«Горячие точки» GPU NVIDIA GeForce RTX 50-й серии

Igor's Lab провела независимое тестирование и термический анализ новейших видеокарт NVIDIA GeForce RTX 50-й серии, включая RTX 5080, 5070 Ti и 5060 Ti, которые теперь привлекают внимание удивительными тепловыми «горячими точками» на задней стороне своих печатных плат. Инфракрасные тесты показали, что температура в области подачи питания поднимается выше 100 °C, хотя кристалл графического процессора остается ниже 80 °C. Это проблема не с кремнием, а с концентрированным нагревом в кластерах тонких медных плоскостей и массивах переходных отверстий. Производители карт, такие как Palit, PNY и MSI, столкнулись с той же проблемой, поскольку они строго следуют референсной компоновке печатной платы NVIDIA и используют схожее крепление кулера. Большая часть проблем сводится к тому, как проектировщики печатных плат и инженеры по охладителям работают отдельно.

Руководство по проектированию тепловых систем NVIDIA дает партнерам по картам расширения подробные бюджеты потерь мощности, перечисляя худший случай рассеивания для GPU, памяти, шин NVVDD и FBVDDQ, индукторов, MOSFET и других компонентов, а также рекомендует идеальные материалы теплового интерфейса и давление монтажа. Руководство предполагает, что тепло равномерно распространяется и что в аэродинамической трубе есть идеальный поток воздуха, но реальные потребительские ПК не соответствуют этим условиям. Многослойные печатные платы пропускают высокие токи через слои меди толщиной от 35 до 70 мкм, которые соединяются в плотных кластерах переходов под VRM. Без специальных тепловых мостов или усиленных переходов эти области становятся узкими местами, где накапливается тепло, и стандартная задняя пластина плюс тепловая трубка не могут отвести его достаточно быстро.

Эта проблема с горячими точками не ограничивается новейшими графическими процессорами Blackwell. Даже предыдущее поколение GeForce RTX 4090, которое было спроектировано для рассеивания тепла до 600 Вт с несколькими испарительными камерами и трехслотовым кулером, показало похожую картину. Термографические снимки прототипов плат архитектуры Ada показали, что зоны VRM на задней стороне достигают середины 70-х градусов по Цельсию, в то время как кристалл графического процессора находился в районе низких 60-х градусов. Внутренние версии руководства NVIDIA были отредактированы для защиты внутренних деталей, и не было сделано специального примечания об усилении задней пластины в этом месте. В результате партнеры предположили, что стандартной площади контакта задней пластины достаточно, и не добавили никаких дополнительных мер по охлаждению. К счастью, простые настройки могут иметь большое значение. В тестах Igor's Lab размещение тонкой термопрокладки или небольшого количества токопроводящей замазки между областью горячей точки и задней пластиной снизило пиковые температуры VRM на 8–12 °C при той же нагрузке.

Источник: Igor's Lab