Kas ir vrm, droseles un to komponenti?

Mēs pārskatīsim galvenos komponentus, kas veido mātesplates, galvenokārt procesora, energosistēmu, jo paplašināšanas kartes izmanto savus sprieguma regulatorus un atmiņām parasti ir nepieciešama mazāka rūpība, lai arī tas arī mainās mātesplašu pēdējās paaudzēs. Atslēgas vārds, ko mēs redzēsim šajā rakstā, ir VRM, un mēs sīki izskaidrosim visu, kas jums jāzina.

Vai esat gatavs? Sāksim!

Satura rādītājs

Kas ir VRM?

Cietie kondensatori blakus Z370 mātesplates droselēm. Heatsink pārklāj VRM sistēmu ar MosFETs un tās kontrolieri.

VRM ir saīsinājums no " Sprieguma regulatora moduļa " vai " Sprieguma regulēšanas modulis ", un tas ir elektronisks komponents, kas ļauj ar lielāku vai mazāku efektivitāti regulēt spriegumu, kas tiek piegādāts elektroniskajā shēmā, un attiecīgajā gadījumā. procesoram un atmiņām, un mazākā mērā citiem komponentiem.

Pamatplati darbina ATX avots, kas pēc standarta un specifikācijas piegādā vienu vai vairākas barošanas sliedes ar spriegumu 12v, 5v un 3, 3v. Agrāk procesori un citi komponenti šos spriegumus izmantoja tieši enerģijas iegūšanai, taču pēdējās paaudzes ir ievērojami samazinājušas ieejas spriegumu, lai samazinātu patēriņu, būtu termiski efektīvākas un tāpēc prasa mazāku izkliedi.

Pašlaik ir viegli redzēt procesorus, kuri strādā ar spriegumu zem brīvgaitas voltiem un nedaudz virs 1, 2 V, kad tie attīstās līdz galam. Pašlaik visas plates procesoram piegādā 12 V ar īpašiem savienotājiem, un no turienes tas tiek regulēts līdz CPU funkcionālajām prasībām.

Labs sprieguma (sprieguma) regulējums ir būtisks, lai procesora darbībai būtu stabilitāte, vienmēr patērējot atbilstošu enerģiju. Tas ir svarīgi pārspīlēšanai, jo mazāks spriegums (vdroop) nekā vajadzīgs nozīmē nestabilu darbību un vairāk sprieguma nekā nepieciešams var radīt siltuma ražošanu, kas nav pieņemama saldēšanas sistēmā, un tāpēc nestabilitāti vai katastrofiskas kļūmes, kas, par laimi, parasti Mūsdienu procesori ir aizsargāti (zināmā mērā).

Daži mūsdienu procesori izvēlējās nokārtot VRM vadību procesora iekapsulēšanas iekšpusē, lai būtu efektīvāks modelis un lai pats procesors būtu atbildīgs par darbu, Hasvela procesori strādāja šādā veidā, saucot sevi par iVRM (Integrēto VRM), bet Vēlāk Intel modeļi ir atstājuši novārtā šāda veida dizainu, paļaujoties uz tradicionālo ārējo VRM modeli uz mātesplates. Skylake un vēlākie modeļi ir atgriezušies pie ārējā modeļa.

Jo vairāk VRM fāžu, jo labāk

Daudzas reizes mēs runājam par to fāžu skaitu, kas baro mūsu mātesplates procesoru tādā veidā, ka vienmēr tiek domāts, ka jo vairāk piegādes fāžu, jo vairāk korekcijas fāžu, jo labāka procesora sasniedzamā elektriskā signāla kvalitāte. Tas noteikti tā ir, un iemesls ir vienkāršs, un to parasti izskaidro, sakot, ka procesora barošanas avots nāk tīrāks.

EVGA EPOWER V ir labs ārējas un masīvas VRM sistēmas piemērs ar 12 + 2 fāzēm, kuru mērķis ir piedāvāt vēl tīrāku līniju augstākās klases grafiskajām kartēm, kur tiek prasīts augsts pārklikšķināšanas līmenis.

Kad pārveidojam maiņstrāvu (kurai, kā jūs zināt, ir sinusoidāla viļņa forma (parasti tāpēc, ka ir arī citi veidi, ar maksimumu un ieleju, periodu utt.), Līdzstrāvai, ko izmanto mūsu procesors, vienmēr ir daļa Jo vairāk piegādes fāžu, jo vairāk mēs likvidēsim šos viļņu maksimumus un jo stabilāka būs piegāde, kurai būs glaimāks signāls, kas sasniegs procesoru.

Mēs iesakām ieskatīties mūsu ceļvedī par labākajām mātesplatēm tirgū

Mēs arī ierobežosim un samazināsim sprieguma zudumus elektrolīnijā, kas ir tikpat bīstami vai bīstamāki, lai saglabātu mūsu procesora darbības stabilitāti.

Pavada jebkuru VRM sistēmu

Sprieguma regulēšanas sistēmai (VRM) nepieciešami vairāki svarīgi elementi, īpaši noliktavas, kur enerģija uzkrājas pirms filtra, kas ir pats sprieguma regulators, nodošanas. Šo uzdevumu veic pasniedzēji, kas ir tās mazās noliktavas, kuras izmanto MosFETs, ar vārtiem, kas pēc klienta, šajā gadījumā procesora, pieprasījuma ļauj iziet atbilstošu spriegumu.

VRM veido šie elementi:

• MosFETs ICC draiveru kondensatoru aizrises vai triecieni

Mēs esam apsprieduši, ka procesors vienmēr pasaka MosFETs sistēmai, kādu spriegumu viņš vēlas, jo tagad spriegumi var būt mainīgi, un šim nolūkam ir nepieciešams kontrolieris, kurš MosFET pasaka, kāds spriegums tam jāatstāj. To veic "Driver IC" vai "Driver IC".

Daudzi ražotāji ir koncentrējuši IC kontrolierus kopā ar pašiem MosFET risinājumos, kurus sauc par digitālo VRM vai augstas efektivitātes VRM, jo koncentrēšana ļauj palielināt fāžu skaitu, efektivitāti un loģiski - šajos elementos izdalīto siltumu, kas ir Loģiski, ka tie ir diezgan jutīgi pret karstumu, bet arī atkarībā no kvalitātes ir labi sagatavoti darbam augstā temperatūrā.

Droses ir citas pamata elektroniskās sastāvdaļas jebkurā VRM sistēmā. Šāda veida elementi precīzi kalpo maiņstrāvas signālu pārvēršanai līdzstrāvā. To veido spirāle, kas iet caur magnetizēto kodolu, un, lai arī tie ir abu veidu strāvu vadītāji, to reaģētspēja ievērojami samazina maiņstrāvas caurlaidību. Pārspīlēšanas mātesplates kvalitāte lielā mērā ir atkarīga no tā kvalitātes.

Šajā Gigabaitu Aorus mātesplatē ar X470 mikroshēmojumu mēs varam saskaitīt 8 leģētu kodolu triecienus, kas veido 8 barošanas fāzes. VRM, MosFET un to digitālo kontrolleru galvenās sastāvdaļas atrodas zem alumīnija siltumizolācijas caurulēm, kas savienotas ar siltuma cauruli.

Katrā fāzē, ko redzam uz šķīvja, mēs varam saskaitīt aizrīties, faktiski tas ir visredzamākais elements šāda veida uzstādījumos, un daudzas reizes mēs tos sajaucam ar pašiem MosFET, taču šie, bez šaubām, būs tie, kas ir paslēpti. Zem galvenā radiatora, kuru parasti piestiprina visas mātesplates procesora barošanas sistēmām. Stabilitātes atslēga ir tajās un visu apkārtējo komponentu kvalitātē, ieskaitot PCB slāņu skaitu, tāpēc neko nevar atstāt nejaušībai.

VRM veidi

Visi pašreizējie ražotāji pēdējās paaudzēs ir pārgājuši uz digitālajām VRM sistēmām, salīdzinot ar vecajām analogām sistēmām vai procesora integrētām sistēmām, un ir arī koncentrējuši savus kontrolierus uz vadības mikroshēmām, piemēram, ASUS EPU, vai uz integrētiem MosFET un kontroliera pievienojumiem kā tas ir Gigabaitu gadījumā. Lieta ir tāda, lai samazinātu vietu, palielinātu efektivitāti un pievienotu vēl citas fāzes, kad plāksnei ir skaidrs mērķis pārspīlēšanai.

Grafiskās kartes, it īpaši augstākās klases, izmanto arī sarežģītas digitālās VRM barošanas sistēmas. Šeit mēs redzam 8 fāzes ar MosFETS labajā pusē (integrēts IC) un kondensatorus kreisajā pusē Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Cietie kondensatori, japāņu pasniedzēji, militārās klases komponenti… visi šie uzlabojumi, kurus mēs redzējām, nonāk pie mātesplatēm, ir replicēti arī apakšsistēmās, piemēram, integrētās skaņas kartes, kur tiek izmantoti pat VRM elementi, kas īpaši izstrādāti šim tipam. funkcionalitāte.

Tas viss, cenšoties samazināt tās virsotnes, kas paliek no maiņstrāvas barošanas avota, it īpaši tās, kas var samazināt spriegumu (vdroop) pēc procesora pieprasījuma vai pēc tā, ko esam konfigurējuši mātesplatē, lai piegādātu procesoru.

Jebkurā gadījumā ir svarīgi tos izkliedēt, jo tie ir elementi, kas kļūst ļoti karsti un pēkšņi. Jebkurai enerģijas pārveidei ir zudumi siltuma veidā, un šāda veida elements to dara ļoti ātri, jo tam jāpielāgojas pēkšņām mūsdienu procesoru frekvences izmaiņām.

Šī iemesla dēļ daudzi pārspīlētāji, pat tie, kuri meklē tikai viegli noturīgas vidējās frekvences, vēlas, lai procesors nemaina frekvences, pat ja kopējais patēriņš ir lielāks. un uzturiet VRM stabilā, kontrolētā temperatūrā un vietās, kur spriegums ir lieliski stabilizēts.

Ko tas nozīmē, kad mūsu padome saka, ka tai ir 8 + 2 jaudas fāzes?

Tas var būt 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… ir tik daudz kombināciju, cik ražotājs vēlas vai var instalēt uz savām mātesplatēm. Vairāk parasti ir labāks, bet, kā jūs jau redzējāt, svarīga ir sastāvdaļu kvalitāte.

Bija traki laiki, un Zotac izlaida mātesplati ar Z68 mikroshēmojumu LGA1155 ligzdai ar 24 fāzēm + 2 fāzēm RAM. ZT-Z68 Crown Edition. Tam bija digitālais kontrolleris, super cietie kondensatori, superferitiski serdes aizdurņi utt. Visvairāk.

Pirmais skaitlis ir procesora barošanas fāzes, un otrais parasti attiecas uz mātesplates atmiņas bankām, 1 vai 2 uz vissarežģītākajām plāksnēm, lai gan tas var atsaukties arī uz dažu autobusu jaudu, kuriem ir daži procesori, procesori kas vairs nav tirgū, jo tagad šāda veida kopnes ir integrētas pašā procesorā.

Laba barošanas nozīme

Mēs esam runājuši par tāfeles sastāvdaļu kvalitāti, kurā ir mātesplates VRM, kā mēs varam zināt, cik daudz ir mūsu mātesplates, kādi veidi pastāv un kā darbojas katrs elements, un pat to, cik svarīga ir tās izkliede..

Bet tikpat daudz vai svarīgāk ir tas, ka avots, kas piegādā šo 12v līniju mūsu mātesplatei, tajā integrētajai VRM sistēmai, ir stabils, ir tikpat daudz vai svarīgāks nekā montāža, kāda varētu būt mūsu mātesplatei. Stabils 12 V spriegums tiešā strāvā ar "pulsāciju" vai samazinātām virsotnēm padara mūsu VRM sistēmu mazāku stresu, kad nepieciešams stabilizēt mūsu procesoram vajadzīgo spriegumu. Tas ir iemesls, kāpēc līdzstrāvas līdzstrāvas montējamo avotu dizainus (ar saviem VRM) eksperti vērtē tik augstu, un tāpēc ieguldījumi labā barošanas avotā ir tik svarīgi.

Jo lielāka efektivitāte avotā, jo mazāk stresa tam, mazāk siltuma izkliedēšanai, jo mazāk plūsmas pašā avota līnijā un mazāka vajadzība pēc korekcijas mūsu mātesplatē. Tas viss sasniedz, lai sasniegtu perfektu stabilitāti, kas palielina pārspīlēšanas iespējas un / vai mūsu datora kalpošanas laiku.

Mūsu rokasgrāmatas par VRM pēdējie vārdi un secinājums

Labas pārspīlēšanas rezultāts ir jaudas kvalitātē, ko mēs varam nodrošināt procesoram, īpaši izvairoties no sprieguma kritumiem (vdroop), bet tikpat daudz vai vairāk izkliedes kvalitātē, kādu mēs varam piemērot procesoram. Jo vairāk dzesēšanas, jo lielāku spriegumu mēs varēsim, un jo vairāk būs nepieciešams dzesēšana, jo mēs palielināsim enerģijas pārveidošanu siltumā.

Dzesēšana mums būs jāpiemēro arī procesora energosistēmai, VRM sistēmai, jo tie ir delikāti elementi ar pēkšņām temperatūras izmaiņām un ar lielāku spriegumu, ar mazāku efektivitāti un vairāk enerģijas pārveido siltumā. Tas ir grūts līdzsvars, kas mums būs jāzina, kā rīkoties, bet plākšņu ražotājiem ir bijis vieglāk, it īpaši mērenā pārspīlēšanas līmenī, izmantojot jaudīgākas VRM sistēmas, augstākas kvalitātes, ar vairāk fāzēm un ar iepriekš konfigurētiem bios profiliem savos laboratorijas procesoriem ar multiplikatoru overlocking iespējām.