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NVIDIA’s connector story: EPS vs. 12VHPWR Connector – Unfortunately, good doesn’t always win, but evil wins more and more often (insights)

The Flip Design Increases Potential Problems

Let’s return to the Flip-Header, used in almost all Asus cards. While companies like Astron, Lotes, Amphenol, HYM, LST, and many others produce at least the original version of the 90° headers, Asus has custom-designed its own header, similar to the Flip-Header in the Mini-Fit format, and then used it as a so-called Flip-Header. Remember, in this design, the 12-volt supply lines are positioned externally and lengthened more than in the four sideband channels of the original.

Asus with Flip-Header

I’m pretty sure that this proprietary connector, not endorsed by the PCI SIG, comes from TKG. Considering the manufacturing quality, the design itself brings additional electrical, thermal, and mechanical problems. I’ve already extensively covered how these long-profile wires can bend, twist, or even shift backward through the housing in a detailed measurement series. I won’t repeat all that here, a link will suffice:

Smoldering Headers on NVIDIA’s GeForce RTX 4090 – New Insights, Measurements and (Un)known Causes of the 12VHPWR and 12V-2×6 Issue | Update

Satistically, Asus cards contribute disproportionately to the global damage statistics, which could involve around a thousand defective headers per month. When asking other board partners why they don’t use Flip-Headers, responses range from significant silence with raised eyebrows to a strong “We are not crazy.” There were rumors that Asus or TKG secured exclusive rights to this design, but one wonders who would willingly join this risky venture. So far, no one has.

Additional Temperature Problems Due to Heating from the Board

Especially Asus cards with a 180° rotated connector, where the 12-volt pins are directly in the vicinity of shunts (up to 100 °C) and the hot tracks from VRMs and coils, should have a different layout. The overly close positioning of components unnecessarily heats the contacts and the external 12V pins. That’s why I tested the pad behind this group, which can significantly lower temperatures in the header. Remember, the connector is specified to withstand up to 105 °C under continuous load. If the board temperature near the pins is too high, these are “preheated,” dramatically reducing the temperature window. With a delta of 20 degrees or even less, failure is inevitable.

The RTX 4090 FE also has a hotspot near the header

One could mitigate this by thermally connecting the back of the board under the shunts and longitudinal coils to the backplate using good thermal pads, providing at least passive cooling. A reduction of just 5 degrees can prevent a “thermal ignition” of the contacts. However, it’s only one of many components, and multiple factors must coincide to cause a total failure.

Many Roads Lead to Rome – or to a Scorched Header

I see today’s article as a logical addition to previously published articles, supplemented with further exclusive insights, information, and drawings. It chronologically summarizes the development of this connector and accumulates the known sources of error. And no, it’s not a sensational report, but it is somewhat subjectively biased, as I find this connector too fragile for the intended continuous load.

 

And there is certainly not just ONE reason for occasional (but not always) failures. The PCI SIG has taken a big step in the right direction with the CEM 5.1 specifications, but still left many points open. While the proper fit can now be controlled and ensured through changed pins, and cable plugs and cables with specific bending radii and cross-sections have been more precisely defined, headers remain a potential cause of total failures. The pins and wires used need better standardization and subsequent quality control. This includes general problems in pin design and so-called Flip-Headers.

This concerns the basic design of the headers, the material (practical alloy instead of pure copper), the definition of the layer thickness of the galvanization, the processing of the wire pieces (cutting, bending), and their positioning (pressing) in the housing. Additionally, I miss strict guidelines for the minimum clamping area and spring pressure in the spring contacts. These are crucial factors primarily important for the right connection and should not be left to chance or individual manufacturers (which amounts to the same thing).

Cause of error Consequence or solution Cause
Insufficient insertion of the cable plugs Solved via pin lengths (sense pins, power pins), 12V-2×6 instead of 12VHPWR User
Insufficient locking of the cable plugs Solved via the specification User
General plug design
Sideband pins push the 12V pins upwards Astron
Flip header
Unnecessarily extended 12V profile wires, too close to the hotspots Asus (TKG)
Incorrect insertion of the cable plugs Can bend the header pins (especially the outer ones) Users
Pulling off the cable plugs (lateral movement when loosening) Can bend the header pins (especially the outer ones) User
Excessive bending of the cables Can bend the header pins (all) User
Pins in the header too narrow Insufficient clamping surface Manufacturer
Twisted pins in the header Insufficient clamping surface Manufacturer
Position tolerance of the pins Less clamping surface, contact problems Manufacturer
Square wire of the pins rounded Less clamping surface, contact problems Manufacturer
Copper pins Non-compliance with PCI SIG specifications Manufacturer
Excessively high preheating of the pins on the PCB Lower temperature window up to 105 °C AIC
Inverse header 12V pins too close to the hotspots of the PCB AIC

Conclusion

This connector, whether it’s the 12VHPWR or the more recent 12V-2×6, remains a rather fragile component, even though potential defects have been reduced with precautionary measures and improvements in standardization. However, one factor will always need to be included: quality deficiencies in the manufacturers of the connectors. Additionally, negative influences from the PCB layout of graphics cards often cause unnecessary preheating of the pins through the board itself. Graphics card manufacturers are responsible for increasing the distance of the pins from hotspots on the board or implementing cooling solutions.

My thanks again go explicitly to KrisFix, who has provided me with many defective connectors, as well as to the users who sent me their cards for examination. Furthermore, CableMod has contributed significantly to the gain in knowledge, as the countless test samples I was able to examine here have also led me to this conclusion.

And as I’ve written elsewhere: I’m essentially done with this connector, as there’s hardly anything else to investigate or optimize. And I’ll admit it: I still don’t quite like it because it operates too close to physical limits, making it extremely susceptible to potential influences, however minor they may seem. It remains a balancing act, right on the edge of what is physically feasible, without real reserves. When quality control also partially fails, that spells the end for the connector. It’s just not something you build. At least not like this.

Kommentar

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big-maec

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Der Stecker ist grenzwertig, aber bis 450W scheint es ja so zu funktionieren wie er soll, für mich reicht das.
Wer mehr Strom reinschicken will, muss sich wohl was anderes überlegen.

Was anderes, ich habe mir mal die YT Videos im Krisfix Kanal angeschaut und echt gestaunt was die Leute für Reparaturvorstellungen und wie wohl mit der Hardware umgegangen wird. Die Videos von Krisfix sollte man sich anschauen man kann da viel sehen und lernen. Reparaturen wie z.b. eingerissene Leiterplatten, freilegen von Leiterbahnen, ersetzen von Pads, das ist schon ja schon keine normale Reparatur und sehr aufwändig.
Was ich so bis jetzt gesehen habe, ist er sehr bemüht das Möglichste zu machen. Im Grunde tut er mir auch etwas leid und deshalb ein großes Lob an Krisfix für seine Arbeit. (y)

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echolot

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1,196 Kommentare 939 Likes

@Igor Wallossek man sitzt hier wirklich in der ersten Reihe. Alles was hier berichtet wurde hat sich bewahrheitet. Ich mag den Stecker auch nicht!
Wusste Nvidia von Anfang an Bescheid? Hatte man die Sollbruchstelle schon im Auge? Aber eine Frage bleibt offen: warum wurde die Platine dermaßen verkleinert, dass man gezwungen war den Header zu verkleinern.

View image at the forums

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Igor Wallossek

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10,936 Kommentare 20,735 Likes

Weil man sich aufs Kühlerdesign festgelegt hatte :D

Fuction follows form war noch nie eine gute Idee. Man hätte aber bis zur 3090 Ti noch zurückgekonnt, ohne das Gesicht zu verlieren.

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Besterino

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7,086 Kommentare 3,668 Likes

Harte Kost am frühen Morgen. Danke dafür. War für mich bei einigen Teilen vielleicht zu früh, irgendwann habe ich nur noch „Kabel“ und „Stecker“ gelesen. ;)

Der Nachgeschmack bleibt, dass das kein Idiotensicheres Design ist und das finde ich im Bereich Consumer-Produkt einfach doof.

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BeamMyup

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Hatte auch eine RTX4090 die Abgeraucht bzw. der Stecker geschmolzen ist, aber bekam zum Glück vom Händler das Geld zurück, was dann zu einer RTX4080 mündete und nun ohne schmelzende Stecker tut was es soll.

Bin mal gespannt was für Stecker/Buchsen sich dann bei der Nachfolger Grafikkarten der «RTX5XXX» Serie etablieren werden. Fortsetzung folgt oder so …

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echolot

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War bei bei meiner alten A-Klasse auch so. Hauptsache Elch. Wie sagte noch meine Mechaniker als er die Injektoren am Diesel autauschen musste: "Ein einziges Gewürge und Gef...e". Vom Preis will ich gar nicht reden.

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Igor Wallossek

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Ich musste es auch über einige Tage verteilt schreiben. Sonst wird man komplett Banane im Schädel :D

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B
Besterino

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Ogott, der Song klingt ja wie ne Drohung… :D

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echolot

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Horror schon am Morgen... 😂😂😂...so war das früher.
Das passt auch ganz gut zur Steckersaga

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Igor Wallossek

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Limahl... Auf den war ich sogar mal eifersüchtig, weil meine damalige Flamme einen wahren Limahl-Schrein im Zimmer errichtet hatte. Stell Dir vor, Du liegst unten und dieser Vogel beobachtet dich von jedem Quadratmeter der Wand aus. Ja, das ist HORROR ;)

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ssj3rd

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Das Thema findet einfach kein Ende...

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Daedalus

Veteran

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Beeindruckende Zusammenstellung, vielen Dank dafür!

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ipat66

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Solange dieser Stecker verwendet wird, macht es keinen Sinn OC Karten mit über 450Watt zu verkaufen.
Da wäre mir das Risiko zu groß, obwohl es so oder so mMn relativ sinnfrei ist die 4090'er zu prügeln...

Klar ist es auch für die Netzteilhersteller ärgerlich darauf dann reagieren zu müssen.
Glücklicherweise könnte aber für die bereits produzierten Netzteile Adapterkabel bereit gestellt werden, welche dann die Verbindung des Katastrophenstecker (Netzteilseitig) auf den neuen Standard bewerkstelligen könnten.
Netzteilseitig gab es wohl bisher keine Probleme ?

Lieber ein Ende mit Schrecken als ein Schrecken ohne Ende... :)

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G
Guest

Wo kann man spenden?
1Woche volles Rohr Nick Cave, Stones. Tom Waits.. etz. ( der Röher is wie neu, die warmen alten Boxxen ein Traum) bei dem Gedanken spuckt man ja noch immer die Haare von der
Sprayfrisurperrücke..( Frauenmusik kann, wird mann nicht verstehen) Und die Kids von Now. das war Wella $4 wetter taft.
damit kannst du:
1.) Ein Bockiges Motherboard aus einem Atttari der gefügig dann im IBM weiter lebt, anbei-gen, damit warm, damit 20 sec
Zeit was zu " verbessern" ( wir haben damals als 7oder 8 jährige bereits massiv gewusst wie man so Zeug umbaut.. weil das echte
so teuer war, das man den Kernschrott recycelt hat. irre aber cool)
2.) Wenn dir die Muni ausgeht, SNAKE PLISKEN, super abfackeln alles. Oder das Kinderzimmer.. Omas Vorhang.. BITTE NICHT NACHMACHEN.
( es war alles sauber. leider is es der FeuerlöscherPulverschaum in den Pflanzen am Fenster die uns auf fliegen haben lassen. )
3.) Wenn Igor Sammsdachs in die Disco geht, sein mähnig mächtiges Haupthaaar steil aufstellen und Frau des Wunsches bekommt
so den noch schöneren LIMAHL.. da steht ein OPEL MANTA..
ops. ein LOOP. ( INZEPTION und MATRIX)

Hab ich die göttliche Vorsehung gehabt, als ich die 4090er weiter vertscheppert habe?
Warum machen die den das?

O B S U L E N Z.. Dean Martin singt mit Lorde.. EVERYBODY WANTS TO RUUUL your money und weiter

Von mir 5 Sterne. 5 SUPER MARIO KART STERNE .. peace :)

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B
Besterino

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@elektroPelz Mein lieber Herr Gesangsverein, Du machst es einem aber echt nicht leicht!

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echolot

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Vielleicht kann Igor nochmal die KI drüberlaufen lassen.

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big-maec

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Hömma, wennse im Ruhrpott aufgewachse bis, dann verstehste seinen Slang.

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g
galardo330

Neuling

3 Kommentare 2 Likes

Und wieder wird das bestätigt, was ich von Anfang an gesagt hatte, dass das Ding Müll ist.
Jedoch durfte ich mir über 1 Jahr immer wieder anhören, dass da ja ingenieure dran sitzen, die mehr verdienen als ich.
Danke für die Berichterstattung und das "nicht locker lassen" bei dem Thema.
Der ganze fanboy-Mist der um dieses Thema herum ablief hat mich extrem genervt. Wenn ein hersteller bzw PCI-SIG Blödsinn konstruiert, dann gehört das auf den Tisch und kritisiert und nicht verteidigt.
Allein die Vorstellung, man versucht durch einen Querschnitt von 0,36mm² 12v 8A zu jagen bereitet mir Kopfschmerzen. Vom übergangswiederstand bei den kontaktflächen fangen wir gar nicht erst an... der Stecker ist so hart am Limit konstruiert, dass es mich wundert, das nicht mehr passiert ist bisher.

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Igor Wallossek

1

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ChatGPT 4.0 sagt:
Um Ihren Text zu verbessern, werde ich die Struktur und den Satzbau überarbeiten, um die Lesbarkeit zu erhöhen. Hier ist die überarbeitete Version:

"Wo kann man spenden? Eine Woche lang habe ich intensiv Musik von Nick Cave, den Rolling Stones und Tom Waits gehört. Der Verstärker ist wie neu, und die warmen, alten Lautsprecher sind ein Traum. Beim Gedanken daran, erinnere ich mich noch immer an das Ausspucken der Haare von der Sprayfrisur-Perücke. Frauenmusik mag man vielleicht nicht verstehen, aber ich habe meine eigenen Vorlieben. Und die heutigen Kids kennen nur Wella $4 Wetter Taft.

Damit könntest du:
1.) Ein störrisches Motherboard aus einem Atari, das dann im IBM weiterlebt, anpassen. Du erwärmst es, um 20 Sekunden Zeit zu haben, etwas zu 'verbessern'. Wir haben als 7- oder 8-Jährige bereits gewusst, wie man solche Dinge umbaut, weil das Originale so teuer war, dass wir Kernschrott recycelten. Irre, aber cool.

2.) Wenn dir die Munition ausgeht, kannst du, wie Snake Plissken, alles in Brand setzen. Oder das Kinderzimmer, Omas Vorhang... Aber bitte nicht nachmachen. Es war alles sauber, nur der Feuerlöscher-Schaum in den Pflanzen am Fenster hat uns verraten.

3.) Wenn Igor Samstags in die Disco geht, kann er sein mächtiges Haupthaar aufstellen, um die Frau seiner Wünsche zu beeindrucken, ähnlich einem noch schöneren Limahl, neben einem Opel Manta. Oops, ein Loop. Inception und Matrix.
Hatte ich göttliche Vorsehung, als ich die 4090er weitergegeben habe? Warum machen die das? Obsoleszenz... Dean Martin singt mit Lorde 'Everybody Wants to Rule Your Money' und mehr.

Von mir gibt es 5 Sterne. 5 Super Mario Kart Sterne. Peace :)"

Bitte beachten Sie, dass ich versucht habe, den originellen Geist und Stil Ihres Textes beizubehalten, während ich die Lesbarkeit verbesserte.

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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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