Гигагерц на рубль квадратный. Электрическое расследование стоимости видеокарт.

0.DISCLAIMER.

Вся информация на скриншотах была актуальна на четверг 8.07.2021. Цены и даты поставок железа сейчас блистают волатильностью. Это касается не только видеокарт, а всей электроники вплоть до банальных компонентов по $1/шт. Где-то запретили майнинг, где-то закончились поставки - эти события провоцируют волны “волатителей”, которые доходят до самых отдаленных уголков рынка и отражаются обратно достаточно быстро. А вот буквы на клавиатуру у меня падали маленькими порциями: по принципу - мысль пришла, нашел время - оформил. Одно расследование - одна статья. Посему, если к моменту публикации цены съедут на пару процентов - не удивляйтесь, и не кидайтесь тухлыми помидорами. Обещаю, выводы от этого не пострадают.

Ходят легенды, что если маржинальный доход приближается к 20% оборота, то это самый прибыльный бизнес в мире. Видеокарты по 300 тысяч для рядового геймпера - это зашкварный зашквар, унижение покупателя, его кошелька, и даже достоинства. Похвастаться такой покупкой, наверное, будет сложно, потому что напрашиваются два ярлыка, либо “мажор”, либо “идиот”. И попробуй потом объяснить, что видеоигры - высокое искусство, зеркало современности, и вообще, это все виноваты пандемия, майнеры и налоги. Но если задуматься… А сколько вообще должна стоить видеокарта? Нет, по серьезке, забудем про стоимость логистики, налогов и коммерции. Какая чистая себестоимость у самого быстрого куска текстолита на диком западе? Как говорится: что бы понять мотив, нужно думать как преступник. Давайте представим, что мы разработчик видеокарты, у нас есть задача, сделать сначала единичный прототип RTX2080, а затем небольшую серию, скажем, в 1000 штук. Во сколько это обойдется, ну примерно?  Для самых любопытных, выводы, по традиции, в конце. Если же не боитесь терминологии, то нам придется забраться в самые глубокие анналы китайских сайтов. Пристегивайте разум, расследование начинается…

1. Место преступления.

Гуглим: “RTX2080 купить без смс”. Очень быстро, один известный сайт, выдает: “Не вопрос, братан, за 135к - забирай. Это почти даром.”

Или не совсем даром, а всего за $1800 :\ Ну, очень ограниченное предложение...

Ладно, допустим, 134530 рублей. Берем за точку отсчета. Оригинальные видеокарты все равно уже не достать. Из чего состоит RTX2080? Очевидно из платы, деталей, охлаждения и корпуса. Что ж, пойдем по порядку. Про плату известно немного; из открытых источников удалось выяснить, что RTX2080 использует 12-слойную компоновку, со сквозной метализацией. И вот тут, наверное, нужно кратко рассмотреть за текстолит.

2. По следам “тряпок”.

5 секунд википедии. Плата нужна, чтобы электрически надежно соединять компоненты между собой. Условно, она являет собой сильно спрессованные в пластину волокна стеклотекстолита (который с греческого и переводится, как “тряпки”). С обоих сторон этой пластины наклеена медная фольга. На фольгу наносят рисунок соединений. В процессе производства этот пирожок опускают в ванну с хлорным железом. Все участки меди не спрятанные за рисунком откусывают атомы хлора у раствора и оседают осадком на дно, то есть  “стравливаются”. Когда соединений становится очень много или они становятся очень высокочастотными - текстолитовый пирожок становится многослойным. Например, что бы получить 12 слоев видеокарты сначала изготавливаются 6 двусторонних недоплат. 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, 9-10, 11-12. Эти недоплаты производитель называет "Cores" - ядра. Затем они собираются стопочкой, а между ними размазывается "Prepreg" - препрег. Это незастывшие (неостеклованные) тестолитовые тряпки в смоляной композиции. Все это запрессовывается, сверлятся отверстия. Потом в них доосаждают медь (как бы “травление” наоборот), что бы получить межслойные соединения. Это и есть сквозная металлизация. Т.е. все отверстия идут с первого и до последнего слоя. Вообще, говоря, весь пакет из 12 слоев прессуется не сразу, а по частям и определенным образом, но я свечку над технологами не держал, эти ньюансы для расследования не важны.

Вид в разрезе. Для максимальной наглядности.

Итак, нам нужно произвести 12-слойную плату, с большим классом точности и высокороскоростными дорожками, потому что у нас стоит процессор на 1000+ ножек и память работающая с гигарцовыми частотами. Судя по гуглу, примерно, половина Китая занимается производством разных плат, а другая половина делает вид, что тоже этим занимается. Но, электроника такого уровня, это не шубу в труселя заправить, нужен очень большой завод, с очень хорошим оснащением, а таких едва ли пару десятков в мире наберется. Методом перебора, остановимся на PCBWay. У них более менее вменяемый сайт на английском, и есть оценка стоимости.

Смотрим, что сегодня в меню.

PCB Type - отмечаем  Through Hole, потому что все отверстия сквозные. Бывают естественно платы, где отверстия идут с первого слоя на второй - это называется “blind vias” - “слепые”. Или соединяют только внутренние слои - это “buried” - т.е. “глухие” или “захороненные”. Чем сложнее структура отверстий - тем выше цена, и растет она космически с коэффициентами x1,5, x2, x3. В платах телефонов, где чипы настолько маленькие, что негде развернуться - используются в основном именно такие отверстия.

IPC - 6012 - это дефолтный стандарт производства печатных плат по которому будет проводится приемка. Как и многие стандарты, это своего рода договоренность между всеми производителями печатных плат, как лучше делать. Поскольку производство электроники - это очень многоэтапный пайплайн, даже длиннее чем в играх, то и результат сильно зависит от контроля на каждом этапе. Только в отличие от игр, в случае косяка обычно отыграть назад не получится, берется новый рулон материала, и все начинается сначала. Размеры, отступы, допуски, температуры, описание технологий - все это разбросано на много документов, с которыми можно ознакомиться, занеся немного денег на сайт IPC и скачав pdf.

Панель. Красным обвел точки перфорации.

Board Type - это тип нарезки. Производитель может поставить их по одной штучке или стопочкой в завакуумированной упаковке.  Панелирование - это упаковка маленьких плат в одну большую палету, на которой они разом запаиваются, тестируются и выламываются по перфорации. Если видели когда-нибудь шероховатости на ребрах мелких дешевых NVMe SSD - это ленивые китайцы, забыли подточить остатки перфорации напильничком))

Size - гугл, говорит, что размер типовой RTX2080 267х116мм. Так и запишем.

Quantity - общее число плат - пусть будет одна.

Layers - слои, пишем 12.

Material - это собственно какие-именно тряпки нам нужно запрессовать. Бывают обычные, бывают жаропрочные, бывают высокочастотные. В данном случае, они выделены оранжевым. Поскольку рулоны такого сырья достаточно специфичны, мелкие заказчики ими обычно не пользуются, поэтому PCBWay  по дефолту их у себя не держит и предоставляет “по факту”. Если выбрать его сейчас - значение конечной цены изменится на “по запросу”. Наверное, можно было бы им послать какой-нибудь условно похожий проект, соврать, что хочется много тысяч штук и подождать точный ценник от технологов пару дней. Но для текущего расследования - это изрядная заморочка. Ставим стандартный материал. Пару гигагерц на оперативке он выдержит. (Все подробности работы GDDR6 - есть на jedec.org, в стандарте JESD250C.).

Thickness  - финишная толщина пакета. Вообще, она завазяна на стандарт PCI-SIG, и толщина рассчитывается так, что бы карточка вставала в слот. Если мне не изменяет память (а она иногда такая стерва!)), там было что-то типа 1,58+/-0,2. Сильно уточнять, не будем, поставим 1,6.

Линейка-спойлер.

Min Track/Spacing - минимальное расстояние между дорожками меди и минимальная ширина самих дорожек. Фактически это “класс точности”, и еще один бешенный умножитель цены. Оба размера обычно одинаковы и опираются на точность производства. Чем меньше цифра, тем легче производителю недотравить или “переосадить” медь, соотвественно отбраковка вырастает. Простыми платами считаются 0,2/0,2, точными - 0,1/0,1, эпическими - 0,075/0,075, легендарными - 0,05/0,05. Как можете догадаться, последние будут умножать цену еще на X. 3mil - это в переводе с басурманского 0,075мм, обычно оперативка где-то в до этих ширинах и разводится (0,075-0,13). Здесь, это связано даже не столько с большим количеством соединений, сколько требованиями к частоте. Что бы сигнал доходил без искажений, нужно выдерживать т.н. “волновое сопротивление”, а оно жестко завязывается на ширину дорожки и толщину до опорного слоя. Обычно 50 Ом или, иногда, 40 - для одной дорожки. (100 и 85 для диффпар). Отсюда, получится, что расстояние между первым и вторым слоем, может быть оооооочень тоненькое. Типовое 0,06мм или 2х0,06. Это значит, что если один раз ковырнуть видеокарту иголочкой - если шанс ее сломать. Теперь, вы так же можете отметить, что пластины на задней стороне видеокарточек выполняют не только эстетическую функцию. Поди, впихни трехслотового монстра в обычный корпус Mid-Tower ничего не покорежив.

Min Hole Size - минимальный диаметр переходных отверстий. Здесь тоже есть ньюанс. Отверстия (vias) диаметром до 0,3 - считаются простыми. 0,2 - это уже эпические отверстия, и сверла там коротенькие и дорогие. Только представьте себе, просверлить диаметр 0,2мм в толстенном 1,5мм бутерброде из меди и тряпок. Легендарные отверстия начинаются с 0,15 и меньше. Там в ход идут разные "нанотехнологии": это могут быть особо прочные сверла, или лазер, или даже плазма (правда с таким ни разу не сталкивался, очень уж экзотично).

Платы мутятся, лавандос крутится.

В кадр не попали еще всякие параметры, типа: толщины меди, тентирования, цвета маски (черный, конечно) и различных контрольных мероприятий. Галочки расставили, циферки дописали, смотрим стоимость. И тут глаза должны полезть на лоб. Омагад, 773 даляра… Правда, это если не знать одного НО… В эту цену входит стоимость работы технологов, нужно ведь еще подготовить производство: составить лифтографические шаблоны, написать программы для фрезерных станков, настроить конвеер и т.д. и т.п. А мощных конвееров для эпических плат не так уж много, и они все загружены до упора. Т.е. по сути, ценник - это маленький договор аренды огромного завода на одну плату. Исходя из этой логики, если увеличить число плат в заказе до 1000, мы получим уже целых $38628, но одна плата будет стоить всего лишь 38 баксов. А если мы - очень большой дядя, такого же уровня как Дженсен Хуанг и закажем 100 тысяч, то ценник встанет на $3.6 млн или поштучно - 36 баксов. Вы уже могли почуствовать динамику цены. Есть этакая точка экономической бифуркации, до которой цена за штуку ощутимо падает по мере увеличения количества, а после - даже седьмой нолик в количестве экономит лишь доллар. Мои догадки шепчут, что очень большие дяди без всяких сайтов - напрямую заключают долгосрочный контракт, по типу “N-тысяч плат каждый месяц в течение 2 лет, периода жизни продукта”. И производитель, будучи заинтересованным выхватить такой заказик, будет давать особую цену, потому что: и производство загружено, и рабочие заняты, и лавандос капает. А там можно еще и с правительства какую-нибудь сусбсидию вытрясти.

Резюмируем: единичный экземпляр за $773, в тысячной партии $38/шт, записываем в табличку, едем дальше.

3. На полпути к мозгу.

Теперь нужно оценить центральные компоненты, в общем-то, самые дорогие.

Мозг в 2018 выглядел так.^

Ядро всей этой истории - чип  TU104-400-A1. Найти его уже не сложно, а практически невозможно, поскольку он попал под EOP. Производители большого силикона, насколько мне известно, оперируют двумя таргетами. EOP - End Of Production - означает, что через пару лет после выпуска первого образца, производство начинают сворачивать. Скорее всего у крупных вендоров есть опция, заказать последнюю партию про запас, но потом наступает EOS. End Of Support - это еще 3-5-7 лет сверху, пока производитель поддерживает разработчиков. А без этого ни один эпический проект не живет. Ну а потом финищ. Те кто что-то знает - уходят по другим проектам и конторам, и концов уже не сыскать.

К счастью, на Taobao удалось что-то отдаленно похожее.

А проц на фотке продавца вообще не имеет отношения к лоту.

С учетом дикого дефицита и устаревания платформы, нужно держать в уме несколько обстоятельств.

Продавец может не сущестовать. Какой-нибудь китайский кидала, разместил наживку на “дурачка” с рандомной фоткой, а потом просто пришлет левые чипы или вообще оборвет контакты. Это придется оставить на совести Таобао, как довольно крупной площадки, которая официально следит за честностью сделок.

Кроме того, это вторичный рынок. Цена здесь может быть баксов на 50-100 больше закупочной. Чипы могут быть: или отреболены с разбора, или конфискат, или удачно стибренная палета. Но это хоть какие-то “живые” цифры,  а не из моей головы. За неимением альтернатив, придется использовать то что есть.

Меня терзают смутные сомнения... У Шпака - магнитофон, у Нвидиа - чипы...

Средня цена "по больнице" получается $265/чип в обоих случаях(х1/х1000). Скидки, вероятно, по договоренности. Так и запишем. С точки зрения железа - нам в принципе неважно какой-чип. Потому что, А) сложность литографии для производителя у них всех +/- одинаковая в рамках техпроцесса серии, Б) сложность платы - тоже, поскольку корпуса идентичны по типу (это все FCBGA с большим количеством шаров).

Откуда такая разница в стоимости видеокарт (2060-2070-2080)? По моим соображениям (а они у меня часто бегают не туда), потому что МММ - Менеджмент, Маркетинг, Мудаки. (Пардон, за мой французкий, просто аббревиатура хорошо выглядела.) Первая М - нужно отбить стоимость года работы толпы людей, новых техпроцессов, переоснащенного производства, логистических цепей… etc. Вторая М - на топовые модели, нужно побольше приблуд - подсветочки, вентиляторчики, надписи ГигаГерц/килоВатт на коробочках. Сообразно первым двумя М, производитель может грейдить цены, аналитически предсказывая, что каким тиражом будет продаваться. Ну а последня М - итак во всех новостях. Это законы рынка, высокий спрос при малом предложении рождает перекупят, майнеров и прочих “интересных” маргинальных спекулянтов.

На очереди память GDDR6.  В принципе можно посмотреть надписи чипах в разных картинках под шакальным разрешением, потом написать в гугле магическое слово “@маркировканакорпусе GDDR6 Case Codes” и долго и муторно искать артикул, но это не путь самураев. Самураи знают, что работа оперативки жэстачайшым образом зарегламентирована стандартом JEDEC, а это значит - кто бы ее не произвел, работать она будет +/- одинаково в рамках погрешности. Поэтому просто открываем официальные стоки электронных компонентов и заходим в раздел MEMORY>>DRAM>>GDDR6.

Обратите внимание на срок поставки. 26 недель. И это еще довольно ласковые цифры...

Один чип у официального (и очень крупного, надо сказать) продавца обойдется нам в $35. А чипов у нас 8 - т.е. $35x8. Для тысячной партии сгоняем к соседнему продавану на Digikey. Вбиваем количество 1000х8=8000 штук. И производитель предлагает нам цену $14.6/шт. т.е. $116,8/комплект. Так и запишем.

Главное не смотреть на большие жирные цифры. Может хватить приступ.

Кроме памяти, из тех компонентов, что можно вычислить честным путем  будут видеоразъемы. 1-Display Port, 1-HDMI, 1- DVI, судя по старым брошюркам от Nvidia. Быстренько, на том же  Digikey запихиваем их в корзину, получаем $9.14/комплект. Потом, меняем коэффициент на x1000. Получаем уже $5.19 за комплект. Тут надо отметить, что производителю, удобнее всего отгружать нормоупаковками, и у всех она разная, где-то 200 или 500шт, где-то 1000шт, часто бывает 2000, 2500, 4000, 5000. Как вы понимаете, если попасть в нормоупаковку ценник падает драмматически. Ни один из трех разъемов в нее не попал, да и digikey ругается на то, что я не авторизован. Поэтому, в данном случае, получили лишь приятную скидку. По хорошему, надо к каждому сгонять на сайт и оформить реквест (RFQ), заполнив разной степени огромности регистрационные формы. Обычно интересуются: “Ты кто такой? Давай офрмляйся!” А еще: “Откуда? Чем занимаесся? В какой отрасли? Воякам делаешь? Сколько будешь покупать?.. etc”. В этом случае, готов поспорить, можно было бы уложить бакса 1.5-2 на комплект. Но оценочные суждения, конечно, записывать не будем))

Что-то цифры поплыли.

Ну а дальше, начинается головная боль…

4. В сердце роя.

Оставшиеся тысячи компонентов рассчету поштучно не подлежат. Слишком утомительно, поэтому добавим немного аналитических методов. Разделим “рассыпуху” на несколько групп: контроллеры+транзисторы и пассивка: катушки, конденсаторы, резисторы.

Полупроводники пробьем по партнамберам. Для того что бы не искать их по кодам корпусов, введем в гугл следующий чит-код: “600-1G180-BASE-200 reference pdf”.

Стибрено.

Цифробуквенная абракадабра - это код SKU - партнамбер нашей платы. “Reference pdf” - это воплощение надежды, на то что техническая документация уже утекла на ремонтные / сервисные форумы. Как правило, на них нужно заморочаться с регистрацией, ответить на пару профильных вопросов, написать свое оборудование, в общем - пройти через модерацию. Объясняется, это тем что там сидят люди с узкоспецифическими вопросами типа (*читать цитату замогильным голосом священника на похоронах*): “Пропаял чип питания TPS650944 на плате ZXLKJHDFJCXKNBLK/JX-64, нужна прошивка версия 8.01.291.1298ABCD”. Залетные ардуинщики с постами, типа: “Хай гайз. Как найти минус у конденсатора, я тут вейп разгоняю” - там не очень привествуются, думаю, по понятным причинам))

В итоге, надежды оправдались, с одного популярного форума удалось стянуть pdf-ник с минимальной кровью. Если, к этому моменту, вас не покидал вопрос: “Какого черта я обсасываю халамидный RTX2080, если все уже ждут анонсов RTX4090SUPERMEGA?” - так вот это ответ. Чем новее железо, тем меньше шансов стянуть на него документацию, а она дальше очень нужна.

Титульник. При горизонтальной иерархии без оглавления никак.

Да простят меня коллеги, все во славу просвещения (ну, или обогащения собственной тяги к графомании;))). Листов там, как видите много. Кратко про структуру: Первые 2 листа - титульник и блок-схема. Очень много листов посвящено подключению памяти, потом системе питания и развязкам. Больше в принципе ничего и нет, потому что видеокарта - это проц+память+питание. Транзисторы и контроллеры сосредоточены ближе к концу, там где помощнее.

Штученьки в синем кружочечке.

Позвольте еще пару слов за транзисторы. Слева - N-CHANNEL MOSFET или,  по-русски, полевые транзисторы, нужны либо для коммутации силовых цепей либо для сигнальных переключающих узлов. Справа - BJT - биполярные,  у них в наши дни больше управленческие функции. Впрочем, наличие их конкретно в этой схеме, для меня загадка, потому что полевые сейчас для этого тоже отлично подходят. Возможно, пережиток старых стандартов интерфейса к которому они подключены.

Надо понимать, что производители стремятся максимально унифицировать компоненты. Что бы заказывать, как можно больше у одного поставщика и попадать в нормоупаковки. Это играет на руку, ищем “первое вхождение” в схеме, например 2N7002 - очень ходовой переключающий полевичок. Нажимаем Ctrl+F, вбиваем в поиск по документу и получаем 51 совпадение. Запишем в смету. С остальными поступим так же.

А что нас там еще в микросхемном зоопарке есть?:

Снаружи схемы могут показаться уже скучными. Внутри же, электроны устраивают кровавые битвы за выживание на кристальной арене.

MP8858GQ-0001-Z - цифровой стабилизатор напряжения (buck-boost) для USB или чего-то 5-вольтового. Его тоже постиг кризис, на официальных стоках их больше нет, сроки поставки 52-54 недели. Обычно это означает, что у производителя чипов все раскуплено и он сейчас печет новую партию, за которой можно встать в очередь, причем на последнем месте. У крупных покупателей типа  NVidia есть особая очередь “для тех кому только спросить”. Впрочем, китайцы с Алиэкспресс готовы откгрузить их по $22 за одну штучку, и $14/шт в тысячной партии.

Кошмар логистики.

RT7296FGJ8F, NB671LGQ-Z (2шт.) - тоже какие-то преобразователи (пульсятники) делающие напряжения, для внутренних потребностей платы.

uP9512S - судя по всему, самый главный 8-фазный контроллер питания. Тут надо понимать, процессор - штука А) сложная, Б) мощная. Я предполагаю, что функциональные модули у него на кристалле, раскидываются из соображений максимального выхода годной продукции. Посему, питание заводятся через группы шариков-выводов в разные точки кристалла, и это уже переложено на плечи проектировщиков плат. Напряжений к нему подводится довольно много и в жесткой последовательности (Power-Sequence). По общей логике: сначала сначала что-то дежурное, потом цепью PLL>>Core>>CoreLogic>>DRAM>>Peripheral. Т.е. сначала питаем синтезатор основной частоты ядра, потом само ядро, потом его внутренюю логику (контроллер памяти, например), потом саму память, потом все остальное. Внешние интерфейсы включаются в последнюю очередь. Все это происходит с интревалами в несколько микросекунд. Я не нашел, как это выглядит на видеокартах, но вот например, картинка запуска системы Intel Atom. Оцените, сколько всего должен “держать в уме” главный контроллер.

Электрический кроссворд. Помогите контроллеру найти тайминги в сигнальном лесу.

SIC638CD-T1-GE3-U (х2)- это приспешники главного контроллера. Силовые переключающие модули с разными обвесами для минимизации и без того огромного количества пассивки.

CSD95481 - силовые сборки на MOSFET для подергивания катушками и получения всех нужных напряжений и токов.Texas Instruments - легендарная компания. Обожаю  за их скрупулезный подход к документации. Надо заметить, для оригинальной карты, Nvidia не поскупилась на фирменные компоненты, ведь они существенно дороже китайских ноунеймов. Имейте в виду, если будет возможность когда-нибудь купить founders edition, я бы задумался о выборе именно этой версии. И чинить легче, и документации больше и контроль качества выше.

IS25WP080D-JNLE - флэшка с биосом. Или по научному: SPI-NOR-Flash. Она обычно всегда идет с интерфейсом SPI (который довольно быстр и прост по структуре). Кстати, от компании, ISSI, практически единственной дающей открытую документацию на “большую” память.

Дальше стопочкой сгреб разную мелкую логику и транзисторных "недобитков".

А так выглядят "питательные" разъемы. Обычно это MOLEX MICRO-FIT.

Маркировкой разъемов питания нас почему-то баловать не стали, поэтому возьмем 2 штуки типовых 8-PIN MOLEX MICRO-FIT, коих валом лежит на стоках.

Ну что ж,  из последних, что-то значащих в цене деталей остались катушки. Нас интересуют только эти силовые контура из преобразователей. Точной маркировки нет, но, полагаю, можем примерно оценить через них ток по формуле V=| L*dI/dt | Сколько там напряжение ядра: 0,8? Ну пусть будет 1В, оно все равно регулируется динамически с шагом 10-20мВ. Индуктивность 0,22*10^-6 Гн, типовая частота 500кГц (я бы взял такую, еще не слишком высокая для капризов при проектировке, но и не слишком низкая что бы наращивать габариты компонентов). Считаем: I=1В/0,22*10^-6мкГн*2мкс=9 Ампер

Сверху формулка в удобочитаемом виде. Это не точная цифра, только для оценки.

С учетом того, что у нас 8 конвертеров питают одну шину NVDD,  получается ток за 90А. Плюс, различные режимы работы преобразователей сверху накидывают еще 30% к запасу прочности катушки, что бы она никогда не ушла в насыщение. А если она туда уйдет, то по законам физики - вся некислая энергия пролетающая сквозь нее, вместо процессора пойдет в тепло. Поэтому поставим 15А, и поищем на digikey рандомную дешевую катушку с таким током.

Sumida - контора довольно крупная. Хоть и за океаном.

Остался целый рой резисторов и кондесаторов. Я думал, стоит ли их честно считать и пришел в к выводу, что пожалуй оно того не стоит.

Всего в схеме используется ~1500 конденсаторов. (Поисковик нашел 1956 вхождений по букве С, но отдельным списком пришлось вычесть комментарии и ножки процессора которые тоже эту букву содержат). По назначению они делятся на две больших группы. Bypass Cap's - это конденсаторы пожирнее, которые участвуют в работе силовых преобразователей. На них формируются напряжения питания системы. Про работу VRM написано не мало литературы, останавливаться на этом нет смысла.

Вот так этот рой выглядит на схеме.

Вторая группа - это  Decoupling cap’s, развязывающие конденсаторы. Это тот самый рой маленьких фигнюшек вокруг процессора. Здесь, мне кажется, нужно краткое пояснение “на тоненького”. Внутри GPU крутится много чего высокочастотного. Представьте себе случай, что видеоядру нужно послать в память сразу 256 битов единичек, а через пару наносекунд 256 битов нулей. Каждый бит - это физический порт процессора, который выплевывает в линию эти сигналы. Напоминаю, частота огромная и для нее дорожки платы начинают обладать паразитными параметрами. Например, паразитной емкостью, из-за которой ток на порт может получиться довольно большой. Пусть будет 10мА. 256 ножек х 10 мА = 2.56 Ампера. И этим током мы хлестаем оперативку в наносекундными интревалами. Все бы хорошо, но линии питания процессора обладают паразитной индуктивностью. Маленькой, но она не успеет предоставить процессору стабильный ток за такой период. Поэтому на каждой ножке питания, сидит свой маленький развязывающий конденсатор. Вы могли не знать, но керамика, при наносекундных имульсах способна отдавать чудовищные токи в сотни ампер. Это позволяет процессору не ждать, пока там электроны проснутся, а куснуть немножко энергии у декаплера. И все стабильно, все довольны.

Попробуйте представить монету 0,8 цента. Погрызенная копейка какая-то получится.

Все дело в том, что бобина из 5000 таких конденсаторов стоит от $5 (в нормальные времена). Т.е. один конденсатор обходится в доли цента. BYPASS - будут подороже, единичные экземпляры, могут и по несколько баксов стоить, но опять же их надо много, и цена будет драмматично падать. Их вес в общей стоимости электроники - незначителен, хотя электрическая роль огромна)) Был недавно один инцидент с  POS-CAP моделями, которые вызывали сбои на новых видеокартах. Хотите совет? - Старайтесь брать видеокарты с максимальным количеством керамики. В руках опытных инженеров - она могучее оружие. У нее есть много недостаков, но они ощутимы в других отраслях (автомобили,военка, космос). Комп же стоит на столе, без вибраций, в температуре +25.

Кроме, кондесаторов осталось еще  ~1000 резисторов. В цифровых схемах у них основное назначение - всевозможные подтяжки портов. Стоят еще дешевле конденсаторов, закупаются теми же 5000-ными бобинами. В конечную себестоимость значимого вклада они не вносят.  Посчитаем оптом в финальной смете.

5. Теплооотвод.

В теплоотводах я понимаю примерно ничего.Поэтому для рассчета взял стоимость кастомного теплоотвода для видеокарт. Accelero Xtreme III от Arctic за 50 евро должен подойти.

Сайт со странным интерфейсом. Понять, что куплено, сходу не получится, а ценник уже висит))

6. Финальные подсчеты. Выводы. Злоключение.

Итак, как говорил один одесский персонаж: “Подобьем бабки”.

Все в долларах, рубли в европе не особо котируются.

Уже после окончания статьи, я вспомнил, что забыл про диоды, супрессоры и возможно что-то еще. Но цена в 5000-ой бобине будет такая же как у конденсаторов - кусочек цента. И поскольку пассивки заказано больше, чем в схеме, то - будем считать, что туда же и диоды встроились. Кроме, того может возникнуть резонный вопрос, почему для 1000 видеокарт, я не умножил число бобин на тысячу? Ну тут, примерно та же логика. 5 тысяч резисторов дает стоимость в огрызок цента, 5 миллионов - такой же огрызок но на микрон поменьше. Мы тут процессоры по 200 баксов покупаем, за полцента удавливаться не пристало))

Получившийся результат не претендует на точность до доллара, но, скажем так, в радиус двадцаточки должен попасть. Точный рассчет делается по биллю материалов (BOM), который составляет вендор. Там отмечатся каждая позиция, ее артикул, производитель, параметры, а продаван в своей колонке проставляет ценовые предложения. Найти мне его, естественно, не удалось. Обычно это закрытая информация, да и часть компонентов попала в статус obsolete (т.е. больше не производятся). Так бы, все было намного проще.

Что можно заметить? Себестоимость видеокарты в партии 1000 штук уже дешевле, чем даже рекомендуемая цена. При том, что никаких особых договоренностей с поставщиками тут нет, только официальные стоки и вторичный рынок. То есть, если запереться на заводе в сердце славного города Шенжень, и запустить оттуда свои невидимые руки в ближайший китайский рынок, то можно даже извлекать некоторый профит. Думается мне, многие вендоры железа, ровно так и делают. Все что экономится на сокращении логистического плеча хорошо пойдет в профит))

Что особенно удивило: собрать свою единственную и неповторимую видеокарту обойдется дешевле, чем купить в РФ. (При наличие опыта, чертежей и доступа к монтажной печи, разумеется). Штучные экземпляры плат, всегда стоят как звездолет, спросите у вояк. Они точно со своими строжайшими приемками подтвердят. Но тут получилось, еще вполне сносно, небольшое межзвездное купе до альфа-центавра)) В общем, выглядит как булыжник в огород перекупщиков. Совсем совесть потеряли))

За сим, заканчиваю ронять буквы на клавиатуру, дальнейшие выводы оставляю на ваше усмотрение. Если у вас есть еще какие-нибудь наблюдения или замечания, пишите в комменты - с удовольствием обсудим.

ДЕЛО ЗАКРЫТО.