Ne, problémy s tavením napájecích konektorů u grafik GeForce nejsou vyřešené, jak Nvidia před vydáním nové generace tvrdila. U GeForce RTX 4090 se stále dějí nové případy doslova v těchto dnech a podle všeho je u nové generace riziko ještě větší. Konektor 12VHPWR či v nové verzi 12V-2×6 nemá jen jednu, ale víc slabin, které způsobují, že asi nikdy nebude spolehlivý a nejlepší by bylo, kdyby se v dnešní podobě přestal používat.
Minulou neděli, což bylo krátce po vydání karet, které kvůli malým zásobám asi mělo ještě jen omezené množství uživatelů, už byly na světě první případy spálených konektorů s GeForce RTX 5090, jak jsme upozorňovali. Spolehlivost tedy evidentně nebyla vyřešena, možná nebyla ani o nic zlepšena. Od té doby se objevily další případy a už máme i první konektor spálený s GeForce RX 5080 (se zdrojem Asus ROG Loki), která je úspornější (360W TDP), ale přesto podle všeho není úplně bezpečná.
Současně se vynořily další spálené kabely u GeForce RTX 4090, ukazující, že u minulé generace problém nezmizel a trvá. Pokud jste zvědaví, tady máte odkazy na hlášení na sociálních sítích v poslední době. Problémy se selháním kabelu už mají i recenzenti, včetně našich českých kolegů-konkurentů, jak si můžete všimnout:
Excesivní proud na části kontaktů: Už asi víme, co vede ke spálení konektoru
Důležitý poznatek teď přinesl youtuber Der8auer, který dostal zapůjčenou poškozenou GeForce RTX 5090, zdroj a kabel od uživatele, který hlásil první incident (šlo o Berlíňana). Der8auer poukázal na to, že na kabelu a grafice je evidentně spálený zejména jeden kontakt na obou stranách, spojený se stejným vodičem. Dokonce i vodiče bužírka a opletení se spálily, takže je jasné, že v tomto případě se přehřál dokonce i samotný vodič, a musel jím tedy protékat extrémní množství proudu, které spálilo i kontakty v konektoru a plast okolo nich, což je výjimečné (problém totiž vzniká v konektorech, odpor vodiče je mnohem nižší a teplota v něm nestoupá tak rychle), v tomto případě dokonce kabel možná i trochu hořel, protože plech zdroje byl ožehlý. Každopádně je vidět, že do seškvařeného vodiče a kontaktů se přelil proud, který by normálně měl jít ostatními pěti žilami a kontakty.
Podle Der8auera není pravda, že by za toto mohla chyba uživatele při instalaci, protože šlo o zkušeného nadšence (podle „osobního pohovoru“), který věděl, co dělá. Současně ani není pravda, že by použitý kabel byl nekvalitní, Der8auer uvádí, že značka ModDIY má reputaci a jde o kvalitního dodavatele. Navíc její kabel byl spíše nadstandardní (například dokonce měl pozlacené kontakty, což většinou není). Zkratkovité závěry, že na vině byl nekvalitní kabel a že „všichni ví, že kabely od třetích stran je chyba používat“, které se na internetu sesypaly, tedy zřejmě jsou nepodložené a stojí za nimi asi primárně touha problém popřít.
Téměř katastrofa s dalším kabelem
Der8auer na videu demonstroval, že stejné selhání zdaleka není ojedinělá věc, protože se shodou okolností stalo i s jiným kabelem, který používal sám při vlastním testování GeForce RTX 5090. Ten byl na obou stranách řádně zasunutý s velkou péčí, a jak Der8auer říká, pokud i v takovém případě konektory mohou být nespolehlivé, nelze se vymlouvat na chybu uživatele. Der8auerův kabel vykazoval toto selhání i při opakovaném pokusu (a nové instalaci) přímo na videu. Má výrazně zvýšenou teplotu na dvou z žil, které odpovídala také zvýšená teplota na kontaktech v konektorech. Byla jasně vidět na termovizi a test proudovými kleštěmi potvrdil, že v těchto žilách tekl extrémně vysoký proud překračující specifikace (až 23 A, zatímco maximálně přípustných je při plné 600W zátěži konektoru asi 9,5 A na každém z šesti kontaktů). Protože karta se spuštěným Furmarkem měla spotřebu něco přes 500 W, tento proud pak chyběl na jiných konektorech, kde bylo naměřeno třeba jen 3 A.
Tímto proudovým přetížením části kontaktů se konektor u zdroje podle čtení termokamery (podle Der8auera správně zkalibrované a ověřené) rozpálil na 120 stupňů Celsia během jediné minuty běhu Furmarku a až na 150 stupňů během několika minut, což rozhodně není bezpečné. Šlo o krátký test na otevřeném test benchi. Ve skříni, pokud byste takto kabel provozovali bez měření jeho teploty, by téměř určitě došlo ke spálení, pokud by tento kabel nainstaloval na svou GeForce RTX 5090 běžný uživatel a začal hrát, na zvýšenou teplotu by nepřišel a dostal katastrofické selhání.
Extremely concerning
Co přesně se na daném kabelu pokazilo, hodlá Der8auer ještě zkusit prozkoumat, mělo by o tom vyjít ještě další video. Po těchto poznatcích ale Der8auer uzavírá, že zjištění jsou doslova extrémním důvodem k obavám.
Že se při zdánlivě správném a nevinném zapojení 12+4pinového kabelu u grafiky GeForce RTX 5090 může fungování takto pokazit, potvrdila také zkouška ComputerBase. Nejde o standardní chování, takže většina pokusů toto pozorovat problém nenajde. Tomuto webu se ale takový případ selhání odchytit podařilo. Neměřil teploty, ale jen proudy na jednotlivých žilách kabelu (a tím na jednotlivých kontaktech) a také zjistil, že část vodičů má abnormálně nízký a část abnormálně vysoký proud. Opět šlo o GeForce RTX 5090 se spuštěným Furmarkem, kdy je spotřeba GPU přes 500 W, napájenou nativním 12+4pinovým kabelem ze zdroje Asus ROG Thor 1200W Platinum II.
Toto měření mělo výkyvy méně kritické, proudy na vodičích byly 5,3 A, 6,1 A, 7,4 A, 7,7 A, 10,0 a 10,6 A. Poslední dvě hodnoty jsou nad maximálním přípustným limitem 9,5 A. Celkově ale to, že všechny vodiče nemají stejný proud, ukazuje na selhání konektoru, ve kterém mají některé kontakty vyšší odpor. Pokud by se z nějakého důvodu tato nerovnováha dále zhoršila nebo by (u jiného kabelu) byla ještě výraznější, už může nastoupit ono přehřívání a tavení.
Proto se zdá, že konektor funguje… dokud neshoří
To, že problémy s přehřátím způsobuje nerovnoměrné rozložení zátěže, vysvětluje, proč se velké části uživatelů nic nestane a proč při běžném užívání, pokud namátkově změříte teplotu kabelů a konektorů, nezjistíte nic podezřelého. Za běžného stavu s vyrovnanými odpory jsou proudy a odpory v pořádku, ovšem to je, jak se říká, „stav dobrého počasí“, který nemůže být kritériem pro bezpečnostní dimenzování produktu. Selhání nastane tehdy, když se proud a tím i teplo, místo aby bylo rozloženo (v tomto stavu je konektor bezpečný), koncentruje jen do části konektoru.
V tomto stavu („špatné počasí“) už konektor bezpečný není a video od Der8auera prokazuje, že se tento stav může stát celkem snadno, bez jakékoli chyby uživatele, který nemá šanci mu předejít nebo při instalaci zpozorovat nějaké známky, že něco s kontakty v konektoru není v pořádku. Doufáme, že je jasné, proč je zcela mimo mísu, když někdo v touze popřít problémy Nvidie vezme svoji grafiku, změří teplotu, a když zrovna nenajde anomálii, prohlásí problém za neexistující s okřídleným rčením „works for me“.
Proč mohou selhat i karty s nižší spotřebou
Toto také ukazuje, proč může konektor selhat i na grafikách s nižší spotřebou, jako je GeForce RTX 5080. Ta má jen 360W TDP, takže byste čekali, že s 600W kabelem má dostatečnou rezervu. To, že klíčem k nehodě není přetížení celého konektoru, ale jen části kontaktů, ale ukazuje, proč může i tato grafika konektor roztavit. 360 W při 12V napětí znamená 30 A, takže pokud při velké smůle většina tohoto proudu přeteče jen do jedné žíly kabelu, můžete dostat něco blízkého výsledku naměřeného Der8auerem a roztavit konektory či kabely.
Z tohoto důvodu bychom se přimlouvali, aby další výrobci grafik na standard 12+4pinového napájecího konektoru nepřecházeli, byť zatím nemají 450W a ještě žravější modely.
Odpor, proud a teplota: Co se děje
Tato videa a naměření nevyrovnaných proudů ukazují na jednu věc. Když oběhly svět fotky spáleného konektoru, kde je vidět, že se upekl a roztavil jeden kontakt (přičemž zdroj byl i ožehlý, jako by plast na chvíli i vzplanul), svádělo to k nápadu, že zrovna u tohoto vodiče kontakt selhal. Je logické, že pokud se konektor opotřebovává, nebo může odejít na nějaký defekt z výroby, selže u jedné z paralelních žil, ne u všech.
Ovšem pozor, v tomto případě je vodič, který se spálil, nejspíš paradoxně ten, který fungoval nejlépe. Proud totiž u kabelu s paralelními vodiči, které jsou za konektorem (v grafice a ve zdroji) propojené, teče laicky řečeno nejsnazší cestou (cestou s celkově nejnižším odporem). Přičemž odpor je daný jednak odporem jednotlivých drátů mezi konektory, který asi prakticky nikdy není u kabelů a redukcí nevyrovnaný. A druhak do něj promlouvá přechodový odpor na kontaktech v konektorech na obou stranách – odpor vzniklý na spojení pinu a „dutinky“. Právě v tomto přechodovém odporu asi vzniká v odporech variabilita, která se pak projeví v nerovnoměrném odporu celých tras vodičů v soustavě kabelu a konektorů plus terminálů na jeho koncích. Problémy by v tomto případě vždy měly vznikat na konektorech, samotné vodiče mezi nimi v podezření nejsou.
Jak vzniká ona variabilita v proudech? Při správném fungování by se kontakty všech vodičů v obou konektorech měly chovat stejně a mít zhruba stejný odpor. Tento odpor určuje, kolik proudu vodičem proteče, a při rovnoměrném odporu na kontaktech budou tedy proudy všude stejné, což potřebujeme. Naopak pokud se nějaký kontakt poškodí nebo zdeformuje či rozvolní (třeba tlakem či tahem vodiče z ohnutého kabelu), jeho odpor stoupne. Při deformaci celého konektoru by mělo dojít k tomu, že pro část kontaktů se zvýší odpor, teoreticky se vyšším přítlakem v rohu konektoru asi může i krajnímu kontaktu odpor snížit – toto dost možná je hlavní „failure mode“.
V takovém případě začne kontakty s vyšším odporem téct méně proudu, ale protože grafika pořád žádá stejný celkový příkon (v tomto případě šílených 500–600 W), chybějící proud poteče navíc na ostatních kontaktech – čím nižší odpor, tím větší zátěž dostanou. Proud na jednotlivých vodičích kabelu bude nepřímo úměrný jejich odporu, což vyplývá z Ohmova zákona (lze to odvodit ze vzorečků pro paralelní zapojení rezistorů, který se učí ve fyzice ve vyšších třídách základní školy nebo na gymnáziu či střední škole).
Proč by v konektoru mohly vznikat nerovnoměrné odpory?
Zde budeme trošku více spekulovat o tom, co přesně může být příčinou toho, že se u konektoru na jednotlivých spojích vytvoří ty přechodové odpory, které nejsou rovnoměrné. Pokud se u kabelu spálí nebo rozžhaví žíla, znamená to, že je na ní vyšší proud, než je bezpečno. A pokud se rozžhaví jen jedna, znamená to, že jen jedním vodičem (a kontaktem) šel největší excesivní proud. Pokud by tedy důvod k tavení bylo selhání jednoho kontaktu, aniž by selhal konektor celý, pozorovali bychom úbytek proudu na jednom vodiči a rovnoměrný nárůst na všech ostatních, aniž by se tyto ostatní dostaly do nerovnováhy mezi sebou. Takové selhání by nejspíš nebylo katastrofické, přestože by při (nebezpečně) nízké bezpečnostní rezervě jednotlivých kontaktů, které se ještě budeme věnovat, už všechny vodiče mohly být mimo normu. Teplota by byla zvýšená, ale ještě by kabel a konektory asi většinou nezničila.
Situace, kterou zde vidíme, tedy že se přehřála jen jedna žíla a její kontakty, tedy ukazuje, že neselhal jeden individuální kontakt, třeba protože se poškodil nebo ohnul. Muselo dojít k selhání více kontaktů, kdy většinou kabelu jde nižší proud, než má, proti tomu do jednoho kontaktu a žíly jde extrémní množství proudu, protože má ze všech nejnižší odpor (ve skutečnosti to asi bude spektrum, kdy proudy na kontaktech budou například 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 120 %, 300 %, místo rovnoměrných 100 % všude).
V krátkosti shrnuto: pokud konektor selhává tímto způsobem, není to zřejmě kvůli výrobnímu defektu nebo nějakém jednotlivému mechanickému poškození na jen jednom z pinů, respektive dutinek. Pravděpodobně se zde děje spíš nějaké celkové selhání postihující konektor celý.
Moc malý, moc slabý konektor
I pro laika je asi snadné představit si dva různé mechanismy, které to způsobí. Zaprvé to, že je konektor jako celá součástka málo pevný a podléhá deformacím, třeba proto, že na něj různě tlačí a táhne za něj kabeláž. Deformace vede k různému přítlaku a lehce odlišné poloze dutinek vůči kabelům, a tedy změně odporu mezi jednotlivými kontakty (pokud by se odpor měnil všude stejně, nemáme příliš problém).
Druhý proces, který k problému může vést, by bylo, že sice není slabá celková konstrukce plastové části, ale mechanicky příliš jemné a slabé jsou jednotlivé piny, a zejména asi dutinky („samičí“ část kontaktu, ta je většinou více náchylná k opotřebení), které pak jen kvůli tomuto faktoru snadno vytvoří variabilitu v odporech. Míra nebo způsob opotřebení je u každé dutinky či pinu jiná, takže i správné a pevné zasunutí konektoru vede k nerovnoměrným odporům (a průšvihu). 12+4pinové konektory jsou skutečně více choulostivé, než je běžné – to přímo přiznává i jejich oficiální rating na jen nějakých 30 zapojovacích cyklů.
Při velké smůle se ale možná taková nerovnoměrná deformace může odehrát při prvním zasunutí, případně při dlouhodobém provozu po prvním zapojení, protože v konektoru dochází k určitým malým pohybům třeba vlivem vibrací a tepelné roztažnosti, i když ho nikdy nevypojíte.
Možná je asi i příčina, kdy je kvůli nekvalitní výrobě variabilita odporu daná už nepřesností dutinek či pinů v konektoru nebo třeba křivým plastem. Toto by bylo možná nejsnazší na řešení, ale asi i na odhalení, takže nepředpokládáme, že by šlo o jediný zdroj problémů, které by tak šly eliminovat prostě nějakým přísným výběrem kvalitních dodavatelů.
Ať už u 12+4pinového konektoru působí mechanismus první, druhý, nebo třetí, je pravděpodobně obojí jen důsledkem toho, že je konektor příliš malý pro toto použití. Kdyby Nvidia zvolila fyzicky větší konektor, měl by jak robustnější a tužší konstrukci plastové části, tak i robustnější a odolnější piny a dutinky (kontakty). Závěr je tedy stejný – konektor je příliš malý a subtilní.
Možná to ani nepotřebuje takto sáhodlouze rozepisovat, už při laickém pohledu intuitivně je divné, když si porovnáte zejména rozměry adaptérů přikládaných ke kartám, které jsou tvořené velkým kabelovým „pavoukem“ s relativně titěrným konektorem, kterým se pavouk (plus do něj zapojené kabely ze zdroje) upevňuje do karty. Od pohledu to vypadá jako něco, co nemůže v plastovém provedení držet skutečně pevně bez pružných deformací v materiálu, a realita nejspíš také tomuto dojmu odpovídá.
Adaptér ze čtyř osmipinů na 12+4pinový konektor, který byl přikládán ke grafice Gigabyte RTX 4090 Gaming OC 24G
Je dost pravděpodobné, že kdyby 12+4pinový konektor byl větší, svou zátěž by ustával, protože by sice pořád mohlo docházet k nerovnováze v odporech kontaktů a nerovnováze v proudech na žilách, ale odchylky od průměrného proudu, který by správně všude měl být, by byly menší a tím méně nebezpečné (a fyzicky větší a těžší dutinka se při stejném množství tepla také zahřeje na nižší teplotu).
Mimochodem, toto znamená, že by 12+4pinový konektor v současné podobě asi nebyl zcela bezchybný ani se 48V napětím, které občas lidé navrhují jako řešení, nebo při použití dvou konektorů místo jednoho (s maximální povolenou zátěží jen 300 W místo 600 W). Selhání by sice u něj přestala, protože by proudy byly nižší, ale stále by v něm ony nerovnoměrné proudy čas od času vznikaly. Konektor by možná byl vhodný víc, pokud by do něj vedoucí 48V kabeláž byla subtilnější, lehčí a měkčí, a nedocházelo tedy k takovým deformacím. Pořád by však zůstal problém rychlého opotřebení.
Je ještě dobré dodat, že Nvidii nic nenutilo zvolit takto miniaturní konektor (nebo lpět na použití jediného konektoru místo dvou). Šlo čistě o její rozhodnutí asi nevedené ničím jiným než požadavky na vzhled. Pro technickou nedostatečnost tohoto jejího řešení tak není žádná omluva.
Téměř neexistující bezpečnostní rezerva
Tady vstupuje do hry druhá zásadní chyba, kterou Nvidia udělala a o které se už ví a mluví dlouho – ve specifikaci napájecího kabelu 12VHPWR i novější 12V-2×6 byla ponechána extrémně nízká (evidentně nedostatečná) bezpečnostní rezerva. Na tento problém teď opět ukázal na Redditu kdosi, kdo je údajně inženýrem Intelu pracujícím na vývoji křemíkových procesů, ale před delší dobou se v Gigabyte podílel na návrhu PCB.
Tento inženýr upozorňuje, že použité 12+4pinové konektory (obchodní označení je Molex Micro-Fit+) neodpovídají tomu, jaké proudové zátěže na ně Nvidia klade – jde o evidentní problém celé specifikace, jejímž autorem je, ne jen o problém konkrétní implementace této specifikace. Použité konektory mají šest vodičů pro 12V napětí a šest vodičů zemnících. Mezi těchto šest vodičů (a kontaktů v konektorech na obou koncích, které jsou problémem) se musí rozložit dodávaný proud. 12+4pinový kabel 12VHPWR či nověji 12V-2×6 podle specifikací dovoluje, aby přes něj grafika odebírala až 600 W (GeForce RTX 4090 má 450W TDP, RTX 5090 má 575W spotřebu, ale přetaktované verze ji zvyšují). To při 12 V znamená proud 50 A. Na jeden z šesti vodičů/kontaktů tedy při této zátěži připadá 8,33 A.
Ovšem pozor – použité konektory se vyrábí s parametry, kdy jeden kontakt smí mít maximální zátěž 8,5, 9,0, nebo 9,5 A. Z toho jsou podle dostupných informací zřejmě všude, nebo prakticky všude používané 9,5A konektory. To znamená, že i při zcela standardním provozu se za podmínek, kdy je konektor stoprocentně perfektně funkční, dostáváme do situace, že přes kontakty teče 88 % jejich maximální přípustné zátěže (ve skutečnosti asi i správně fungující konektor má určitou variabilitu v odporech a proudech, takže na části bude v praxi trošku více a na části trošku méně proudu). Konektory nemají jinými slovy téměř žádnou rezervu, bezpečnostní faktor, který vyjadřuje, kolik prostoru má řešení navíc pro případné problémy, je pouze 1,14×. To znamená, že je ponechána rezerva, která stačí na vykrytí abnormálního proudu, jen pokud je zvýšený maximálně o +14 %. Der8auer ale v praxi za běžných podmínek pozoroval, že proud byl vyšší 2,42×, což ilustruje, jak je tato rezerva nedostatečná.
Na internetu se o tomto bouřlivě diskutuje a objevují se argumenty, že vyšší rezerva není třeba a zbytečně by jen produkt prodražovala. Je pravděpodobné, že toto je většinou motivováno jen snahou reálně existující problém popřít, ať už z jakýchkoli pohnutek. Osoby s technickým pozadím se, zdá se, shodují, že jde o nedostatečnou bezpečnostní rezervu. Je totiž dimenzována jen na ono „dobré počasí“ a nepočítá se špatným, které je ale faktem, s nímž se počítat musí. A to zejména u výrobků, které jsou určené pro masového zákazníka a bude je používat a instalovat množství uživatelů často s menšími znalostmi a schopnostmi. Ovšem jak se zdá, ani perfektní práce riziko neodstraňuje, takže se nelze vymluvit na to, že konektor bude smět zapojovat jen školený odborník.
Výmluvy ze strany Nvidie nebo jejích příznivců o tom, že k selháním vede chyba uživatele, tedy neobstojí. Ve skutečnosti se u výrobku tohoto typu musí počítat s určitým běžným výskytem chyb a neideálních provozních podmínek, a pokud na to standard od Nvidie nepamatuje (což je, zdá se, už prokázané), jde o chybu standardu, který neměl být v této roli použitý a zřejmě ani schválen. Ostatní členové konsorcií zodpovědných za standardy ATX a PCI Express dost možná selhali, když nechali Nvidii tento standard napájení karet protlačit.
Na Redditu se mimochodem objevilo k problému konektorů i další zajímavé vyjádření inženýra.
Pro ilustraci srovnání, které asi mluví za všechno: 8pinové napájecí konektory, které byly na grafikách používané před nástupem tohoto vynálezu Nvidie (a stále jsou jeho alternativou), mají také na jeden kontakt maximální přípustné zatížení 9 A, přičemž pro dodávku proudu používají tři (ne čtyři, jak se občas mylně předpokládá). Ovšem celý kabel má poskytovat maximálně 150 W, zde je tedy rezerva vysoká, protože celkově potřebujeme 12,5 A, což je 4,16 A na jeden kontakt. Bezpečnostní faktor je tedy při použití těchto konektorů více než 2,0×. Apologeté hájící Nvidii často říkají, že toto je zbytečné a jen grafickou kartu prodražuje. Je pravda, že tato rezerva je asi už větší než potřebná, rozumné minimum by asi mohlo být někde okolo 1,6× (jaké je přesně správné číslo pro tuto aplikaci, vám ale musí říct nějaký expert, ne nekritický fanda nebo markeťák Nvidie).
Ve skutečnosti jsou ale asi náklady navíc, které by větší rezerva způsobila, dost minimální. Rozhodně by se ztratily třeba v 75–80tisícové ceně GeForce RTX 5090, ve které by použití dvou 12+4pinových konektorů místo jednoho (které by zvýšilo rezervu na 2,0× tím, že by každým konektorem šlo jen 300 W) s náklady asi prakticky nehnulo.
I faktor 1,6× je ale dramaticky vyšší než těch zcela neadekvátních 1,14× zvolených Nvidií. Je asi pravda, že 8pinu by stačila menší rezerva než 2×, ale to vůbec nemusí znamenat, že by to platilo i pro 12+4pinový konektor Nvidie, mimochodem. Vzpomeňte si na ten 23A proud naměřený Der8auerem. Pokud je konektor méně mechanicky odolný než 8pin a má větší tendenci k nerovnoměrnému kontaktu a vyšší amplitudu výsledných nadměrných proudů, pak bude asi pravda, že se na to musí pamatovat ponecháním vyšší bezpečnostní rezervy, takže místo těch 1,6× by třeba rozumné minimum bylo výš.
Separátní problém: Nvidia eliminovala z karet prvky, které mohly problémy mírnit
Nvidii je třeba vyčíst to, že o tomto problému věděla, protože široce postihoval grafiky GeForce RTX 4000. Firma přesto prakticky nezareagovala, jejím jediným opatřením bylo zkrácení signálních vodičů a přejmenování kabelů 12VHPWR na 12V-2×6 po této změně. V aktuálních konektorech na kartách jsou také drobně prodloužené (o 0,25 mm) piny pro proud. Toto ovšem samo o sobě nezvýší jejich schopnost přenášet proud a nesníží jejich odpor, na to by se musela změnit i dutinka na druhé straně konektoru a její kontaktní plocha. To zatím podle všeho uděláno nebylo. Proto obě tato zlepšení pouze zmírňují riziko, že kabel uživatel nezasune docela, a karta se přesto spustí a zatíží konektor. S konektorem 12V-2×6 by ve většině takových případů karta neměla být schopná se zapnout, ale úplně na to nespoléhejte, nebude to stoprocentně účinné, stále si musíte dobře ověřit, že je konektor zasunutý nadoraz.
Jak se ale ukázalo, konektor je problematický i při plném zasunutí. Dnes už všichni uživatelé o problému budou vědět a dávají si pozor, i Der8auerovo video ale ukazuje, že toto nestačí.
Změny v konektorech (na straně zdroje a GPU) dle standardu 12V-2×6 proti původnímu 12VHPWR. Jak vidíte, na kabelech se nic nemění. Proto se nemění ani kontaktní plocha pro přenos proudu (a tím schopnost ho vést), ta je daná konstrukcí dutinek, jež je v nezměněných konektorech na straně kabelu. Na větší délce pinů nezáleží, když na nich dutinka vytváří zcela stejný kontakt
Místo aby Nvidia něco udělala s evidentně slabým konektorem, u kterého může dojít ke katastrofálnímu přetížení a přehřátí, použila ho opět, a ještě zvýšila spotřebu grafických karet, která k problémům předchozí generace vedla. Zatímco GeForce RTX 4090 měla oficiální referenční spotřebu 450 W, u GeForce RTX 5090 ji Nvidia zvýšila už na 575 W. Jinými slovy, poté, co Nvidia viděla, že konektory selhávají už s grafickou kartou, která je zatěžuje jen na 75 % jejich maxima dle specifikací, vydala se stejně řešeným napájením grafiky, které tento konektor zatěžují dokonce na 96 %. Proudy jsou tedy už skoro na úrovni maxima dle specifikace, a logicky se tedy také zhorší dopady případů, kdy v konektoru vznikne nerovnoměrný odpor. Je třeba očekávat, že u GeForce RTX 5090 bude riziko selhání a roztavení či spálení konektorů vyšší než u minulé generace.
Jeden z faktorů, který zvyšuje riziko selhání konektoru na GeForce RTX 5090, ale už i RTX 4090, je, že Nvidia používá všechny žíly kabelu jako zcela paralelní cestu proudu. Na starších grafikách bylo běžné, že při použití více konektorů byla vždy část fází VRM (napájecí kaskády na grafice) napojena na konkrétní konektor a další část na jiný. Toto přirozeně rozkládalo zátěž a bránilo tomu, že by se při selhání jednoho kabelu proud přelil na druhý. Nvidia u GeForce RTX 3090 Ti použila sice 12+4pinový konektor, ale jeho žíly nebyly v PCB za konektorem spojené, vždy dva vodiče byly sdružené do separátního páru, který byl hlídaný tzv. shunt rezistorem, který monitoruje proud. Pokud s touto konfigurací vznikla nerovnováha v odporech mezi kontakty, shunt rezistory to mohly odhalit a kartu vypnout (nemohly ale odhalit nerovnoměrnou zátěž mezi dvěma kontakty ve sdruženém páru, protože je měřily společně).
U designu grafik GeForce RTX 4090 a 5090 Founders Edition, ale i u referenčních PCB (takže tento design je použitý u většiny karet, výjimkou je drahá edice Astral od Asusu) tyto shunt rezistory měřící separátní proudy nejsou (probírá to detailně Buildzoid v tomto videu kanálu Actually Hardware Overclocking). Místo toho je všech šest žil hned za kontakty konektoru na kartě spojeno do jednoho terminálu s 12V napětím. Tím GPU ztrácí jakoukoli schopnost monitorováním proudu odhalit selhání konektoru a vypnout se, než dojde k poškození hardware, nebo dokonce požárnímu riziku. Také tím je znemožněno, aby se karta snažila vynutit vyrovnání zátěže na konektoru tím, že by jednotlivé fáze VRM byly připojené na odlišné vodiče z kabelu. Onen problém s nevyrovnaným odporem konektoru kvůli těmto rozhodnutím Nvidie učiněným v návrhu PCB má ideální podmínky pro to, aby způsobil škodu.
Vyřešilo by problémy 12+4pinu, kdyby karty rozdělovaly zátěž nebo monitorovaly jednotlivé žíly?
Objevily se názory, že řešením tohoto problému by bylo, že by karty nebo zdroj monitorovaly proud na jednotlivých šesti žilách konektoru. Toto je ale řešení důsledků místo příčiny. Monitorováním se nesprávná funkce konektoru při nerovnoměrném odporu nevyřeší, maximálně může monitorovací software kartu během hry vypnout, aby předešel poškození. Nyní má toto řešení jen zmíněná GeForce RTX 5090 v provedení Astral od Asusu (která stojí několik stovek dolarů navíc proti základní 1999$ ceně) a toto bezpečnostní opatření ani není aktivní vždy – funguje přes utilitu od Asusu, kterou musíte mít puštěnou, a navíc vás pouze varuje, kartu sama nevypne (což ale ještě Asus může změnit).
Je zde i jedna slabina, kterou nemohou vyřešit pokusy monitorovat proudy nebo i udělat load-balancing (rozdělit proudy tím, že jednotlivé žíly budou odděleně napojené na různé fáze VRM). Rozdělení zátěže pomocí fází VRM nebo i nějakým aktivním řízením konektoru ze zdroje totiž řeší jenom polovinu vodičů, kterými teče proud do GPU. Nicméně poté, co GPU proud „sežere“, se musí vracet zpět do zdroje pomocí druhé poloviny vodičů, které jsou „země“. A cestou zpátky je na „výtoku“ z GPU už proud spojený do jednoho toku a předchozí pokusy ho balancovat to nijak neovlivňují. Celé toto technické řešení by muselo být nějak zduplikované ještě na cestě proudu zpět, což, zdá se, karty nikdy ani nezkoušely dělat a asi to není moc reálné. A každopádně by to bylo složitější a nejspíš dražší než použít nějaké skutečné řešení – jako je zdvojení konektorů.
Celkově se dá říct, že podobné návrhy jdou mimo podstatu problému a neřeší ji. Je to jako byste měli vadné selhávající vedení a součástky v bytové rozvodové skříni, ve které občas srší jiskry a smrdí z ní spálená izolace, ale místo opravy (a kontroly revizního technika) byste vedle naistalovali detektor kouře a prohlásili to za adekvátní řešení hrozících problémů.
Proč hoří častěji konektory u zdroje a proč to GPU a standard 12VHPWR/12V-2×6 neomlouvá
Pokud někdo bude poukazovat na to, že nyní častěji hoří konektory u zdroje, zatímco grafická karta se zdá netknutá – toto není argument ve prospěch problematického konektoru nebo jeho použití na grafikách Nvidia. I poškození zdroje je zde způsobeno jí vyvinutým a zavedeným standardem a tím, jak fungují její grafické karty. Není to patrně vina zdrojů. Zdroj je více ohrožen než grafika, protože je ve skříni většinou schován v odděleném tunelu, kdežto u grafiky konektor máte za prosklenou bočnicí ve volném prostoru.
Je docela důležité, zda je problémové místo snadno přístupné pro vizuální kontrolu (a všimnete si například kouře). V tunelu PSU na modulárním panelu zdrojů bude ale především dramaticky horší airflow, a tedy i teploty, proto tam pravděpodobně teď většina konektorů selhává, zatímco u GPU selže konektor jen v části případů. Je to proto, že kvůli horším vnějším podmínkám je na konektoru zdroje vyšší teplota, a selhává tedy jako první, přestože v těchto případech se podle všeho přehřívá současně i konektor na opačné straně (protože přetížený vodič má stejný nadměrný proud na obou koncích).
Dokonce i nějaké plameny z kabelu mohou teoreticky ve skříních s odděleným prostorem pro zdroj na chvíli uniknout pozornosti a kvůli horší ventilaci tohoto prostoru později ucítíte kouř a zápach. Nejhorší to bude u SFF a ITX skříní, kde jsou kabely často hodně stísněné. Tento úkaz zdánlivě se tvářící, že problém mají jen zdroje, je třeba chápat spíš jako přitěžující okolnost pro celý standard 12+4pinového kabelu (že vystavuje zdroj riziku), než to brát jako nějaký důkaz, že grafiky Nvidie nemají problém.
Je lepší používat adaptér z osmipinů místo kabelu s 12+4pinem na obou koncích?
Ano, zdá se, že použití napájecího adaptéru teď (shodou okolnosti) paradoxně může být bezpečnější, třebaže se ještě nedávno doporučovaly spíše nativní kabely. A je trochu legrační, že se zavedl nový standard u napájecích kabelů, ale nakonec vám výrobce grafik, který ho spískal, bude radit, že ho máte roubovat na ty kabely starého typu.
Není to ale nutně proto, že by adaptér od Nvidie nebo partnerů byl nějak výrazně kvalitnější konstrukce. Opotřebení konektoru u GPU, který je oficiálně „garantován“ jen na 30 cyklů zapojení, což je dost málo, bude například stejné. Adaptér na několik osmipinů ale může pomáhat s rozdělením proudů mezi jednotlivé vodiče a asi tak snižuje riziko přetížení. Ovšem ne na vodičích typu země a jen tehdy, pokud v 12+4pinovém konektoru nejsou všechny žíly vzájemně propojené – což některé adaptéry dělaly. Pokud to tak ten váš má, 12+4pinovému konektoru nijak nepomůže, nerovnoměrný odpor se vymstí nadměrným proudem možná ještě víc (protože odpadne určitý zmírňující efekt konstantního odporu délky drátů).
Adaptér z osmipinů má ovšem vždy tu výhodu, že v případě problémů vám neselže konektor či konektory na zdroji, protože tam nebude 12+4pin. U 8pinových konektorů na redukci můžete v podstatě najisto předpokládat, že se neroztaví. A tím máte zabezpečenou aspoň stranu u zdroje a nebezpečí zničení už je izolováno jen na grafickou kartu a samotnou redukci. Není to řešení fundamentálního problému, který Nvidia vyrobila, ale jste vůči němu v lepší pozici.
12+4pinový napájecí kabel. Použití jen jediného konektoru u grafik se spotřebou 450 až 600 W se ukazuje jako hrubá chyba, na takovéto zátěže není bezpečný
Shrnutí: Několik chyb, které neměly být tolerovány
Nvidia udělala minimálně tři chyby, které jsou všechny o sobě problémem, byť vedou k selháním jen někdy a ne ve všech případech (což ale není důvod je nepřipouštět).
1. Specifikace napájecího konektoru ponechává prakticky neexistující bezpečnostní rezervu na jednotlivých vodičích. Při normálním fungování kabelu (600W zatížení přípustné jeho specifikací) mají jen 14 % rezervy. To znamená, že prakticky jakýkoli problém, která na jednom z vodičů povede k nárůstu proudu, povede k přetížení této žíly konektoru a překročení specifikace.
2. Konektor má problém se zajištěním rovnoměrného odporu na jednotlivých kontaktech a tím rovnoměrné zátěže. Důvod není zatím jasně prokázaný, ale nejpravděpodobnější je, že je to příliš malou velikostí a robustností. V kombinaci s prvním faktorem vede toto k překročením specifikací – na což stačí už 14% odchylka proudu směrem nahoru. Uživatelé to často nepozorují, dokud překročení specifikace neskončí katastroficky, což maskuje skutečnou frekvenci problému.
Předešlé dva problémy nejsou řešené novější verzí standardu (12V-2×6).
3. Nvidia dál v návrhu karet udělala chyby, které ještě zhoršily předchozí slabiny. Místo aby design karet předcházel problémům, jen zvyšuje riziko, že v případě problémů s nerovnoměrností odporu v konektoru dojde k těžkému problému. Navíc Nvidia nejenže se nepoučila z problémů v generaci RTX 4000, ale ještě je zhoršila tím, že GeForce RTX 5090 má ještě vyšší spotřebu a ještě více nevyhovující konektory zatěžuje.
Firma pohříchu zneužívá své postavení a popularitu k tomu, aby mohla problémy ignorovat, bagatelizovat a neřešit (natož že by se jim snažila aktivně předejít a prostě je nezpůsobit v prvé řadě), protože se necítí pod tlakem.
Jaké je řešení?
Zcela korektním řešením tohoto problému by u GeForce RTX 4090 a RTX 5090 bylo jejich stažení z trhu. Defekt u nich nelze v podstatě opravit. Teoreticky by se dal obejít nějakým speciálním kabelem, který by dokázal předejít nerovnoměrným proudům (kdyby například byl ve zdroji napájen šesti zcela oddělenými větvemi 12V napětí, toto ale pořád neřeší problém na straně vodičů země).
Návrh karet by měl být přepracován a měla by být snížená maximální zátěž konektorů, aby se nepohybovaly tak blízko svému maximu (tzv. derating), což by reálně bylo jen navrácením bezpečnostní rezervy na přípustnou úroveň. Zde by to bylo například omezení kapacity 12+4pinového kabelu na 300 W a nahrazení jednoho konektoru dvěma paralelními na všech kartách s vyšší spotřebou (jak se ukázalo, ani 360W karta RTX 5080 není úplně bezpečná), přičemž by mezi těmito dvěma konektory mělo být vyvažované zatížení, neměly by na PCB být okamžitě za konektorem spojené.
Derating konektoru neřeší jeho mechanickou náchylnost ke vzniku nadměrných proudů. Ale omezení celkového proudu na polovinu znamená, že i ona nadměrná zatížení jednotlivých vodičů budou nyní mírnější, takže se vejdou do vzniklé zvýšené bezpečnostní rezervy. Nemusí to být nutně řešení dokonalé (tím by byl přechod na mechanicky odolnější a méně choulostivější konektory, stále v dostatečném počtu a s dostatečnou rezervou), ale riziko selhání a nebezpečných incidentů by mělo radikálně klesnout a už být akceptovatelné, přestože zabetonování PC na problematickém konektoru na dlouho do budoucnosti se jeví jako zbytečná chyba.
Osobně se takovým věcem snažím vyhýbat, protože nejsem recenzent a i u recenzenta je to věc, která by se neměla dělat lehkovážně, ale tady bych nejradši řekl, že byste tyto grafiky (RTX 4090, RTX 5090) neměli kvůli nebezpečnému typu napájecího konektoru kupovat. Možná zkuste počkat, jestli Nvidia nevyslyší hlas rozumu a nepovolí výrobcům karet vydat modely těchto grafik s dvěma 12+4pinovými konektory, do té doby bych je neriskoval.
Zdroje: Der8auer (1, 2), Reddit, ComputerBase, Actually Hardware Overclocking, Corsair
