公版GeForce GTX 680显卡供电模块改造

改造注意事项

改造显卡的供电模块，并非是一件轻松的事情，在改造之前需要做大量的准备工作，同时需要备齐各种工具，还要求DIYer具备不错的动手能力。下面我们来看看，改造GTX 680供电模块都有哪些注意事项和难点。

前文已经提到了，公版GTX 680的PCB上留有一相供电元件的位置。笔者通过查询核心供电PWM主控芯片Richtek RT8802A的技术手册发现，这是一个在2～5相可自由配置的PWM主控芯片。配置的方法很简单，只要把不用的几相输出通过一个电阻上拉（行话，意为连接到）到电源电位就可以了（图2）。PWM主控芯片可以支持5相供电的设计，使得笔者准备将原本为4相核心供电设计的公版GTX 680改造为5相供电的构思具备了理论支持。

改造的难点

改造公版GTX 680供电模块的难点主要是笔者并没有P2002型PCB的原理图和Layout图，因此这剩余一相供电电路到底需要多少个元器件？每个元器件的参数是怎样的？这些笔者都不得而知。

一、首先，需要仔细研究PWM主控芯片RT8802A的技术手册（尤其是技术手册提供的参考电路图，图2）。从图2上，我们能够大概了解供电模块的组成和工作原理：

1.主控发出PWM信号2.MOSFET驱动芯片把PWM信号转换成上下桥栅极所需的控制信号

3.上下桥在控制信号的指引下轮流进行开关

4.通过输出电感和电容的滤波后得到了GPU所需的电压

5.通过两路信号ISP*和ISN*（每相供电都有ISN和ISP信号，分别是ISN1～ISN5和ISN1～ISN5，*是通配符，表示ISN1～ISN5和ISN1～ISN5）把各相输出电流的大小反馈给PWM主控芯片，以供各相电流平衡以及过电流保护机制的运作。

二、其次，要找到所缺的元器件。事实上，这几相供电模块在布局上几乎是一致的，因此可以直接对比找出大部分缺失的元器件。但是这还不够，事实上市售不少GTX 680显卡都采用了完整的5相供电的P2002型PCB，这才是好的参考。通过与映众GTX 680冰龙黑金版进行仔细地对比，笔者找到了所有缺失的元件，同时也发现了需要拆除的那个上拉电阻所在的位置(图3、4、5)。

三、后，贴片封装尺寸大于等于0805（0805是贴片原件的标准封装名称，表示0.08×0.05英尺）的电阻上面都有标签，能识别出其阻值。而小于0805的电阻和陶瓷贴片电容上面是没有任何标志的，因此唯一的办法就是把这些电阻、电容都焊下来，一个个的测量。虽然这种方法有一定误差，不过阻值和容值都是有标准的，我们只要按照接近的标值来寻找即可。比如我们量出某电阻的电阻值为2.48k，通过简单的查找就能发现其实所需的是2.49k的电阻。

此外，电容的耐压值也是一个非常关键的参数。电容参数中的电压不表示工作电压，指的是耐压，耐压值一定要高于工作电压是选择电容的一个标准。我们可以以电感的输出端为分界，之前的电路用到的是12v电源，因此耐压值通常要选16v或者25v的产品。而在之后我们就得到了GPU的核心电压，大概是1.2v左右，因此耐压值在2.5v～6.3v的产品通常就足够使用了。

至此，笔者搜集齐了所有需要的元器件及相关参数，再结合（图2）上的信息并使用万用表在PCB上进行一定的连接关系测量，得出了公版GTX 680显卡供电电路的原理图（图6）。表1是本次改造所需要的所有元器件清单，由于这些贴片电阻、电容实在是太小了，一般都会50甚至100个以上起售。不过不用担心，100个的价格也就3～5元钱而已。相对比较麻烦的是MOSFET、MOSFET驱动芯片和电感比较难找，而且价格相对来要贵一些。总计下来改造所需的成本在100元左右。

动手实战改造GTX 680

经过之前一系列的准备工作，现在就可以开始进行公版GTX 680的改造了。首先把R2这个上拉电阻取下来，接着分区域把小的贴片元件焊在PCB上。这里有一个小技巧，对于紧密排列在一起的元器件，应该遵循由小到大的原则。因为如果把体积大的元器件先焊上去了，那么在焊小元器件的时候操作空间就可能会受到影响。

按照这个原则，笔者成功地对15个小电阻、电容进行了焊接。接下来开启热风枪，把MOSFET驱动芯片和MOSFET吹上去，然后再适当地吹一下刚才焊上去的15个元器件，这样可以让焊点上的焊锡更均匀一些，避免虚焊。后，再次打开电烙铁，把电感和加强核心、显存供电的9个大容量聚合物电容焊上去，焊接的工作就算完成了（图8）。接下来就是检查过程了，首先测量一下供电回路的电阻，4.8欧（核心）/125.4欧（显存）的阻值和改造前是基本一致的（图9），再结合万用表和放大镜仔细对其他焊点进行详细的检查，排除虚焊和短路的情况。

至此，所有焊接工作完成。在开机前，笔者为了预防突发情况，将所有硬盘的电源线拔下，内存也仅留下一条，构成简易系统。而且随时准备好切断电源。开机大约3秒钟后，显示器亮了，没有出现异常情况，而后接驳硬盘也顺利进入了系统。不过这并不能完全证明改造成功了，只能说明改造并没有破坏这块显卡。因为还需要使用示波器测量一下补上的这相供电模块的工作状态是否正常。由（图10）可以看到，MOSFET驱动芯片的输出端有了明显的PWM信号，此时，笔者可以正式宣布改造成功！

性能测试

改造后的公版GTX 680的性能究竟如何呢？笔者将从稳定性、温度、超频性能方面来进行测试。首先是温度和稳定性，笔者不断重复运行《Fracry2》benchmark进行25分钟的拷机测试，改
造后的公版GTX 680显卡顺利通过测试。同时，在满载状态时，笔者使用红外线测温枪测量了一下供电模块5个点的温度，发现比改造之前要低了不少（图11），平均温度下降了9.6℃。这说明在增加了一相供电模块后，公版GTX 680显卡的供电模块的发热量开始减少。测试结果和本文开篇关于具备5相核心供电的公版GTX 680的供电模块的温度要明显比具备4相核心供电的公版GTX 680低的理论分析结果不谋而合。

在超频性能方面，得益于增加了一相供电模块以及9颗330uF聚合物电容，改造后的公版GTX 680的超频极限得到了提高。改造前这块GTX 680能在1.21v的核心电压下以1319MHz/7288MHz的频率完成3DMark 11的测试，取得X 3961的分数。而在改造后，这块显卡能以1345MHz/7406MHz的频率取得X4099的高分（图12）。通过查询HWBOT网站的数据，这个分数在所有公版GTX 680（搭配原装风冷散热器）中是高的，可以说本次改造非常的成功。

改造供电设计，提升显卡超频能力

总的来看，本次改造有以下几个难点:1.要具备一定的电路知识，并根据相关资料绘制缺失的那一相供电系统的原理图，从而为后面的改造提供理论支持；2.要具备一定的焊接能力，可能一些玩家有焊接元器件的经历，但像本次改造过程中焊接数十个体积大小不一的元器件是需要一定的经验的；3.处理突发事故的能力，毕竟在焊接过程中可能出现这样那样的问题，这需要较强的电路专业知识和D I Y能力。因此改造有风险，玩家需谨慎！毕竟由于改造显卡造成的显卡损坏，厂商是不予提供质保服务的。

当然，改造后的公版GTX 680在各方面是令人满意的，在超频、温度方面的表现都可圈可点。另外，公版GTX 680显卡的PWM主控芯片本身就支持5相核心供电，且PCB上也留出了一相供电元件的位置，这是笔者能够改造公版GTX 68 0供电系统的根本原因。本文介绍的供电模块改造方法不仅适用于公版GTX 680，同样也适用于其他预留了空焊位的产品。比如公版HD 7850，其使用的PCB和公版HD 7870完全一样，仅仅是缩减了一相核心供电模块。并且由于这款产品采用了集成上下桥和MOSF ET驱动的整合芯片，所需要焊接的元器件比改造公版GTX 680显卡时要少很多（图13）。