C:\Users\34\Desktop\3221.jpg
Hardware

Устранение аппаратной неисправности, ограничивающей производительность видеокарт Nvidia

 В статье «О попытке решить проблему с невозможностью разгона видеокарты Nvidia» рассматривались программные способы устранения неисправности, при которой видеоускоритель с GPU Nvidia отказывается работать с полной мощностью.

В некоторых случаях причиной «неадекватного поведения» графического адаптера является аппаратная неисправность, связанная с некорректной работой узла, отвечающего за мониторинг потребления. При этом видеокарта ведет себя как рабочая, но частота GPU не поднимается выше определенного минимального значения (например, 139 МГц у GTX1060):

C:\Users\34\Desktop\Ремонт\GPUs\Nvidia\GTX1xxx\1060\Palit 1066\Camera\feat1.png

Наличие аппаратной проблемы у видеокарты подтверждается тем, что в строке GPU Chip Power Draw отображается потребление, равное 0 ваттам. Оно не изменяется даже при запуске майнинга на ethash, при этом частота памяти поднимается до максимума, а ядро стоит на месте:

C:\Users\34\Desktop\Ремонт\GPUs\Nvidia\GTX1xxx\1060\Palit 1066\Camera\feat2.png

Знание схемы и назначения деталей видеокарты, отвечающих за контроль тока по линии +12 вольт может помочь выявлению связанных с этим неисправностей.

В данной статье рассматриваются некоторые особенности работы цепей контроля потребляемого тока по линии +12 вольт на примере видеокарт Nvidia GTX 1060. У них основным элементом, отвечающим за мониторинг напряжения и тока по линии +12V является микросхема INA3221)

Размещение датчика тока INA3221 (элемент U17) на видеокарте GTX 1060 Dual c 6 GB VRAM производства Palit ( P/N NE51060015J9-1061D):

C:\Users\34\Desktop\IMG_20220615_125808_329.jpg

Эта микросхема используется на множестве других видеокарт Nvidia, поэтому стоит разобраться с тем, как она работает.

Как работает трехканальный датчик тока и напряжения INA3221?

INA3221 осуществляет контроль за током ключа верхнего плеча и вольтажом шины по трем каналам с помощью I 2C- и SMBUS-совместимого интерфейса.

Обычно с помощью INA3221 производится мониторинг падения напряжения на шунтах и измерение вольтажа питания +12 вольт видеокарт. Микросхема программируется в соответствии с желаемыми критическими значениями напряжения и тока по каждому каналу.

Схема размещения выводов у токового датчика INA3221 (вид сверху):

C:\Users\34\Desktop\IMG_20220615_125808_329.jpg

Назначение выводов у микросхемы INA3221 (на пояснительных рисунках приведены примеры типового включения на видеокартах Nvidia GTX 1060):

1 — IN-3, аналоговый вход. Соединяется с нагрузкой через шунтирующий резистор третьего канала. Вольтаж шины измеряется по этому выводу по отношению к GND;

Коммутация вывода 1 микросхемы INA3221 на плате видеокарты Asus Dual 1060CG410PLM_1.01:

2 — IN+3, аналоговый вход. Соединяется с шунтом от питания третьего канала;

3 — GND;

4 — VS, питание микросхемы 3V3_F (в пределах от 2.7 до 5.5 V);

5 — цифровой вход A0, пин адреса. Соединяется с GND, SCL, SDA, или VS. На видеокартах обычно соединяется с GND;

6 — цифровой вход SCL. Тактовая линия последовательной шины (Serial bus clock line); вход открытого стока (open-drain input);

7 — цифровой I/O SDA. Тактовая линия последовательной шины; вход/выход открытого стока;

8 — цифровой выход Warning. Предупреждение об усредненном измерении (Averaged measurement warning alert); выход с открытым стоком;

9 — цифровой выход Critical. Критическое оповещение, вызванное конверсией; выход с открытым стоком;

10 — цифровой выход PV. Предупреждение о включении питания; выход с открытым стоком;

11 — аналоговый вход IN–1. Подключается к стороне нагрузки шунтирующего резистора канала 1. Напряжение на шине измеряется от этого вывода по отношению к земле;

12 — аналоговый вход IN+1. Подключается к шунтирующему резистору со стороны питания канала 1;

13 — цифровой выход TC. Оповещение о контрольном времени; выход с открытым стоком;

14 — аналоговый вход IN-2. Подключается к стороне нагрузки шунтирующего резистора канала 2. Напряжение на шине измеряется от этого вывода по отношению к GND;

15 — аналоговый вход IN+2. Подключается со стороны шунтирующего резистора, подключенного к питанию канала 2;

16 — аналоговый вход VPU. Напряжение подтяжки, используемое для подачи питания на действующую выходную цепь.

Типовая схема включения микросхемы INA3221 согласно datasheet:

C:\Users\34\Desktop\IMG_20220615_125808_329.jpg

Схема мониторинга, использующаяся в стандартной схеме видеокарт Nvidia GTX 1060 (на примере GALAX P45U Rev V10):

C:\Users\34\Desktop\IMG_20220615_125808_329.jpg

Микросхемой INA3221 по каждому из трех каналов попеременно измеряется ток через шунтирующий резистор и два вольтажа:

  • шунтирующее напряжение между выводами IN+ и IN-, к которым подключены резисторы-шунты;
  • напряжение на IN- каждого канала относительно GND.

Резисторы-шунты второго и третьего каналов RS2 и RS3 (0.005 OHM 2W, тип 2512) с помощью которых производится измерение тока на видеокарте Palit GTX 1066 Dual от разъема дополнительного питания:

C:\Users\34\Desktop\Shunt.jpg

Шунт первого канала RS1, предназначенный для контроля тока по линии +12 V (находится возле разъема PCI-E):

C:\Users\34\Desktop\Shunt1.jpg

Как найти неисправность в схеме мониторинга напряжения/тока на видеокартах Nvidia?

Проверка исправности цепи контроля тока и напряжения в первую очередь требует внимательного осмотра платы/деталей под микроскопом для нахождения сбитых/поврежденных элементов и проводящих дорожек.

Затем необходимо проверить исправность токопроводящих шунтов и наличие питающего напряжения +3.3 вольта от разъема PCI-E на четвертом выводе микросхемы INA3221:

C:\Users\34\Desktop\VS.jpg

После этого проверяется наличие напряжения +12V на выводах VIN1P-VIN3P (пины микросхемы 2, 12, 15):

Чтобы случайно не коротнуть щупом эти контакты во время проверки на работающей видеокарте, лучше делать замеры на близлежащих деталях (например, конденсаторах или резисторах), соединенных с контролируемыми выводами.

После этого нужно проверить прохождение сигнала (сопротивление) от шунтов RS1-RS3 на микросхему INA3221 (выводы 1, 11, 14).

На видеокарте Palit GTX 1066 неисправность была вызвана обрывом предохранителя в корпусе 2410 (он соединяет шунты RS2 и RS3 между собой), стоящем вместо дросселя L10 с маркировкой Q (10A/125V, элемент 2410SFV10.0FM/125.):

Если здесь обрывов нет, то нужно проверить обмен с GPU. Микросхема INA3221 по выходу 6 (SCL) синхронизируется с GPU, а по 7-му (SDA) ведет с ним обмен по последовательной шине l2CC.

Если проверка перечисленных цепей не дала результата, то, возможно, неисправна сама микросхема INA3221.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

English English Русский Русский