Переделка GeForce GTX 1060 в GeForce GTX 1070 или создание видеокарты Франкенштейна

Доброго времени суток! Пару дней назад камрад mishgane обратил мое внимание на интереснейший эксперимент, проведенный сервисным центром CORE.

К ним в руки попала неисправная видеокарта Gigabyte GeForce GTX 1060 6ГБ, которая при ближайшем рассмотрении оказалась очень интересной.


На первый взгляд выглядит как обычная, недорогая версия GTX 1060:




При ближайшем рассмотрении на себя обращает внимание необычно крупный графический процессор с маркировкой GP104:


Сравнение с обычной GeForce GTX 1060 6ГБ:


Напомню, что вариаций GeForce GTX 1060 насчитывается 5 штук. Вот таблица с характеристиками:


После последовательной проверки всех компонентов на плате инженер убеждается, что неисправен именно графический процессор. Замена его на графический процессор от GeForce GTX 1060 невозможна, так как он будет обращаться к нераспаянным банкам памяти.
Поэтому принято решение провести эксперимент, пересадив графический процессор от GeForce GTX 1070.



Чип пересажен, посмотрим, как видеокарта определится в Windows с биосом от GeForce GTX 1060:


Видеокарта определяется как GeForce GTX 1070, это важно, значит идентификатор находится в чипе видеокарты.
GPU-Z показывает вот такую картину:


При поиске биоса с минимальным для GeForce GTX 1070 лимитом потребления, выясняется первый неприятный нюанс: GeForce GTX 1070 с памятью Hynix не существует в природе. Значит, предстоит замена чипов памяти.
Если бы память оказалась производства Samsung или Micron, менять ее не пришлось.

"Франкенштейн" не хочет оживать, прошить биос от GeForce GTX 1070 обычными методами не удается. Nvidia максимально усложнила работу с неродными биосами. Приходится прибегнуть к программатору:


Жизненный цикл семейства Pascal подошел к концу, а мы так и не дождались редактора биос. Печально.

Программный комплекс mods показывает ошибки по всем чипам памяти. Тайминги памяти Hynix не совпадают с Samsung или Micron:



Теперь предстоит замена конфигурационных резисторов. Вот так они выглядят на Gigabyte GeForce GTX 1070 с памятью Micron:


Вот так на подопытной видеокарте:


А вот так на обычной GeForce GTX 1060:


После замены конфигурационных резисторов - пайка чипов памяти с донора:




Вопреки ожиданиям карта не завелась, только после перепайки конфигурационных резисторов в положение, как на GeForce GTX 1060, тест памяти пройден:


Видеокарта инициализируется в Windows, драйвера устанавливаются, даже майнинг Ethereum идет без ошибок.
Но, серьезная нагрузка в виде FurMark заставляет сработать защиту по питанию.



Система питания осталась от GeForce GTX 1060 и 4 фазы явно не хватает для более прожорливого чипа. Похоже, предстоит замена транзисторов питания.

Транзисторы верхнего плеча, довольно посредственные AON6594, рассчитанные на ток 35 ампер, заменены на QM3054M, рассчитанные на ток 97 ампер!
Транзисторы нижнего плеча, AON6360 рассчитанные на ток 85 ампер, заменены на QM3056M, рассчитанные на ток 103 ампера.


Объем переделок уже поистине впечатляет! Заменены: графический процессор, память и система питания.

После произведенной замены транзисторов и мосфетов силовая часть выглядит вот так:


После усиления системы питания Heaven benchmark работает, FurMark тоже, но потребление слишком высоко, выше 150 ватт.
Частота и напряжение слишком высоки для FurMark, потребление отображается некорректно и замеряется лабораторным блоком питания.


Придется заменить шунты у микросхемы контроля потребления. После подбора шунтов, прошивки очередного биоса, теперь уже от EVGA, и перепайки обвязки памяти, видеокарта начинает работать более адекватно, частоты и напряжение типичны для FurMark.


Надо отдать должное автору, объем доработок все растет, а он не опускает руки.
С такими навыками можно делать оверклокерские варианты плат с повышенным напряжением на GPU и усиленной системой питания.

Проверка видеокарты в 3dmark с максимальными настройками подтверждает, что используется более 6 гигабайт видеопамяти. "Франкенштейн" уже почти превратился в GeForce GTX 1070.


И наконец, после замены разъема дополнительного питания PCI-E с 6-пинового на 8-пиновый, видеокарта окончательно превращается в GeForce GTX 1070 и проходит 3dmark с соответствующей производительностью.


Выводы.

Таким образом можно переделать практически любую GeForce GTX 1060 в GeForce GTX 1070, за исключением карт с 3-мя фазами питания.

Еще данный метод позволит увеличить объем памяти 3-х гигабайтных версий GeForce GTX 1060 до 6 гигабайт. Или сделать "обрезок" от GeForce GTX 1070 с уменьшенным объемом памяти.
Все дело в конфигурационных резисторах.

Конечно, эксперимент получился довольно трудоемок и дорог, но поле применения для него огромно. После бума майнинга вторичный рынок заполнен видеокартами GeForce GTX 1070 и 1060, как в рабочем состоянии, так и не очень, так что доноров предостаточно.

Еще нужно учесть, что донор для создания "Франкенштейна" попался не самый удачный. Видеокарта с памятью Samsung или Micron и более мощной системой питания подошла бы гораздо лучше, и трудозатраты существенно уменьшились бы.

К примеру, у моей MSI GTX 1060 Gaming X 6G в биосе зашит лимит потребления по умолчанию в 200 ватт. Были моменты, во время экспериментов с редкими криптовалютами, когда ее потребление кратковременно переваливало за 160 ватт.
Защиты в драйвере, как от FurMark, от таких сценариев нет.

Теоретически, в разгоне, с небольшим повышением напряжения, под этим алгоритмом можно было получить потребление и в 180-190 ватт, но так рисковать видеокартой я не стал.
Вот такие видеокарты вполне смогут пережить пересадку графического процессора от GeForce GTX 1070 без замены системы питания.

А представляете, какие перспективы открываются в плане создания уникальных видеокарт для рекордов разгона?

Ссылка на канал автора эксперимента https://www.youtube.com/user/1servicecore/about