Ремонт видеокарт Nvidia с проблемным вольтажом по линии РЕХ

Современные видеокарты являются самыми мощными потребителями электрической энергии среди компонентов, из которых обычно состоит производительный компьютер.

Для обеспечения питания графических адаптеров используется два основных источника:

• разъем PCI-E материнской платы или райзера (отсюда берутся напряжения +12 и +3.3 вольта суммарной мощностью до 75 ватт);
• дополнительный разъем (или разъемы) питания VCC_DCIN, обычно шести (75W) или восьмипиновый (150W). Сюда подается напряжение от основного или дополнительного блока питания номиналом 12 вольт.

Различные компоненты видеокарты требуют своих напряжений, отличающихся в меньшую сторону от подаваемых на нее вольтажей 3.3 и 12 вольт. В связи с этим на плате всех графических ускорителей устанавливаются свои понижающие преобразователи напряжений.

Основным потребителем мощности на видеокарте является чип GPU. Напряжение GPU Power равно (примерно) одному вольту, а потребляемый ток может достигать сотен ампер. В связи с этим для питания видеочипа используются многофазные цепи питания, осуществляющие понижение питающего напряжения 12 вольт до необходимого номинала.

Формирование напряжения для питания GPU на видеокарте Nvidia GTX1080Ti:

Формирование основных и вспомогательных вольтажей на видеокарте происходит в определенной последовательности, отличающейся в зависимости от GPU, установленного на видеокарте (AMD или Nvidia), а также от его поколения.

Последовательность формирования напряжений (Power Sequence) на новых видеокартах Nvidia (PEX_VDD и  NVVDD могут формироваться с другой очередностью):

Power Sequence для старых видеокарт Nvidia:

При проблемах с формированием напряжений на видеокарте после визуального осмотра нужно проверить сопротивления по основным и вспомогательным цепям питания.

Типовые сопротивления и напряжения по линиям NVVDD, FBVDD, PEX MEMPLL на топовых видеокартах 700, 900 и 1000-й серии:

Если какое-то из напряжений отсутствует, нужно свериться с Power Sequence и сначала проверять ту цепь питания, которая должна срабатывать первой.

Например, напряжение PEX_VDD (питание логики шины PCI-E в GPU номиналом около одного вольта) формируется только после появления вольтажей 3.3, 12, 5, 1.8 и NVVDD (1.35V). При этом вольтаж NVVDD является сигналом для включения (Enable, EN) цепи формирования напряжения PEX_VDD.

Схема цепи формирования напряжения PEX_VDD на видеокарте Nvidia GeForce GTX 1070, модель ASUS Strix (сигнал PS_NVVDD_PGOOD запускает работу преобразователя NB671, который понижает напряжение 12V_F, поступающее на вывод Vin до напряжения PEX_VDD номиналом 1.02V, вывод Vout):

Пример схемы формирования напряжения PEX на видеокарте с помощью uP1728Q (на нее поступает питающее напряжение 3.3V от шины PCIe (вывод Vin), 5V от преобразователя напряжения +12V на вывод VCC, микросхема не включится без сигнала PGOOD, поступающего на вывод 9):

Решение проблем, возникающих по цепи питания PEX на видеокартах Nvidia

В случае, если на видеокарте отсутствует напряжение PEX, на понижающем преобразователе нужно проверить наличие следующих напряжений (при этом нужно учитывать последовательность формирования вольтажей 5V→ 1.8V→ VCore→ VMem/PEX):

• EN (напряжением не менее 2V);
• Vin с вольтажом, равным 3.3V;
• VDD с напряжением, равным 5V.

Если какой-то из перечисленных вольтажей отсутствует, нужно искать причину. Для этого желательно иметь схему видеокарты, либо производить поиск, руководствуясь имеющимися средствами

Обычно причиной отсутствия перечисленных напряжений является неисправность/сбитие одного из резисторов в перечисленных цепях. Если таковых не обнаружено, все входные напряжения в норме, то, скорее всего, вышел из строя сам контроллер, понижающий напряжение +3.3 вольта в вольтаж PEX номиналом примерно 1 VDC.

Если при измерении сопротивления по цепи формирования напряжения PEX выявлено короткое замыкание, то, скорее всего вышел из строя GPU. В этом случае, при подаче напряжения в линию PEX_VDD от лабораторного блока питания, с помощью тепловизора можно увидеть повышенное тепловыделение в правом нижнем углу GPU.

При отсутствии тепловизора можно снять катушку индуктивности на выходе цепи формирования напряжения PEX_VDD и замерить сопротивление относительно земли на обеих контактах. При наличии КЗ со стороны GPU можно быть уверенным на 99% в его кончине. В противном случае нужно искать элемент, вызывающий короткое замыкание со стороны понижающего преобразователя (это может быть он сам).