Практикум: проводим профилактическое обслуживание профессиональной видеокарты NVIDIA Quadro 4000 от PNY

Давненько не писал ничего на прикладную техническую тему, но повод появился сам по себе и достаточно внезапно. На работе накрылась очередная профессиональная видеокарта серии NVIDIA Quadro 4000, что и побудило меня написать данный материал. Дело в том, что видеокарты этой модели у нас «летят» не в первый и, надо полагать, не в последний раз. Им уже лет 7-8, а спустя 2-3 года после закупки графических станций с ними массовый выход карт из строя превратился в настоящую эпидемию. Через 4-5 лет их осталось только половина от изначального количества.

Вот некоторые характеристики данной видеокарты для тех, кому интересно. Все приводить не буду, приведу лишь основные и те, которые непосредственно относятся к теме статьи.

По накопленной богатой статистике на основе пары-тройки десятков вышедших из стоя карт модели NVIDIA Quadro 4000, можно сказать, что практически всегда это выражается либо в наступлении их полной неработоспособности, либо в появлении инородных артефактов на изображении или постоянном появлении синего экрана BSOD при каждом запуске ПК на этапе загрузки Windows, при этом в BIOS, как ни странно, проблем не возникает.

Первый вариант некорректной работы видеочипа - полосы и прочие артефакты

Второй вариант - BSOD сразу при включении или загрузке ПК. Третий вариант - полностью нерабочая карта, нет сигнала на мониторе. Показывать его, думаю, не имеет смысла 

Специалисты, проводившие диагностику, все эти случаи склонны связывать со "сгоревшим" в результате перегрева графическим чипом, так как при этом повреждений других SMD элементов и вздутия конденсаторов не наблюдается. Предположительно, виновата не достаточно эффективная система охлаждения, которую устанавливают на компактную Nvidia Quadro 4000, имеющую слим-формфактор и занимающую всего один слот, чего сейчас редко встретишь даже у бюджетных и «офисных» видеокарт. Её система охлаждения выполнена по образу и подобию ноутбучных: от пятки радиатора идут медные термотрубки, отводящие тепло и  распределяющие его по набору тонких пластин из листового металла с образованными между ними каналами, через которые продувается воздух, нагнетаемый небольшим центробежным вентилятором. Данная СО работает на пределе возможностей, а со временем штатная термопаста, которая лежит весьма толстым слоем между крышкой теплорассеивателя чипа GPU и пяткой радиатора, высыхает и не справляется с эффективной передачей тепла, что оказывается очень критичным для чипа. Об этом пользователь узнает только тогда, когда начинаются проблемы в работе видеокарты, видимые невооруженным глазом на экране монитора, однако это уже говорит о необратимых изменениях.  Видеокарту, скорее всего, вернуть в строй уже не удастся, либо ремонт будет сложен, дорог и нерационален.

Поэтому важным моментом является своевременная профилактика видеокарт Nvidia Quadro 4000, по некоторым данным она позволит избежать данных проблем, либо существенно снизить риск их возникновения хотя бы на пару ближайших лет. А заключается она в чистке всей карты, особенно, радиатора от пыли, замене термопасты на греющихся элементах и, если нужно, смазке или замене вентилятора, чью работоспособность также следует проверить.

Забегая вперед, скажу, что писал данное руководство в том числе и для тех, кто не часто ковыряется во внутренностях своего ПК без необходимости, не занимается оверклокингом, не скальпирует процессоры в домашних условиях, не делает вольтмоды, не заменяет штатные терморезинки в ноутбуке на шлифованные медные пластины, точно подогнанные по толщине, не умеет перепрошивать PSP первых ревизий при помощи "Пандоры" и так далее. Пишу для среднестатистического продвинутого пользователя ПК с некоторыми начальными навыками работы с железом, поэтому всё расписываю подробно, простым и понятным языком, не пропуская ни одного этапа. Если вы всё это и так уже знаете - поздравляю. Вы - молодцы. Тогда добро пожаловать в комментарии, если есть чего дополнить по данной теме. Конструктивная критика и рацпредложения только приветствуются. Итак, погнали!

Первым делом берем отвертку... нет, первым делом берем какую-нибудь небольшую коробочку, баночку или любую другую ёмкость, в которую мы будем складывать винтики, которых придётся отвинтить много, при том, что они мелкие и их порядка полудюжины разных видов, поэтому терять их, делая всё на коленке в полутьме, КРАЙНЕ нежелательно. Поэтому заранее ищем ёмкость, в которую их будет не только удобно сложить, но и удобно доставать потом по одному.

Ровно столько винтов разных типов и размеров нам предстоит выкрутить, чтобы полностью разобрать систему охлаждения видеокарты

Затем берем отвертку, нам понадобится с насадкой Torx T6, которые раньше часто использовались для разборки мобильных телефонов. Без неё разобрать систему охлаждения не получится. В принципе, найти отвертку с такими насадками не проблема в любом магазине с инструментами для работы с электроникой.

Откручиваем все винтики, удерживающие переднюю панель кожуха системы охлаждения, затем снимаем её

Обращаю внимание на то, что один из винтиков покрыт черной краской в цвет кожуха в отличие от остальных, он ближе всего к разъёму питания видеокарты. Возможно, мера, позволяющая идентифицировать самостоятельный разбор видеокарты

Кожух системы охлаждения снят

Переворачиваем видеокарту, на поверхности металлического щитка сзади ищем винтики, расположенные в углах воображаемого квадрата – это важно. Они крепят радиатор и прижимают его к металлическому теплорассеивателю на чипе GPU, их надо выкрутить.

Выкручиваем винты, удерживающих радиаторОбратите внимание, что все они снабжены пружинками, в отличие от остальных

Далее переворачиваем обратно и снимаем радиатор. Скорее всего, он будет хорошо сидеть на засохшем слое термопасты, но прикладывать усилия не рекомендую, можно попытаться слегка покрутить по и против часовой стрелки и попробовать сдвигать его в разные стороны, чтобы слегка расшатать. А уже затем АККУРАТНО, действуя как будто вскрываете дверь ломом, только намного более нежно и плавно, подсадить его при помощи пластиковой карты или медиатора для гитары, вставленного между алюминиевым корпусом системы охлаждения и радиатором с теплотрубкой в месте, где выходят «выхлопы» и расположен слот для подключения SLI-моста.

Радиатор снят. Фото было сделано уже после удаления остатков старой термопасты с GPU

Радиатор чистим, продуваем пылесосом, либо моем под струёй воды и хорошенько просушиваем. Старую термопасту с его медной подошвы удаляем пропитанной спиртом марлей, потом дополнительно протираем спиртом и сушим.

После того как радиатор снят, можно приступить к снятию с видеокарты металлического корпуса и задней пластины, для этого опять перевернем её к себе задней стороной и выкрутим оставшиеся винты, расположенные НА СЕРЕДИНАХ СТОРОН "внутреннего квадрата" на металлической пластине, а также расположенные в её углах и все оставшиеся, которые расположены «на текстолите». Три винта, крепящие вентилятор можно не откручивать. Затем аккуратно отлепим сначала заднюю пластину, затем и сам корпус, так как они сопрягаются посредством термопасты ("термотампонов") с поверхностями чипов памяти.

Оставшиеся винтики надо выкрутитьКорпус системы охлаждения полностью снятПолностью "раздетая" и очищенная от пыли и остатков термопасты видеокарта

Снимать или не снимать вентилятор – решать вам. Сделать это уже не составит труда, разве что стоит помнить, что ставить и снимать его лучше всего при снятом корпусе, потому как иначе будет сложно подвести провода с колодкой от него к разъёму питания. Вентиляторы на Nvidia Quadro 4000 идут с качественными гидроподшипниками, на моей памяти они нас не подводили. Но на всякий случай можно проверить плавность и легкость его хода, и, если будет нужно, провести дополнительные процедуры либо заменить его на новый. Благо модель и производитель известны и их реально найти по отдельности в розничной продаже - AVC BASA0710R2U, 12 В, 0,5 А.

Обратите внимание на то, что в собранном виде провода, питающие вентилятор проходят под корпусной деталью, что не позволяет снимать и устанавливать его, пока данная деталь не снята. Но если пустить их поверх неё, то велика вероятность их попадания в крыльчатку

Займемся очисткой старой термопасты и нанесением новой. Первым делом, очистим видеочип. Для этого стоит воспользоваться смоченной спиртом марлей, спирт весьма хорошо растворяет даже застывший слой пасты и заодно чистит и обезжиривает поверхность теплорассеивателя. Можно смочить им и ватный тампон, но это чуть менее эффективно в силу худшего механического воздействия на прилипшие остатки пасты. После того, как поверхность будет очищена и высохнет (а спирт высыхает очень быстро), можно наносить новый слой свежей пасты. Мастера говорят, что для этих целей вполне хватит и КПТ-8, благо поверхность контакта теплорассеивателя чипа с подошвой радиатора большая. От себя добавлю, что по консистенции и цвету штатная термопаста весьма похожа на КПТ-8, хотя, ясное дело, это какой-то зарубежный аналог. Лично я бы лучше воспользовался пастой марки АлСил-3, который и теплопроводность имеет выше раза в два, а то и больше (для сравнения: 1,8...2 Вт/м*К против 0,65...1 Вт/м*К у КПТ-8) и дольше не высыхает, да и консистенцию имеет оптимальную для удобной работы – не текуч, не тянется и легко размазывается тонким слоем.  Но это – дело предпочтений и возможностей. Главное - не перепутать его с термоклеем АлСил-5!

Поверхность кожуха чипа очищена от остатков старой пасты

Подошва радиатора из меди и достаточно гладкая

Наносить лучше как показано на фото. Выдавливая пасту из шприца или тюбика, делаем две дорожки, одну вдоль края теплорассеивателя, другую – параллельно ей примерно посередине. Потом пластиковой картой размазываем их ловким движением от крайней к средней и далее до противоположного края, чтобы вся поверхность оказалась покрыта тонким равномерным слоем. Если где-то остались прогалы – аккуратно их замазываем, при необходимости добавляя ещё пасты.

Напомню, что у карточки предусмотрено охлаждение чипов памяти, они соприкасаются через термоинтерфейс с массивными алюминиевыми деталями корпуса системы охлаждения с лицевой стороны и дополнительной защищающей пластиной – сзади. Тут всё сделано не совсем обычно, вместо привычных в таких случаях компенсирующих зазор терморезинок или «термопластилина» используется что-то подобное «термотампонам», которые применяют народные умельцы в силу отсутствия нормальной терморезины нанося большое количество термопасты, переложенной с матерчатой основой в виде кусочков марли от медицинских бинтов для её фиксации в зазоре между охлаждаемой и охлаждающей поверхностями. Тут тоже что-то подобное – густая термопаста нанесена на 1-2 слоя некой сетчатой ткани в качестве армирующей основы.

"Термотампоны" из густой термопасты и текстильной основы прилегают к чипам памяти

В принципе, данная термопаста высыхает не сильно, имеет смысл просто отлепить её остатки от чипов (обычно остается приклеенной к металлическим корпусным деталям), лучше всего - счистить их чисто механическим путем при помощи пластиковой карты, затем поверхность чипов и этих термоинтерфейсов протереть со спиртом, чтобы удалить небольшой запыленный и спекшийся слой. Спирт растворяет данную термопасту плохо. Затем можно добавить слегка свежей термопасты на чипы и поставить металлические детали системы охлаждения обратно, не забыв перед этим установить и подключить вентилятор, иначе потом подключить его провод будет сложно в силу конструкции.

Нанес немного свежей термопасты на чипы памяти, распаянные с обратной стороны для лучшего контакта со старыми, но еще исправными "термотампонами"

Далее аккуратно собираем всё вместе, делая те же действия строго в обратном порядке, сложнее всего будет установить радиатор, закрутив подпружиненные винты, расположенные по углам «квадрата» на металлической пластине с противоположной стороны карты. Придерживаем радиатор рукой, переворачивая карту, слегка сдвигаем, пока не поймаем нужное положение и закручиваем первый винт не до конца, потом тот, который расположен по диагонали, затем два оставшихся. И лишь затем подтягиваем их плотнее, так же по диагонали и поочередно. Это важно, чтобы избежать перекосов.

Схема затяжки винтов, крепящих радиатор

Ещё небольшой проблемой будет вспомнить и прикинуть, какие винты где должны стоять (надеюсь, что в процессе ни один из них не был потерян). Затем ещё раз все визуально проверяем, ставим на место и работаем, в идеале, забыв о проблемах ещё на пару лет, по истечении которых процедуру можно повторить заново.

В принципе, самым критичным элементом является GPU, поэтому, если не уверены в своих силах и возможностях, можно провести обслуживание в ограниченном варианте, со снятием радиатора очисткой от старой термопасты и нанесением новой только на поверхность теплорассеивателя чипа GPU, без полной разборки корпуса системы охлаждения и обслуживания чипов памяти.