHPWR模組化線材在連接時,內部金屬連接器被往後退出的現象,通
常是因為插頭做工不佳,或是連接時公插與母插位置不正而互頂,強行插入時導致插頭端
金屬連接器被擠壓退出
https://i.imgur.com/U59jfLH.jpg
▼如果出現金屬連接器被退出,也會造成接觸不良或無法接觸,使接點發熱並造成其他線
路負擔更大的電流,會加速其過熱熔毀
https://i.imgur.com/v5MKzjf.jpg
▼連接時要確認是否每支金屬連接器都在原來的位置,若出現異常,則必須要排除狀況,
不可通電使用
https://i.imgur.com/FCxuHIq.jpg
▼因為金屬連接器彈性開口方向,對於線路彎折方向,會建議往插頭的長邊方向彎,不要
往短邊方向彎
https://i.imgur.com/hmGMF7s.jpg
▼同時整線時,不要直接在插頭端強行彎折線路,要讓線路轉彎處角度平緩轉向,避免拉
扯插頭內部金屬連接器導致接觸不良
https://i.imgur.com/vU7vW2Q.jpg
報告完畢,謝謝收看
如果問在下想換什麼接頭,在下建議直上AMASS XT90,連續電流90A,耐溫240度
--