Nvidia RTX30系顯卡翻車，罪魁禍?zhǔn)拙故菂^(qū)區(qū)電容？

電子發(fā)燒友報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）隨著RTX3080和RTX3090兩大系列顯卡的相繼開賣，消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)了庫存短缺，為數(shù)不多的顯卡被黃牛和機(jī)器哄搶一空，Nvidia甚至不得不為糟糕的首發(fā)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(xù)發(fā)現(xiàn)一些崩潰、黑屏等不穩(wěn)定的問題。這些穩(wěn)定性問題往往在頻率超過2GHz時(shí)復(fù)現(xiàn)，但并非所有顯卡廠商都遇上了這種情況。那么這背后究竟有何原因呢？德國硬件測頻網(wǎng)站Igor'sLAB等媒體、工程師以及愛好者均對這次“翻車”進(jìn)行了分析。

生產(chǎn)前期沒有真正的功能測試？

為了防止顯卡基準(zhǔn)性能測試結(jié)果的泄露，Nvidia這一次完全封閉了評估驅(qū)動(dòng)。甚至可能沒有運(yùn)行Furmark或Time Spy等經(jīng)典測試工具，僅用到了NVPunish（一款壓力測試工具）來進(jìn)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?yàn)樗麄兩a(chǎn)出來的顯卡難以確定具體性能。因此每個(gè)廠商的功能測試僅限于正常啟動(dòng)與熱穩(wěn)定性，從而判斷是否能夠運(yùn)行，但芯片質(zhì)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(zhì)量測試時(shí)間較短，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題。

錯(cuò)誤的元器件選擇？

參考板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Nvidia的參考板PG132設(shè)計(jì)中，可以看到6個(gè)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(zhuǎn)換器的高頻干擾外，GPU頻率的提升也會(huì)帶來更多的干擾。而這一參考設(shè)計(jì)開放了使用大面積POSCAP/SP-CAP（導(dǎo)電性聚合物電解電容）還是稍微昂貴一點(diǎn)的MLCC（片式多層陶瓷電容）的選擇，后者更小但必須以電容組來實(shí)現(xiàn)更高的容值。

從Nvidia自己的表單和規(guī)范來看，兩者都是可行的。然而從質(zhì)量上來說，優(yōu)質(zhì)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Trinity系列在頻率超過2010MHz時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，因?yàn)樗魈┦褂昧?個(gè)成本較低的POSCAP電容。

6個(gè)SP-CAP電容 / Igor'sLAB

而Nvidia自己的創(chuàng)始人版顯卡則選擇了更加優(yōu)秀的方案，它采用了4個(gè)POSCAP和2個(gè)MLCC電容組（每組10個(gè)MLCC）的方案，因此哪怕在超過2GHz的情況下出現(xiàn)問題，也多半是驅(qū)動(dòng)的原因。Igor'sLAB認(rèn)為這是最優(yōu)的方案，因?yàn)橹虚g區(qū)域更加要配以合適的濾波（避免高頻混合引起的短路）。

4個(gè)SP-CAP電容與兩個(gè)MLCC電容組 / Igor'sLAB

而華碩的Asus TUF RTX 3080 Gaming顯卡上則采用了更進(jìn)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 RTX3080 OC的頻率能高達(dá)1935MHz，比Nvidia的創(chuàng)始人版本高出13.2%。

6個(gè)MLCC電容組 / Igor'sLAB

那么電容的選擇與顯卡的超頻有何關(guān)聯(lián)呢？若將電容比作水桶的話，POSCAP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(dá)到相同的容量則有數(shù)量要求。隨著GPU時(shí)鐘頻率的提高，所需電壓也會(huì)提高，GPU Boost技術(shù)也會(huì)更快進(jìn)行抵消和調(diào)節(jié)。所以越接近存儲(chǔ)極限，修正和負(fù)載變化搞得頻率也會(huì)提高。隨著這一間隔變短，對電容的緩沖速度就有更高的要求，這也就是為什么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(dú)立于NVVDD，并不一定需要用到MLCC。

各個(gè)廠商顯卡電容方案與回應(yīng)

各個(gè)廠商RTX3080顯卡的電容方案 / 電子發(fā)燒友網(wǎng)搜集整理

上圖即部分已知的RTX3080顯卡電容方案，其中部分暫未正式發(fā)售的顯卡數(shù)據(jù)來源于媒體評測樣卡，具體數(shù)據(jù)以正式零售版為準(zhǔn)。從上圖可知，大部分廠商都使用了1個(gè)MLCC電容組和5個(gè)POSCAP/SP-CAP的方案，RTX3090的情況與RTX3080大抵相同，但多數(shù)廠商采用了2個(gè)MLCC電容組和4個(gè)SP-CAP電容的方案。但隨著“電容翻車”事件的發(fā)酵，相關(guān)的廠商也紛紛做出了自己的回應(yīng)。

早在給媒體送去樣卡以及顯卡正式發(fā)售前，七彩虹已經(jīng)發(fā)布郵件提醒，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了崩潰問題，尤其是當(dāng)按下超頻鍵時(shí)，相關(guān)顯卡隨后已被召回。七彩虹官方也已透露未來將會(huì)采用更優(yōu)的2個(gè)MLCC組+4個(gè)POSCAP電容方案。

華碩電腦中國區(qū)經(jīng)理俞元麟在微博上強(qiáng)調(diào)，華碩的媒體送測樣卡以及零售版本都采用了全MLCC的設(shè)計(jì)，原因是在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)MLCC超頻性能更好。而華碩在尚未正式開售的RTX3070系列顯卡上使用了4 SP-CAP的設(shè)計(jì)，但考慮到RTX3070和RTX3080/3090設(shè)計(jì)并不相同，而且該顯卡10月份才開售，出現(xiàn)不穩(wěn)定問題的可能性相當(dāng)之小。

EVGA聲明 / EVGA

EVGA的全球產(chǎn)品管理主管Jacob Freeman也發(fā)表了自己的回應(yīng)，稱在量產(chǎn)的QC測試環(huán)節(jié)中，EVGA發(fā)現(xiàn)6個(gè)POSCAP的方案并沒有通過實(shí)際應(yīng)用測試。研發(fā)團(tuán)隊(duì)花了一周的時(shí)間找到問題成因，然后將POSCAP的數(shù)量縮減至4個(gè)，并在出貨前加入20個(gè)MLCC電容，這也是為何EVGA GeForce RTX 3080 FTW3系列推遲的原因，但并沒有任何6 POSCAP電容方案的該系列顯卡出貨至消費(fèi)者手中。但部分媒體評測版本收到了量產(chǎn)前的6 POSCAP電容版本，EVGA正在收回這些顯卡并換以零售版本。而XC3系列采用了5 POSCAP和10MLCC的方案，可以實(shí)現(xiàn)正常參數(shù)配置，并沒有發(fā)現(xiàn)任何問題。

影馳于9月27日在微博發(fā)表聲明，稱目前只有6片用于評測的RTX 3090 GAMER試產(chǎn)樣品采用了6顆SP-CAP的電容方案，該系列暫未開售，而未來正式生產(chǎn)和售賣的GAMER產(chǎn)品將對電容用料進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

耕升也在微博發(fā)表聲明，耕升并沒有產(chǎn)品采用6 SP-CAP電容的方案，因此并不會(huì)出現(xiàn)盛傳的電容問題與新品故障。

索泰馬來西亞回應(yīng) / 索泰

索泰的母公司柏能集團(tuán)似乎已經(jīng)意識到了該問題，并將對設(shè)計(jì)做出更改。索泰馬來西亞也在Facebook上發(fā)布了帖子，指出相關(guān)調(diào)查已在進(jìn)行，不久后將更新情況，同時(shí)建議任何購買了RTX3080和3080 Trinity系列的客戶填寫調(diào)查表單。

小結(jié)

由此看來，電容設(shè)計(jì)失誤很有可能是本次“翻車”事件的主要原因，但還是有不少采用了MLCC電容的RTX3080/3090顯卡遇上了黑屏等不穩(wěn)定性問題，而采用全POSCAP方案的顯卡也有正常運(yùn)轉(zhuǎn)無誤的。MSI也在一次Insider直播中提到了該問題，表示該問題很有可能是因?yàn)轵?qū)動(dòng)引起的。但I(xiàn)gor'sLAB隨后也發(fā)文稱具體穩(wěn)定性還是取決于芯片質(zhì)量，高質(zhì)量的芯片保持穩(wěn)定所需的電壓也更少。因?yàn)槿狈线m驅(qū)動(dòng)所以顯卡合作廠商無法正常測試第一批顯卡，所以造成了部分原本不適用于超頻版的顯卡出貨。從各個(gè)廠商的回應(yīng)來看，電容的選擇確實(shí)造成了一定影響，但未來穩(wěn)定性的進(jìn)一步加強(qiáng)還是得靠Nvidia的新驅(qū)動(dòng)推送。

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