Allgemein Gaming Grafikkarten Hardware Testberichte

Nvidia GeForce RTX 2080 und RTX 2080 Ti im Test – Gaming, Turing-Benchmarks und neue Erkenntnisse

Bei der GeForce RTX 2080 Ti hat Nvidia beim Platinenlayout und insbesondere bei der Spannungsversorgung ganz tief in die Trickkiste gegriffen. Im Theorieartikel habe ich ja bereits etwas zur geänderten Stromversorgung geschrieben, hier gehe ich nun noch etwas genauer ins Detail. Wir zählen drei Phasen für den Speicher und sehen dazu auch den passenden PWM-Controller auf der Vorderseite. Auf die genauen Komponenten der gesamten Platine gehe ich gleich noch detaillierter ein.

Doch stopp, was ist das? Zählt man nun die verbliebenen Spannungswandler-Kreise, kommt man auf 13 Stück. Da es aber keinen PWM-Controller gibt, der dies auch realisieren könnte (wozu auch?), blieben sechs gedoppelte Phasen übrig, um dann auf 12 Kreise zu kommen. Passt aber auch nicht. Das mit der 13 ginge dann nur wenn einer der Spannungswandler-Kreise noch einmal als Load-Balancer aufgesplittet worden wäre, was so aber als 6 x 2 + 1 auch keinen Sinn ergäbe.

Da fragt man sich dann schon, was da exakt vorliegt. Misst man an der Platine nach, ist das Ergebnis mehr als ungewöhnlich, aber smart. Auf der Rückseite befindet sich dann der gleiche PWM-Controller noch einmal, diesmal aber für die acht GPU Phasen. Ihr habt richtig gelesen, es sind acht Phasen! 5 Phasen werden aus den beiden PCIe-Anschlüssen gespeist und jeweils gedoppelt. Bei zwei Regelkreisen pro Phase kommt man dann mit 5 x 2 auf 10 Spannungswandler-Kreise.

Die restlichen drei Phasen, die sich auf dem oberen Bild links von der GPU befinden, werden aus dem Mainboard-Slot (PEG) gespeist und werden nicht gedoppelt! So kommt man letztendlich auf die 13, die auf diese Weise ebenfalls eine sehr smarte Lastverteilung ermöglicht. Etwas arg tricky, aber das fetzt schon irgendwie. Um dies alles gut umsetzen zu können, braucht man natürlich auch die passenden Komponenten. Und genau zu denen komme ich nun gleich.

Man sieht übrigens anhand der Front- und Rückseite, wie eng die Platine bestückt ist und wie es Nvidia trotzdem gelungen ist, die thermischen Hotspots sinnvoll zu verteilen.

Spannungsversorgung der GPU

Beginnen wir mit dem interessantesten Teil! Der recht neue uP9512 auf der Rückseite wird hier als 8-phasiger PWM-Controller eingesetzt, der speziell für die Bereitstellung hochpräziser Ausgangsspannungssysteme für GPUs der neuesten Generation entwickelt wurde. Der uP9512 verfügt über programmierbare Ausgangsspannungs- und Aktivspannungs-Positionierungsfunktionen, um die Ausgangsspannung in Abhängigkeit vom Laststrom einzustellen, so dass er optimal für einen guten Laststromübergang positioniert ist.

Der uP9512 unterstützt NVIDIA Open Voltage Regulator Typ 4i+ mit PWMVID-Funktion. Der PWMVID-Eingang wird gepuffert und gefiltert, um eine sehr exakte Referenzspannung zu erzeugen. Die Ausgangsspannung wird dann präzise auf den Referenzeingang geregelt. Die integrierte SMBus-Schnittstelle bietet genug Flexibilität, die Leistung und Effizienz zu optimieren und auch die passende Software anzubinden. Der Controller unterstützt auch neue Smart-Power-Stage-Chips (SPS). Passende SPS liefern dann sehr genaue Informationen über z.B. Ströme (IMON) und Temperaturen (TMON).

Wichtiges Feature ist zudem die flexible Hardware-Vorgabe, um die Betriebsphasenzahl in verschiedenen Laststromzuständen anzupassen. Dazu kommen Soft-Start zur Vermeidung von Spitzen, Kanalstrombegrenzung, Unterspannungsschutz, Überspannungsschutz und Power Good Output. Und weil wir gerade dabei sind, kommen wir gleich zum SPS. Alle 13 Spannungswandler-Kreise sind mit dem FDMF 3170 von ON Semiconductor bestückt, einem PowerTrench® MOSFET und Äquivalent zum Original von Fairchild, den ich auch schon auf einem Evaluation-Board eines AIC gesehen hatte.

Bei den Spulen setzt man auf die üblichen gekapselten Ferrit-Kern-Spulen, die jedoch diesmal rechteckig ausfallen, um mit den schmaleren Seiten in der vertikalen Aufreihung der Spulen mehr Platz für die hohe Anzahl der Spannungswandler-Kreise zu schaffen.

 

Spannungsversorgung des Speichers

Das Label auf dem Speicher weist diesen als MT61K256M32 von Micron aus. Dabei handelt es sich um 8GB GDDR6 SGRAM-Module (2 Channels x 256 Meg x 16 I/O, 2 Channels x 512 Meg x 8 I/O), die mit einer Bandbreite von 14Gb/s aufwarten. Da insgesamt elf Module verbaut sind (das zwölfte bleibt frei), ergibt sich auch der bekannte Speicherausbau von 11 GB.

Die drei Phasen der Spannungswandler werden, wie schon die GPU, von einem uP9512 im dreiphasigen Layout bereitgestellt. Es kommen mit den drei FDMF 3170 auch die gleichen SPS zum Einsatz. Die Spulen fallen mit 470 mH bei der Induktivität etwas größer aus, sind aber von den Außenabmessungen her komplett identisch.

     

Sonstige Details

Die Eingangsfilterung erfolgt über drei 1-μH-Spulen, wobei in jedem der drei Anschluss-Leitungen jeweils ein passender Shunt liegt. Die ist ein sehr niederohmiger Widerstand zu dem parallel der Spannungsabfall gemessen und an die Telemetrie weitergegeben wird. So kann man die Board-Power ziemlich genau auf das begrenzen, was Der Hersteller als Rahmen für die Gesamtleistungsaufnahme bzw. den jeweiligen Versorgungsstrang vorgegeben hat. Die Silberstift-Fraktion wird sicher schon nervös zucken.

Einer der Shunts liegt übrigens auf der Rückseite der Platine. Die Karte verfügt nur über ein Single-BIOS. Schade, aber man kann nun mal nicht alles haben. Somit suchen wir auch nach dem Umschalter vergeblich. Es gibt logischerweise keinen.

Damit hätten wir das Wichtigste zur Platine der GeForce RTX 2080 Ti FE erst einmal abgehandelt.

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

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

Folge Igor auf:
YouTube   Facebook    Instagram Twitter