Що таке vrm, дроселі та їх компоненти?

Ми розглянемо основні компоненти, що формують систему живлення материнської плати, головним чином процесор, оскільки картки розширення використовують власні регулятори напруги та пам'яті, як правило, потребують меншої обережності, хоча це також змінюється в останні покоління материнських плат. Ключове слово, яке ми побачимо в цій статті, - це VRM, і ми детально пояснимо все, що вам потрібно знати.

Ви готові Почнемо!

Зміст індексу

Що таке VRM?

Суцільні конденсатори поруч із дроселями материнської плати Z370. Радіатор охоплює систему VRM разом із системою MosFET та його контролером.

VRM є абревіатурою для " Модуля регулятора напруги " або " Модуля регулювання напруги " і є електронною складовою, яка дозволяє регулювати, з більшою або меншою ефективністю, напругу, що подається в електронному ланцюзі, і в конкретному випадку на процесор і пам'ять, а в меншій мірі й інші компоненти.

Материнська плата живиться від джерела ATX, який, за стандартом і специфікацією, постачає одну або кілька напрямних напруг напругою 12 В, 5 В і 3.3 В. У минулому процесори та інші компоненти використовували ці напруги безпосередньо для живлення, але останні покоління значно знизили вхідну напругу, щоб зменшити споживання, бути більш термічно ефективними, а тому потребують меншої розсіювання.

В даний час легко побачити процесори, що працюють з напругами нижче напруги на холостому ходу і трохи вище 1, 2 В, коли вони розвиваються до повного потенціалу. В даний час всі плати постачають 12В до процесора з виділеними роз'ємами, а звідти це регулюється до функціональних вимог процесора.

Хороша регуляція напруги (напруги) має важливе значення для забезпечення стабільності роботи процесора, що споживає адекватну енергію в усі часи. Це важливо для розгону, оскільки менша напруга (vdroop), ніж необхідне, означає нестабільну роботу, і більше напруги, ніж необхідно, можуть призвести до отримання тепла, неприйнятного холодильною системою, а отже, нестабільності або катастрофічних збоїв, які, на щастя, зазвичай Сучасні процесори захищені (певною мірою).

Деякі сучасні процесори вирішили передати управління VRM всередині інкапсуляції процесора, щоб мати більш ефективну модель і щоб сам процесор відповідав за роботу, процесори Haswell працювали таким чином, називаючи себе iVRM (Integrated VRM), але Пізніше моделі Intel знехтували таким дизайном, спираючись на традиційну зовнішню модель VRM на материнській платі. Skylake та більш пізні моделі повернулися до зовнішньої моделі.

Чим більше фаз VRM, тим краще

Багато разів ми говоримо про кількість фаз, які подають процесор нашої материнської плати таким чином, що завжди мається на увазі, що чим більше фаз подачі, тим більше фаз корекції, тим кращою є якість електричного сигналу, який досягає процесора. Це, безумовно, так, і причина проста, і зазвичай це пояснюється тим, що джерело живлення процесора стає чистішим.

EVGA EPOWER V - хороший приклад зовнішньої та масивної системи VRM, що має 12 + 2 фази, спрямовані на надання ще більш чистої лінії для відеокарт високого класу, де досягається високий рівень розгону.

Коли ми перетворюємо змінний струм (який, як відомо, має форму синусоїди (як правило, тому, що існують інші типи, з піком і долиною, періодом тощо), в постійний струм, яким користується наш процесор, завжди є частина Що більше хвиль перетворення. Чим більше фаз подачі, тим більше ми усунемо ті пікові хвилі і тим стабільнішим буде подача сигналу, який матиме плоскіший сигнал, який досягає процесора.

Рекомендуємо ознайомитися з нашим посібником з найкращих материнських плат на ринку

Ми також обмежимо і зменшимо втрати напруги в електромережі, які є настільки ж небезпечними для збереження стабільності роботи нашого процесора.

Входить у будь-яку систему VRM

Система регулювання напруги (VRM) вимагає декількох важливих елементів, особливо складів, де накопичується енергія, перш ніж пройти фільтр, який є самим регулятором напруги. Це завдання виконують тренери, що представляють собою ті невеликі склади, якими користуються MosFET, з воротами, які дозволяють пройти відповідну напругу за бажанням клієнта, в даному випадку процесором.

VRM складається з таких елементів:

• MosFETs ICC-драйвер конденсаторів драйверів або ударів

Ми обговорювали, що процесор повідомляє системі MosFETs, яку напругу він хоче постійно, оскільки зараз напруги можуть бути змінними, і для цього потрібен контролер, який повідомляє MosFET, яку напругу він повинен пропустити. Це робиться "IC Driver" або "Driver IC".

Багато виробників сконцентрували контролери ІС із самими MosFET в рішеннях, званих цифровим VRM або високоефективним VRM, оскільки концентрація дозволяє збільшити кількість фаз, ефективність та, логічно, тепло, що виділяється в цих елементах, що Логічно вони досить чутливі до тепла, але також, залежно від якості, добре підготовлені до роботи при високих температурах.

Дроселі - це інші основні електронні компоненти в будь-якій системі VRM. Ці типи елементів служать саме для перетворення сигналів змінного струму в постійний струм. Він складається із спіралі, яка проходить через намагнічене ядро, і хоча вони є провідниками обох типів струмів, їх реактивність призводить до значного зменшення проходження змінного струму. Якість материнської плати для розгону багато в чому залежить від їх якості.

У цій материнській платі Gigabyte Aorus з чіпсетом X470 ми можемо налічити 8 легованих стрижнів, що утворюють 8 фаз живлення. Основні компоненти VRM, MosFET та їх цифрові контролери знаходяться під алюмінієвими радіаторами, з'єднаними тепловою трубою.

Для кожної фази, яку ми бачимо на тарілці, ми можемо порахувати дросель, насправді він є найбільш видимим елементом у цьому типі налаштування, і ми багато разів плутаємо їх із самими MosFET, але ці, без сумніву, будуть ті, що приховані Під радіатором, який зазвичай встановлюють усі материнські плати для їх системних систем живлення. Запорука стабільності полягає в них і в якості всіх компонентів навколо них, включаючи кількість шарів друкованої плати, тому нічого не можна залишити випадково.

Типи VRM

Усі сучасні виробники перейшли на цифрові системи VRM, порівняно зі старими аналоговими системами або інтегрованими в процесор системами, в останні покоління, а також сконцентрували свої контролери на контрольних мікросхемах, таких як ASUS EPU або на інтегрованих, що додають MosFET і контролер як у випадку з Гігабайт. Справа полягає в тому, щоб зменшити простір, підвищити ефективність та додати більше фаз, коли плата має чітку мету розгону.

У відеокартах, особливо висококласних, також використовуються складні цифрові системи живлення VRM. Тут ми бачимо 8 фаз з MosFETS праворуч (інтегрований ІС) та конденсатори зліва на Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Тверді конденсатори, японські тренери, компоненти військового класу … всі ці покращення, які ми бачили, що надходять на материнські плати, також були тиражовані на підсистеми, такі як інтегровані звукові карти, де використовуються навіть елементи VRM, спеціально розроблені для цього типу. функціональності.

Усі в пошуках зниження тих піків, які залишаються від джерела живлення змінного струму, особливо тих, які можуть знизити напругу (vdroop) на те, що вимагає процесор або на те, що ми налаштували нашу материнську плату для подачі на процесор.

У будь-якому випадку, важливо тримати їх розсіяними, оскільки вони є елементами, які стають дуже гарячими і раптовими. Будь-яке перетворення енергії має втрати у вигляді тепла, і цей тип елементів робить це дуже швидко, оскільки він повинен адаптуватися до раптових змін частоти сучасних процесорів.

З цієї причини багато оверклокерів, навіть ті, хто тільки шукає легко стійких середніх частот, хочуть, щоб процесор не міняв частоти, навіть якщо загальне споживання вище. і підтримувати VRM в стабільних, контрольованих температурах і там, де напруги ідеально стабілізуються.

Що це означає, коли наша рада каже, що має 8 + 2 фази живлення?

Це може бути 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… є стільки комбінацій, скільки хоче виробник або може встановити на своїх материнських платах. Більше, як правило, краще, але як ви також бачили, якість компонентів важлива.

Були божевільні часи, і Zotac випустив материнську плату з чіпсетом Z68 для сокета LGA1155 з 24 фазами + 2 фази для оперативної пам'яті. Коронна версія ZT-Z68. Він мав цифровий контролер, надмірно тверді конденсатори, дроселі надферритичного ядра тощо. Найбільше із самих.

Перша цифра - це фази живлення процесора, а друга зазвичай стосується банків пам'яті материнської плати, 1 або 2 на найскладніших платах, хоча вона може також посилатися на потужність деяких шин, які мають деякі процесори, процесори яких більше немає на ринку, оскільки зараз цей тип шини інтегрований у сам процесор.

Важливість хорошого джерела живлення

Ми говорили про якість компонентів плати, в яку складається VRM материнської плати, про те, як ми можемо знати, скільки у нас материнської плати, типи, які існують і як працює кожен елемент, і навіть про те, наскільки важливим є його розсіювання.

Але настільки ж важливим є те, що джерело, яке постачає цю лінію 12В на нашу материнську плату, до вбудованої в неї системи VRM, є стільки ж або важливішим, ніж збірка, яку може мати наша материнська плата. Стабільна напруга 12 В на постійному струмі, з «пульсацією» або зменшеними піками робить нашу систему VRM менш напруженою, якщо справа стосується стабілізації напруги, необхідного нашому процесору. Ось чому проекти DC-DC з підключеним джерелом (із власними VRM) так цінують досвідчені користувачі, і чому інвестувати в хороший джерело живлення так важливо.

Чим більше ефективність у джерела, тим менше навантаження на нього, тим менше тепла для розсіювання, тим менше vdroop на самій лінії джерела та менше потреби в корекції на нашій материнській платі. Це все додається для досягнення ідеальної стабільності, що покращує шанси на розгін та / або термін корисного використання нашого комп’ютера.

Заключні слова та висновок нашого довідника про VRM

Результат хорошого розгону полягає в якості потужності, яку ми можемо надати процесору, особливо уникаючи падіння напруги (vdroop), але стільки ж чи більше в якості розсіювання, яке ми можемо застосувати до процесора. Чим більше охолодження, тим більше напруги ми можемо, і тим більше напруги більше охолодження нам буде потрібно, оскільки ми збільшимо перетворення енергії в тепло.

Нам також доведеться застосувати охолодження до системи живлення процесора, до системи VRM, оскільки вони є делікатними елементами з різкими змінами температури та з більшою напругою, меншою ефективністю та більшою кількістю енергії, перетвореною на тепло. Це важкий баланс, який нам доведеться знати, як поводитися, але що виробникам пластин щоразу стає легше, особливо при помірних рівнях розгону, використовуючи більш спроможні системи VRM, якісніші, з більшою кількістю фаз і попередньо налаштовані профілі біосу в своїх лабораторії для процесорів з можливостями розгону множника.