Geforce RTX 3080 & 3090: Abstürze könnten durch unpassende Kondensatoren verursacht werden
Einige Custom-Designs der RTX 3080 und RTX 3090 stürzen unter Last ab - doch woran kann das liegen? Laut Igor's Lab könnten die Blockkondensatoren unter der GPU ein Grund dafür sein. Manche Hersteller setzen hier auf POSCAP- anstatt auf MLCC-Kondensatoren, die sich schlechter für schnelle Stromspitzen eignen.
Die neue Grafikkarte ist endlich da, und man hat viel Geld für sie bezahlt. Eigentlich sollte die Lieferung einer RTX 3080 bzw. RTX 3090 ein Grund zur Freude sein, doch bei manchen Nutzern machen die neuen Grafikkarten anscheinend gleich zum Beginn schon Probleme. Manche Ampere Custom-Designs neigen zu Abstürzen, und das ist nicht immer durch ein zu schwach dimensioniertes Netzteil zu erklären.
Abstürze durch falsche Kondensatoren?
Einen möglichen Grund für die sporadischen Abstürze, die bei hohen Taktraten ab bzw. um 2 GHz auftreten, liefert nun der gut mit der Industrie vernetzte Igor Wallossek von Igor's Lab. Demnach könnten die Blockkondensatoren der GPU eine Ursache sein. Wie wir in der PCGH 08/2019 erklärten, trennen Blockkondensatoren einen Chip sozusagen von der Spannungsversorgung einer Platine. Sie werden möglichst nah an die Anschlüsse des Chips gesetzt, und sollen Stromspitzen abfangen um so den reibungslosen Betrieb zu garantieren. Bei Prozessoren sind die ersten Blockkondensatoren unter dem Heatspreader untergebracht, der Hauptteil befindet sich, wie bei Grafikkarten, direkt hinter der dem Chip auf der Rückseite des PCBs.
Die Abstürze der Geforce RTX 3080 bzw. Geforce RTX 3090 könnten nun, laut Igor, durch eine ungünstige Auswahl ebendieser Kondensatoren kommen. Aufgrund mangelnder Vorlaufzeit für die Boardpartner sollen diese keine Gelegenheit gehabt haben, das zu entdecken bzw. zu korrigieren.
Nvidias Referenzdesign lässt den Boardpartnern die Wahl, ob sie ihre Grafikkarten mit POSCAPs (Conductive Polymer Tantalum Solid Capacitor) oder mit normalen MLCCs (Multi-layer Ceramic Chip Capacitor) bestücken wollen. Erstere sollen nun die Ursache des Problems sein, da sie für sehr schnellen Stromänderungen, die bei höheren Frequenzen vorkommen, schlechter geeignet sind als MLCCs.
Quelle: Igor's Lab
Rückseite einer Nvidia Ampere Founders Edition: Diese setzt auf vier POSCAPs (Rot) und zwei Gruppen aus MLCC-Kondensatoren.
Als konkretes Beispiel führt Igor hier die Zotac Trinity an, die besonders oft von Abstürze betroffen sein soll und auf eine Vollbestückung mit POSCAPs setzt, Nvidia setzt bei der Founders Edition hingegen auf vier POSCAPs und zwei Gruppen von MLCCs, was offenbar zu besseren Ergebnissen führt. Asus verzichtet bei der TUF RTX 3080 Gaming wiederum ganz auf POSCAPs und setzt ausschließlich MLCCs ein.
Mittlerweile haben die ersten Hersteller auf die Problematik reagiert oder zumindest ein Statement veröffentlicht: Laut Videocardz sieht auch EVGA in der Bestückung mit sechs POSCAPs das Problem, wohingegen eine 4+2-Konfiguration problemfrei läuft. An Kunden sollen keine fehlerhaften Grafikkarten ausgeliefert werden, doch einige Reviewer haben eine Version mit sechs POSCAPs erhalten. Zotac will die eigene Produktion entsprechend umstellen, wohingegen es von Gigabyte noch keine Rückmeldung gibt und MSI einen Treiber-Fehler vermutet.
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Eine Ursache für die Abstürze sind die unterschiedlichen Kondensator-Konfigurationen also auf jeden Fall. Dennoch ist bisher noch unklar Spekulation, ob es wirklich nur an den Kondensatoren liegt. Zudem darf man den Herstellern hier nicht pauschal vorwerfen, die Designs absichtlich auf Kante zu nähen: Sowohl MLCCs als auch POSCAPs haben ihre eigenen Stärken und Schwächen, die sie für unterschiedliche Einsatzgebiete geeignet machen, und angesichts der geringen Vorlaufzeit waren ausführliche Tests kaum möglich.
Zudem gibt es gerade bei MLCCs eine wilde Vielzahl an Variationen und unterschiedlichen Materialien, die zum Einsatz kommen. Beispielsweise gibt es besonders hochwertige (und kostspielige) MLCCs mit einer hervorragenden Temperaturstabilität und Frequenzeignung, wohingegen andere Bauformen so billig und entsprechend minderwertig sind, dass sie für den Einsatz auf einer GPU untauglich sind.
Quelle: Igor's Lab
Nachtrag: Selbst auf im Preisvergleich sieht man zwei Bilder mit unterschiedlichen Ausführungen. Lotto!
Intel mit MCM wird in 2021 interessant werden und man darf annehmen, dass auch AMD und nVidia in der nächsten Runde (2022) mit MCM-basierten Designs ums Eck kommen werden. Zumal es absehbar effizienter werden wird. Intel wird in TSMCs N6 fertigen, AMD möglicherweise auch (der N5 ist kostentechnisch durchaus noch unklar mit Blick auf deren Consumer-GPUs) und bei nVidia könnte es ein 7 nm -oder gar 5 nm-Prozess werden.
Anmerkung: Die oben erwähnten, gemittelten +15,6 % Fps der RTX 3090 ggü, der 3080 gemäß PCGH, 4K betreffen die FEs @Stock.