Размышления о коннекторах питания и как производители намеренно ухудшают продукцию

Предисловие

На этот раз я решил обратить внимание в сторону гнезд и коннекторов питания видеокарт, так как заметил некоторый хаос и непонимание элементарных вещей в комментариях под своими статьями.

И да, я ни в коем случае не собираюсь никого учить, люди, которые хотят обучаться вполне обойдутся и без меня, ну а "экспертов" (именно в кавычках) учить бесполезно, они обычно не понимают даже когда вырастает шишка на лбу...

-

Начало и полыхающий 12VHPWR

С чего собственно началось это все? А началось с несостоятельного коннектора питания 12VHPWR, который уже имеет репутацию "погорельца" от любого чиха, я уже писал о проблеме 4090, для тех, кто не знаком со статьями оставляю ссылки:

Как производители выпускают бессмысленный мусор за деньги потребителей - проблема 4090 (12VHPWR)

И снова о проблеме RTX 4090: Почему новый 12VHPWR несостоятелен, а создатели некомпетентны

Но сейчас речь пойдет не про злополучный 12VHPWR, а про стандартные коннекторы питания видеокарт, но прежде чем начну, немного расскажу про MT60 коннектор который заменяет стандартные 8+6 Pin в видеокарте Palit GTX 570 Sonic Platinum.

Так как видеокарта отказывается работать при наличии слишком качественных проводов, мне пришлось идти на хитрость и подключать дополнительные 2 Pin отдельной косой от блока питания, но я сделал небольшую заглушку, чтобы обмануть видеокарту, и она позволила себя запустить без лишних "спагетти" от блока питания.

А еще убрал все лишнее оставив только 2 толстых провода питания от MT60, так видеокарта отлично работает по сей день, заглушку конечно следовало сделать компактнее, но это не критично в данном случае.

Суть в том, что MT60 коннектор прекрасно заменяет стандартный набор из 8+6 Pin, и я доволен таким надежным соединением с двумя аккуратными толстыми проводами.

В общем хватит про GTX 570, сейчас важнее другое.

-

--

Трубы, "электроны" и прочий хаос

В статье про несостоятельность 12VHPWR конечно же объявились "эксперты" (в кавычках), и начали публично демонстрировать свои "блестящие бубенцы", причем один наперебой другому, а некоторые даже пытались унижать и поучать меня...

Есть конечно и люди которые в целом понимают про что говорят, но таких людей не всегда легко понять... Я даже не знаю с чего начать...

Начну пожалуй с "бассейна и двух труб".

Допустим есть бассейн, входная труба без значительного сопротивления пропускает 10 литров в секунду (10 Ампер), сливная труба пропускает без значительного сопротивления 20 литров в секунду (20 Ампер), что произойдет если через входную трубу подать 20 литров в секунду (20 Ампер)?

Ничего особенного, скорость потока воды во входной трубе значительно возрастет, увеличится сопротивление, стенки трубы будут подвержены ускоренному износу (ускоренному выделению тепла в случае провода), но сливная труба при этом будет работать в штатном режиме, так как она изначально большего диаметра чем входная труба, и спокойно сливает 20 литров в секунду из бассейна.

Для наглядности я сделал небольшую иллюстрацию, скорость потока будет совершенно разной в зависимости от диаметра трубы (сечения проводника) и необходимого объема который нужно пропустить (ток).

Как это можно отнести к коннекторам питания видеокарт? Допустим от блока питания идет 2 провода, GND и +12v, при сечении 18AWG (0.75 кв. мм.) и общей длине в 1 метр (GND и +12v по 50 см. каждый) потери напряжения при мощности в 500 Вт будут на уровне ~2в.

Очевидно что 2в потерь на проводах это очень много, провода будут оплавлены со всеми вытекающими последствиями... Конечно это при условии что не будет "утечек" GND проводника на системную плату и прочие коннекторы.

Но что если GND проводник сделать сечением 16AWG (1.27 кв. мм.) а +12v оставить сечением AWG18 (0.75 кв. мм.), каждый проводник так же по 50 сантиметров (в сумме 1 метр), мощность 500 Вт при напряжении 12v.

В таком случае общий уровень потерь напряжения выйдет уже не ~2в, а заметно более скромные ~1.57в, да, отрезок провода +12в сечением 18AWG будет выделять много тепла, как и в первом случае, но отрезок GND провода сечением AWG16 уже выделит гораздо меньше тепла и вряд ли выгорит...

-

--

---

Слот PCI-e и избыточность

А теперь посмотрим на слот PCI-e x16, что же мы видим? Всего 5 контактов питания +12v, и целых ~68 контактов GND! Теоретически видеокартам даже не нужны GND контакты в коннекторах дополнительного питания VGA, ибо часть мощности пройдет через PCI-e слот без необходимости в GND проводниках от внешнего коннектора питания.

Но на практике немного иначе обстоят дела, да, системная плата прикручена к корпусу и имеет множество точек возврата GND обратно в блок питания, но если видеокарту вставить в слот PCI-e x4 или x8 то и GND контактов поубавится существенно, а это уже риск выгорания, прямо как у 12VHPWR...

Так что нельзя полностью полагаться на возможности системной платы, тем более пользователь может и в PCI-e x1 установить видеокарту что оставит лишь 7 GND контактов, а этого явно недостаточно будет для питания видеокарты с условными 8+6 Pin...

Именно поэтому коннекторы дополнительного питания видеокарт имеют не только +12в, но и GND провода, и производители довольно пренебрежительны к этим дополнительным GND проводам, к сожалению.

Впрочем, если старые 6/8 Pin коннекторы часто прощали халатность, то новый 12VHPWR уже не прощает производителям их некомпетентность, на примере 12VHPWR отлично видно, что выгорают именно +12v контакты, когда GND контакты в целости и сохранности так как они многократно продублированы еще и в PCI-e слоте.

А выгорание +12v контактов говорит лишь об одном, они не выдерживают нагрузки, можно сколько угодно обвинять пользователей в том, что не смогли вставить до конца коннектор, но разве это отменяет тот факт, что GND контакты не пострадали хотя они были так же вставлены как и +12v контакты?

Учитывая что +12v могут быть продублированы в PCI-e слоте, то с выгоранием 12VHPWR следом вполне легко может погореть и системная плата... Хотя обычно 12v от PCI-e не соединены напрямую с +12v дополнительного питания, но я не проверял лично RTX 4090, так что без понятия насчет возможности такого исхода при выгорании 12VHPWR.

Другое дело если RTX 4090 установить в PCI-e x1 и при этом выгорит 12VHPWR, тогда и системной плате может прилететь так как не будет избыточности по линиям GND, полагаю некоторые майнеры серьезно напрягли свои "булки" после этой информации...

-

--

---

Реальность

Начну прямо в лоб, есть у меня некоторая кучка видеокарт под рукой, тут и Asus HD4870, и гораздо более серьезная Palit HD4870 Sonic с двумя BIOS, а еще Palit GTS 250, MSI GTX 1070 AERO OC, Sapphire R9 290 Tri-X, в общем набор интересный.

Конечно и про Palit GTX 570 Sonic Platinum не забываю, но я не буду делать новое изображение с распиновкой, просто использую уже готовую.

Первое фото GTX 570, 8+6 Pin, мощность через коннекторы около ~220 Вт (практические замеры), итого 6 контактов "+12в" (две группы по 3 контакта), и 5 силовых контактов GND (одна группа), помимо силовых контактов есть 2 неиспользуемых контакта GND и 1 контакт служебный (GND).

MSI GTX 1070 AERO OC имеет одно 8 Pin гнездо, итого 3 силовых контакта GND, 3 контакта "+12в", 1 контакт GND не использован, и 1 контакт GND явно служебный, ибо с 6 Pin вместо 8 Pin данная видеокарта не стартует.

Sapphire R9 290 Tri-X, 8+6 Pin, итого 5 силовых контактов GND, 2 контакта GND не использованы, 1 контакт GND служебный, и 6 контактов "+12в" разделенные на 2 группы.

Разделение на группы контактов "+12v" как раз и не позволяет видеокарте стартовать при неполном подключении, фактически контакт помеченный как "Sense" не имеет смысла в данном случае...

А теперь к старым видеокартам.

Asus Radeon HD4870, 6+6 Pin, 4 силовых контакта GND, 2 служебных контакта GND для LED индикаторов подключения, и 6 контактов "+12в" разделенные на 2 группы.

Palit Radeon HD4870 Sonic, 6+6 Pin, 4 силовых контакта GND, 2 служебных контакта GND, и 6 контактов "+12в".

Palit GeForce GTS 250, 6 Pin, 3 силовых контакта GND и 3 контакта "+12в", никаких служебных ответвлений.

В старых видеокартах коннекторы питания порой использовались полностью как положено, но это было раньше, когда производители еще не делали откровенный мусор вроде 12HVPWR...

В более современных видеокартах производители явно халтурят на контактах по шине GND, тем самым не только увеличивают нагрузку на задействованные контакты, но и создают зависимость от слота PCI-e так как часть мощности будет предоставлена именно через PCI-e слот вместо коннектора питания...

Конечно, у PCI-e x16 слота просто избыточное количество GND контактов, и в целом отсутствие одного GND контакта на гнезде питания не страшно, так как вместо этого провода мощность будет передана через системную плату, но зачем эта лишняя нагрузка на системную плату?

Производителю ничего не стоит припаять все контакты как положено, но они это не делают, наверное безуспешно пытались в запланированное устаревание играть, пока не родили отвратительный 12VHPWR...

А теперь посмотрим как должно быть реализовано подключение если делать как адекватные люди, а не современные производители которые лепят пожароопасные штуки.

Это распиновка 8 Pin VGA, именно в таком виде идут провода практически от любого блока питания, в коннекторе есть 5 контактов GND и 3 контакта "+12v".

Служебный GND контакт идет в том же ряде, что и "+12v" контакты, 6+2 Pin коннектор не просто так придумали, ведь производители халатно относились к разводке видеокарт, и часто не использовали все GND контакты как положено, потому решили прирастить дополнительные 2 контакта GND специально для служебных целей и получился 6+2 Pin, бонусом официально подняли разрешенную мощность для коннектора, хотя фактически почти ничего не изменилось.

Но как показывает практика, производители продолжают преднамеренно делать продукт хуже, чем должно быть, конкретно в данном случае не используют в полной мере коннекторы питания оставляя часть контактов неиспользуемыми, хотя любой адекватный блок питания предоставляет все силовые контакты.

К чему такая преднамеренная халатность производителей приводит? К перекосу нагрузки, часть энергии вынуждена проходить через системную плату ввиду нехватки сечения от внешнего коннектора питания, и это плохо, особенно если видеокарту установить в PCI-e x1 где физически нет достаточного количества GND контактов, чтобы компенсировать преднамеренно неиспользованные контакты внешнего питания.

-

--

---

Заключение

Сначала пару слов про 12VHPWR...

Факт наличия равного количества контактов GND и +12v в новом коннекторе 12VHPWR лишний раз говорит о некомпетентности разработчиков стандарта, ведь в обычной системе обычного пользователя GND контактов гораздо больше в совокупности чем +12v, на один только PCI-e x16 слот выходит более 65 контактов GND...

А ведь видеокарты RTX 4090 с полыхающим коннектором предназначены именно для установки в PCI-e x16 слот, а новый 12VHPWR "предназначен" для видеокарт потребляющих большую мощность, что крайне противоречит установке подобной видеокарты в слот PCI-e формата x1.

Да и позолоченные контакты в PCI-e слоте и на текстолите видеокарты не следует списывать со счетов, я не представляю о чем думали разработчики 12VHPWR, когда вместо золота использовали покрытие оловом в точках контакта... Даже PCI-e удлинитель с AliExpress имеет явно позолоченные пятки контактов как в штекере, так и внутри гнезда...

Оловянное покрытие точек контакта 12VHPWR это просто плевок в лицо всем потребителям...

Единственная область где 12VHPWR был бы уместен, это майнинг криптовалюты, если бы конечно новый коннектор был надежен и безопасен... При майнинге как раз видеокарты подключают к PCI-e x1, а в таких слотах порой довольно скудное количество линий GND, и они не могут в полной мере компенсировать перекос количества подключенных контактов внешнего питания.

На этом я пожалуй перестану трогать отвратительный 12VHPWR, и вернусь к гораздо более адекватным предшественникам...

На самом деле любому блоку питания абсолютно все равно, какие там контакты производитель видеокарты сделал "служебными", блок питания просто предоставляет 5 силовых линий GND + 3 силовые линии "+12v" (6+2 Pin), и как видеокарта их использует уже не забота блока питания, и это правильно.

Совсем другое дело производители видеокарт, да, бывают исключения как у Palit GTS 250, когда все контакты гнезда использованы правильно и по назначению:

Но увы, правильное использование коннекторов питания видеокарт часто не в моде у производителей...

Даже взять MSI GTX 1070, один GND контакт просто не использован, но зато использован для силовой нагрузки контакт из дополнительной группы коннектора 6+2 Pin, Таким образом производитель намеренно уменьшил общее сечение линии питания тем самым увеличив уровень потерь на проводах во время нагрузки.

Нужен ли вообще 8 Pin данной MSI GTX 1070 AERO OC? Абсолютно нет, 8 Pin гнездо выполняет абсолютно такую же работу, как и обычный 6 Pin с полностью задействованными контактами, и даже контакт "sense" абсолютно не нужен, ведь если напряжение есть, то это будет отлично видно и без лишних "костылей".

Единственное возможное основание для установки 8 Pin гнезда, это формально разрешенная мощность на уровне 150 Вт, технически 8 Pin гнездо в исполнении MSI GTX 1070 AERO OC абсолютно ничем не лучше 6 Pin гнезда.

А еще я разочарован выбором местоположения гнезда, на плате есть посадка для адекватного включения сзади видеокарты, но производитель вынес гнездо на боковину видеокарты тем самым создал рычаг ломающий системную плату видеокартой, ибо усилия при подключении коннектора приходятся как раз на системную плату в большей степени...

Конечно, можно сначала подключать питание, а потом вставлять видеокарту, но как быть когда провод питания спрятан в корпусе и его невозможно вытянуть далеко?

В конце концов древняя GTS 250 прекрасно определяет подключен ли 6 Pin коннектор питания, даже несмотря на то, что все контакты заняты под силовые линии, неужели производители настолько деградировали что без особого служебного контакта не способны определить подключение и его качество?

Это очень печальная тенденция, такими темпами видеокарты и любое железо ПК будет одноразовым мусором, особенно на фоне зловредного Microsoft Pluton который вполне способен "запретить" конкретную видеокарту, и если попытаться "запрещенную" видеокарту использовать, то зловредный "костыль" не разрешит ей работать, прямо как в современных ноутбуках где Microsoft Pluton не разрешает работать любым операционным системам кроме последних версий Windows...

Но это уже немного другая тема.

Так или иначе, не нужно быть ученым, чтобы понять, что производители уже давно положили "болт" на потребителей и выпускают мусор за деньги самих же потребителей, особенно если посмотреть на 12VHPWR.

Достаточно иметь логическое мышление и умение считать, чтобы многое понять, хотя судя по комментаторам под моими статьями, некоторые даже читать еще не научились...

Я могу в любой момент запустить любую из этих древних видеокарт, и они будут отлично работать, даже конденсаторы электролитические менять не нужно ибо они в хорошем состоянии, здесь есть даже ATI Rage (GV-AG32S) и S3 Trio64/UV+.

Смогу ли я современную видеокарту запустить спустя 20 лет? Вероятно что да, если конечно одна из модификаций PB-Free припоя не станет прахом за это время, а видеокарта не покажет на экране типичные "артефакты" по этой причине, и не выгорят все современные коннекторы питания...

Хотя мусорные коннекторы от производителей вполне можно заменить на более адекватные варианты, например XT60 или даже MT60, было бы желание:

Забавно, но Gigabyte содержит информацию и поддержку даже для настолько старой видеокарты как ATI Rage 128 Pro, впрочем, среди всех вендеров компьютерных комплектующих Gigabyte мне больше всего нравится в целом, особенно по опыту с AM4 системными платами.

Тот же Palit уже ничего не знает о видеокартах GeForce 600 серии и ниже, да и Sapphire очень часто "забывает" о старых видеокартах удаляя их характеристики и поддержку с сайта, особенно бесит когда производители модулей памяти "забывают" или просто не выставляют подробные характеристики на конкретные модули памяти...

Но как бы ни казалось что все плохо и ужасно, иногда все же можно найти хорошее, и тут в тему было бы сказать "главное оставаться человеком", но не скажу, ибо как раз таки люди и творят весь мусор который заполонил все рынки...

И ладно просто ошибки, любой может допустить ошибку и не заметить, но когда преднамеренно делают хуже, чем должно быть, вот это уже серьезная проблема для всех пользователей искусственно ухудшенной вещи, в особенности для экологии которой производители так яростно прикрывают свои попы выбрасывая очередной искусственно ухудшенный хлам на рынок.

На этом все, благодарю за внимание, больше интересных статей в блоге Hard-Workshop.