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自己破壊するグラフィック カード: 電源コネクタが溶けるのはなぜですか? また、どう対処すればよいですか?

最新のグラフィックカード、おそらくは最高級グラフィックカードの1つで、12VHPWRまたは最新の12V-2x6電源コネクタを搭載しているなら、これらのプラグが溶けたという話はよく耳にするでしょう。高額な修理費用がかかる故障からGPUを守るにはどうすればいいのか、疑問に思われるかもしれません。

グラフィックカード上の12V-2x6コネクタ

(画像提供:ASUS)

この継続的な故障リスクの主な理由は、私たちの管理外にある設計上の選択に関連しています。もちろん、最大の問題は、GeForce RTX 5090のような今日のハイエンドグラフィックカードの定格消費電力が、12V-2x6コネクタの長時間供給可能な定格電力の600Wの限界にまで達していることです。

この分析によると、12V-2x6コネクタの各ピンは、これだけの電流を流す際に最小限の安全係数で動作しています。RTX 4090またはRTX 5090が全開で動作している際にPCの電力供給経路に何らかの問題が発生した場合、このコネクタの限界における安全係数の低さは、ケーブル内のどのワイヤでも定格電流、あるいは物理的に許容できる電流を超える電流を流す可能性が高くなることを意味します。つまり、過熱、溶融、発火といった壊滅的な故障のリスクが高まり、グラフィックカードが破損することになります。

一方、長年使用してきた6ピンおよび8ピンのPCIeコネクタは安全性が非常に高く、コネクタが溶断する危険性のある状況を作り出すことは極めて困難です。実際、これらの古いコネクタが通常の使用状況で過負荷により故障した例は、私の記憶では1件もありません。

RTX 4080、RTX 5080、そしてそれ以下のモデルのような消費電力の少ないカードは、ボードの電力定格が12V-2x6コネクタの最大値600Wをはるかに下回るか、旧式の6ピンまたは8ピンコネクタを使用しています。消費電力が低いため、これらのカードは壊滅的な故障に遭遇する可能性が低くなります。

電源コネクタが溶けたRTX 5090 FE

(画像クレジット:u/ivan6953 / Reddit)

コネクタ自体の物理的限界を超えて、グラフィックカードの電力供給設計も安全性を低下させる可能性のある形で変化してきました。エクストリームオーバークロッカーであり電力供給の第一人者であるBuildzoid氏によると、グラフィックカードの基板設計はコストと複雑さを軽減するために長年にわたって簡素化されてきましたが、その一方で、故障発生時に安全な動作を維持するためにグラフィックカードが電流消費を積極的に調整する能力も失われています。

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RTX 4090やRTX 5090など、このコネクタを使用する最近のグラフィックカードは、各12Vピンの電流を監視・調整する回路を搭載しておらず、12V信号全体の状態のみを認識しているため、このコネクタのケーブルの故障や接触不良はグラフィックカードによって検出・軽減されません。この粗い監視と管理は設計上のものであり、修正することはできません。

Sapphire Nitro RX 9070 XTグラフィックカードの電源コネクタ部分

Sapphire Nitro RX 9070 XTグラフィックカードの12V-2x6コネクタ(画像提供:Sapphire)

AMDグラフィックスカードで12V-2x6コネクタを見かけることは稀ですが、Sapphire RX 9070 XT Nitro+のような設計では使用されています。Buildzoidによると、Sapphireの12V-2x6実装には、 RTX 40シリーズやRTX 50シリーズのボード設計に見られるような電流バランス調整回路や監視回路が一切搭載されていません。ただし、このRX 9070 XTのボード総電力定格は330Wであるため、電源コネクタやそのケーブルに重大な障害が発生する可能性は低いでしょう。

今日のグラフィックカードのすべてが、このような大まかな電力監視機能を備えているわけではありません。ASUSのROG Astral RTX 5090 32GBカードは、電源コネクタに高度な監視回路を実装することで、こうしたリスクをある程度軽減していることがわかりました。ASUSのGPU Tweakソフトウェアを使用している場合、この回路は不均衡を検出すると警告を発し、接続を確認することができます。ただし、Buildzoidは、この回路設計は電流の不均衡が存在することをユーザーに通知するだけで、個々のピン間の負荷を積極的に再調整して障害を回避することはできないと警告しています。

ケーブルやコネクタが溶けるリスクを軽減する方法

12V-2x6コネクタの定格最大持続電力である600Wに近いボード総電力を持つGPUを購入し、そのカードのボード設計にきめ細かな電流監視やバランス調整ソリューションが実装されていない場合、システムとカードを保護するためにできることは限られています。しかし、常識的な対策をいくつか講じることは可能です。

まず、コンポーネントを選ぶ際にGPUがどれだけの電力を消費するかを把握し、それに応じて計画を立てることが重要です。電力供給システムのすべての部品が適切な定格で、可能な限り最高の品質であることを確認してください。

信頼できるベンダーのハイエンドで高ワット数の電源ユニットのみを選択してください。これらの電源ユニットは、高耐久性ケーブル、適切に調整された過電流・過電圧保護機能、そして信頼性の高い12Vレールのワット定格を備えている可能性が高いです。電源ユニットにケチをつけるのは賢明ではありませんが、RTX 4090やRTX 5090のようなハイエンドグラフィックカードを検討しているなら、特に安物買いの銭失いは愚かな行為です。

コルセア HX1200i ATX 3.1

(画像提供:Tom's Hardware)

以前のシステムから電源ユニットを流用したり、既存のシステムで使用している電源ユニットをそのまま使用したりする場合は、古いユニットを予備として保管し、新しいグラフィックカードに合わせて新しい電源ユニットを購入するのも良いでしょう。電源ユニットの性能は経年劣化するため、古いユニットは定格性能を発揮できなくなる可能性があります。

最新のATX 3.0またはATX 3.1規格に準拠した新しい電源ユニットは、最新のコンポーネントの要求を考慮して設計されている可能性が高くなります。最適な電源ユニットをお探しの際は、ぜひ当社のおすすめ電源ユニットリストをご覧ください。

PCを組み立てたり、既存のシステムに新しいグラフィックカードをインストールしたりする際は、電源コネクタの両端をしっかりと差し込むように細心の注意を払ってください。ケーブルの配線には特に注意し、ケーブルの両端に接触不良につながるような負担がかからないようにしてください。

クーラーマスター

(画像提供:Cooler Master)

例えば、Seasonicは、12V-2x6ケーブルをコネクタから35mm以内で曲げたり引っ張ったりしないように推奨しています。多くのRTX 5090グラフィックカードは非常に大きいため、GPU側面とケース側面の間の隙間が予想よりも狭い場合があります。そのため、注意深く隙間を測定してください。

既存のパーツで両端の負担を避けられない場合は、配線の柔軟性を高める高品質の90°ケーブルの導入をご検討ください。場合によっては、ケース全体を交換して、よりクリアランスがあり、ケーブル配線の経路が広いケースに交換する必要があるかもしれません。おすすめのPCケースについては、当社のおすすめリストをご覧ください。

この問題に関するいくつかの調査では、12VHPWRまたは12V2x6ケーブルを抜き差しすると、個々の電源線間の電流バランスが変化することが示されています。そのため、特に注意を払い、このタイプのケーブルを両端で1回だけ挿抜した後、廃棄して別のケーブルを使用することをお勧めします。ケーブルを交換する必要がある場合は、電源ユニットのメーカーから直接互換性のある交換品を購入するか、サードパーティ製のケーブルを購入する場合は信頼できるサプライヤーから購入するようにしてください。

Thermal Grizzly Wireview 電流モニター

(画像提供:Thermal Grizzly)

最後に、Thermal GrizzlyのWireview Proや近日発売予定のWireview Pro 2といったサードパーティ製のハードウェア監視ツールをシステムに追加することもできます。これらのツールは、12V-2x6コネクタの電流消費量や温度などをピンごとにきめ細かく詳細に監視する機能を提供します。

万が一何か問題が発生した場合、これらのツールはアラームを鳴らし、壊滅的な障害が発生する前に対処できるようにします。これらのツールは、たとえリスクがわずかであっても、電力供給経路に新たな障害発生の可能性がある点を追加することに留意してください。また、コネクタの温度を監視し、過熱を警告するコミュニティ開発のソリューションを活用することもできます。

このリスクを永久に排除するために、PCI Special Interest Group(PCI-SIG)を構成する業界の重鎮たちは、現在の仕様よりも安全係数を高めた、さらに堅牢な12V-2x6仕様を作成する必要があるようです。PCビルダーがハイエンドGPUでゲームを起動する際に、コネクタの溶解や配線の過熱のリスクを心配する必要がなくなる日が来るのを待ち遠しく思います。それまでは、グラフィックカードにこれらのコネクタが搭載されている場合は、電源ユニットからGPUへのケーブルに至るまで、PCの電源供給設定に細心の注意を払うことをお勧めします。

Tom's Hardwareのグラフィックス担当シニアアナリスト、Jeff Kampmanは、GPU、ゲームパフォーマンスなど、あらゆる分野を網羅しています。統合型グラフィックスプロセッサからディスクリートグラフィックスカード、そしてAIの未来を支えるハイパースケールシステムまで、GPU搭載のものなら何でもJeffが担当します。