Backfire's V4, V5 5500 und V5 6000 Reparaturen und deren Ursachen

    Ja krass. Was "muss man wohl machen", bis du eine Karte nicht mehr reanimiert bekommst? Die hat ja außer Durchsägen so ziemlich alles gesehen, was sich Elekronik-Sadisten so ausdenken können.. Wahnsinn.

    Echt beeindruckende Arbeit! :respekt:

    LoB

    Manches kann man wirklich nur "sportlich" betrachten - als Hobby. Der wirtschaftliche Aspekt ist dann, wenn es das Eigene ist nicht mehr so relevant. Aber das Dazulernen war wieder mal mehr höchst effektiv. Und natürlich auch die handwerkliche Übung, wodurch man routinierter wird.

    Tweakstone

    Das Traurige daran ist, das die von Dir bezeichneten "Elektroniksadisten" jene sind, die sich selbst und ihre Idee dank des Dunning-Kruger-Effekts für so großartig halten, ihre Hardware so richtig zu behandeln wie sie es tun.

    Und nun bekommt sie DVI - Bericht folgt.

    - Backfire -

    Einfach nur WOW!!!

    Ich habe diesen Beitrag jetzt erst gelesen und muss sagen: Echt mal wieder überragende Arbeit, Backfire !!!

    Du hast mir zwar schon Bescheid gegeben dass die Karte wieder läuft, aber hier mal die Bilder und das wahre Ausmaß der Zerstörung zu sehen ist doch eine andere Hausnummer!

    Wie ich damals schon feststellen musste hat das Wort "irreparabel" bei dir eine andere Bedeutung als bei anderen Menschen. Ich würde es für diese eher mit "zu viel Arbeit als dass ich Bock drauf habe und/ oder du es dir leisten willst oder kannst" übersetzen ;)

    Hervorragende Arbeit mal wieder! Oder wie wir Schwaben zu sagen pflegen: Des hosch guad gmacht! (klingt jetzt nicht über die Maßen lobend, ich weiß. Das liegt daran, dass wir wegen unserer auf dem Ländle immer noch verbreiteten Lebensweise "Ned gschimpft isch globt gnua" eher zurückhaltend mit positiven Äußerungen sind)

    Hochachtungsvoll,

    Wuuki

    - hier könnte Ihre Signatur stehen -

    Backfire Alle Achtung! Dein letzter Beitrag war ja mal wieder absolut Super. Wie immer, Respekt für die krasse detaillierte Arbeit und Mühe um diese Karten wieder ins Leben zu rufen. Ist echt ein reines Kunstwerk.

    Als schon über 30 Jahre leidenschaftlicher Banknoten Sammler, hatte ich mich auch total tot gelacht als ich dein Kommentar sah :)

    "Wer Vodoos backt oder überhitzt, gebackene oder überhitzte sich verschafft und Verkehr bringt wird mit mindestens 2x auf die Fresse bestraft!"

    Ein Satz von der alten DM Zeit von wegen Zuchthaus/Freiheitsstrafe zur Fälschung von Geldscheinen :)

    Absolut Funny! Deine Bilder wie immer sehr cool und die Bericht Erstattung einzigartig. Bin mal gespannt ob dann bald mal eine zerbrochene Karte auch noch repariert wird. Du bekommst ja wirklich alles wieder in den Gang, finde ich echt Klasse.

    Freue mich immer wenn ich deine Arbeit und Kunst sehe, wie ein Krimi!

    Hut ab, Respekt!

    Wieder eine V5 PCI mehr auf dieser Welt, aber:

    Weniger als das zu bejubeln möchte ich hier ich die Ursache für den Ausfall behandeln.

    Was ich bei defekten GPUs festgestellt habe, das der Ausfall nicht selten vom Power Supply verursacht wird. Nicht jedes mal aber doch auffallend oft.

    Diese V5 5500 PCI hatte eine defekte Main GPU.

    Die Untersuchung des Power Supply zeigte zu erst normale Funktion. Oszilloskop an die Driver Outputs des Controllers gehängt, anderen Kanal an die heiße Seite der Spulen, Drehspul Multimeter an die 2.8V Rail und es laufen lassen.

    Als ich schon glaubte das es am Power Supply nicht gelegen haben kann nahm ich ein leises Ticken wahr. Um das besser hören zu können habe ich den CPU Lüfter angehalten. Es war tatsächlich das Power Supply, denn jedes mal wenn es "TICK" gemacht hat, hat das Power Supply einen etwa 220ms lange 12VDC auf die 2,8V Rail losgelassen. Das ist das schöne am Analogen Messen, da zuckt der Zeiger... das sieht man sehr gut.

    Dann den Rest der Spannungen geprüft. Die 3.3V Rail und 5V Rail war auch betroffen, denn an der Spule selbst entstand jedes mal bei einem "Tick" an der abfallenden Flanke des Fehlerimpulses eine 190V (!) hohe Nadel die sich auf der ganzen Karte mehr oder weniger hoch wieder fand. Die kleinen MLCC überall mit ihren 1nF und 100nF konnten die nicht mehr puffern und so hat es alle RAMs und den BIOS EEprom zerschossen. Da nun die Primary GPU mit einem Kurzschluß reagierte ist sofort eine Leiterbahn durchgebrannt was die Secondary GPU gerettet hatte.

    English (Deepl)

    Another V5 PCI in this world, but:

    Less than cheering about it, I would like to discuss the cause of the failure.

    What I have noticed with defective GPUs is that the failure is not infrequently caused by the power supply. Not every time, but remarkably often.

    his V5 5500 PCI had a defective main GPU.

    The examination of the power supply showed normal function at first. Oscilloscope connected to the driver outputs of the controller, other channel to the hot side of the coils, analog coil multimeter to the 2.8V rail and let it run.

    When I thought that the power supply could not be the problem, I noticed a "slight ticking noise". To hear it better, I stopped the CPU fan. It was indeed the power supply, because every time it made a "TICK", the power supply fired a 220ms long 12VDC onto the 2.8V rail. That's the advantage of analogue measurement, the pointer twitches... you can see it very well.

    Then I checked the rest of the voltages. The 3.3V rail and 5V rail were also affected, because every time a "tick" occurred on the falling edge of the error pulse, a 190V (!) high needle pulse appeared on the coil itself, which was more or less high to be found all over the board. The small MLCCs everywhere with their 1nF and 100nF could no longer buffer this out and so it blasted all the RAMs and nuked the BIOS EEprom. As the primary GPU reacted with a short-circuit, a trace path immediately burnt out, which saved the secondary GPU.

    pwrsupply.jpg

    [Das neu aufgebaute Power Supply]

    Nun dazu, "wer" dafür verantwortlich war.

    Es war der Power FET [Q8] auf der 12V Seite der ab und zu "Überkopf Gezündet" hat. Das ist ein Zustand eines Halbleiters dessen angelegte Drain Spannung intern auf das Gate durchschlägt und er sich so selbst leitend macht und diesen Zustand hält bis das Gate ausgeräumt ist, ohne das von außen am Gate eine Spannung angelegt ist.

    Nachweislich ist das eine Erscheinung bei Hochleistung-Transistoren, FETs, und das gibt es auch bei Magnetrons. Das ist stets eine Alterserscheinung.

    Zuerst wurde also das Power Supply neu aufgebaut und alle RAMs ersetzt. osckhar hat die Primary GPU ersetzt, einen PAD repariert und mir die Karte zurück geschickt. Lüfter und Kühlkörper mussten ersetzt werden (die alten Mod Kühler waren viel zu schwer).

    Damit die Kosten nicht vollends explodieren habe ich entschieden die etwas preiswerteren EtronTech RAMs zu verwenden. Bei 8 Stück macht sich das schon etwas bemerkbar.

    Der hochwertige HQ Hynix Edel RAM, das Porto und dadurch auch der Zoll ist obszön teuer geworden seit diesem Jahr.

    Schließlich noch, auf Wunsch, eine DVI Erweiterung der Karte verpasst und es präsentiert sich nun eine super laufende Voodoo 5 5500 PCI DVI Beauty die sauber und stabil läuft.

    English (Deepl)

    Well - "Who" was responsible for this?

    It was the power FET [Q8] on the 12V side that "fired overhead" from time to time. This is a state of a semiconductor whose applied drain voltage internally bleeds through to the gate, causing it to conduct itself and hold this state until the gate is cleared without any external voltage being connected to the gate.

    This has been proven to be a phenomenon with high-power transistors, FETs, and it also occurs with magnetrons. This is always a sign of age.

    So first the power supply was rebuilt and all the RAMs replaced. osckhar replaced the Primary GPU, repaired a PAD and sent the card back to me. Fans and heatsinks had to be replaced (the old mod heatsinks were way too heavy).

    To keep the costs down, I decided to use the somewhat cheaper EtronTech RAMs. With 8 pieces, this is already somewhat noticeable.

    The high-quality HQ Hynix Edel RAM, the postage and therefore the duty have become obscenely expensive since this year.

    Finally, on request, a DVI extension was added to the card and now we have a super running Voodoo 5 5500 PCI DVI Beauty that runs cleanly and stable.

    V5SK1REP.jpg


    Das Fazit:

    Wieder einmal das Power Supply war der Verursacher. Es zeigt sich wieder einmal das die Reworks sinnvoll sind. Es ist immer nur eine Frage der Zeit.

    English (Deepl)

    The bottom line:

    Once again, the power supply was the culprit. It shows once again that the reworks make sense. It is always just a question of time.

    The english text I let deepl translate it because I've been too lazy. ;)

    But the text is partly corrected. Technical details deepl talslates not sufficiently.


    - Backfire -

    Hihi...

    Das kann mit meiner Karte nicht mehr passieren. Die schaltet sofort ab.

    Das Überkopfzünden machen viele Halbleiter, weil sich parasitäre Thyristoren bilden können. MOSFETs sind bekannt dafür. Ist die Beschaltung mies passiert das mehr oder weniger schnell.

    "Du bist und bleibst a Mensch und du kannst eben net deine menschlichkeit überwinden."

    Dennis_50300

    You don't need that normally. There are the tantalum caps below and they are fine.

    Upping capacitive load on a switching regulator can make things go worse, especially when mixing different techniques.

    It must be a rather small capacity, so it should not have much if any effect.

    If the buck converter is calculated correct, you use the right amount of capacity to get a nice and clear voltage. If it's to much, you might get problems with the switching parts (thyristors, IGBTs...) current and ESR. If it's to low, the regulation is bad and the resulting voltage is ugly.

    "Du bist und bleibst a Mensch und du kannst eben net deine menschlichkeit überwinden."

    Dennis_50300

    Edited once, last by CryptonNite (January 31, 2022 at 11:06 PM).

    You can install an Elko at position C121. No Problem.
    It is likely that 3dfx kept several options open at the time. They had the choice of different components.

    So you can left out the C100 470µF/4V and can install an Elko instead of at position C121.

    All caps,121, 100, 98 and 104 are in parallel.

    - Backfire -

    German

    Du kannst einen Elko an Position C121 einbauen. Kein Problem.

    Es ist wahrscheinlich, dass sich 3dfx damals mehrere Optionen offen hielt. Sie hatten so die Wahl zwischen verschiedenen Komponenten.

    So kann man den C100 470µF/4V weglassen und stattdessen an Position C121 einen Elko einbauen.

    Alle Caps, 121, 100, 98 und 104 sind parallel geschaltet.German

    CryptonNite

    Ah - gleichzeitig gepostet. Richtig, damit hast Du es auch gut getroffen.

    Quote from Backfire

    Die FET's der V5 6000 sind nicht abgesichert. Das bedeutet, 4 der 8 FETs liegen an der 12V Rail. Wenn davon nur einer durchbrennt gehen die 12V direkt auf die 2.8V Rail und die VSA100 sind erledigt. Das ist bittere Tatsache,

    Das PCB der 6K ist ja auch hinreichend bekannt und identisch. Kannst Du nicht so ein mini PCB zum aufdoppeln entwerfen und das unsägliche Power Supply komplett ersetzen? Also alles komplett leer räumen und dann mit Adapter PCB ein besseres Power Supply da anschließen welches eine Sicherheitsschaltung hat?

    Klar ists dann nicht mehr 100% original, aber das ist zB. für mich eher zweitranging, wenn man an soeiner Stelle einen Fehler ausbügeln kann.

    Mmja wir sprachen schon einmal darüber, und grundsätlich ist das möglich. Ob das jedoch von den Besitzern toleriert wird ist nur unsicher.

    Grundsätzlich ist das Power Supply der Voodoos zuverlässig. Das sieht man ja daran, das alle die noch nicht überarbeiteten Karten noch immer funktionieren.

    Die Gefahr des Ausfalls ist gebannt wenn man die Reworks eben jetzt durchführt, oder durchführen lasst. Bevor es knallt. Dann darf man annehmen, das alle kritischen Teile, sofern gut gewählt und guter Qualität, die Karte sicher nicht mehr wegen eines defekten Power Supply Bauteiles hochgeht.

    Was man braucht sind genau genommen "nur" zwei Buck-Converter die beide Parallel eine knackig belastbare 2.85V bereitstellen.

    Ich will das auch immer schon ausprobieren, bei einer V5 die ein defektes Power Supply hat und der Besitzer mir das erlaubt. Das war aber bisher nicht der Fall, weil der Original Look eben wohl doch einen hohen Stellenwert hat.

    S2 Sedan, Solltest Du in Deinem Fundus etwas haben...? Immer her damit :)

    - Backfire -

    Ich brauche mal Eurer aller Hilfe, Rat, Beistand.

    Es geht um Folgendes:

    Original Voodoo 4 MAC zur Reparatur aus den USA. Schlechter Zustand, Korrosion, Dreck usw...

    Karte läuft einwandfrei an VGA Ausgang. Keine Fehler.

    Fehler war:

    Am DVI Ausgang kein Bild bei allen Auflösungen über 800x600.

    Bei 1024x768 Bild Aussetzer auf dem Desktop. (Pumpen) Bild da mit einige farbigen horizontalen Streifen. Auch bei DONUT immer rechts vom Donut. Dann wieder weg, wieder da usw... unregelmäßig.

    Höhere Auflösungen - kein Bild.

    Durchgeführt:

    DVI Chip ausgetauscht. Einige weitere Bauteile. Power Supply Rework durchgeführt. Und alle Elkos neu. Karte gereinigt. DVI Buchse erneuert. Video-Signal führende 4,7K Widerstand Arrays ausgetauscht. Pull Down 4.7K Widerstand Arrays ausgetauscht. Einige 220Ohm Filter L's gewechselt.

    Alle Spannungen geprüft=100% ok.

    3.32VDC Vcc für DVI Chip geprüft. Perfekt. Ripple ca. 100mV 66MHz

    Digital Video Signal ca. 600mV Uss.

    Spannung für GPU 3.00VDC

    Spannung für RAM 3.30VDC

    Ist Zustand:

    Alle Auflösungen perfekt außer 1024x768.

    Auf 1280x1024 läuft die Karte einwandfrei. Ebenso auf 800x600 und 640x480.

    Bei 1024x786 immer noch ab und zu das Bildpumpen und die Streifen.

    Das Seltsame:

    Erwärme ich den DVI Chip ein wenig z.B. 40°C, läuft es auf 1024x768 einwandfrei.

    Kühle ich den Chip mit Kältespray ab, fällt das Bild aus, bis er sich wieder Normaltemperatur hat. Dann kommt das Bild wieder.

    -> Chip nochmals gewechselt. Selber Fehler.

    Wegen verdacht auf Fake Parts, garantiert Originale bestellt. Alle aus einer Serie von SiliconImage.

    -> Diesen Chip eingebaut. Immer noch der selbe Fehler bei 1024x768.


    Hier bin ich derzeit mit Ideen am Limit. Was interferiert bei der Auflösung mit DVI?

    Laut Datenblatt des DVI Chips ist 100mV Ripple auf der Vcc upper Limit. Dem bin ich bisher noch nicht nachgegangen. Aber 1280x1024 läuft 100%.

    Hat jemand eine Idee? Vielleicht sehe ich das offensichtliche nur nicht. :/

    Anthony

    Physikant

    CryptonNite

    osckhar

    Löschzwerg

    @All

    - Backfire -


    I need help, advice and support from all of you.


    It's about the following:

    Original Voodoo 4 MAC for repair from the USA. Bad condition, corrosion, dirt, etc....

    Card works fine on VGA output. No errors.


    Error was:

    At DVI output no picture at all resolutions above 800x600.

    At 1024x768 picture dropouts on desktop. (Pump) Picture there with some coloured horizontal stripes. Also with DONUT always to the right of the donut. Then gone again, there again etc... irregularly.

    Higher resolutions - no picture.

    Carried out:

    DVI chip replaced. Some more components. Power supply rework carried out. And all electrolytic capacitors new. Card cleaned. DVI socket replaced. Video signal leading 4.7K resistor arrays replaced. Pull down 4.7K resistor arrays replaced. Changed some 220Ohm filter L's.

    All voltages checked=100% ok.

    3.32VDC Vcc for DVI chip checked. Perfect. Ripple approx. 100mV 66MHz

    Digital Video Signal ca. 600mV Uss.

    Voltage for GPU 3.00VDC

    Voltage for RAM 3.30VDC


    Actual condition:

    All resolutions perfect except 1024x768.

    On 1280x1024 the card runs perfectly. Also on 800x600 and 640x480.

    At 1024x786 still the occasional image pumping and streaks.

    The strange thing is:

    If I heat up the DVI chip a little, e.g. 40°C, it runs perfectly on 1024x768.

    If I cool the chip down with cold spray, the picture fails until it returns to normal temperature. Then the picture comes back.


    -> Chip changed again. Same error.

    Because of suspicion of fake parts, I ordered guaranteed originals. All out of a unique series from SiliconImage.

    -> This chip installed. Still the same error at 1024x768.


    I am currently at my limit with ideas. What interferes with DVI at this resolution?

    According to the data sheet of the DVI chip, 100mV ripple on the Vcc upper limit. I haven't have taken a closer look into that yet. But 1280x1024 runs 100% fine


    Does anyone have any ideas? Maybe I'm just not seeing the obvious.


    - Backfire -

    Hey Backfire,

    Ein paar Fragen vorweg:

    - Ist das Problem auf VGA defintiv nicht vorhanden?

    - Hast du verschiedene Monitore versucht?

    Deine Probleme sind mehrerer Art:

    - Das Flackern klingt nach einem sync-Problem. Das könnte prinzipiell ein Thema mit der Signal-Integrität/Filtering sein.

    - Die bunten Streifen hingegen sind wesentlich anders. Wie "bunt" sind die Streifen? Prinzipiell ist das Bild drin erkennbar oder reiner Datenmüll? Du musst Folgendes bedenken: ein VSA-100 erzeugt sein VGA-Signal selbst. Was der DVI-Chip erhält (digitale Daten auf einem parallelen Bus) unterscheidet sich schon IM VSA-Chip von dem VGA-Ausgang. Bunte Pixel bedeutet: der DVI-Chip ethält Datenmüll auf dem parallelen Bus (oder er ist defekt und macht Müll draus). Wenn noch ein Bild erkennbar ist, fehlen dir einfach ein paar Bit, dann ist eine der Busleitungen defekt. Möglicherweise gibts auch Probleme mit den Signalen des DVI-Outputs. Ist es aber echt so richtig bunt, dann sendet der VSA-Chip da schon Blödsinn und hat dort ne Macke.

    Viele Grüße,

    Niko

    DVI Wandler erhält Datenmüll würde auch recht gut zur Wärmethematik passen. Meine Vermutung (ohne jetzt das Pinout vor mir liegen zu haben) geht in Richtung brüchiger Lötverbindungen vom VSA100.

    Quote from Backfire

    Das Seltsame:

    Erwärme ich den DVI Chip ein wenig z.B. 40°C, läuft es auf 1024x768 einwandfrei.

    Kühle ich den Chip mit Kältespray ab, fällt das Bild aus, bis er sich wieder Normaltemperatur hat. Dann kommt das Bild wieder.

    Das war auch meine erste Vermutung. Thermische Spannungen in PCBs reparieren manchmal temporär Mikrorisse in Leiterbahnen oder (wahrscheinlicher) Vias. Das hatte ich über Jahre bei einer Grafikkarte von mir, die sich immer durch Erwärmen verspannt hat und dann ein paar Monate funktionierte, bis man sie wieder erhitzen musste.

    Aber das erklärt nicht die bunten Streifen. Eine abgetrennte Verbindung ist nicht ein paar ms lang da und dann wieder weg. Dann gäbe es entweder ein komplett buntes Bild oder ein sauberes.

    Zudem sieht man bei ein paar kaputten Datenleitungen zwischen VSA und DVI-Chip immer noch Strukturen des Bildes im "bunten" Bereich, und keinen vollständigen Datenmüll, den ich mal annehme (richtig, Backfire?).

    Es könnte natürlich vollständig ein syncing-Fehler sein. DVI ist ja im Prinzip ein "digitales VGA", will heißen, es funktioniert was HYSNC und VSYNC betrifft identisch zu VGA, nur dass seine Bilddaten statt als analoger Wert als ein serielles Datensignal pro Farbkanal übertragen werden. Sagen wir, sein HSYNC-Signal kommt nicht sauber, dann kriegt er eventuell die invaliden Pixeldaten des Totbereichs am Zeilenende. Die sollten aber dann nicht eine ganze Zeile füllen können (und das müsste es ja bei einem horizontalen Fehlerbalken), so lang ist der Bereich denke ich nicht.

    Was mir aber gerade auffällt: Backfire, du sprichst zwar von horizontalen Streifen, aber dann von "rechts" vom Donut. Müsste es nicht "über" oder "unter" dem Donut heißen? Oder sind es vertikale Streifen? Das wäre ein anderes Thema ...