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12VHPWR adapter for NVIDIA’s GeForce RTX 4090 – Two manufacturers, contact problems, bending radii and the human factor

The 12VHPWR adapter for the GeForce RTX 4090 is unfortunately already a kind of running gag and so the topic is meanwhile beaten by all more or less well-informed media. A little unemotional reappraisal would certainly not be a bad idea to calm heated tempers and put the whole thing back on its feet. Therefore, today’s article is not only an inventory, but I have also compiled some technical facts and documents that reflect well the complexity of the problem.

It would also be wrong to make the user the sole culprit, even if the human factor plays a very large role here. The person with a defective connector doesn’t even have to feel guilty, because it’s still the industry’s job to produce such things in a user-safe manner. But let’s always stay in order, because I have some new findings that really need to be presented chronologically. The fact that the consequences of poor connectors ultimately spring from a long causal chain doesn’t make it any easier either.

At this point, my thanks go of course as always to my sources from the R&D of various graphics card board partners (AIC), which I will of course not mention by name at this point, to Christian Rex from be quiet! for all the cables and insights, and of course to Gabriele Gorla (Director of Engineering at NVIDIA), with whom I had a longer conversation yesterday. The latter also explained to me very credibly how seriously NVIDIA takes the problem and why he is in Taipei at the moment. Of course, you have to listen to all sides and finally weigh the arguments well against each other, because many things are absolutely the same, just from different angles.

The x4 adapter from Astron – theory and practice

Since Astron is the leading manufacturer of the adapter (x4 and x3), I have “obtained” the construction plans for this adapter as an introduction. I am presenting the important schematic overview here as an example, because it also shows that some of the deficiencies identified so far should not have occurred at all.

I had reported about the cut open connector, whose solder joints on the pads turned out to be quite critical, especially since the solder quality also contradicted all standards (picture below). In addition, the attachment of the cables to the solder pads of the contacts contradicts the specification from the drawing (picture above). In this (and a few other) cases, one must assume a production error that can ultimately probably be reduced to a single worker who positioned the feeders incorrectly out of ignorance. This then also explains the rarity of this error, which, however, could have been avoided through proper training and the obligatory quality control.

Incorrectly soldered at the factory

The fact that such a strong 14AWG stranded wire with a nominal cross-section of over 2 mm² is rigidly soldered onto such delicate solder pads without providing adequate strain relief is, in my opinion, a serious design flaw. Whether something like this is even permissible or marketable in Germany or the EU in this form, I leave to the judgment of third parties at this point, because it is a possible breaking point, but not the cause of thermal deformation and fused plugs. What you can’t see in the drawing, however, are the spring contacts used in the connector. I’ll have more insights on this topic in a moment, and it leads me to another player, because some of the board partners’ boxes also contain adapters from another manufacturer.

 

The x4 adapter from NTK

NTK is also a Taiwanese company and quasi also a direct competitor of Astron. Since I could meanwhile collect various adapters and also some from R&D of the board partners, knowing that they are doing their own comparison measurements of different adapters, I was also sensitized enough to recognize the different origin of the adapters with the naked eye. Both carry the NVIDIA logo and also look completely the same at first glance. Well, at least almost. Because there are two more or less serious differences here.

The first difference is the nose of the lock. Purely subjectively tested and after the blind tests with third parties, the plug from NTK latches better. Both in terms of the tactile feel and the slight acoustic clicking noise. It is also easier to detach, which definitely increases usability and operational reliability. But I’ll get to the problem of inserting it correctly. The second difference is in the spring contacts used. Astron uses spring contacts with two slots, NTK only one.

The material used in the injection molding also seems to differ somewhat, probably Nylon 66 (PA66) was specified for both connectors. The plug from NTK seems a bit coarser on the surface and you can also see more “grinding marks” after plugging, but this is not disturbing. Unfortunately, I can’t quickly find out why this is the case in detail and whether manufacturing tolerances still play a role in the casting.

Astron x4 NTK x4

As far as I know, some cards from Zotac (PC Partner) were initially equipped with NTK adapters. Furthermore, other partners like Gigabyte have also conducted their own tests on these NTK adapters and have at least certified a lower contact resistance (especially when plugged in several times). Yesterday, Gabriele Gorla had also shown me measurement data from Astron in this regard, which certified that the Astron plug was still less than 1.5 mOhm over the complete load bandwidth even after being plugged in 10 times. This is somewhat at odds with a boardmate’s findings that NTK contacts have higher durability and lower resistance, but since I can neither prove nor disprove either, I’ll leave it at a mention.

To understand the problem of spring contacts, you also have to deal with the basics. Astron’s double-slotted contact follows the so-called “tulip” design, where contacts on one side spring-close around a center contact on the opposite side. Since this can be most easily compared to the shape of a tulip, this system also bears this significant name. Incidentally, with the Astron connector, only one of the two slots is continuous almost to the end of the contact path, the second is slightly shorter to prevent it from breaking open. The “finger and wedge” contacts or butt (“butt”) contacts play less of a role here.

NTK’s contact is also still a “Tulip” design in the broadest sense, but they have intentionally limited themselves to a single continuous slot here. This significantly increases durability and stability, but possibly also restricts the ease of insertion somewhat. The plug from NTK generally requires a slightly higher press-in force, but I personally do not find this particularly annoying, because there are many other factors such as the remnants of the injection molding on the plug, which can hinder the plugging process much more concisely.

I have for you an exclusive foil from NVIDIA to show you the difference between both contacts, enjoy!

CEM5 Connector - Plug comparison

Which brings us de facto to plugging in, which I also have to say a few words about this (and yes, we’ve done that before, even with a video). More about this on the next page.

 

Further articles and basics

 

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Kommentar

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konkretor

Veteran

306 Kommentare 314 Likes

Danke für den sachlichen Artikel.

Zur Kritik an der PCI SIG sitzt da nicht auch Nvidia mit am Tisch und reicht Vorschläge ein? Wie immer es wird heißer gekocht als gegessen.

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Igor Wallossek

1

10,311 Kommentare 19,107 Likes

NVIDIA hätte übrigens gern einen anderen Stecker gehabt, das hat mir Gabriele auch verraten. 10-Pin Molex. Die PCI SIG ist einen Konsens- und Mehrheitsbude, aber NV hat das leider nicht allein zu entscheiden.

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Roland83

Urgestein

692 Kommentare 536 Likes

Sehr informativer Artikel, schön das der Stecker wie ich bereits in einem anderen Thread bemängelt habe endlich so umkonstruiert wird
das die Sense pins erst bei vollständigem einrasten Kontakt haben. Das nicht von Anfang an zu machen war schon ein bisschen blauäugig.
Aber nachher ist man halt immer schlauer !

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Megaone

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1,764 Kommentare 1,664 Likes

Dann ist heute ja mal wieder für die Qualitätsjournalisten und Influencer im gesamten deutschsprachigen Raum abschreiben und zitieren angesagt.

Wie ich immer sage: " Viele fühlen sich Berufen, nur wenige sind Auserwählt."

Wie dieser Artikel wiedermal eindrucksvoll beweist.

Erstmal danke dafür. Jetzt bin ich wirklich mal gespannt, wann endlich kaufbare Adapter erscheinen, die man auch guten Gewissens benutzen kann.

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big-maec

Urgestein

869 Kommentare 509 Likes

Der Stecker wird aber weiterhin als Schwachstelle die Aufteilung der Ströme über mehrere Kontakte beibehalten. Hier hätte man sich doch lieber bei gleicher Größe für ein neuen Steckertyp entscheiden sollen der dann für hohe Ströme konzipiert wäre.

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ssj3rd

Veteran

220 Kommentare 155 Likes

Würde gerne ein natives Kabel von Seasonic benutzen, aber die bieten gar keins an für mein Netzteil (machen übrigens die meisten anderen Hersteller ja auch nicht!).

ATX 3.0 NT‘s gibts von den großen eben auch noch kaum bis gar nichts am Markt:

- Seasonic - Irgendwann Dezember
- BeQuiet! - irgendwann Q1 2023
- Corsair - weiß niemand, nicht mal Gerüchte

Hier mal ne schöne Liste bei Reddit.

Dann das Thema 90 Grad AdapterKabel
Hier gibt quasi nur zwei Ankündigungen, released wurde rein gar nichts bisher:

- Cablemod (kommt wohl irgendwann im Dezember zum tatsächlichen bestellen, mit Lieferung etc kommt man auf 2023. Stand heute: nix da!)
- Seasonic (hat zwar eins angekündigt, aber das war es auch schon: zu bestellen gibt’s gar nichts!)

Universelle Kabel gibt’s derzeit nur bei Cablemod, Ali oder eben das hier bei Amazon was viele im Luxx nutzen:

Tests dazu? Fehlanzeige.
Ich Trau mich jedenfalls nicht das Kabel zu bestellen, trotz angeblichen 16AWG.

Fazit:
Viele Ankündigungen und Versprechungen, aber kaum etwas ist zum bestellen da!

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ianann

Veteran

336 Kommentare 232 Likes

Ganz großen Dank, @Igor Wallossek für den etwas entwarnenden Artikel, bzw. das Update - Wie gehabt einsame Spitze!

Immerhin hat man nun einen super Leitfaden an dem man sich orientieren kann und weiß im Zweifel worauf man zu achten hat - auch wenn solche Adapter eigentlich immer DAU-Sicher sein müssen und es noch immer Kopfschütteln bereitet.

Heute werde ich meine FE abholen, sie allerdings erst in Betrieb nehmen, sobald wahlweise das Corsair-12VHPWR Kabel, oder die Cablemod-Alternative hier eingetrudelt sind. Wasserblock ist aber eh auch noch unterwegs. :D Wenn's mich vorher überkommen sollte, werde ich einen freien NTC vom Aquaero an den Stecker klemmen. Safety first. :geek:

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D
Deridex

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2,218 Kommentare 851 Likes

Ich sehe es so:
Der Stecker ist aus meiner Sicht suboptimal. Ich empfinde den sogar als Verschlimmerung zu den bisherigen Steckern, die ich schon nicht gut fand.

Wer genau das bei der PCI-Sig so beschlossen hat, werde ich wahrscheinlich nie erfahren. Was allerdings für mich klar ist, Nvidia hat beschlossen den zu verbauen und die Kommunikation zu dem Thema lässt aus meiner Sicht zu wünschen übrig.
Ich weiß nicht was ich davon halten soll, wenn man etwas anderes wollte und dann trotzdem das verbaut.

Mein Traum bezüglich Steckverbindungen im PC wäre, dass alle über einen Verriegelungshebel in den Stecker geführt werden und dass jede Leitung abgesichert ist. Aber ich rechne nicht damit, dass mein Traum da jemals erfüllt wird.

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d
dieter mueller

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20 Kommentare 14 Likes

Ich glaube ich habe irgendwo im Artikel den Namen Gigabyte gelesen. Hoffe nur das die Ihre Stecker vernünftig zusammen gelötet haben. Benutze nämlich aktuell ein Netzteil von denen, mit dem besagten Anschluss. Mir Persönlich kommt die dicke der gesamten Kabel für 600 Watt etwas dünn vor, aber ist ja auch nur meine Meinung 😉

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R
Rextulips

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30 Kommentare 8 Likes

Danke für diesen starken Artikel 💪👍

Ich verfolge staunend die Entwicklung dieser "Causa 12vhpwr Adapter/Stecker". Man fühlt sich einfach im Stich gelassen... von der PCI-SIG und Nvidia 🔥.

Ich betreibe eine Zotac, anfangs mit dem 4 Pin Adapter 🤔 dann fast schon panisch verunsichert ausgebaut. Aktuell werkelt ein Cablemod Kabel mit 3 Pin(netzzeilseitig) an der Karte...😵‍💫 aber auch da war ein einstecken sehr mühsam und "zuviel"kraft nötig. Ich werde mir, wenn dann mal lieferbar, das native Corsair Kabel holen...

Bis dahin bleibt das ungute Gefühl beim spielen und nevöse abchecken der Karte durchs Sichtfenster 🙈

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ianann

Veteran

336 Kommentare 232 Likes

Hast du keine Anschlüsse für NTC Sensoren am Mainboard? Klemm einfach einen Sensor an/in den Stecker.

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496 Kommentare 312 Likes

Soll man sich gegen das standardisierende Gremium wenden? Den Shitstorm hätte ich sehen wollen...

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Lagavulin

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233 Kommentare 189 Likes

@Igor Wallossek
Ganz herzlichen Dank für die umfassende Darstellung der Problematik um den 12VHPWR-Anschluss, die vielen Hintergrundinformationen und die wertvollen Tipps (auch in früheren Artikeln) zum richtigen Umgang mit dem Stecker, um zumindest auf Anwenderseite keine Fehler zu machen!

Ich würde mich sehr freuen, wenn Du auch die 90-Grad und 180-Grad Adapter (wenn sie denn mal erhältlich sind) testen könntest.
Dabei würde mich auch interessieren, ob es Temperaturproblem geben könnte, wenn man einen 90-Grad-Adapter einsetzt, der das Kabel an der Grafikkarte nach unten führt, wobei Adapter und Kabel ja im Abluftstrom liegen.

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Ozzy

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225 Kommentare 137 Likes

@Igor Wallossek
Wie stellt sich NVDIA das weitere vorgehen nun vor?
Wenn der Stecker geändert wird, werden die bereits ausgelieferten Karten wieder eingesammelt und auf die neue Revision gebracht?
Oder ist das dann so, early adopter Pech, man hat halt was supoptimales für 2000€ gekauft?

Ich teile auch deine Kritik am Normierungsverein, sowas erst zuzulassen und dann einfach lapidar ne neue Revision rauszuhauen, die nicht mal kompatibel ist, weil man es komplett vermurkst hat, was treiben die da?
Bestätigt mich leider immer mehr, die Menschheit verblödet zusehens und es hat schon diese Kreise erreicht.
Bisher dachte ich, es gibt da noch intelligente Menschen, die auf alles achten.
Puste Kuchen, money rule wie immer, Interessen vor Sicherheit und Kunde.
Danke für nichts, wer weiß, wann ich was neues am PC aufrüste...so hab ich keine Lust mehr.

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***

Veteran

496 Kommentare 312 Likes

Sicher nicht, nicht wegen der Sense-Pins. Wenn man die Stecker richtig einsteckt, passiert ja auch nichts. Bestenfalls werden die Adapter getauscht, die Karten zu tauschen wäre absolut overkill.

Abgesehen davon würde ich meine Karte auf keinen Fall zurückschicken, nur weil irgendwelche Leute ihre Stecker nicht richtig reinstecken können.

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Deridex

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2,218 Kommentare 851 Likes

Was spricht gegen die "alten" Steckverbinder und / oder eine weniger durstige Grafikkarte?

Ich verstehe allgemein nicht warum mehrere Komponenten eines PCs unter Last immer mehr saufen. Sei es CPUs oder GPUs.

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Ozzy

Veteran

225 Kommentare 137 Likes

Sehe ich komplett anders, aber wenn du schon genau weißt, woran es liegt, Glückwunsch.
Igor selbst sagt, es ist eine Mischung aus allem und nicht der EINE Grund.
Also Menschen so abzuqualifizieren, wie du das hier gerade getan hast, Respekt.
Die können es halt nicht, haben sie Pech.
Ich frag mich, ob du bei deinem Mercedes auch so denken würdest, wenn da Reifen vom Werk aus dran wären, die platzen bei 120km/h.

Offenbar wurde der Stecker geändert, weil man der Meinung ist, das da was im argen ist.
Und nur den Adapter tauschen, da merkt man doch gleich das technische Verständnis bei dir.
Der muss nämlich irgendwo reingesteckt werden und das Gegenstück muss ja auch bei dieser Änderung mitspielen.

Ist wie bei einem Rückruf bei Fahrzeugen. Hier liegt ein eklatanter Mangel vor, die Klagen in Amiland möchte NVIDIA nicht an der Backe haben, obwohl es dafür schon zu spät.

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Ozzy

Veteran

225 Kommentare 137 Likes

Weil man um effektiver werden zu können, die Strukturen kleiner machen muss. Da ist derzeit eine Grenze erreicht.
Also geht es nur noch mit mehr Transistoren, die dann mehr "saufen".

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Deridex

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2,218 Kommentare 851 Likes

Ich hoffe #18 ging nicht an mich ;)

@Ozzy
Ich galube die RTX4090 wäre auch mit z. B. 300 Watt eine sehr beeindruckende Grafikkarte geworden.

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Danke für die Spende



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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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