Genau das, aber nicht nur...
Eine Aufteilung der 12-Volt-Leitungen auf einzelne, voneinander getrennte Regelkreise klingt theoretisch nach einer eleganten Lösung, ist in der Praxis aber nur begrenzt realisierbar. Eine reine Überwachung jeder Leitung wäre technisch noch machbar. Dafür müssten hinter dem 12V-2×6-Stecker jeweils ein niederohmiger Shunt mit sauberer Kelvin-Abnahme, ein Strommessverstärker und ein Mikrocontroller oder Multiplexer zur Auswertung eingesetzt werden. So ließe sich der Strom pro Pin messen, Trends im Kontaktwiderstand erfassen und bei Bedarf ein Alarm oder eine Leistungsbegrenzung aktivieren. Diese Überwachung verändert den Stromfluss selbst jedoch nicht, da alle Leitungen weiterhin auf derselben 12-Volt-Sammelschiene der Spannungswandler zusammenlaufen.
Ein echtes, aktives Balancing auf der Grafikkarte wäre deutlich aufwendiger. Hier müsste jede einzelne 12-Volt-Leitung über ein eigenes Stellglied geführt werden, das den Strom begrenzen oder ausgleichen kann. Diese Stellglieder müssten sehr niederohmig, hochstromfähig und schnell ansteuerbar sein, um in den linearen Bereich eingreifen zu können, ohne die Versorgungsspannung der VRMs zu destabilisieren. Solche Schaltungen benötigen Platz, saubere thermische Entkopplung und eine präzise analoge Ansteuerung – genau das, was auf modernen Grafikkarten kaum mehr vorhanden ist.
Hinzu kommen erhebliche Layout-Probleme. Der 12-Volt-Eingang liegt meist direkt an den VRM-Phasen, um Leitungsinduktivitäten zu minimieren. Wenn zwischen Stecker und Sammelschiene sechs zusätzliche aktive Pfade eingefügt würden, entstünden neue Übergänge, zusätzliche EMV-Quellen und Verzögerungen im Strompfad. Das würde das Transientenverhalten der Spannungswandler beeinträchtigen und das gesamte EMV-Budget belasten. Auch thermisch wäre ein solches System kritisch, denn jeder Kanal würde kurzzeitig 0,1 bis 0,2 W Verlustwärme erzeugen, die sich direkt im ohnehin heißen Eingangsbereich der Karte sammelt.
Ein weiteres Problem liegt in der Regelung selbst. Die VRMs arbeiten mit hoher Bandbreite, um auf Lastwechsel der GPU zu reagieren. Werden davor mehrere voneinander unabhängige Strombegrenzer geschaltet, entstehen verschachtelte Regelkreise mit potenziell instabilen Phasenverhältnissen. Ohne eine extrem schnelle analoge Front, feste Zeitkonstanten und abgestimmte Limits kann es zu Schwingungen oder träg reagierenden Eingriffen kommen, die den stabilen GPU-Betrieb gefährden.
Aus diesen Gründen beschränken sich die Grafikkartenhersteller auf eine passive Stromverteilung über breite Kupferflächen und kurze Leitungswege. Diese Methode ist platzsparend, kostengünstig und hinreichend stabil, auch wenn sie thermisch und elektrisch ungleichmäßig ist. Ein externes System wie der Ampinel umgeht genau dieses Problem. Es lagert die aktive Balancing-Funktion aus, wo genügend Platz, Entwärmung und Regelintelligenz zur Verfügung stehen. Damit bleibt das Kartenlayout einfach und robust, während die Stromsymmetrie außerhalb des empfindlichen VRM-Bereichs hergestellt wird.
Ein Balancing direkt auf der Platine wäre daher technisch zwar möglich, aber unwirtschaftlich, thermisch riskant und für das enge Layout einer High-End-Grafikkarte kaum vertretbar. Da würde ich NVIDIA jetzt keinen Vorwurf machen, wohl aber dem albernen Steckverbinder.
