近代華碩 ROG STRIX 系列的非公 PCB 設計,很愛在 PCB 背面加入電壓測量點,深得我心。我就算不能擁有,也要看清楚。RTX 5090 PCB 在供電設計上明顯與上一代 RTX 4090 不同,早在 NDA 前就有流出什麼 16 + 6 + 7 的說法。由於華碩繼續在 PCB 上提供各路主電壓的測量點,我們得以了解 RTX 5090 的設計,是重新回到類似 RTX 30 系列那一種雙 Vcore 電路設計。至於為什麼,筆者只能說很玄很玄。
RTX 5090 三路主要電路一顆搞定?
首先,以下只是筆者亂看亂猜,一切還是以廠商的說法為準。從 TECHPOWERUP 提供的 PCB 圖片 (連結),我們看到華碩在 PCB 背面加入多個電壓測量點,其中就有 GPU 和 GPU1,看來是兩組 Vcore 的意思。
從 TECHPOWERUP 再抓取華碩 RTX 4090 (連結) 和 RTX 3090 (連結) 的 PCB 圖片,便可發現這三代的設計各有特色。首先,RTX 3090 是雙 Vcore 設計,也就是 NVVDD 和 MSVDD。雙 Vcore 意味是兩路電路,而且剛好電壓值也是不一樣的。
RTX 3090 TI 和 RTX 4090,重新用回傳統的單路 Vcore 設計。RTX 5090,再度出現雙 Vcore 設計,華碩在 ASTRAL 上以 GPU 和 GPU1 來標示。
從媒體 HWCOOLING 提供的 HWINFO 截圖來看 (連結),RTX 5090 FE 好像真的存在兩路電壓。
回到 TPU 的 RTX 5090 ASTRAL PCB 圖片,放大檢視後在各供電模組之間的確存在不少切線,意味不屬同一電路。
目測華碩 RTX 5090 ASTRAL 應該是 18 + 6 + 7,18 是傳統 Vcore / 6 是另一路 Vcore / 7 是 GDDR7。31 組供電也是全新高度,極致豪華。
關於第七顆 GDDR7 供電,技嘉的 5090 AORUS MASTER PCB 更為直觀,因為技嘉為 GDDR7 供電用上不一樣的電感。以下圖片取自滄者極限 (連結)。
在供電控制上,RTX 5090 也採用全新的設計。故事回到很久以前,老黃一直在用一對一的設計,一顆 PWM 供電控制器負責一路供電一個電壓,有別於主機板上常見的一顆 PWM 控制器負責雙電壓的設計。以前老黃的 PCB 主要也只有一路 Vcore 和一路 Vram,所以 PCB 上也會有兩顆 PWM 供電控制器。就算來到 RTX 3090 出現了三路電壓 (雙 Vcore),供電控制方面還是採用一晶片一電路的標準,所以 PCB 上出現了三顆 PWM 供電控制器。直至 RTX 3090 TI 和 RTX 4090,由於老黃供電設計重新回歸至單 Vcore 設計,加上老黃好像有意再度縮小 PCB 面積,所以 FE 和部份頂級非公更採用類似主機板上常出現的雙路電壓 PWM 控制器 MP2891,一顆搞定單 Vcore 和單 Vram。
故事發展至 RTX 5090,PCB 上再次出現三路電壓,而這次老黃沒再用三顆供電控制器,各非公設計好像都用上兩顆不同的 PWM 供電控制器負責三大電壓。這意味那個 MP29816-A,應該足以控制兩路電壓 (NVVDD 與 MSVDD)。所以 RTX 5090 / 5080 的供電設計上達到全新的里程碑,也可看出老黃對於 PCB 縮小的宏願是多麼深邃。當然,如果老黃再跟 MPS SEMI 合作弄出一顆能控制三路且達 20 PWM 的晶片,那將會是 PCDIY 上史無前例的頂級作品。
另一方面,就算是 RTX 4090,老黃還是有設計出兩套方案,分別是頂級的 MPS SEMI 一顆雙控制設計,以及較為主流且多被廠商使用的雙控制器設計 (UPI SEMI)。技嘉 RTX 4090 GAMING OC 可能是唯一型號歷經兩套方案 (連結)。可是參考各大媒體的 RTX 5090 (D) 開箱,目前所有非公都採用同一設計 (MP29816-A),作為 Vcore 兩路的控制。這意味老黃為各廠商設計的 REFRENCE PCB,也直接用上 FE 等級的設計了。
31/1 更新:MP29816-A 目前來看好像是一顆最大 16 PHASE 的 PWM 供電控制器,支援雙路輸出,所以負責 NVVDD 及 MSVDD。而不少非公使用另一顆晶片負責 GDDR7 VRAM FBVDD,那也是 MPS SEMI 家的晶片,絲印是 BJD_,型號應該是 MP2988,一顆支援 3 相供電的控制器。華碩非公在 GDDR7 控制上則使用以往比較常見的 UPI SEMI UP9529Q。
從大部份 RTX 4090 愛用 UPI 方案來看,筆者認為在顯示卡使用單控制器負責單電路的設計,成本上應該是比較便宜。這也反映在 RTX 5090 被流出的非公 MSRP 上,如果是正確無誤。新東西、新方向、新架構、新時代,價格也來到新高度,筆者還是好好玩自己的 4080S 好了。
至於為什麼當初和現在搞出雙 Vcore 設計,筆者對於電子學一概不懂,只是有聽到一些東西。RTX 3090 當年把不少電供殺下馬來,緣於其 POWER EXCURSION 特性以及所產生的 NOISE,經線材回傳至電供,而舊平台的電供不知所措 ,前者也是 ATX 3.0 出現的主因。有人說老黃事前已發現 RTX 3090 的 POWER EXCURSION 問題,所以進一步分拆 Vcore 電壓,把電壓掉壓的情況攤開來。據 IGORSLAB 測試 RTX 5090 (連結),POWER EXCURSION 也來到 850W。不過 IGORSLAB 也發現老黃還是不怎麼喜歡從 PEG 取電 (12V),還是 10W 上下,離 66W 最大上限有一段距離。這可看到老黃是不怕的,雖然 5090 FE 的 PCB 金手指卻是模組板。
ASUS RTX 5090 ASTRAL,那個獨特的核心背面電容組合,其作用 / 意圖還是不明啊。
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