что такое отвал чипа видеокарты

Ремонт видеокарты с отвалом чипа

Введение

Многие из нас слышали о такой проблеме, как отвал чипа на видеокарте. Это явление сопровождается полным или частичным отсутствием изображения, артефактами как в ОС, так и в BIOS. Недавно эта беда постигла и мой старенький уже «небоевой» компьютер, который ныне служит мне «телевизором». В процессе обрядов некромантии и колдовства над трупиком видеокарты родилась идея статьи.

Просторы интернета полнятся различными версиями о том, что делать и как починить, но я не хочу оспаривать или разрушать мифы. Я лишь собрал суммарную информацию для себя и теперь хочу поделиться своими выводами на тему «что же такое „отвал чипа видеокарты“» и рассказать, какие процессы происходят, почему и что делать, если эта неприятная ситуация уже случилась.

Версии произошедшего

Собственно, столкнувшись с этой проблемой, многие, отказываясь признавать худшее, сперва подождут в надежде на чудо и «перегрев». Но когда придет фаза признания проблемы, подкрепляемой такой безрадостной картиной, волей неволей в поисках средства ищешь причину. Основные версии заключаются в изменении технологического процесса изготовления видеокарт/чипов для видеокарт производителем. Далее идут уже скорее следствия из этого, сводящиеся примерно к следующему: в связи с частым и значительным перепадом температур припой в некоторых местах соединения теряет контакт с площадкой и вся система перестает правильно функционировать. Ремонт данной проблемы предполагает замену припоя, что требует крайне дорогого паяльного оборудования и навыков.

Устройство чипа

Для начала хотелось бы показать, как выглядит схема крепления чипа к плате и подложке. Вот схематичное изображение стандартного BGA чипа видеокарты:

Как мы видим, посадочное место под чип не единственное «узкое место», где пролегает контакт между кристаллом и основной платой.

Вот так это выглядит «вживую»:

На мой взгляд, сказать точно на каком из этих «уровней» произошла отпайка шарика припоя практически невозможно, ведь даже сняв кристалл с подложки рассмотреть проблему в микроскопических точках припоя на кристалле без микроскопа вряд ли получится. Конечно, есть и другие причины выхода из строя видеокарты, но эта проблема, пожалуй, самая распространенная. Итак, что же предлагают нам предпринять для восстановления работоспособности карточки?

Ремонт

Любой сервисный центр скорее всего предложит замену шариков припоя между подложкой и платой видеокарты, так называемый «реболл» используя для этого трафарет специальные шарики и инфракрасную паяльную станцию:

Равномерно прогревая чип и, наверняка устранив проблему контактов, где это возможно, мы действительно получим неплохой результат, который к сожалению, не даст нам гарантий на длительную работоспособность карточки, если проблема находилась «этажем» выше, между кристаллом и подложкой, да ещё и за круглую сумму. Осознавая положение вещей я решился на просто-равномерный-прогрев, без «реболла», дома и за бесплатно.

Ремонт

Размышляя над тем, как осуществить прогрев равномерно и максимально обезопасив детали, я решил отказаться от идеи с духовкой, которую, тем не менее, успешно используют другие товарищи. Для себя я выбрал вариант с утюгом. Сам видеочип оказался в алюминиевом корпусе, но я решил, что проложить его фольгой всё равно не будет лишним. Собственно, ниже я прилагаю фотоотчет с комментариями по временным промежуткам и результатом:

Разогрев я начал сразу и до среднего деления ориентируясь по сомнительному диску где мутно указывалась «шерсть». Не поленившись достать термопару я замерил что-то около 140 градусов. К сожалению фото замеров не прилагаю. В таком виде я продержал утюг на плате не больше 10 минут после чего выкрутил температуру на максимум

200 градусов, и оставил так минут на 15.

Должен заметить, что хороший прогрев происходит и за счёт очень длительного остывания утюга, температура падает медленно, что позволяет как следует прогреть все элементы посадки чипа и аккуратно без резких перепадов остудить его после «прожарки». Вытащив вилку утюга из розетки, я оставил конструкцию в таком виде остывать почти на 40 минут. Затем, закрутив обратно всю мишуру из радиатора вентилятора, элементов крепежа и прочей чепухи, я побежал проверять результат воскрешения:

К сожалению, фотоотчет мог бы быть более полным, но я не планировал писать эту статью на тот момент, и пользуюсь тем материалом, что оказался доступен.

Заключение

В конце хочу добавить, что этим же способом сразу же была реанимирована и вторая видеокарта, что подтвердило работоспособность этого метода воскрешения видеокарт. Основываясь на собранной информации, я склоняюсь к мысли, что данный «ремонт» не способен полностью спасти мою видеокарту и в ближайшее время (месяц-два) ситуация повторится. Повторные прогревы, как показывает чужая практика, менее эффективны, если и помогают — то на всё меньшие сроки.

Статья была написана в познавательных целях и не претендует на истину в последней инстанции, здесь лишь мои выкладки и мысли на тему данной проблемы.

Источник

Что такое «отвал видеокарты». Простыми словами

Всем привет, дорогие друзья. Рад вас видеть! Сегодня расскажу про очень частое словосочетание, которое в среде компьютерщиков звучит чуть ли не как приговор: отвал. Отвал бывает разный, поэтому сегодня я расскажу: что такое отвал, как и почему это происходит, как его не допустить, что делать, если все-таки он вас постиг, а также как его «распознать». Начнем!

Отвал видеочипа

Такая вот веселая картинка, в принципе, уже передает всю суть

Из-за чего происходит отвал?

Также печально известны серии GeForce GTX 2, 4 и 5. Проблем с припоем там не было, как и с компаундом, зато светлые головы накрыли горячие чипы теплораспределительными крышками, под которыми была термопаста. Как говорится, занавес.

Так выглядит теплораспределительная крышка на GTX 580

Закрепим

Основных причин у отвала видеокарты три:

Работа в неблагоприятных температурных условиях (>85 градусов) с последующим быстрым охлаждением.

Постоянная высокая температура работы ведет к повышению энергопотребления чипа карты, и, как следствие, токи, которые протекают через шарики, значительно увеличиваются (практическую часть можете посмотреть у нитроксенуса или на моем ютуб-канале, как только я его начну вести). Повышение токов ведет к увеличению нагрева шариков и, как следствие, к их быстрейшему разрушению.

Распознаем отвал чипа или памяти

Вот примерно такие «артефакты» вы увидите, если чип вашей видеокарты отвалится

Однако карта может не настолько явно демонстрировать свой недуг. Тогда о том, что что-то не так, вам скажет ошибка с кодом 43 в диспетчере устройств Windows, «барахлящие», постоянно слетающие и не «хотящие» работать драйвера, то есть как только вы дадите нагрузку на ГП или память, вам выскочит ошибка, мол «драйвер все, умер». Иногда такие проблемы бывают из-за самой Windows или драйверов, поэтому перепроверить такую неполадку надо несколько раз.

Как избежать отвала?

Интересно, как долго в таком температурном режим живут видеокарты

Что делать, если вашу видеокарту постиг отвал?

В общем-то говоря, идти за новой видеокартой. Это в идеале, потому что вряд ли вам понравится то, что я дальше скажу. А скажу я то, что если вы решили ремонтировать старую карту, есть всего два пути: прогрев и реболлинг.

Если шарики повреждены, значит, в теории, можно просто заново «пропаять» карту, то есть залить под ГП или память флюс, после чего нагреть чип до температуры плавления свинцовых шариков. Под действием температуры, шарики вновь расплавятся, а контакт между шариками и платой возобновится.

Для приготовления видеокарты в собственном соку выставляем температуру плавления припоя конкретно вашей серии карт (для каждой надо уточнять)

Процедура реболлинга подразумевает снятие чипа с карты, зачистку контактных площадок, после чего чип запаивается обратно на новые шары. И вот в таком случае, видеокарта будет работать довольно долго, ибо если все сделано по технологии, получится примерно тот же контакт, с которым карта уехала из магазина к вам домой.

Очищенное и подготовленное к пайке чипа посадочное место. Красота!

Однако для того, чтобы это сделать, вам понадобится паяльная станция с нижним подогревом, трафарет на вашу модель видеокарты, качественные расходники (флюс и шарики). А также неслабое умение обращаться с паяльной станцией, знание технологии и прямота рук. Где такое найти? В хороших сервисных центрах.

Источник

Почему происходит отвал графического процессора и чипов памяти у видеокарты

Содержание

Содержание

Давайте разберемся, почему в последние годы видеокарты часто выходят из строя из-за отвала графического процессора или чипов памяти и как этого избежать. А также затронем важный для многих вопрос — что сильнее изнашивает видеокарту: майнинг или игры?

Наверняка вы видели в интернете фотографии цветных «артефактов» на экране монитора, они появляются, если у видеокарты произошел отвал графического процессора или чипа памяти. «Артефакты» — не единственный признак. Отвал чипов может сопровождаться черным экраном при включении ПК, невозможностью установить драйвера на видеокарту и ошибкой 43 в Windows, указывающей на системные сбои, связанные с графическим адаптером.

Особенно часто проблемы появляются у видеокарт, выпущенных в конце 2000-х годов и позже, а наиболее сильно от отвалов пострадали видеокарты серий Nvidia GeForce семейств 8X00, 2XX, 4XX и 5XX. Многие из этих моделей не дожили до наших времен в рабочем состоянии, часто они продаются на вторичном рынке после кустарного ремонта методом прогрева, но он помогает ненадолго.

GeForce 8800 GTX были рекордсменами по отвалам чипов

Что такое BGA и почему происходит отвал чипов?

Чтобы понять, что такое отвал чипов и по каким причинам он происходит, сначала надо разобраться в способах крепления микросхем к текстолиту видеокарты. В 1990-х годах видеочипы имели совсем немного выводов, для них вполне хватало корпуса DIP (от англ. dual in-line package), выводы которого располагаются по краям микросхемы, или корпусов QFP (от англ. Quad Flat Package), где выводы были с четырех сторон.

Даже таким сложным видеочипам 1990-х годов, как 3dfx Voodoo II, хватало корпусов QFP

В 2000-х годах сложность графических процессоров и их энергопотребление начали быстро расти, количество выводов достигло сотен штук и более, что сделало невозможным их исполнение в корпусах QFP. Выходом стал тип корпуса микросхем BGA (от англ. Ball grid array — «массив шариков»), в котором контакт обеспечивается с помощью шариков припоя, расположенных с обратной стороны микросхемы. Росло количество выводов и у микросхем видеопамяти, которая после недолгого существования в корпусах TSOP (от англ. Thin Small-Outline Package), тоже перешла в корпуса BGA.

Видеочип GeForce 4 Ti 4200 уже использует корпус BGA, а видеопамять пока еще обходится корпусом TSOP

BGA решил проблему миниатюризации чипов с большим количеством выводов, но в отличие от корпусов DIP, QFP и TSOP, выводы чипа в виде шариков припоя не являются гибкими. При многократном сильном нагреве с последующим резким остыванием в них возникают микротрещины и окислы, постепенно приводящие к так называемому «отвалу» чипа, когда один или несколько шариков теряют контакт.

Контакт шариков может нарушиться и при физическом воздействии на текстолит или чип, например, при неаккуратной установке видеокарты в ПК. А также при демонтаже ее системы охлаждения, провисании в слоте под собственным весом или при сильной и продолжительной вибрации.

Из-за этого корпуса чипов BGA считаются ненадежными и редко применяются в тех отраслях электроники, где требуется безотказная работа, несмотря на перепады температур или вибрации, например, в военной технике или авиастроении. Ситуация с ненадежностью корпусов BGA усугубилась во второй половине 2000-х годов, когда при изготовлении бытовой электроники и видеокарт в частности, производители окончательно перешли на применение экологичных бессвинцовых припоев.

Бессвинцовые припои отличаются более высокой температурой плавления и более высокой твердостью получающихся шариков, используемых в качестве контактов чипа. Если более мягкий припой с содержанием свинца обеспечивал некоторую пластичность пайки, то с бессвинцовыми припоями контакты BGA-чипов стали еще больше подвержены как механическим, так и термическим повреждениям.

В те годы на форумах активно шли дискуссии пользователей, занимающихся ремонтом электроники. Они предполагали, что с помощью бессвинцовых припоев производители в первую очередь решили вопрос запланированного устаревания устройств. Что неудивительно, ведь после видеокарт и материнских плат 1990-х годов, работающих по 5-10 лет, пользователи начали сталкиваться с отвалами чипов уже через пару-тройку лет работы устройства.

Можно ли отремонтировать отвал чипов?

Отвалы чипов дали целое направление кустарному способу ремонта, который называли «прогрев» или «прожарка»: пользователи нагревали видеокарту разными способами — от духовки и утюга до строительного фена. Обычно такой «ремонт» помогал, но очень ненадолго. Уже через пару месяцев пользователь опять сталкивался с отвалом чипа и артефактами видеокарты.

Дело в том, что шарики припоя расположены не только под подложкой чипа, которой он крепится к текстолиту видеокарты, но и между чипом и подложкой, где их размер намного меньше. И чаще всего отвал и нарушение контактов шариков припоя происходили именно между чипом и подложкой.

Опытные мастера, занимающиеся ремонтом компьютерной техники, могут починить отвал между текстолитом видеокарты и подложкой чипа, сделав так называемый «реболл» — шарики припоя заменяют на новые с помощью специальных трафаретов и последующей пайки.

Но отвал шариков между подложкой и чипом практически неремонтопригоден. В этом случае поможет только пересадка рабочего чипа, например, с видеокарты «донора». Ремонт отвала чипа видеопамяти тоже производится с помощью «реболла» с использованием рабочего чипа.

Что вызывает отвал чипов при обычном использовании видеокарты?

Давайте представим обычный сценарий использования игровой видеокарты. При включении ПК графический процессор видеокарты разогревается с комнатных 20-25 градусов до 35-45 градусов в режиме простоя. В случае использования функции «FAN STOP», которую в наше время все чаще применяют производители, видеокарта в простое может разогреваться и до 50-60 градусов. Это зависит от качества ее системы охлаждения и эффективности вентиляции в корпусе.

«FAN STOP» не только снижает шум и износ вентиляторов, но и уменьшает количество пыли на видеокарте

При запуске игры температура видеопроцессора обычно поднимается до 65-85 градусов — опять же в зависимости от эффективности охлаждения видеокарты и корпуса ПК. Но температура постоянно скачет при снижении нагрузки на видеокарту, например, при входе в инвентарь, загрузке уровня или проигрывании кат-сцены.

То есть на шарики припоя BGA-чипа постоянно действует перепад температур, вызывающий их расширение и сжатие. А при частом свертывании игры в трей и развертывании ее обратно перепады температуры могут составить и до 40-50 градусов, что еще сильнее бьет по шарикам припоя. За несколько часов игры может быть несколько сотен подобных циклов нагрева и остывания.

Почему чипы видеопамяти уязвимы для отвала?

Указанные выше температуры нормальны для видеопроцессора, их мы обычно видим в мониторинге таких программ, как MSI Afterburner или HWiNFO. А вот температуру чипов видеопамяти зачастую не мониторят на видеокартах бюджетного и среднего сегмента, хотя их нагрев может достигать гораздо более высоких значений, чем у видеопроцессора.

Ситуацию усугубляет то, что производители часто не уделяют охлаждению видеопамяти должного внимания, сосредотачиваясь на охлаждении видеопроцессора. В результате мы получаем видеокарту с холодным видеопроцессором, нуждающимся в небольшом потоке воздуха для охлаждения, но с видеопамятью, которой этого потока для должного охлаждения не хватает.

Яркий пример таких видеокарт — ASUS GeForce GTX 1060 Strix с массивной и избыточной СО на видеочипе, и маленькой пластиной, которая должна охлаждать видеопамять, но даже не накрывает все чипы.

Тем не менее, дорогая видеокарта с массивной системой охлаждения, в которой охлаждаются и чипы памяти — еще не гарантия низких температур. Очень высокие температуры чипов видеопамяти GDDR6X были зафиксированы пользователями на видеокартах GeForce RTX 3080 и RTX 3090. Температуры доходят до 102 градусов в играх, и до 110 при майнинге Ethereum, а при превышении рабочей температуры памяти в 100 градусов уже начинается троттлинг со сбросом частот.

Почему майнинг считается более безопасным в плане отвала чипов видеокарты?

В отличие от скачущей игровой нагрузки, в майнинге видеокарты круглосуточно работают при практически одинаковых нагрузках и температурах. Это более щадящие условия для шариков припоя на чипах BGA. Температуры видеокарт в открытых фермах обычно ниже, чем в игровых ПК, а дополнительным фактором их снижения является частое использование майнерами андервольта для экономии электроэнергии.

Но не стоит думать, что после пары лет майнинга видеокарта будет как новенькая. После длительного майнинга обычным делом для видеокарт является износ вентиляторов СО, а также деградация чипов памяти за счет эффекта электромиграции.

Как продлить жизнь видеокарте и минимизировать риск отвала чипов?

Видеокарты в наше время стали настоящим сокровищем, очень важно позаботиться о комфортных условиях работы для них. Чтобы минимизировать риск отвала чипов, надо в первую очередь уменьшить перепад температур между состоянием простоя видеокарты и режимом максимальной нагрузки в играх. Добиться этого можно несколькими способами, одним из них является ручная настройка работы вентиляторов, например, через утилиту MSI Afterburner.

Но даже видеокарта с качественной системой охлаждения может перегреваться в тесном корпусе с плохой вентиляцией. Оптимальным выбором на сегодня являются корпуса с двумя-тремя вентиляторами на вдув и на выдув. Такое количество вентиляторов создаст отличную продуваемость в корпусе и сохранит комфортный уровень шума при установке малооборотистых вентиляторов.

В отличие от остальных комплектующих, цены на корпуса за последний год практически не росли: хорошую в плане вентиляции модель можно купить по цене от 3000-4000 рублей.

Очень важно регулярно чистить видеокарту от пыли, желательно использовать корпус с качественными съемными пылевыми фильтрами — тогда запыление комплектующих внутри будет минимальным. Это поможет соблюсти нормальный температурный режим.

Очень легко повредить видеокарту при установке или извлечении из ПК. Начинающим пользователям надо совершать эти манипуляции крайне осторожно и при хорошем освещении. Недопустимо применять чрезмерную силу или надавливать только на систему охлаждения — это вызовет перекос видеокарты.

Массивные и длинные видеокарты могут провисать под своим весом, что чревато изгибом текстолита и может вызвать отвал чипов. В этом случае помогут специальные подставки под видеокарту, принимающие на себя ее вес.

Выводы

Может показаться, что видеокарты очень ненадежны и отвал чипов со временем неминуем, однако на практике все не так однозначно и сильно зависит от серии видеокарт и каждого конкретного случая. Если такие серии видеокарт, как Nvidia 8X00, были рекордсменами по отвалам, то их конкуренты, довольно горячие ATI Radeon HD 48X0, оказались гораздо более надежными.

Довольно редко отвалы чипов встречаются в поколении видеокарт Nvidia Pascal, которые существуют на рынке уже пять лет и пережили майнинг-бум 2017-2018 годов. Дополнительно подстраховаться от отвала чипов можно, выбрав видеокарту с хорошей системой охлаждения и приличным сроком гарантии, а затем обеспечить ей комфортные условия работы.

Источник