Sono tornati i connettori bruciati sulle schede video: la segnalazione arriva da un utente che si è trovato un cavo da 600 Watt fuso da entrambe le estremità, con danneggiamento del connettore sia lato alimentatore sia lato scheda video, per la precisione una RTX 5090.
Il fatto che si parli di NVIDIA RTX 5090 è ovviamente legato al consumo della scheda, l’unica che ad oggi arriva ad assorbire quasi 600 Watt dal connettore. Oggi è NVIDIA, ma domani la cosa potrebbe capitare anche ad altri: l’anello debole è il connettore, non la scheda.
Il mondo del gaming non è nuovo a problematiche di questo tipo: con la RTX 4090 era successa la stessa cosa, il connettore 12VHPWR raggiungeva temperature elevatissime e portava a cortocircuiti e a fusione localizzata se non inserito bene.
Come funziona il connettore 12VHPWR
Per capire il motivo bisogna partire dal principio: 12VHPWR significa “12 Volt High Power” ed è un tipo di connettore introdotto dallo standard PCIe 5.0 per fornire più potenza alle schede grafiche di nuova generazione, riducendo il numero di cavi necessari rispetto ai tradizionali connettori PCIe 8-pin. Un connettore decisamente compatto, dotato di un design a 6+6 pin per l’alimentazione e con 4 pin di segnale che definiscono la potenza (150 W, 300 W, 450 W o 600 W)
Ecco la suddivisione dei pin:
• 6 pin superiori → 12V (Alimentazione)
• 6 pin inferiori → Massa (GND)
• 4 pin extra → Segnalazione (Sense Pins)
Ogni coppia di pin 12V (+) e ground (-) è collegato ad una coppia di cavi singoli quindi la corrente, 600 Watt, viene distribuita su 6 linee da 12V e su 6 linee di terra.
Nel caso limite dei 600 Watt la corrente totale con una tensione di 12 V è di 50 ampere, distribuita però equamente sui 12 pin. Ogni coppia di pin trasporta circa 12V e 8.3A.
Il connettore e lo standard sono stati ovviamente dimensionati con un po’ di tolleranza, ogni pin del connettore 12VHPWR può sopportare fino a 9,5 A e ogni cavo arriva a trasportare 18 A di corrente, ma quando le potenze in gioco sono così alte e quando le tolleranze sono così ridotte il rischio che qualcosa possa andare male è sempre dietro l’angolo.
Le corrente si distribuisce sui cavi con meno resistenza
Ed è quello che è successo con la RTX 4090: se tutti e 12 i pin che trasportano i 12V non hanno un contatto perfetto e quindi la stessa resistenza, la corrente non si distribuisce in modo equo.
La distribuzione della corrente su più cavi in parallelo segue la legge di Ohm e la legge di Kirchhoff delle correnti. In un sistema con più conduttori in parallelo la corrente non si distribuisce equamente ma secondo la resistenza di ogni cavo.
Se uno dei cavi ha una resistenza più alta potrebbe trasportare meno corrente del previsto, mentre gli altri dovranno compensare con più corrente aumentando il rischio di surriscaldamento e fusione dei cavi. Tra i fattori che influenzano la resistenza di un cavo c’è la sezione del cavo, cavi più sottili hanno più resistenza e portano meno corrente, la lunghezza del cavo, cavi più lunghi hanno più resistenza e la qualità del contatto, se un connettore è ossidato o inserito male, la resistenza aumenta.
Quest’ultimo caso è quello che ha creato problemi sulla RTX 4090 e li sta creando apparentemente anche sulla nuova generazione di GPU: utenti che non avevano inserito bene i cavi, cavi leggermente piegati, cavi di bassa qualità hanno portato alla fusione del connettore.
Il connettore 12V-2x6 doveva risolvere tutto. Non è servito a niente
Per risolvere il problema il PCI-SIG (Peripheral Component Interconnect Special Interest Group), lo stesso ente che ha definito il precedente standard 12VHPWR, ha creato il 12V-2x6, evoluzione del 12VHPWR progettato per risolvere i problemi di affidabilità e surriscaldamento riscontrati con il connettore 12VHPWR utilizzato sulle GPU NVIDIA RTX 4000.
I cavi sono gli stessi, a cambiare è il connettore lato GPU e lato alimentatore: un po’ come viene fatto sulle auto elettriche i pin di contatto sono stati accorciati, in modo tale che se il connettore non è inserito fino in fondo e bene non passa corrente. Allo stesso modo i pin che portano la corrente sono stati allungati leggermente sul connettore per aumentare la superficie di contatto con il pin sul cavo.
Tutto questo, apparentemente, non è bastato: der8auer, overclocker professionista, ingegnere e content creator tedesco, ha messo mano sulla scheda danneggiata e ha condotto qualche analisi anche sulla sua scheda mostrando come nonostante il nuovo connettore 12V-2x6, apparentemente inserito bene, un solo cavo stava trasportando circa 20 ampere di corrente con la temperatura del cavo alle stelle. Insomma, anche il nuovo connettore sembra avere qualche problema.
Il design della RTX 5090 FE è molto furbo, e il connettore è unico nel suo genere
Sebbene qualcuno abbia puntato il dito sul design della RTX 5090 Founders Edition, in realtà non sembra che NVIDIA abbia commesso errori.
Nel confronto tra la RTX 5090 Asus e la RTX 5090 Founders Edition ci sono effettivamente differenze: livello di circuitazione Asus ha deciso di gestire accoppiare le sei coppie di pin del connettore 12V-2x6, tre canali da 200 Watt l'uno. Se c’è sbilanciamento tra i diversi canali la scheda non si accende, impedendo così che un singolo cavo (canale) si surriscaldi. Una scelta progettuale, questa, che non è necessariamente migliore di quella fatta da NVIDIA che ha un unico ingresso ad alta potenza.
Anzi, NVIDIA ha scelto un unico canale perché ha optato per una soluzione apparentemente più sicura: mentre Asus ha usato un connettore 12V-2x6 con i singoli pin saldati sulla board, NVIDIA sulla Founders Edition ha usato un connettore che ha fatto costruire su misura dove tutti i pin positivi e tutti i pin negativi sono connessi da un’unica lama conduttiva metallica già sul connettore stesso.
Si vede chiaramente dalle foto qui sotto: al posto di avere 12 piccoli pin saldati sulla board, NVIDIA ha una grossa lama metallica per il polo positivo e lo stesso vale per il polo negativo, due elementi simmetrici.
I vantaggi di una lama metallica invece dei singoli pin sono una minore resistenza elettrica, pin separati hanno sempre una piccola resistenza di contatto tra di loro e verso il PCB, minore rischio di surriscaldamento locale ma soprattutto un’unica lama distribuisce meglio il calore.
Per quanto il connettore lato GPU possa essere perfetto, restano sempre due punti deboli: uno è il connettore sul cavo e uno è il connettore lato alimentatore. Se non si inserisce bene il cavo lato alimentatore si abbassa comunque la resistenza, e la corrente viene distribuita sugli altri cavi, con rischi uguali da entrambe le estremità.
Ma cosa ci vuole a inserire bene un cavo?
Si potrebbe pensare “ma cosa ci vuole a inserire un cavo”, tuttavia basta prendere un cavo 12VHPWR come questo qui sotto, che è il cavo da 600 Watt incluso in un alimentatore da 1000 Watt “premium”, per vedere come i pin del connettore siano totalmente difformi, e basta tirarli o spingerli per trovarsi davanti ad un gioco di 1 mm circa. 1 mm quando stiamo giocando con tolleranze così strette è tantissimo.
Insomma, al momento sembra che la soluzione per stare tranquilli, oltre ad assicurarsi di spingere il connettore in sede, è di dotarsi di un cavo di qualità, meglio se con i connettori separati lato alimentatore come quello che viene fornito da NVIDIA con le Founders Edition.
Abbiamo visto che ogni cavo, seppur da 600 Watt e con lo stesso connettore, ha un comportamento meccanico diverso. Il connettore che Asus ha messo dentro la RTX 5080 Astral, ad esempio, è fatto in modo tale da impedire il gioco dei singoli pin, tirando o premendo il cavo questi non si spostano di mezzo millimetro. La stessa cosa non si può dire del cavo sempre da 600 Watt che abbiamo provato prima.
Questo è un problema enorme, perché se un cavo adotta uno standard e sul connettore troviamo stampato 600 Watt questo cavo, se inserito bene, deve andare. Se ci sono problemi, e i problemi ci sono stati tanto che hanno dovuto ripensare il connettore, forse è meglio cambiare del tutto strada.
Una persona non è tenuta a sapere questi dettagli: se il connettore è inserito bene è inserito. Punto.
Non stiamo portando un segnale, stiamo portando 12 Volt: oggi nel mondo dei droni e del modellismo, dove si usano batterie al litio con correnti di picco che toccano senza problemi i 60 ampere, si usano i connettori XT60 o XT90, quest’ultimo gestisce senza problemi 90 ampere, è compatibile 12 / 24 V, resiste fino a 120 gradi ed è fatto in materiale che non fonde.
È pronto, sicuro, funziona e basterebbero due cavi di grossa sezione per alimentare GPU fino a 1000 Watt: perché restare ancora con il 12VHPWR?
Commettere errori è umano, ma perseverare nell'errore è diabolico.
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