Hardware,  Статьи

Диагностика неисправностей видеокарт Nvidia тысячной серии

Видеокарты Nvidia на архитектуре Pascal (GPU 10xx-серий) отличаются хорошей надежностью и производительностью. Несмотря на то, что уже прошло несколько лет после их выпуска, они остаются в строю как у геймеров, так и у майнеров.

К сожалению, любая радиоэлектронная аппаратура рано или поздно выходит из строя и даже самые надежные видеокарты тому не исключение. В данной статье рассматриваются некоторые особенности поиска неисправностей у большинства видеокарт Nvida, содержащих видеочипы Pascal.

С чего начинать поиск неисправностей на видеокарте?

Прежде всего нужно внимательно осмотреть видеокарту. Так как современные печатные платы содержат большое количество очень маленьких SMD-компонентов, качественный визуальный осмотр невозможно сделать без микроскопа даже при очень хорошем зрении, не испорченном мерцающим дисплеем.

При осмотре нужно обращать на наличие поврежденных компонентов, подгорания, сколы и отсутствующие элементы. Особенно сильно грешат на сбитие деталей видеокарты без задней защитной пластины (backplate).

После визуальной инспекции нужно брать мультиметр и приступать к измерению сопротивлений на основных линиях (12V и 3.3V).

Основные питающие напряжения видеокарт

Видеокарты запитываются т внешних источников питания напряжениями +3.3 и +12 вольт. Все остальные напряжения они формируют сами. Линия +12 вольт является самой нагруженной, так как используется для питания узлов, потребляющих больше всего энергии.

Маломощным видеокартам достаточно мощности, которую может обеспечить разъем PCI-E (максимум до 75.9 ватт, см. статью «О питающих напряжениях и передаче данных у современных видеокарт«), поэтому они не имеют дополнительных разъемов питания

Производительные GPU требуют большей мощности, которую получают от дополнительных разъемов питания. При этом производится отбор мощности как от этого разъема, так и от слота PCI-E.

Например, напряжение +12 вольт от разъема PCI-E может использоваться для первых двух фаз Vcore и формирования напряжений других номиналов, например, +5 вольт, а остальные фазы запитываются от коннектора доппитания.

Благодаря этому, при включении видеокарты Nvidia без подключенного разъема дополнительного питания (6 и/или 8-pin) она инициализируется и показывает на мониторе надпись Please power off the computer and connect the external 8-pin connectors или ей подобную:

Как проверять сопротивления при диагностике неисправностей видеокарт?

При проверке сопротивлений по линии +12вольт нужно соединять минусовой щуп (черный) прибора с любой точкой видеокарты, соединенной с землей, а плюсовым производить измерение сопротивлений в следующих точках:

  • пины разъема PCI-E, по которым поступает напряжение +12V от материнской платы (12V_Bus);
  • сопротивление на контактах +12 вольт разъема дополнительного питания (12V_EXT).

Напряжение +12 вольт из слота PCI-E на видеокарту поступает по 4-5 пинам, а 3.3 вольта — по трем (side B — сторона платы, на которой расположен GPU, side A- задняя часть видеокарты):

https://conspi.ru/800/600/https/i.stack.imgur.com/Ol2zP.png

Сопротивление по линиям питания +12V должно быть относительно большим, порядка нескольких тысяч Ом.

Если сопротивление по линии 12V_Bus и/или 12V_EXT меньше 100 Ω, то можно диагностировать короткое замыкание. Обычно при этом компьютер не включается вообще, или выключается через 1-2 секунды после включения, вентиляторы на видеокарте не крутятся (срабатывает защита БП).

При коротком замыкании по линии +12 вольт на видеокарте в большинстве случаев должны сработать предохранители (обычно на 10-15 ампер) или резисторы с нулевым сопротивлением, которые выполняют ту же функцию (на некачественных видеокартах их нет, поэтому они очень хорошо производят фейерверки).

Резисторы 0Ohm, выполняющие роль предохранителей на плате видеокарты:

При выходе из строя каких-либо элементов на плате видеокарты, приводящих к появлению короткого замыкания (или серьезному увеличению тока), предохранители/шунты должны сгореть первыми, сберегая в исправном состоянии другие дорогостоящие компоненты. Они не могут дать стопроцентной гарантии сбережения дорогих электронных элементов, так как иногда могут проводить ток даже после сгорания, либо просто не срабатывают при заниженном вольтаже по линии +12 вольт.

В случае сгорания предохранителя/шунтирующего резистора не стоит спешить и включать видеокарту сразу после его замены. Нужно сначала разобраться, что привело к его выходу из строя. Предохранители очень редко сгорают сами по себе, скорее всего, в схеме где-то имеется проблема, приводящая к значительному увеличению потребляемого тока.

При ремонте видеокарт для временной замены предохранителя можно использовать тонкую проволоку, выполняющую его роль. При этом нужно использовать провод, специально подобранный по соотношению диаметра к его току сгорания.

Таблица с информацией о токе сгорания в зависимости от диаметра медных, алюминиевых, стальных и оловянных проводов:

В связи с наличием примесей в каждом конкретно используемом металле провода, следует предварительно проверить его работу, подавая на импровизированный предохранитель напряжение с заданным током от лабораторного источника питания.

Потребляемая мощность по линии +3.3 вольта очень мала, поэтому обычно эта линия обычно не защищается предохранителем или шунтом, хотя на качественных видеокартах даже здесь ставят защиту. Проблемы со сгоранием видеокарт, подключенных через райзера-убийцы обычно возникают именно из-за проблем по линии +3.3 вольта.

Большинство современных райзеров, использующихся для подключения видеокарт формируют этот вольтаж самостоятельно, понижая входное напряжение +12 вольт или +5 вольт (при питании от разъема Molex или SATA). При понижении вольтажа +12 вольт обычно используется двухступенчатое преобразование:

  • сначала 12 вольт понижается до пяти;
  • затем +5V понижается до +3.3V.

Иногда производители райзеров используют одноступенчатую схему преобразования +12 в +3.3 вольта, что на не есть хорошо, так как при пробое преобразователя на видеокарту может попасть 12 вольт вместо 3.3V (подробнее в статье О ремонте райзеров-убийц видеокарт на преобразователях FR9889 и LM1084).

Частой причиной КЗ является сгорание силовых транзисторов фаз питания из-за перегрева, либо выход из строя сглаживающих конденсаторов (электролитических и/или керамических), а также (реже) сгорание понижающего преобразователя, формирующего напряжение +5 вольт. Проще всего причину КЗ найти с помощью лабораторного блока питания и тепловизора.

Питающие напряжение +3.3V видеокарта получает только от разъема PCI-E (четвертый по счету пин от ключа на передней части платы и второй-третий пины от ключа на задней части платы). Здесь сопротивление должно быть не менее 50Ω. Если оно значительно меньше, то на видеокарте здесь имеется короткое замыкание. Обычно при такой неисправности компьютер также не включается, так как на блоке питания срабатывает защита от слишком большого тока (OCP).

Если сопротивления по линиям +3.3 и +12 вольт в пределах нормы, нужно переходить к измерению сопротивлений по второстепенным линиям. К ним относятся вольтажи 5V, 1.8V, VCore, VMem и PEX, которые видеокарта формирует самостоятельно с помощью линейных регуляторов напряжения или понижающих прямоходовых преобразователей.

Сопротивления по основным линиям питания на видеокарте Nvidia GTX1080:

Сопротивление по линии GND-5вольт должно быть не менее нескольких килоОм, PEX — 50 Ом и больше, 1.8V — более 800 Ом, Vmem — 30-60 Ом.

Видеопамять ASUS GeForce GTX 1050 Ti Expedition питается от одной фазы под управлением uP1541P. Сопротивление по линии питания VRAM удобно проверять на катушке индуктивности:

Сопротивление по линии VCore у большинства видеокарт очень мало (доли Ома), поэтому может показаться, что здесь имеется короткое замыкание. В связи с этим, для диагностики можно использовать измерение сопротивления по линии питания VCore по отношению к линии +12 вольт, а не к земле (GND).

Если значения сопротивлений по всем указанным линиям питания соответствуют норме, можно включать видеокарту и производить измерение вольтажей при ее работе.

Проверка напряжений на включенной видеокарте

Лучше всего подключать диагностируемую видеокарту к питанию через райзер и лабораторный блок питания с выставленным ограничение по току. Это убережет от проблем материнскую плату и даст большую свободу при проведении диагностики.

Напряжение VCore на фазах питания видеокарты ASUS GeForce GTX 1050 Ti Expedition можно измерить на плюсовых выводах электролитических конденсаторов (правая часть платы) или на дросселях фаз питания:

При измерении напряжений на видеокарте нужно учитывать последовательность их появления (Power sequence).

Последовательность появления напряжений на видеокартах Nvidia 1000-3000-й серий:

На видеокартах поколения Pascal напряжения обычно формируются со следующей очередностью:

5V→ 1.8V→ VCore→ VMem/PEX

Соответственно, при отсутствующем напряжении +5 вольт нет смысла проверять наличие вольтажей +1.8V, VCore и VMem/PEX. Если есть проблемы с напряжениями +5 и +1.8 вольт, то на видеокартах Nvidia тысячной серии не будут крутиться вентиляторы.

Где искать неисправность, если все питающие напряжения в норме?

Если все основные и второстепенные напряжения в норме, но видеокарта по прежнему не работает, нужно проверить исправность чипов памяти, флеш-BIOS (исправность микросхемы и правильность залитой прошивки), чип GPU, а также убедиться в отсутствии проблем со страпами.

Проверку видеопамяти можно осуществить с помощью программы MATS (подробнее в статье Тестирование памяти видеокарт nvidia с помощью программы MATS диагностического комплекса MODS). Косвенно о наличии проблем с видеопамятью может служить отсутствие полноценной инициализации видеокарты после включения компьютера (дисплей, подключенный к проблемной видеокарте сначала показывает наличие сигнала Video Out, но потом он пропадает).

При наличии проблем с BIOS видеокарта не будет определяться программой MATS, но ее обычно можно увидеть в Linux на компьютере с исправной основной видеокартой командой:

lspci | grep -E "VGA|3D"

В этом случае для ремонта скорее всего понадобится программатор, например, RT809F. При его использовании нужно обращать внимание на вольтаж для использующейся микросхемы BIOS (1.8 или 3.3 вольта).

Проблемы со страпами на видеокартах Nvidia GTX 10xx обычно возникают при неисправных/сбитых резисторах в соответствующем месте.

Если все напряжения на видеокарте в норме, BIOS, чипы памяти и резисторы, задающие режим работы VRAM исправны, но по прежнему нет изображения, то, скорее всего, вышел из строя чип GPU.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

English English Русский Русский