Nvidia RTX30系顯卡翻車，罪魁禍首竟是區(qū)區(qū)電容？

電子發(fā)燒友報道（文/周凱揚）隨著RTX3080和RTX3090兩大系列顯卡的相繼開賣，消費者發(fā)現(xiàn)了庫存短缺，為數(shù)不多的顯卡被黃牛和機器哄搶一空，Nvidia甚至不得不為糟糕的首發(fā)情況道歉。除此之外，搶先評測的媒體和首批購買的用戶都開始陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些崩潰、黑屏等不穩(wěn)定的問題。這些穩(wěn)定性問題往往在頻率超過2GHz時復現(xiàn)，但并非所有顯卡廠商都遇上了這種情況。那么這背后究竟有何原因呢？德國硬件測頻網(wǎng)站Igor'sLAB等媒體、工程師以及愛好者均對這次“翻車”進行了分析。

生產(chǎn)前期沒有真正的功能測試？

為了防止顯卡基準性能測試結(jié)果的泄露，Nvidia這一次完全封閉了評估驅(qū)動。甚至可能沒有運行Furmark或Time Spy等經(jīng)典測試工具，僅用到了NVPunish（一款壓力測試工具）來進行熱測試。而從AIC顯卡合作廠商的角度來看，這就有些怪異了，因為他們生產(chǎn)出來的顯卡難以確定具體性能。因此每個廠商的功能測試僅限于正常啟動與熱穩(wěn)定性，從而判斷是否能夠運行，但芯片質(zhì)量以及最大安全頻率卻無從得知。這也就造成了不少廠商的質(zhì)量測試時間較短，未能及時發(fā)現(xiàn)相關問題。

錯誤的元器件選擇？

參考板PG132上的電容 / Igor'sLAB

目前來看，比較令人信服的理由就是電容的選擇。在Nvidia的參考板PG132設計中，可以看到6個必要的電容，它們用于濾除NVVDD/MSVDD電壓軌中的高頻。除了電壓轉(zhuǎn)換器的高頻干擾外，GPU頻率的提升也會帶來更多的干擾。而這一參考設計開放了使用大面積POSCAP/SP-CAP（導電性聚合物電解電容）還是稍微昂貴一點的MLCC（片式多層陶瓷電容）的選擇，后者更小但必須以電容組來實現(xiàn)更高的容值。

從Nvidia自己的表單和規(guī)范來看，兩者都是可行的。然而從質(zhì)量上來說，優(yōu)質(zhì)的MLCC在過濾高頻上更勝一籌。因此在顯卡廠商來看，這就成了成本控制的問題。不同的廠商因此也都對自己的顯卡選用了不同的電容方案。從許多反饋上來看，索泰的Trinity系列在頻率超過2010MHz時往往會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，因為索泰使用了6個成本較低的POSCAP電容。

6個SP-CAP電容 / Igor'sLAB

而Nvidia自己的創(chuàng)始人版顯卡則選擇了更加優(yōu)秀的方案，它采用了4個POSCAP和2個MLCC電容組（每組10個MLCC）的方案，因此哪怕在超過2GHz的情況下出現(xiàn)問題，也多半是驅(qū)動的原因。Igor'sLAB認為這是最優(yōu)的方案，因為中間區(qū)域更加要配以合適的濾波（避免高頻混合引起的短路）。

4個SP-CAP電容與兩個MLCC電容組 / Igor'sLAB

而華碩的Asus TUF RTX 3080 Gaming顯卡上則采用了更進一步的方案，全部采用MLCC電容組。這也證明了為何華碩旗艦顯卡ROG STRIX RTX3080 OC的頻率能高達1935MHz，比Nvidia的創(chuàng)始人版本高出13.2%。

6個MLCC電容組 / Igor'sLAB

那么電容的選擇與顯卡的超頻有何關聯(lián)呢？若將電容比作水桶的話，POSCAP就是大桶，MLCC就是小桶，大桶接水和放水速度都要慢，而小桶速度快但要達到相同的容量則有數(shù)量要求。隨著GPU時鐘頻率的提高，所需電壓也會提高，GPU Boost技術(shù)也會更快進行抵消和調(diào)節(jié)。所以越接近存儲極限，修正和負載變化搞得頻率也會提高。隨著這一間隔變短，對電容的緩沖速度就有更高的要求，這也就是為什么MLCC在高頻下更好的原因。對于NVVDD供電來說，一組MLCC就足以解決問題，而MSVDD的變化較少且獨立于NVVDD，并不一定需要用到MLCC。

各個廠商顯卡電容方案與回應

各個廠商RTX3080顯卡的電容方案 / 電子發(fā)燒友網(wǎng)搜集整理

上圖即部分已知的RTX3080顯卡電容方案，其中部分暫未正式發(fā)售的顯卡數(shù)據(jù)來源于媒體評測樣卡，具體數(shù)據(jù)以正式零售版為準。從上圖可知，大部分廠商都使用了1個MLCC電容組和5個POSCAP/SP-CAP的方案，RTX3090的情況與RTX3080大抵相同，但多數(shù)廠商采用了2個MLCC電容組和4個SP-CAP電容的方案。但隨著“電容翻車”事件的發(fā)酵，相關的廠商也紛紛做出了自己的回應。

早在給媒體送去樣卡以及顯卡正式發(fā)售前，七彩虹已經(jīng)發(fā)布郵件提醒，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了崩潰問題，尤其是當按下超頻鍵時，相關顯卡隨后已被召回。七彩虹官方也已透露未來將會采用更優(yōu)的2個MLCC組+4個POSCAP電容方案。

華碩電腦中國區(qū)經(jīng)理俞元麟在微博上強調(diào)，華碩的媒體送測樣卡以及零售版本都采用了全MLCC的設計，原因是在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)MLCC超頻性能更好。而華碩在尚未正式開售的RTX3070系列顯卡上使用了4 SP-CAP的設計，但考慮到RTX3070和RTX3080/3090設計并不相同，而且該顯卡10月份才開售，出現(xiàn)不穩(wěn)定問題的可能性相當之小。

EVGA聲明 / EVGA

EVGA的全球產(chǎn)品管理主管Jacob Freeman也發(fā)表了自己的回應，稱在量產(chǎn)的QC測試環(huán)節(jié)中，EVGA發(fā)現(xiàn)6個POSCAP的方案并沒有通過實際應用測試。研發(fā)團隊花了一周的時間找到問題成因，然后將POSCAP的數(shù)量縮減至4個，并在出貨前加入20個MLCC電容，這也是為何EVGA GeForce RTX 3080 FTW3系列推遲的原因，但并沒有任何6 POSCAP電容方案的該系列顯卡出貨至消費者手中。但部分媒體評測版本收到了量產(chǎn)前的6 POSCAP電容版本，EVGA正在收回這些顯卡并換以零售版本。而XC3系列采用了5 POSCAP和10MLCC的方案，可以實現(xiàn)正常參數(shù)配置，并沒有發(fā)現(xiàn)任何問題。

影馳于9月27日在微博發(fā)表聲明，稱目前只有6片用于評測的RTX 3090 GAMER試產(chǎn)樣品采用了6顆SP-CAP的電容方案，該系列暫未開售，而未來正式生產(chǎn)和售賣的GAMER產(chǎn)品將對電容用料進行優(yōu)化改進。

耕升也在微博發(fā)表聲明，耕升并沒有產(chǎn)品采用6 SP-CAP電容的方案，因此并不會出現(xiàn)盛傳的電容問題與新品故障。

索泰馬來西亞回應 / 索泰

索泰的母公司柏能集團似乎已經(jīng)意識到了該問題，并將對設計做出更改。索泰馬來西亞也在Facebook上發(fā)布了帖子，指出相關調(diào)查已在進行，不久后將更新情況，同時建議任何購買了RTX3080和3080 Trinity系列的客戶填寫調(diào)查表單。

小結(jié)

由此看來，電容設計失誤很有可能是本次“翻車”事件的主要原因，但還是有不少采用了MLCC電容的RTX3080/3090顯卡遇上了黑屏等不穩(wěn)定性問題，而采用全POSCAP方案的顯卡也有正常運轉(zhuǎn)無誤的。MSI也在一次Insider直播中提到了該問題，表示該問題很有可能是因為驅(qū)動引起的。但Igor'sLAB隨后也發(fā)文稱具體穩(wěn)定性還是取決于芯片質(zhì)量，高質(zhì)量的芯片保持穩(wěn)定所需的電壓也更少。因為缺乏合適驅(qū)動所以顯卡合作廠商無法正常測試第一批顯卡，所以造成了部分原本不適用于超頻版的顯卡出貨。從各個廠商的回應來看，電容的選擇確實造成了一定影響，但未來穩(wěn)定性的進一步加強還是得靠Nvidia的新驅(qū)動推送。

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