Des soucis de fréquence sur votre RTX 3080 ? Peut-être un coup des condensateurs ! (mais pas que)

Sur plusieurs réseaux sociaux ou forums, des commentaires des premiers propriétaires de RTX 3080 ont commencé à parler de différents soucis liés à la fréquence maximale de certaines cartes customs. En effet, certaines cartes deviennent instables, voire se coupent autour des 2 GHz, ce qui n'est pas difficile à obtenir avec ce GPU vu les refroidisseurs employés. Mais parfois, l'origine du problème d'overclocking ne provient pas forcément du refroidissement, mais de l'électronique employée. Et c'est la théorie avancée par Igor Wallosek, en vérifiant comment sont filtrées les tensions d'alimentation.

Après une vérification de la BOM - liste des composants à utiliser sur le PCB - du circuit de référence, il est possible de voir que le filtrage des hautes fréquences sur les tensions d'alimentation NVVDD et MSVDD est assuré par un lot de 6 emplacements de condensateurs au dos du GPU. Mais la technologie n'a pas forcément été spécifiée, et selon les attentes de chaque fabricant, il est possible de soit monter un condensateur unique - des électrolytiques au tantale ou à l'aluminium - soit de mettre un ensemble de condensateurs céramiques dit MLCC.

Nous pouvons voir que nous avons deux extrêmes, avec ASUS qui opte pour du 100 % MLCC alors que GIGABYTE reste sur de l'électrolytique pour le filtrage de NVVDD. MSI a plutôt choisi un compromis, ce qui semble être la solution la plus judicieuse.

Quel est le souci derrière tout ça ? Tout simplement que chaque technologie à ses avantages et inconvénients, surtout à haute fréquence. En effet, les condensateurs électrolytiques sont adaptés au filtrage des fréquences basses à gérer les grands pics de courant, mais leur impédance n'est pas stable sur les hautes fréquences sur les modèles standards. De ce fait, ils peuvent mal filtrer ces perturbations, alors que les condensateurs MLCC sont plus adaptés à cette tâche, mais sont plus chers dans la conception globale, car ils demandent plus de composants, leur capacité étant souvent plus limitée que les autre condensateurs. Et le souci, c'est que chaque fabricant a choisi sa solution, parfois en se fixant sur les coûts, parfois en cherchant la meilleure stabilité.

Implantation des composants sur le circuit de référence de NVIDIA, qui montre que le choix est laissé entre les différentes technologies de condensateurs.

Attention cependant, la technologie n'explique pas tout, et les choix de production ne sont pas toujours mauvais. En effet, il existe des disparités fortes au niveau de la qualité entre chaque type de condensateurs, et il existe par exemple des références électrolytiques de bonne qualité, même sur des fréquences élevées. De plus, il n'est pas nécessaire de dépasser 2 blocs de condensateurs MLCC, et un mélange des technologies est souvent plus bénéfique que de rester sur un type précis. Cela permet de profiter des avantages de chacun, un choix adopté par quelques fabricants et sur les Founders Edition de NVIDIA.

Pour l'origine de ces hautes fréquences, elles sont issues des variations du courant utilisé par le GPU en fonction de la fréquence d'horloge, ainsi que des résidus d'oscillation générés par les VRM. Si dans son régime standard, le GPU arrive à fonctionner sans souci malgré la présence de ces perturbations, celles-ci deviennent préoccupantes lorsque nous appliquons un OC. Ces pics de consommation nous les avons observés et reportés dans nos tests de cartes custom. Ainsi, c'est bien la conjonction des deux éléments qui soit l'explication la plus probable aux problèmes relevés, un phénomène qui permet de montrer qu'au-delà du refroidisseur, les fabricants doivent opter aussi pour la conception d'un PCB de qualité sur les cartes graphiques, sans quoi cela peut vous brider à l'avenir. (source : Igor's Lab ; réserves : CDH)