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大份双层馅饼--Quadro FX4500X2简拆

2022-07-24 14:31 作者:怪人煲  | 我要投稿


    这是7900GTX Duo(7900GX2)孪生姐妹,世界上最早支持四路SLI的NV显卡之一。相比之下,7900GTX Duo作为游戏用显卡阉割了上层PCB的两个DVI接口和Sync同步接口,用于限制游戏显卡的专业拓展能力。此外虽然其定于专业卡,但是并没有对核心与显存降频,也就是说在能提供额外加成的专业与拓展性能之外,还可以提供几乎一致的游戏体验。

    众所周知老黄早期旗舰双芯显卡,都是采用双PCB设计,但其中结构也并不完全相同。其一就是类似此卡的双PCB叠加,垂直堆叠但并不共享散热器;其二则是类似于9800GX2、GTX295那样的夹心饼干设计,两块PCB正面朝里,然后在中间放上一体型散热由两个核心共享。

    这种设计最后出现在Quadro FX4700 X2上,也就是G92核心的双核心专业卡上。与这张卡的马甲情况不同,G92双芯卡9800GX2与FX4700X2的两者区别非常大:不仅版型散热器不同导致互不通用,显存配置也有差别(分别是每个核心1GB、512MB),供电方案也完全不同(primarion与Volterra)。老黄刀法日益增进了属于是。

下PCB开窗来帮助进气

     还想吐槽一点这种设计的好与坏:好的方面则是这种卡哪怕完全不懂电路也有机会自行修理--两个坏卡,只要坏的不是同一处,就有机会用两个PCB去拼一个好的双芯卡出来,类似于堆积木;坏的方面也是这种版型大幅限制了散热能力,只能用单槽散热而且内部核心散热困难要依赖PCB开窗来辅助进气,完全满足不了后期越来越高功耗的核心散热器需求同时显卡制造成本也比较高。

     在拆开周围固定的钢板与螺丝支架之后,可以看到双PCB之间依赖硬桥进行与通信。较长的硬桥是PCI-E X16的通信桥,直连旁边的BR03桥接芯片;后面较短的则是SLI通信桥,用于两个PCB中的核心之间通信。除此之外PCB常规位置上还有一个SLI接口,用于和其他FX4500X2通信组成四路SLI。

    在7950GX2中简化了该设计,使用单桥就可以完成PCIE与SLI通信。

   单槽散热设计主体为铸铝,散热鳍片与铜底镀镍,其中穿插着一根扁平的热管。另外这个风扇是NVIDIA公版卡中非常少见的发光风扇,自带绿色LED,晚上运行起来悠悠绿光配合透明的散热外壳点缀恰到好处。FX4500X2整卡满载功率大约在120W附近,甚至还没现在的随便一张中端显卡高,因此这样的单薄散热也能满足核心散热需求。


下层PCB全貌
下层P278修订A02
上层P378修订A03

     双PCB构造,但两者并不完全一致。底下是用的是代号为P278的PCB,上层则是P378,PCB均由健鼎代工,产期2006年20周。因为两块PCB大部分大致是相同的,这次主要来聊聊下层的P278。

G71-F F是核心速度设定档Fast

     虽然显卡的名称是FX4500X2,但并不是真正意义上的FX4500X2。单芯的FX4500使用的是110nm工艺的G70核心,类似于7800GTX且功耗较高;FX4500X2用的是新90nm工艺下的G71核心,发热更小高频能力也更强,因此这卡更像是FX5500 "X2"。

   90nm核心的G71核心面积只有196平方毫米2.78亿晶体管,相比110nm工艺下333平方毫米3.02亿晶体管的G70核心面积缩小了不少。虽然缩减了晶体管数量但主要单元规格仍与G70保持一致仍然是24条管线设计。加上90nm工艺对频率的大幅度提升,性能提升依旧明显。此外G71与G70核心是pin2pin设计,兼容只是配置电阻不同。

   八颗GDDR3显存组成256bit/512MB规格,实际运行频率600M(1.2Gbps)。

     老黄自家的BR03桥接芯片,48条PCIE通道,从PCB走线可以明显看到16x进两路16x出分给两个核心完整X16通道。

    之前的HSI与BR02桥接芯片主要是顾及AGP与PCIE的转换,BR03开始则是PCIE的天下,专职服务于PCIE桥接功能。而且从这代Geforce 7的公版双芯卡开始才能真正意义上的算作通用双芯卡,Geforce 6时代双芯6600GT、6800并没有使用桥接芯片而是把PCIE x16走线直接分两半儿变两X8给两核心使用。这么做会导致这种双芯卡有严重的兼容性问题,在不支持完美拆分通道的新主板上会出现点不亮或者只能使用单核心的情况,比如我之前使用的丽台PX6600 Duo搭配现代主板就出现了兼容问题导致只能单核心使用,而FX4500X2在相同现代的X79上则可以完美双卡四芯互联。

   单块PCB的供电由三块供电管理芯片组成:左侧VT1105MF数字芯片负责核心NVVDD的两相供电,中间的isl6534CRZ则是负责核心的外围供电(F3V3与A2V5,也就是3.3与2.5V),右边的isl6549CRZ则是负责显存FBVDDQ与LDO的PEXVDD 1.2V供电。

   核心由两颗CSP封装的VT1105S与主控VT1105M组成,数字供电一共两相,每颗25A。G71核心工作的电压电流在1.2V 30-45A之间,满足正常工作没有问题。

   还有一件特别奇葩的事:并不是每块FX4500X2都是两相,有些商家展示的图可能由于是ES原因是三相完整版。对于花两万多元买张卡却有货不对板的骚操作放到现在估计消费者要吵上天,只是以前的那个年代消费者大多不怎么关注显卡供电,更何况这卡大多是公司购买或者随OEM整机出售。

   F3V3与A2V5由AO4422与AO4446以及英飞凌F7313双N MOS组成两相,由背面的isl6534CRZ单独控制。下方一颗D-PAK封装的AOD420稳压器则是PEX_VDD的LDO供电。

    显存供电由英飞凌BSC053N03S(73A 5.5mΩ)与032N03S(100A 3.2mΩ)组成上下桥,背面isl6549CRZ控制。

    显存供电FBVDDQ和PEXVDD_LDO的基准电压Vref都是0.8V,依赖外围上下(Rtop/Rbot)电阻的比值来确定输出电压。PEXVDD_LDO是1.2V = 0.8V * (1 + 1K/2K),显存则是FBVDDQ = 0.8V * (1 + 1.50K/1K) = 2.0V(取决于显存型号配置不同也可能是1.8V电压的配置)。

     输出滤波都是那个年代N卡公版精华老三样:三洋OSCON SVP固态+松下钽电容搭配MLCC,非常旧又好的配方。但在7950GX2中大幅简化了上述三个部分的设计,成本更低并且只需要单个6Pin供电即可正常使用,显卡长度也大幅度缩短(305mm→229mm)。

    上层P378 PCB因为离心扇可以在正面直接吸入空气散热,因此不需要在PCB额外开窗。其它方面与下层的P278差不太多,7900GX2阉割了上层PCB的两个DVI接口用于限制视频输出能力。

    本来这次有四卡跑分测试和信息图,还有风扇LED的示意图,可惜测试资料的硬盘GG之后没有恢复成功比较可惜。不过那个时代的四路实用性不高,优化最好的还得是跑分软件。

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