NVIDIA GeForce GTX 980 軟硬兼併土砲改造，突破超頻限制

硬體層如何達成限制目的

硬體如何做出限制，是我們這次探討的主題，由於NVIDIA限制較為縝密，所以編輯在這邊將會提出是如何達成這些限制，還有版本之間的差異性。

要針對PCB線路進行即時監控，必須透過額外的晶片才能達成，NVIDIA是利用多通道監控晶片，透過監控顯示卡如PCIe 6/8pin、PCIe插槽，輸入至VRM這段過程中的電壓與電流值來進行控制。

這部份的原理其實很簡單，假想一電力從A點達B點，我們只需要在這之間架設電阻，透過電阻的電位差，經由計算即可得知目前的電壓、電流值。也因此晶片可以傳遞指令給予顯示核心，再透過VID給予PWM晶片接下來的控制方式，如電壓、電流過高會送出降壓的指令，這時整套VRM會減少電力的通過量，藉此達到降壓的目的。

這部份還有透過限制PWM工作模式的方式，如直接限制BIOS對於PWM所下達電壓值指令上限，如此一來即使監控晶片被修改，仍然可以防止電壓因此而被調控，確保顯示卡在正確的電壓下工作。

▲透過一連串的驗證與計算機制，即可針對VRM工作狀態上做出限制。

Kepler架構是NVIDIA首度設下這硬體功能的產品，也就是我們比較熟悉的GPU Boost 1.0，其實這個部分較不嚴謹，也因此較容易被破解。

另外GeForce GTX 680也因擁有多個輸入源，如雙pll、多PCIe輸入，為滿足多個部分檢流，NVIDIA採用的是德州儀器INA219這顆晶片。由於非常小，且位於各輸入端附近，所以推出後很簡單就被破解。

另外因為採用的PWM晶片過於簡單，由Richtek RT8802A擔任，通過多條VID線路進行電壓控制，從本質上可以理解為0、1的變化組合。只要稍微有電路基礎，還有焊接技巧，就可以從外部控制PWM的工作電壓。

▲GTX 680上所搭載的Richtek RT8802A PWM晶片架構簡圖。

▲在官方的文檔中，就可以看到整個VID訊號對應的電壓，只需要在外部焊上指撥開關，就可以任意調整。

到了Maxwell架構後，由於有上一代的經驗，Maxwell改採用更簡單的設計，透過德州儀器INA3221這顆單晶片三通道監控晶片，即可囊括3個電力輸入源的監控作業。

不過由於PWM工作模式從RT8802A的並列式改成序列式，也就是PWM VID，硬體線路從8條VID線路，降低成為1條。控制方式也從原先的0、1，更改為一連串的訊號，然後轉譯成對應電壓值。

因此修改難度從基礎層級，變成毫無可能的內部機密，且各家PWM VID設定方式在網路上並不那麼容易取得，即使知道編碼，仍需要外部晶片去做出對應的指令動作，並無法透過簡單修改來完成對PWM控制器的調整。

▲德州儀器所開發的INA3221，單晶片可監控3個通道，較之前的INA219方案要簡單許多。

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