О напряжении Display Rail (питание контроллера PCI-E) видеокарт AMD Radeon RX 4xx-5xx

У видеокарт AMD Radeon серии RX 4xx-5xx иногда появляются неисправности, проявляющиеся в виде мигающего изображения, либо полного отсутствия изображения при работающей видеокарте.

В первом случае неисправность может быть вызвана проблемами с формированием напряжения 0.8V PEX_VDD (Display Rail или контроллер PCI-E, аналог вольтажа PEX на видеокартах Nvidia).

Во втором, более тяжелом случае, эта часть схемы работает нормально, а проблема вызвана неисправностью чипа видеокарты.

Напряжение Display Rail номиналом 0.8V (VDD_08), подающееся на GPU Ellesmere_14 видеокарты AMD Radeon серии RX:

Как формируется напряжение питания 0.8V (Display Rail) на видеокартах AMD серии Polaris?

За формирование вольтажа 0.8 вольт PEX_VDD (PCIE_PVDD) на видеокартах AMD Radeon RX 4xx-5xx отвечает понижающий DC-DC контроллер (Display Rail buck converter). Обычно это микросхема GS9238, APW8713 либо NB671.

В качестве входного напряжения (Vin) в этой цепи используется вольтаж 3.3V или +12V_BUS с разъема PCI-E материнской платы/райзера.

Согласно Power Sequence для видеокарт AMD серии RX400-500, сигнал Enable включения преобразователя Display Rail инициируется сигналом POK (1.8V_PG) от цепи формирования напряжения 1.8V:

Микросхема GS9238 питается от входного напряжения Vin=12V, не требует подачи отдельного питания VCC, самостоятельно формируя напряжение +5V на этом контакте. Включение преобразователя GS9238 в работу осуществляется при наличии сигнала Enable на Pin 2 (EN, 0.8V):

Преобразователь APW8713 для своей работы требует наличия питающего напряжения +5V на VCC pin, которое формируется отдельной цепью 5V Rail видеокарты.

Пример схемы формирования сигнала EN для запуска преобразователя PEX_VDD:

На видеокартах производства Sapphire в цепи формирования напряжения VDD_08 обычно используется контроллер NB671 производства Monolithic Power Systems (на фото ниже это микросхема с маркировкой AEAF):

IC CHIP NB671LGQ-Z, NB671LGQ, NB671L с маркировкой AJPE, AEAF, AESD, AESE в корпусе QFN-16 размером 3x3mm:

Распиновка контактов DC-DC преобразователя NB671:

Назначение контактов микросхемы NB671:

Типовая схема включения понижающего преобразователя NB671:

Как и микросхема GS9238, преобразователь NB671 самостоятельно генерирует свое питающее напряжение питания VCC.

Проверка цепи питания, формирующего напряжение 0.8V PEX_VDD для чипа Ellesmere на видеокартах AMD на архитектуре Polaris (модели Radeon RX 4xx-5xx), позволяет достаточно уверенно диагностировать состояние GPU.

Как проверить исправность цепи формирования питания 0.8V (Display Rail/контроллер PCI-E) видеокарт AMD серии Polaris?

Для проверки чипа/цепи формирования питания +0.8 вольт нужно измерить сопротивление (относительно GND) на дросселе понижающего преобразователя, формирующего напряжение 0.8V (Display Rail).

Информация о примерных значениях сопротивления в основных контрольных точках печатной платы видеокарт AMD Radeon с GPU на архитектуре Polaris (модели RX 470/480 — 570/580 и другие):

Обычно спротивление в цепи формирования напряжения 0.8 вольт равно 15-50 Омам. Если его номинал очень мал (единицы Ом), то, скорее всего, чип видеокарты неисправен. В некоторых случаях причиной неисправности может быть пробитый фильтрующий керамический конденсатор в этом участке схемы.

Проверка сопротивления на дросселе с маркировкой 2R2 по цепи питания контроллера PCI-E видеокарты AMD Radeon RX 470 производства Sapphire (диагностируется «убитый чип», так как сопротивление в цепи составляет всего 3 Ома):

Аналогичная проверка на такой же, но исправной видеокарте (сопротивление в цепи формирования напряжения Display Rail равно 57 Ом):

При подаче небольшого анпряжения с ограничением тока с лабораторного блока питания на этот участок на тепловизоре можно увидеть нагрев чипа на участке, где расположен контроллер линий PCI-E.

Для диагностики на плату подается небольшое напряжение (до одного вольта) и тепловизором контролируется нагрев элементов схемы (сильнее будет греться неисправный компонент: уголок чипа GPU или конденсатор).

При измерении напряжений на включенной видеокарте, если отсутствует вольтаж +0.8V PEX_VDD нужно проверить наличие питающего напряжения VCC и сигнала EN на понижающем преобразователе. После этого нужно проверить, приходит ли на него вольтаж Vin (иногда выходят из строя резисторы, соединяющие контакт Vin с питанием).

Кроме того, нужно проверить резисторы обратной связи (feedback) в цепи FB микросхемы, отвечающей за формирование напряжения 0.8 вольт.

Затем проверяется наличие сигнала Power OK (POK или PEX_VDD_PG) на выходе цепи формирования напряжения 0.8 вольт. Он необходим для запуска цепей формирования напряжений Vmem и VDDCI. Обычно PEX_VDD_PG отсутствует из-за повреждения цепи обратной связи (FB circuit).

Если все элементы обвязки исправны, а сигнала POK нет, нужно заменить сам преобразователь.