Cavi brutti Nvida 4090

 

Leggo l’ennesima notizia della scheda grafica del ciuffolo di marcaccia che ha fuso in quantita' industriali.

Parlo della RTX 4090 4080 e simili di Nvidia che si racconta ormai da anni che bruciano, prima meno e poi ancora nonostante le modifiche... inutili

Sinceramente mi chiedo cosa caspita ci vuole a cambiare il maledetto connettore e cavi.
Il problema, ovvio, e' che un cavo serio COSTA ed e' INGOMBRANTE.
Alla fine, vedremo, sono i problemi similari all'auto elettrica.

Come si dimensiona un cavo e un connettore?

La prima cosa da fare e' pensare che un cavo ha SEMPRE una perdita e la perdita non dipende dall'energia trasportata (Ok, non e' proprio cosi', ma stiamo semplificando) ma dagli AMPERE.

E' il motivo per cui in casa non abbiamo 12V, anche se molti prodotti gradirebbero, ma abbiamo la 230V (e ora non abbiamo più, per risparmiare, 220V) e nelle dorsali arriviamo a 1MV
Infatti se porto 600W a 230V abbiamo 2.6A, ma se lo facciamo a 12V abbiamo 50A che sono una maledetta gatta da pelare.
In pratica abbiamo gli stessi problemi di avere 20KW sulla 380, come dire un bel macchinario industriale, non una lampadina.

Ok, ma io DEVO farlo a 12V per la VGA.
La prima cosa che si vede nei manuali di elettrotecnica e' che come prima cosa ti chiedono il materiale dell'isolamento.
Perché nel trasporto si accettano anche T elevate, ma le plastiche poi vengono cucinate.

La seconda cosa e' che si chiede la T ambiente: avere 20C o 35C di partenza vuol dire essersi gia' fregati dei gradi da sfruttare.

La terza cosa e' la geometria dell'impianto. 
I problemi sono sempre termici e un caso e' un cavo unifilare all'aria che se ne va felice fra un palo e l'altro come in Giappone dove il calore sara' dissipato dalla convezione essendo libero a 360, altro e' un cavo chiuso in canalina ed isolato, e altro ancora con altri cavi nella stessa canalina.
Dissipazioni profondamente diverse che portano a problemi assai diversi di trasporto.

A quel punto si viene dirottati alla tabella conseguente che dati altri parametri ti dice che razza di cavo puoi usare.

giusto per avere un'idea di massima, non la tabella giusta per questi casi ma e' messa per essere comprensibile il problema.

ci sono delle premesse alla tabella: un terreno dissipante, una T ambiente di 20C e una T di arrivo di almeno 70C
Nonostante cio' se hai LO STESSO CONDUTTORE passi da 23A a 19A se ne hai 3.

cosa succede se il salto termico non e' quello ipotizzato di 70-20=50C?
Beh non puoi certo arrivare sulla scheda con 70C, come minimo fondendo lo stagno a 230C basta il minimo errore che hai indebolito qualcosa. Non serve fondere, basta smollare il metallo.

Inoltre a componenti vicini non piacerebbe avere un cavo a 70C che li scalda copiosamente.

Se cio' non bastasse l'ambiente del PC non e' certo fresco, pensate solo d’estate con una bella pompata sulla grafica e processore, sono centinaia di W che devono essere estratti e TUTTO il cavo ne risente conducendo anche la termica.
Quindi non e' raro avere l'interno del PC oltre i 40C.
La tabella uni dice che per 40C la capacita' e' 0.71
.
Ma se pensiamo che non sarebbe il caso si andare oltre i i 50C sarebbe il caso di parlare di uno 0.5 di correzione.
Ovvero quel cavo e' appena passato da 23A a 9A.
Aggiungiamo l'impacchettamento denso per 12 DODICI cavi di alimentazione e capiamo che se ci porti la meta' dei 9A sei un maledetto folle.

Il cavo di medda [TM] e' stato fortemente voluto da Nvidia che vuole portare 600W per i suoi fornetti senza sbattersi e senza pagare soldi per imporre un nuovo standard open.

Quindi hanno preso il cavo molex 

che nasce furbo (non e' un caso che sia piatto, non e' che volevano aumentare gli ingombri) e viene certificato a 11A (T=30C) e come degli stolti (per non dire altro) e ne hanno aumentato la densita' e messo una sarchiaponata di cavi in parallelo.
Uno stolto potrebbe pensare che se questo porta 11A il 12vhpwr della pessima invidia (ho avuto sempre problemi con i prodotti della casa, che caso) avendo 6 volte i cavi 12V puo' portare 66A, ovvero 800W.
Pero' e' falso come una banconota da 13E.

Abbiamo gia' visto che un impaccamento denso porta seco problemi termici.

Inoltre bisogna ricordare che quando e' nato questo connettore in nylon l'interno degli apparecchi raramente supera una certa temperatura, non a caso certificato a 30C, che in un PC degli anni 80 avveniva di rado.
Oggi persino un PC da ufficio ha CPU che superano di slancio i 30C rendendo il case un posto calduccio.

Inoltre se prima bersi gli amperoni capitava, ma non avveniva in maniera continuativa, permettendo ai consumi MEDIAMENTE di essere piu' bassi. In pratica anche ad esagerare non accadeva nulla.

Oggi e' un classicone avere sw che spingono la VGA sempre ai limiti in particolare con le AI. Comincia a non essere piu' un problema di picchi piu' o meno lunghi, diviene un baseload per ORE.
Ricorda un pochino la storia delle reti e le auto elettriche?

Ma non e' finita qui.

Il connettore e' un
connettore di medda [TM]

avrete notato che i connettori migliori sono GROSSI.
I motivi sono molteplici ma si riducono in certezza e superficie.
Un buon connettore ha una GRANDE superficie di contatto e questa e' rivestita da metalli e leghe che massimizzano il contatto evitando sorprese.
I contatti placcati oro, per esempio, sulla carta hanno piu' R di un contatto "nudo". La realta' e' che non ossidandosi o cambiando non introducono modificazioni della struttura che costerebbe molta piu' R.
I rivestimenti migliori, o i metalli migliori, possono essere costosi i difficili da lavorare.

Il diametro del PIN ovviamente aumenta la superficie disponibile.

 non e' che in IEC siano tutti scemi per dire che per portare 16A si debba avere dei pin da 5mm lunghi 37mm, lo si fa per 3 buoni motivi e per lo stesso motivo per il quale il connettore e' bello rigido.
Sono connettori per uso 24/7, non ciccioli

Se non basta abbiamo una cosa grave che viene aggravata dal parallelo dei cavi.

Questi connettori di medda [TM] sono fatti in materiale morbido per far si che i contatti siano autocentranti anche se sono imprecisi, e se li guardate "ballano". Il problema dell'imprecisione e' questo.

quei lamierini debbono portare 10A e non sono neppure in argento.

 buhahaha...

vedete che la superficie di contatto e' farantita solo dall'accomodamento dei pin e dal fatto che si deformino in maniera corretta (e il caldo puo' influire) ed e' una storia molto tirata.

inoltr abbiamo un enorme fenomeno di usura da fretting. E’ una forma di corrosione che avviene sulla superficie di contatto di materiali metallici compressi l'uno sull'altro e soggetti a vibrazioni e scorrimenti di piccola entità.
Ricordiamo che ogni accesione si parte a 20C e si arriva spesso a 70C, basta questo per movimenti enormi
Inoltre, sempre per una questione di deformazione, si puo' ridurre notevolmente la superficie di contatto.

Cosa succede in quel caso?
La prima cosa e' che in area di conduzione le temperture locali salgono, MOLTO, arrivando tranquillamente a rovinare i rivestimenti e renderli piu' scabrosi.

A quel punto si innalza la R da connessione che scalda il connettore drasticamente, peggiorando la situazione, ma fra micromovimenti e alte correnti (dovute anche ad altri pin gia' compromessi) potrebbe iniziare a fare piccoli archi.
A quel punto e' la fine, in pratica e' una saldatrice che ha danneggiato la superficie che oramai ha grosse resistenze che chiedono pegno aumentando la possibilita' dell'arco durante i micromovimenti e da li il disastro termico con centinaia di gradi nel punto di connessione.

Il tutto per aver continuata ad usare connettori degli anni 60 in un ambiente molto caldo con enormi correnti e connessi su piccole calde piste della scheda.

Si puo' risolvere?
Certo, ma cambiando proprio approccio.

PS
Sinceramente pensavo che il problema si manifestasse molto prima di oggi, diciamo 10 anni fa, sono stupito che si sia riusciti ad arrivare ad oggi.
La fortuna aiuta gli stolti