Совсем недавно мы выпустили статью о новом поколении видеокарт NVIDIA с архитектурой Blackwell. При заметном росте цен прирост производительности новых видеокарт в этом поколении минимален за единственным исключением: флагман GeForce RTX 5090 заметно опережает предыдущую модель по всем характеристикам. Но и у этой видеокарты обнаружилась потенциальная проблема, которая может сделать её использование в рабочих станциях для перебора паролей проблематичным и небезопасным.

Новый коннектор

Перед тем, как перейти к сути проблемы, напомним, из-за чего она возникла. Современным видеокартам недостаточно того питания, которое они могут получить из слота PCIe, что заставило производителей подводить дополнительное питание через кабели непосредственно от блока питания. Производитель блоков питания Antec опубликовал следующую диаграмму, из которой становится понятным, какое количество кабелей нужно для питания мощных видеокарт:

В стремлении упростить разводку кабелей в компьютерном корпусе NVIDIA решила заменить стандартную комбинацию из нескольких полноразмерных разъёмов питания PCIe на единственный кабель, для чего компанией был разработан новый стандарт коннектора 12VHPWR (600 Вт). Всего один кабель и очень аккуратное подключение (изображение взято со страницы SilverStone):

Практически сразу после выхода первых видеокарт RTX 4090 с этим коннектором начали поступать сообщения о том, что новый разъём перегревается и оплавляется.

Компания попыталась решить проблему, в новых видеокартах переведя разъёмы на новый стандарт 12V-2×6. Оборудованные новым коннектором карты RTX 4090 плавиться перестали. Прошло два года, и NVIDIA выпустила новый флагман: RTX 5090, мощность которого составила уже 575 Вт.

Не прошло и нескольких недель, как некоторые владельцы RTX 5090 вновь столкнулись со старой проблемой: перегревом коннекторов питания. В нескольких случаях это привело к повреждению как самих видеокарт, так и блоков питания (на Reddit создана отдельная ветка, в которой собраны все известные случаи). Эта проблема, даже если она встречается очень редко, особенно актуальна для рабочих станций, работающих без присмотра в режиме 24/7. Проблема не нова; пользователи NVIDIA GeForce RTX 4090 многократно сталкивались с расплавленными коннекторами.

Почему так происходит?

Разъёмы и кабели 12VHPWR и более новая, «улучшенная и исправленная» версия стандарта разъёмов 12V-2×6 (кабели остались прежними) перегреваются как из-за неудачного дизайна коннектора, так и ряда ошибочных решений, принятых в процессе разработки спецификации. Перечислим основные из них.

Нет запаса прочности. RTX 5090 потребляет до 575 Вт, что близко к максимальной пропускной способности коннектора 12VHPWR (600 Вт). Даже обновление коннектора до версии 12V-2×6, хоть и помогло справиться с ошибкой пользователя (неплотным подключением), не стало окончательным решением проблемы. Впрочем, даже отсутствие запаса прочности могло бы не стать столь проблематичным, если бы при разработке стандарта 12VHPWR не было сделано несколько упущений.

За основу стандарта 12VHPWR был взят коннектор Molex Micro-Fit (подробнее об этом — в статье Igor’s Lab). Разъёмы Micro-Fit изначально проектировались для сценариев постоянного тока или переменного тока с невысокой частотой. В Molex Micro-Fit изначально не предусматривались эффекты, связанные с передачей переменного тока высокой частоты.

Почему это стало проблемой? Основными параметрами Molex Micro-Fit являются пропускная способность по току и напряжению, контактное сопротивление и термическая стабильность — всё это в типичных условиях работы с постоянным током (DC) или низкочастотным переменным током (AC). При сочетании высоких токов с высокими частотами неизбежно возникают паразитные эффекты (индуктивность, ёмкость, скин-эффект), которые при значительной передаваемой мощности могут становиться значительными.

Отдельно отметим проблему контактного сопротивления: оно может меняться как со временем (в силу процессов окисления), так и в процессе использования коннектора (количество циклов сопряжения у кабелей 12VHPWR ограниченно; современные кабели допускают всего 30-40 операций подключения/отключения, после чего их положено заменять). Контактное сопротивление может вызывать локальное нагревание, что и было продемонстрировано в статье ASUS saved our bacon — We had 12VHPWR/12V-2×6 cable issues — OC3D. Обратите внимание на блок индикаторов сразу под вкладкой User Mode:

На скриншоте видно, что через некоторые контакты проходит ток, превышающий 9 А; такой ток может приводить к перегреву.

Показанная на скриншоте ситуация подводит нас к следующей проблеме: у подавляющего большинства видеокарт механизмы мониторинга контактов отсутствуют, а у тех моделей, где они всё-таки есть (на сегодняшний день это только ASUS ROG Astral RTX 5090 и 5080) всё ограничивается индикацией в фирменном приложении ASUS GPU Tweak III. Ни уведомлений о потенциальной опасности, ни автоматического понижения лимита потребляемой мощности, ни даже возможности получить доступ к датчикам через API не предусмотрено, что переводит новинку из разряда потенциально полезных в бесполезные.

Вернёмся к проблемам стандарта. При разработке стандарта 12VHPWR и 12V-2×6 не были приняты во внимание характерные для современных видеокарт кратковременные пики потребления, заметно (до двух крат) превышающие стандартную мощность. Такие пики, даже кратковременные, могут привести к нестабильности разъёма, перегреву и повреждению контактов.

Наконец, отметим проблему термальной стабильности. Хотя в спецификациях разъёма указывается параметр термостойкости, она не была протестирована в сценариях с высокой нагрузкой и резкими перепадами тока.

Всё перечисленное делает использование коннекторов Micro-Fit и их производных 12VHPWR/12V-2×6 рискованным в мощных видеокартах, таких как NVIDIA RTX 5090. Эти коннекторы изначально не были предназначены для работы с высокими частотами и токами, что делает их уязвимыми к перегреву и плавлению в условиях интенсивного и длительного использования. Ситуация усугубляется тем, что производители даже самых дорогих версий флагманских моделей RTX 5090 стали экономить на предохранителях и раздельных цепях питания, что отнюдь не делает эти видеокарты более безопасными.

В то же время использование 12VHPWR/12V-2×6 в менее мощных моделях относительно безопасно. Следующая по потребляемой мощности модель в актуальной линейке NVIDIA, видеокарта GeForce RTX 5080, потребляет до 360 Вт, что оставляет достаточный запас прочности. А вот с флагманом предыдущего поколения, картой GeForce RTX 4090 с штатным потреблением 450 Вт, уже возможны эксцессы — что и было неоднократно задокументировано и подробно исследовано.