Производители видеокарт доэкономились до перегрева GeForce RTX 5000

Авторы ресурса Igor's Lab обнаружили недоработку у некоторых видеокарт Nvidia GeForce RTX 50-й серии (архитектура Blackwell). Сообщается, что наиболее доступные видеокарты GeForce RTX 5080, RTX 5070 Ti, RTX 5070 и RTX 5060 Ti, выпускаемые партнёрами Nvidia, подвержены проблеме локального перегрева (hotspot issue) в области подачи питания, которая может отрицательно сказаться на сроке их службы.

Снимок Palit RTX 5080 Gaming Pro OC с тепловизором. Источник изображений: igorslab.de

Корни проблемы кроются в конструкции систем подачи питания у видеокарт: полевые транзисторы, катушки, драйверы и соединяющие их дорожки располагаются слишком близко друг к другу, создавая температуры, способные ухудшить работу системы подачи питания. В результате видеокарты могут начать выходить из строя всего за несколько лет эксплуатации. Печатная плата состоит из нескольких тонких медных слоёв, соединённых с подсистемой питания — это вызывает высокую плотность тепла на плате, особенно вокруг преобразователей напряжения. Компоненты, отвечающие за питание шин графического процессора (в том числе вышеупомянутые полевые транзисторы, катушки и драйверы), часто размещаются близко друг к другу, чтобы обеспечить компактные размеры конструкции, но это делается в ущерб тепловым характеристикам.

Снимок PNY GeForce RTX 5070 OC с тепловизором

Проблему могли бы решить выпускающие видеокарты партнёры Nvidia, например, использовав более прочные материалы, как это делается в серверной и профессиональной графике, но для потребительской продукции себестоимость этих материалов, видимо, слишком велика. Ещё одна проблема — недостатки в «Руководстве по тепловому проектированию» (Thermal Design Guide). Этот документ Nvidia составляет для своих партнёров, исходя из эталонных проектов печатных плат, — он призван помочь им проектировать видеокарты с надлежащими системами охлаждения. Но на примере руководства для моделей серии GeForce RTX 40 авторы Igor's Lab показали, что многие параметры в документе указываются для идеальных условий, а не наихудшего сценария.

Локальный перегрев в области NVVDD на Palit RTX 5080 Gaming Pro OC

Чтобы продемонстрировать проблему наглядно, в Igor's Lab сделали снимки PNY GeForce RTX 5070 OC и Palit GeForce RTX 5080 Gaming Pro OC с помощью тепловизора. У Palit GeForce RTX 5080 Gaming Pro OC зона локального перегрева обнаружилась в области шины NVVDD между портами для вывода изображения на монитор и кристаллом графического процессора — температура в этой области составила 80,5 °C, тогда как сам графический процессор показал лишь 70 °C. У PNY GeForce RTX 5070 OC всё оказалось ещё хуже: из-за более компактных размеров платы температура в проблемной зоне выросла до 107,3 °C при 69,7 °C на графическом процессоре — у этой модели между портами вывода и кристаллом оказались все компоненты подачи питания, поэтому температура получилась более высокой. У RTX 5080, для сравнения, некоторые компоненты питания распределены по правой, верхней и левой сторонам платы. Кроме того, у PNY GeForce RTX 5070 OC меньше фаз, чем у Palit RTX 5080 Gaming Pro OC, — это обернулось для неё более высокой плотностью тока и более высокой температурой.

Термопаста на задней пластине

Производители видеокарт не смогли обеспечить достаточно эффективного охлаждения для продления их срока службы: ни на одной не было термопрокладок, соединяющих зону подачи питания с задней пластиной. Авторы Igor's Lab добавили термопасту на заднюю пластину в область локального перегрева и добились ощутимых результатов: у Palit RTX 5080 Gaming Pro OC температура в этой точке упала с 80,5 °C до 70,3 °C, у PNY GeForce RTX 5070 OC — со 107,3 °C до «менее 95 °C», хотя и это довольно много.

Palit RTX 5080 Gaming Pro OC с термопастой

На многих видеокартах зоны локального перегрева обнаруживаются вокруг области VRM, из-за чего может повыситься температура на кристалле графического процессора. Показатель около 80 °C находится на грани эффекта долгосрочной электромиграции — переноса вещества в проводнике за счёт дрейфа ионов — эффекта старения видеокарты, способного спровоцировать её преждевременный выход из строя.