NVIDIA seguirá con el conector de 16 pines en sus GPU RTX 50 Blackwell, ¿problemas con la corriente a tierra?

NVIDIA seguirá con el conector de 16 pines en sus GPU RTX 50 Blackwell, ¿problemas con la corriente a tierra?

febrero 27, 2024 Desactivado Por

NVIDIA va a seguir empeñada en el conector de 16 pines para sus RTX 50, algo que era de esperar dada la cabezonería de los verdes y Jensen Huang en hacerlo un estándar de la industria para todas las GPU del mundo. Pero una nueva investigación ha puesto de relieve un hecho que ya lo estamos sufriendo a día de hoy y que en las RTX 50 podría ser peor: la corriente a tierra del conector 12VHPWR y del nuevo 12V-2×6, ¿seguirán quemándose las nuevas GPU?

Todos conocemos los problemas de quemado de las RTX 40, sobre todo, de la RTX 4090. Pues bien, esto podría no variar en las nuevas GPU de NVIDIA y realmente poco se podrá hacer, al menos de momento, hasta que se cambie el estándar. Lo revelado es un problema de diseño que carga el resto de componentes del PC y que muestra parte del porqué arden cables y conectores.

NVIDIA RTX 50, usarán conectores de 16 pines (12VHPWR o 12V-2×6) y tendrán problemas con la corriente a tierra

Yendo por partes, varias fuentes han confirmado lo que se vio hace una semana y que no dimos mucho bombo hasta ver por dónde iban a ir los rumores. Teníamos la esperanza de que tanto Intel, como PCI-SIG, NVIDIA y otros actores de la industria lanzasen una nueva versión del estándar de 16 pines actual corrigiendo lo que vamos a ver más abajo… Pero no lo parece.

De hecho, Intel y AMD en sus nuevas GPU optarán por los cables de 8 pines tradicionales, mientras que ahora varias fuentes confirman que NVIDIA usará en las RTX 50 el conector de 16 pines (12+4) y que tendrá los mismos problemas de corriente a tierra sin importar si es el 12VHPWR o el más nuevo 12V-2×6.

Esto va a dar un problema anexo con el estándar PCIe 6.0 y ahora entenderemos el porqué de todo esto.

La corriente a tierra, la importancia de la fuente de alimentación y los cables, el problema con PCIe 6.0 a solucionar

Como no había nada más que un rumor vago de que NVIDIA seguiría con este conector para las RTX 50 y estábamos esperando confirmación para saber cuál de los dos modelos elegiría (todavía no está claro, pero se dice que 12V-2×6), dejamos en stand-by un artículo de Igor Lab´s a la espera de clarificar todo esto.

Confirmación mediante, ahora podemos valorar mejor los posibles problemas que enfrentan las RTX 50, salvo cambios de última hora que nadie ha descrito hasta el momento. Partimos de la base de los problemas de los cables quemados, pero, ¿nadie se preguntó el porqué los pines inferiores del conector (GND) nunca se quemaban?

Es el punto de partida que veremos en las RTX 50 y que sufrimos con las RTX 40. Resulta que a nadie se le ocurrió medir algo tan simple como el flujo de corriente en PC, y en este punto entran dos leyes que se estudian en electrónica y que se denominan como las Leyes de Kirchhoff.

«Las gallinas que entran, por las que salen»

Se podría resumir burdamente así, pero las citaremos para enfocar un poco más todo este tema:

Ley de corriente de Kirchhoff -> La ley de la corriente de Kirchhoff dice que la suma de todas las corrientes que fluyen hacia un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo.
Ley de voltaje de Kirchhoff -> La ley del voltaje de Kirchhoff establece que si recorres cualquier lazo en un circuito, los voltajes a través de sus elementos suman cero.

¿Qué tiene que ver esto con el conector de 16 pines diseñado por Intel e implementado por NVIDIA? Pues que los mismos amperios que entran por el conector en dirección al PCB de la tarjeta gráfica para alimentar la GPU, VRAM y demás componentes deben tener una salida con el mismo valor por los cables denominados GND, es decir, de tierra.

Como hemos comentado, las gallinas que entran, por las que salen, pero… Esto no es así, de ahí que los conectores quemados tengan intactos los cables de tierra. Como ambas leyes establecen sumatorias cero, ¿por dónde vuelven a la PSU los amperios que no devuelve la tarjeta gráfica?

Un problema eléctrico para las RTX 40 y RTX 50, pero sobre todo, para el resto del PC con la corriente a tierra

Muchos de los usuarios que tienen una RTX 4090 y usan, por ejemplo, el DAC de la placa base se quejan de interferencias. Estas interferencias vienen provocadas, precisamente, por la nulidad de lograr una atenuación de diafonía perfecta en las pistas de la placa base debido a que los amperios que la gráfica no devuelve por el cable de 16 pines pasan por el conector de la gráfica PCIe hasta la placa base, y de ahí se distribuye para el resto de cables.

Es decir, se crean muchas interferencias porque el slot PCIe tiene que admitir por sus líneas GND hasta 3 veces más amperios de los que suministra y que provienen de la gráfica. Estos amperios pasan a través del PCB de la placa base y se ramifican como se ve en el diagrama superior.

Pasan por los conectores EPS de 8 pines y por los de 24 pines, así como por el resto de componentes enchufados que tengan línea GND, que son todos básicamente. Esto parece estar diseñado así para que el conector de 16 pines que tienen las RTX 40 y que tendrán las RTX 50 no colapse en los GND de corriente a tierra y sobrecarguen los cables pertinentes provocando más calor si cabe.

Por ello, si tu placa base tiene dos EPS, aunque tu CPU solo llegue a cargar uno, si tienes una RTX 4080, RTX 4080 SUPER o RTX 4090 es recomendable enchufar ambos para repartir la carga de vuelta por los cables GND. Además, PCIe 5.0 mantiene NRZ a 32 GT/s, pero PCIe 6.0 pasará a PAM4 y esto implica que la diafonía en el PCB de la placa base y, por tanto, en el slot de la placa base para dicho bus tiene que ser menor.

La especificación PCIe 6.0 del PCI-SIG para las RTX 60 o RTX 70 requiere menores pérdidas

El propio PCI-SIG especifica varios detalles dentro de la especificación para PCIe 6.0 que ahora cobran mucho más sentido teniendo esto en cuenta:

El uso de PAM4 reduce la pérdida de canal porque se ejecuta a la mitad de la frecuencia con dos bits por intervalo de unidad (UI), lo que permite que el alcance del canal de la especificación sea similar al que ofrece la especificación PCIe 5.0.

La próxima especificación PCIe 6.0 aprovechará la misma infraestructura que la especificación PCIe 5.0 para el margen de carril tanto en términos de margen de voltaje como de tiempo. El único cambio es usar tres ojos (eyes) en lugar de uno. Por ejemplo, los tres ojos se pueden marginar simultáneamente.

La amplitud general es la misma que la amplitud de la especificación PCIe 5.0, pero como hay tres eyes, cada uno utiliza un voltaje reducido. En el modo NRZ, un eye contenía toda la amplitud, pero en el modo PAM4, los tres ojos toman partes de la amplitud del voltaje y cada uno tiene una fracción del voltaje.

PCI-SIG espera que los canales sigan mejorando (por ejemplo, menores pérdidas) con el tiempo. Se espera que el tipo de canal y el alcance de la especificación PCI Express 6.0 sean similares a los de la especificación PCIe 5.0, con mejoras modestas. 

Por tanto, y resumiendo, las RTX 50 ya confirmadas con el conector de 16 pines, sea cual sea su versión, van a seguir teniendo este problema con los cables de corriente a tierra, y dado que el consumo no va a bajar en los modelos de gama alta, dado que no hay una tercera especificación que corrija este problema (salvo sorpresón de última hora a la carrera y sin haberse filtrado nada a día de hoy) Blackwell va a seguir sufriendo los mismos errores que con las RTX 40.

Y no solamente eso, sino que como hemos visto, PCIe 6.0 supondrá un problema mayor aún si no se toman medidas desde el estándar del conector. Por tanto, es totalmente normal que AMD e Intel sigan por el camino de un consumo ajustado y conectores de 8 pines, no optando con ello a competir en gama alta, pero sí en márgenes de beneficio y en evitar problemas.

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