Basics GPUs Graphics Practice Reviews

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

The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) used by me from Keyence AE-300 is a type of atomic emission spectroscopy in which a pulsed laser is directed at a sample to vaporize a small part of it, thereby creating a plasma. The radiation emitted from this plasma is then analyzed to determine the elemental composition of the sample. LIBS has many advantages over other analytical techniques. Since only a tiny amount of the sample is needed for analysis, the damage to the sample is minimal. This technique generally requires no special preparation of the samples. Solids, liquids, and gases can even be analyzed directly. LIBS can detect multiple elements simultaneously in a sample and can be used for a variety of samples including biological, metallic, mineral, and other materials. And it provides true real-time analysis, which saves an enormous amount of time.

Measurements on defective headers from Asus, MSI, and Palit, and an older original from a Founders Edition

The PCI SIG has defined in their specification that the sense pins and power pins must be made of brass and that the contact surfaces must be coated with tin. Here, I am measuring an Asus header as an example, but it could have been similar products from the other cards because their pins also deviate from the specifications. The guidelines, however, are also not complete since the composition of the brass is not described. Is it so hard to define such proportions of copper, zinc, even if around 40% zinc to 60% copper is quite common?

This is precisely what I have tested here, of course, first lasering through the plug tip of the Asus header. But something is not right! From the seventh hole onwards, the material becomes very clear:

Of course, I measured the longitudinal sides again because the tip is not the contact surface. The first 15 depth holes still show the coating of tin and nickel and only transition to copper much more slowly:

Here, I have to go considerably deeper because I want to encounter the core material. After over 20 laser shots, it’s finally time:

We find the required, but thin tin layer (Sn), which covers a layer of nickel, until we reach pure copper. This pure form of copper should not be there!

To compare, I have here a header of an RTX 3090 Ti Founders Edition, which could also be driven with well over 450 watts of power consumption. You can see the big difference! The zinc content averages around 40%, which completely changes the mechanical and also optical properties (much brighter) of the pins. That’s exactly how the PCI SIG has defined it! Brass is not pure copper, period!

Interim Insight

Now, it would be tedious to weigh electrical conductivity against mechanical durability, but the PCI SIG certainly did not make these material specifications without reason. From an electrical standpoint, copper is probably the best solution, but brass, depending on the zinc content, is harder and also has a higher shear strength, tensile strength, and also a higher yield strength. The fact is that pure copper bends, compresses, stretches, and twists much more quickly, which can become extremely dangerous with these connectors.

The headers tested here from the defective cards are thus, most likely even with good intentions, relying on the wrong material! Please remember this fact until we come back to the causal connection in which pin width, twisting, positional tolerance, and clamping surface, unfortunately, stand.

 

408 Antworten

Kommentar

Lade neue Kommentare

big-maec

Urgestein

863 Kommentare 508 Likes

Danke erstmal für die kostenlose Analyse des 12VHPWR, habe auch noch 5 Header hier herumliegen, müsste mal schauen, ob die dann überhaupt was taugen.

Antwort Gefällt mir

Roland83

Urgestein

685 Kommentare 528 Likes

Traurig das ganze, weil das eigentlich jedem mit etwas Hausverstand und zumindest 2-3 versch Steckern und einfachsten Messwerkzeugen in 30 Minuten klar sein muss das man sich hier absolut beim Design und den Anforderungen verrannt hat.
Nichts anderes habe ich ja schon bei meinen Kontaktflächen Messungen bei den ersten 2 verschiedenen Kabeln, Adaptern.. die ich persönlich zu Hause hatte festgestellt. Das ganze ist am oberen Ende so heikel, dass es nur regelmäßig schief gehen kann wenn auch nur an 1-2 Punkten der Kette geschludert wird.
Trotzdem danke das du hier nicht locker lässt und das so offen und umfangreich darlegst.
Ich werde trotzdem dabei bleiben und meinen "Kunden" keine Karten über 350W TDP mit dieser Stecker/Buchsen Kombi verbauen.
Das darf dann jeder selber und auf eigenen Gefahr erledigen :p

Antwort Gefällt mir

echolot

Urgestein

971 Kommentare 746 Likes

Danke für die nochmalige Bestätigung, dass die Welt so eine Sch..Steckverbindung nicht braucht.

View image at the forums

Wenn dann so etwas dabei rauskommt, dann fragt man sich was die all die Jahre vorher richtig gemacht haben. Es waren auch Steckklemmverbindungen. Aber nicht an der physikalischen Grenze und mit reichlich Reserve. Back to the roots!

Antwort Gefällt mir

Igor Wallossek

1

10,273 Kommentare 19,012 Likes

Vielleicht sollte man ja mal die tolle AI nutzen, um DEN perfekten Stecker zu entwerfen :D

Antwort 6 Likes

Gregor Kacknoob

Urgestein

529 Kommentare 443 Likes

Trifft für mich den Nagel auf den Kopf. Man müsste wohl nach jedem Einstecken ein Benchmark laufen lassen und dabei die Temperatur der Steckverbindung einmal prüfen, um wirklich auf der sicheren Seite zu sein. Klingt sarkastisch, aber nützt ja nichts ^^

Edit:
Und lässt AI die Qualitätskontrolle übernehmen. Was kann da schon schiefgehen :whistle:

Antwort Gefällt mir

R
RazielNoir

Veteran

378 Kommentare 140 Likes

Warum wird am MB und Grafikkarten keine Steckverbindung über flache Metallbahnkontakte und Federleisten verwendet? Sowas wie der SATA-Stromstecker in GROSS? Mechanisch ist die Steckverbindung ja ähnlich wie die alten 4-Pin Molex Stecker und die haben mich immer schon geärgert! Und am MB die Aufteilung in 24Pin und 4 Pin an 2 verschieden Positionen....

Antwort 1 Like

Roland83

Urgestein

685 Kommentare 528 Likes

Ich fürchte der reine Entwurf an sich ist nicht das Thema. Aber wir sind ja heute alle sehr Serviceorientiert und die Anforderungen der verwöhnten Kundschaft sind halt dementsprechend hochtrabend...
"He Sirilexa - konstruiere mir eine Steckverbindung für 1000W, die soll aber Luios Viutton Weiß sein, maximal 3 Quadratmillimeter groß und mit ARGB Beleuchtung"
Dann müsste man eigentlich höflich formuliert die Antwort erhalten sich doch bitte auf die nächste Toliette zu begeben...
Aber weil die Manager, Marketing und Kunden halt immer König sind und ein einfaches "Heast Deppada des geht ned" heute nicht mehr Gesellschaftsfähig ist nimmt der Wahnsinn seinen Lauf xD

Antwort 2 Likes

Xandros

Mitglied

10 Kommentare 7 Likes

Vielen Dank für diese aufschlussreiche Untersuchungsreihe !
Die Tatsache dass mittlerweile, angesichts der fließenden Ströme, grenzwertig kleine Kontaktflächen und Querschnitte genutzt werden war bereits bedenklich genug. Nun aber auch noch an den, wie du so schön schreibst, Grenzen des physikalisch vertretbaren zu schlampen oder die Spezifizierungen ausdrücklich unscharf zu lassen, erscheint mir als beinahe vorsätzlich eingepflegte Sollbruchstelle.

Es wird schon seine Gründe gehabt haben, warum man die drei 12V-Leitungen auf den PCIe-8Pin-Kabeln samt Kontakten auf maximal je nominal 3x 50W bzw. 5,5A an 12V, also 66W limitiert hat. Soweit hat es damit wohl nie ernsthafte Probleme gegeben. Letztlich wurde die Stromdichte pro Kabel/Kontakt beim 12VHPWR schlicht verdoppelt (Dauerleistung 6x100W), wodurch Übergangswiderstände eine zunehmende Rolle spielen.

Einen schönen Tag allen Foristen

Antwort Gefällt mir

echolot

Urgestein

971 Kommentare 746 Likes

Wir reden hier über 1 kW. Das ist nicht der Rede wert. Dafür gibt es zig Lösungen. Warum wählt man dann so eine grauenvolle Worst-Case-Ausführung? Es ist ja nicht so, dass die Verbindung jeden Tag unterbrochen wird. In einem GPU-Leben vielleicht 20 mal.

Antwort 2 Likes

ssj3rd

Veteran

219 Kommentare 155 Likes

Denke damit ist das Thema auch hier (endlich!) mal durch. 🙏

Ansonsten berichtet auch keiner wirklich mehr darüber, dass Thema scheint tot zu sein, selbst bei Reddit ist da inzwischen kaum noch was los. 🥱

Antwort Gefällt mir

Igor Wallossek

1

10,273 Kommentare 19,012 Likes

ChatGPT Konzept für einen wirklich sicheren 12V-Steckverbinder, Das hat was :D

View image at the forums

Antwort 19 Likes

Igor Wallossek

1

10,273 Kommentare 19,012 Likes

Ging nicht schneller... :D

Antwort Gefällt mir

J
JahJah192

Mitglied

31 Kommentare 16 Likes

Toller und wichtiger Artikel, danke dafür!

Finde es absurd das Nvidia gerade bei den gigantischen 4090 Klopper so einen kleinen Stecker nutzt. Die Dinger werden immer größer und die Stecker immer kleiner…da wäre auch noch platz für einen zweiten Anschluss und weniger Grenzbereich gewesen.
Hab bei meiner Suprim penibel genau darauf geachtet das Teil gerade reinzustecken bis es einrastet, schlechte Gefühl bleibt, insbesondere wenn man dann sowas liest.
mMn eine der dümmsten, weil gefährlichsten, Designentscheidungen überhaupt. Muss nicht sein.

Antwort 5 Likes

echolot

Urgestein

971 Kommentare 746 Likes
RaptorTP

Veteran

325 Kommentare 157 Likes

Mega !
Ich bin da auch völlig bei dir Igor.
Hab zwar schon eine RTX 4070 hier im Hause. Aber natürlich die aus deiner Empfehlung (KFA2) und dem guten alten 8pin !

Ich würde sagen Thema ist durch.
Wenn, dann sollte es ein Artikel für eine Alternative samt Umlöt-Anleitung geben xD

Das würde ich sogar präventiv eher machen als das mir die Karte abschmort und der Hersteller sowieso dann sagt ich seie zu blöd den fragilen Stecker, dessen Design fragwürdig ist, einzustecken.

Antwort 1 Like

Nulight

Veteran

231 Kommentare 155 Likes

Der Stecker hätte doch einfach nur 50% in allen Abmessungen größer sein müssen, ca die Gesamtgröße von zwei alten 6Pin Steckern nebeneinander.
Mehr Platz, mehr Fläche, mehr Querschnitt, läuft.

Antwort 2 Likes

Arnonymious

Veteran

192 Kommentare 74 Likes

Toller Hintergrundartikel zu einem immer noch leidigen Thema.

@RaptorTP : Wenn einem die Garantie Wumpe ist, kann man das sicher machen, das sollte keine Hexerei sein. Derzeit habe ich das Problem trotz RTX nicht und hoffe, dass sich das bis zum nächsten Upgrade erledigt hat, egal welcher Couleur mein nächstes Pixelschübserchen sein wird.

Antwort 1 Like

c
cunhell

Urgestein

556 Kommentare 522 Likes

Warten wir mal ab, was passiert, wenn die 4090 und die anderen Karten, die den Stecker verwenden in den Second-Hand-Pool kommen.
So mancher wird dann wohl noch so seine Überraschung erleben. Gerade die leicht beschädigten Teile könnten beim erneuten Zusammenbauen dann ggf. Probleme machen, selbst wenn sie im Betrieb des Erstkäufers unauffällig waren.
Und da ja viele die Ursache einzig beim User sahen und auch so manche Hardwareseite diese Ursache als gegeben ansah, kommt dann die Aussage, der Zweitkäufer wäre zu doof gewesen und hätte den Stecker falsch bedient.

Cunhell

Antwort 3 Likes

echolot

Urgestein

971 Kommentare 746 Likes

Ich gehe davon aus, dass man den Platz für den Header in Relation zur Platinengröße verkleinert hat. Bei AMD hat sich da nichts geändert.

View image at the forums

View image at the forums

Antwort 2 Likes

Danke für die Spende



Du fandest, der Beitrag war interessant und möchtest uns unterstützen? Klasse!

Hier erfährst Du, wie: Hier spenden.

Hier kannst Du per PayPal spenden.

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.

Follow Igor:
YouTube Facebook Instagram Twitter

Werbung

Werbung