顯卡鎖頻之功率異常——功率檢測芯片

提要:爲避免有人看不懂,所以提前解釋名詞

電平=電勢(沒學過電路學就當電壓)

帶/X的電元件表示不上件,也就是沒有實裝,忽略

上拉電阻/串聯分壓:看我帖子有講

功率檢測芯片是N卡檢測功率和保證外部輸入電壓正常的安全芯片,本文可能是對N卡功率檢測芯片最詳細的文章。注意鎖頻因素不僅只有功率檢測芯片,其他因素後續更新。

1.故障現象

  溫度正常但是跑任意負載時,GPU頻率鎖定在100-400mhz,gpuz功率顯示爲0w或者遠超其功率上限的功率,或者無法讀取功率。

2.電路分析

整體概覽圖

2.1整體概覽

概覽

U48:芯片在PCB的位置號

NCP45491XMNTWG:芯片型號

COMMON:芯片生產商(沒寫)

引腳定義

重要引腳

VCC:功率檢測芯片3.3V供電,相當於芯片正極。

BS_INx:第x路電壓檢測。

GND_FET:可開關的接地,配合BS_IN使用。

SH_Px:第x路電流檢測正極。

SH_Nx:第x路電流檢測負極。

SH_Ox:第x路電流檢測增益設定腳。

BG_REF_OUT:基準電壓輸出

BS_REF:基準電壓輸入

CM_REF_IN:差分信號基準電壓輸入

DIFF_P/DIFF_N:這是一對差分信號的引腳,負責向GPU彙報採集的數據。

GND:接地,相當於芯片的負極。

EN:節能模式設定:低電平功能全開,高電平休眠,中電平關閉DIFF和部分分支電路。

BS_OK:電壓正常指示信號。開漏輸出,外部必須加一個上拉電阻,BS_INx電壓均高於BS_REF的時候置爲高電平,這個信號是1.8V(30系及以前),1.2V(40-50系)電壓產生的重要前置信號

次要引腳

MUX_SEL:雙功率芯片協同工作時啓用,輸入時鐘脈衝,每隔6個時鐘脈衝切換另一個功率檢測芯片工作。

MODE:雙功率芯片協同工作時用於定位芯片,高電平判定爲芯片B,低電平判斷爲芯片A。

SKIP:高電平時跳過電壓檢測。

NC:未採用的空引腳。(實際不一定爲空,只是因爲沒有使用所以標註NC)

2.2具體分析

VCC

VCC

沒啥好說的從pcie接口取來的3.3V供電。

VCC電阻損壞會引起GPU無反應(黑屏風扇不轉)

BS_IN

BS_IN

爲直觀我把相關電路標紅,只講一路,其他路都是一模一樣的。

12V_EXT8_F1_R4_P這個電壓經過R887和R886串聯分壓輸入到BS_IN1,以GND_FET作爲0電位點,即可測的第一路電壓。如12V經過分壓之後得到0.13V

BS_IN上的電阻損壞會導致測量結果錯誤,前面的電阻阻值下降或後面的電阻阻值上升都會引發1.8/1.2V不出,GPU黑屏風扇不轉

BG_REF_OUT

BG_REF_OUT

由芯片輸出1.3V固定電壓,經過外部電路串聯分壓輸入回BG_REF,BG_REF的電壓與BS_IN比較,BS_IN電壓高於BG_REF則認爲電壓正常,輸出BS_OK。如1.3V分壓後是0.108比前面12V的BS_IN 1.3V低,所以輸出BS_OK(各路都正常的話)。

BS_REF_OUT電阻阻值改變故障與BS_IN一樣。

SH_P/SH_N

SH_P/SH_N

SH_O

檢流電阻與負載串聯,電流一致,只需檢測檢流電阻正負兩極電壓變化,根據I=U/R即可算出負載的電流。SH_O用於設置負載電壓到內部SH_O電壓的增益。

當R541阻值上升或者SH_O電阻R451阻值下降,測得電流將低於實際值,從而錯誤彙報給GPU功率數據,功率過高或者過低均觸發保護,鎖頻率。

DIFF

DIFF

一對差分總線,差分總線通過兩根線之間的電壓差確定電平高低,提升抗干擾能力。

總線損壞或者芯片損壞會導致GPU無法讀取功率,自動進入鎖頻保護。

BS_OK

電壓檢測正常時內部電路開路,外部上拉電阻上拉到高電平;檢測到異常時導通,將信號下拉到低電平。功率檢測損壞無法發出此信號時GPU無法產生1.8/1.2V,症狀是黑屏風扇不轉。

3.總結

溫度正常,更換驅動版本和系統,功耗依舊異常鎖頻幾乎可以確認是功率監測芯片或者與之配套的配置電阻或者檢流電阻故障。整卡各芯片均沒有短路,黑屏顯卡風扇無反應也可以檢查此芯片。

就寫到這裏吧,後續再更新整卡上電時序。感興趣歡迎關注我,我會持續輸出板卡硬件/固件知識。

更多遊戲資訊請關註:電玩幫遊戲資訊專區

電玩幫圖文攻略 www.vgover.com