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aqua computer AMPINEL Exclusive Review – The end of all problems and fear with the 12V-2X6 or 12VHPWR connector

Circuit analysis of the AMPINEL prototype

I read the circuit board from the high-current side towards the logic. The six 12 V lines of the 12VHPWR come in on the left via the device connector, each run through a defined measurement path on the front and go back to the output on the right. The large low-impedance shunts with R001 mark the current measuring points for each line; the line currents are recorded here for each channel. The power MOSFETs are located directly next to these shunts as active actuators for each channel; I am deliberately only naming them by function and not by type, as I will deliberately not identify the specific parts. The hurdle for imitators can be set a little higher at the beginning. These special, very low-impedance and low-loss MOSFETs are connected in series to the respective path and allow a controlled increase in the voltage drop per wire, whereby a disproportionately loaded line is specifically relieved and the current is shifted to the other lines. This is the actual balancing mechanism, which must be fast at the critical moment so that peaks do not end in heat at a contact. This then goes up to an internally defined maximum power loss per line before the whole thing starts to pulse so as not to overload individual channels.

I can also see a row of identical TSSOP-8 components below the shunt and MOSFET zone. The position of these double OpAmps in relation to the shunts and the symmetrical wiring with short, paired conductor tracks indicate the control (regulation) of the current per channel. These components – after the small, digitally controlled high-side regulators on the rear in the immediate vicinity of the input connector – form the analog front edge of the regulation. This is precisely where the speed advantage lies, as the first intervention is always primarily analog before the firmware monitors, evaluates and, if necessary, intervenes digitally. The gate signals to the MOSFETs are short and wide, which ensures low loop inductances and fast, clean gate transitions. Leakage inductances and ground references are kept local, which improves stability in partial load and linear operation and reduces oscillation. Not easy with such a tiny circuit board.

The central MCU is also located at the rear in a large QFP housing. It handles the higher logic, i.e. the aggregation of all sensor values, control fine-tuning, alarm logic, profile management, logging and USB communication. To bridge the gap between analog speed and digital decision logic, several discrete RC networks and level conditioning units are located close to the MCU. You can also see the internal connectors for USB, the two signal outputs and the temperature sensor, which are designed in the layout with clearly separated reference grounds and protective circuits. The signal paths from the analog front ends to the MCU are short and repeatable, which serves to ensure measurement consistency of the six channels. All in all, this results in a hybrid architecture in which fast analog paths provide short-term limitation, while the MCU controls the sustainable load conversion, escalation stages and logging.

The power loss is optimally distributed. Copper areas and via fields under and next to the MOSFETs and the shunts ensure low-resistance current conduction and heat dissipation. Thermal via arrays and wide busbars in the inner layer can be seen in several places, which dissipate the heat flow into the PCB and mechanical carriers. This is crucial for a balancer because the actuators operate briefly in the linear range during the control torque and have to dissipate voltage in order to divert current. A clean Kelvin connection of the shunts can also be seen, the measurement taps go separately to the analog ICs so that the load current path does not distort the measurement.

The OLED board is built separately. The flex cable of the display ends on a small intermediate board with fine conductors and a connector to the main board. Series resistors and small capacitors are located directly at the FPC input, which indicates signal conditioning and ESD protection. This decoupling reduces interference in the high-impedance analog parts and prevents display activity from increasing the measurement noise. The mechanical integration of the OLED via a carrier bridge shows that the electrical system should be voltage-free, which makes sense for a device with high path currents and pulsating loads.

I classify the overall concept in such a way that the load distribution takes place on two levels. Level one is the analog immediate reaction per wire, which works with shunt, amplifier or comparator and control MOSFET, where current peaks are taken away before software makes decisions. Level two is the digital coordination by the MCU, which handles limit values, profiles, timing, alarm cascades, power limitation via the GPU’s sense lines and the entire monitoring. This separation explains why the AMPINEL can smooth load peaks visibly and effectively without stalling the system, and why the interventions are reproducible.

I would like to expressly point out that the circuit board shown is a predominantly manually manufactured prototype and not a production version. Solder joints, test points, provisional fixings in the plug-in area and the mixed assembly indicate a development stage. Behind the analog front stage visible here, the gate control, the measurement path equality and the clean separation of high current and logic areas, a great deal of development time has been invested, because balancing with six parallel lines requires not only control technology, but also layout discipline, thermal fine-tuning and EMC care. I’m deliberately not specifying the concrete type of MOSFETs, that was a requirement; functionally, they are to be understood here as controllable series controllers which, together with the shunts and the fast analogue circuitry, form the basis for load redistribution.

To all tinkerers and optimizers: the installed 0.5 mm pads are good, even if I used putty when assembling them. Better safe than sorry, but it hardly brings any improvement.

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Karsten Rabeneck-Ketme

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WOW SEHR NICE..... Endlich !! Danke

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Pheenox

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128 Kommentare 97 Likes

Sowas hat die Welt gebraucht! Also die gelackmeierten Consumer, die in den sauren Apfel gebissen haben. Mich interessiert perspektivisch eins brennend:

Wie kann dieses Modul sinnvoll an die Sapphire 9070 XT Nitro+ gesteckt werden, die ich mein Eigen nenne? Wenn ich nur die Backplate weg lassen muss und der Winkelstecker passt, dann wäre ich absolut fein damit.

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RedF

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6,212 Kommentare 4,195 Likes

Wow, wenn man etwas zu Ende gedachtes haben möchte, muss man echt bei AC schauen.(y)
Aber der Name... na ja, da war AC noch nie gut drinnen.:LOL:
Mit einer Pömpel Verlängerung sollte das doch machbar sein, so eine würde ich aber nicht ohne dieses gerät verwenden wollen ^^.

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RedF

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6,212 Kommentare 4,195 Likes

Was wird das Teil wohl kosten? 150€? 80€?

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Igor Wallossek

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Steht im Artikel! 79.90 Euro

AMPere SentINEL. Muss man auch erst mal drauf kommen :D

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eastcoast_pete

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3,083 Kommentare 2,046 Likes

Da scheint aqua computer einen echten "homerun" abgeliefert zu haben - Gratulation nach Goettingen Karlsruhe! Habe zwar selbst zunächst keinen dringenden Bedarf (mangels 5090), aber der Ampinel ist dann wohl doch die Lebensversicherung mit Vorbeugung, die eine ja doch richtig teure GPU vor dem Dasein als Schmorbraten retten kann.
Wenn der Ampinel (das Ampinel?) dann in Serie gefertigt wird, würde ich gerne wissen, wie viele von einer bestimmten Firma in Kalifornien bestellt werden 😁.
Und, wenn Boardpartner wie MSI oder ASUS schlau sein wollen, schnüren sie aus ihren Top 5090 Modellen und dem Ampinel ein optionales "Sorglos Paket". Denn das wäre in der Tat ein "Differentiator", wie es wohl im Marketing Englisch so schön heißt.
Schön, daß aqua computer hier wirklich was geschaffen hat!

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eastcoast_pete

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3,083 Kommentare 2,046 Likes

Also weniger als 5% des Neupreises einer 5090! In der Tat eine billige Absicherung, alleine schon um sich keine Sorgen machen zu müssen!

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ipat66

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1,791 Kommentare 1,993 Likes

Ist auf jeden Fall eine sehr gute Lösung, wenn auch mal wieder auf Kosten des Verbrauchers.
Die Adapter werden ja wohl nicht bei jeder Pömpel-Karte gratis beigelegt werden?

Schön Initiative von Aqua Computer

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ssj3rd

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378 Kommentare 253 Likes

Endlich eine Lösung für 0.01% der Fälle bei denen wirklich was passiert…

Ne im ernst: nice, aber meine 5090 wird auch ohne damit überleben zur 6090, garantiert.

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Igor Wallossek

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Die Umsetzung ist endlich mal wieder das, was ich unter German Engineering verstehe.

Frag mal KrisFix, der hat sich dumm und dämlich dran verdient und tut es immer (noch). Hättest Du den Artikel gelesen, wäre dir auch meine Überlast aufgefallen. Nicht eine Karte ist bei 600 Watt wirklich safe.

Wie viele 5090 wurden in DE verkauft? Statistisch wäre sogar schon 1 Promille zu viel, denn es darf einfach nicht passieren. Mittlerweile fragen sogar Versicherungen nach Absicherung, weil ich z.B. für eine RTX 6000 Blackwell ohne Nachweis einer Vorsichtsmaßnahme keine separate Versicherung bekomme. Schieflasten von bis zu 5 Ampere sind durchaus realistisch. Netter Side-Effekt: auch die Netzteile mit mehreren Rails profitieren, falls das aufgeteilt ist (be quiet!)

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t
tcd

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Nur eine kurze Frage: Warum Karlsruhe? Aquacomputer sitzt doch noch immer in Gleichen bei Göttingen, oder?

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SpotNic

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Igor, du bist doch des rechnens mächtig, selbst, wenn KrisFix sich daran dumm und dämlich verdient, es sei ihm gegönnt ist das in anbetracht der verkauften Karten nicht der Rede wert. Selbst mit Blick auf die Fälle die es in die jeweilige eigene Bubble schaffen ist das nicht sonderlich auffällig.

Ich gönne es auch AC, dass sie damit ihre Geschäfte machen. Ob das wirklich nötig ist, sollen diejenigen entscheiden die dafür Geld ausgeben.

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Igor Wallossek

1

13,159 Kommentare 26,153 Likes

Reparatur > 120 Euro, Ampinel <80 Euro

Benniehausen, ist ein Ortsteil. Keine Ahnung, wo ich da in Gedanken gerade parallel dazu war, ist gefixt. Danke :D

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SpotNic

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Stecker draufstecken, belasten und fühlen/messen obs warm wird = 0 € WEnn die Steckverbindung einmal passt und man nicht täglich umbaut wird sich daran auch nichts ändern.

Aber das ist halt wie mit Versicherungen, die einen brauchen nen Volkaskoschutz und freuen sich, wenn der Schadensfall eintritt, die anderen sparen sich das Geld und zahlen, wenn doch mal was passiert. Soll ja jeder für sich entscheiden.

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Shoggy

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Richtig.

Ich weiß nicht, was es in Karlsruhe gibt. Aqua Computer auf jeden Fall nicht ;)

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Igor Wallossek

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Bei einer Platine, die auch so schon am Stecker >70°C heiß wird, halte ich das für eine sensorische Meisterleistung, Fehler und Norm zu unterscheiden :D

Guckst Du:
https://www.igorslab.de/community/threads/aqua-computer-ampinel-im-exklusiven-test-–-das-ende-aller-probleme-bei-grafikkarten-mit-12v-2x6-oder-12vhpwr-connector.12350/post-320200

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S
SpotNic

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1,616 Kommentare 788 Likes

wird der stecker nicht wärmer als 70 - 80° passts, wird er deutlich wärmer, passts nicht. sollte der STECKER! (nicht die Platine oder Buchse) schon in den Bereich kommen, würd ich vielleicht auchmal nachmessen....

ist aber auch egal, ich bin der falsche für so Diskussionen, ich halt nix von vorausschauender Panik und ich kann Fehler selbst beheben und notfalls auch Stecker tauschen.

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Igor Wallossek

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13,159 Kommentare 26,153 Likes

Das sind dann die anderen 0.01% der User :D

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MojoMC

Veteran

167 Kommentare 181 Likes

Sicher? Ich hab es auch beim dritten Durchschauen nicht gefunden, auch eine Suche auf jeder Seite nach der Zahl 79 findet nichts.

"Über den Preis sprechen wir zum Schluss und ich bin mir sicher, da wird der eine oder andere Leser dann erschrecken, denn er wird günstiger, als es die Intro vielleicht vermuten ließ." steht auf der ersten Seite, aber mehr anscheinend noch nicht.

Und damit zugeben, dass sie einen Gammelstecker verbaut haben und sich Einzeladerüberwachung aus Kosten- oder Marketinggründen sparen? Weiss ja nicht...

Da sollte Igor aber Lotto spielen, wenn er mit neuer Hardware trotzdem (wieder) Schieflage hat.
Oder aber es sind deutlich mehr als 0,01% betroffen...

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Danke für die Spende



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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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