Čo sú vrm, tlmivky a ich súčasti?

Preskúmame hlavné komponenty, ktoré formujú energetický systém základnej dosky, hlavne procesor, pretože rozširujúce karty používajú svoje vlastné regulátory napätia a pamäte si zvyčajne vyžadujú menšiu starostlivosť, aj keď to tiež sa v posledných generáciách základných dosiek mení. Kľúčové slovo, ktoré uvidíme v tomto článku, je VRM a my podrobne vysvetlíme všetko, čo potrebujete vedieť.

Ste pripravení Začnime!

Index obsahu

Čo sú to VRM?

Pevné kondenzátory vedľa tlmiviek základnej dosky Z370. Chladič pokrýva systém VRM pomocou MosFET a jeho ovládača.

VRM je skratka pre „ modul regulácie napätia “ alebo „ modul regulácie napätia “ a je elektronickým komponentom, ktorý umožňuje s väčšou alebo menšou účinnosťou regulovať napätie dodávané v elektronickom obvode a v danom prípade po ruke. do procesora a pamätí av menšej miere na iné komponenty.

Základná doska je napájaná zdrojom ATX, ktorý podľa normy a špecifikácie dodáva jednu alebo viac napájacích koľajníc s napätím 12 V, 5 V a 3, 3 V. V minulosti používali procesory a ďalšie komponenty tieto napätia priamo na napájanie, ale najnovšie generácie výrazne znížili svoje vstupné napätie, aby znížili spotrebu, sú tepelne účinnejšie, a preto vyžadujú menšie rozptyľovanie.

V súčasnosti je ľahké vidieť procesory pracujúce s napätím pod voľnobežným napätím a tesne nad 1, 2 V, keď sa vyvíjajú na svoj plný potenciál. V súčasnosti všetky dosky dodávajú procesoru 12v so špeciálnymi konektormi a odtiaľ sú regulované až do funkčných požiadaviek CPU.

Dobrá regulácia napätia (napätia) je nevyhnutná na zabezpečenie stability prevádzky procesora, ktorý neustále spotrebúva primeranú energiu. Je dôležité pre pretaktovanie, pretože menšie napätie (vdroop), ako je potrebné, znamená nestabilnú prevádzku a väčšie napätie, ako je potrebné, môže produkovať teplo neprijateľné chladiacim systémom, a teda aj nestabilitu alebo katastrofické poruchy, ktoré, našťastie, normálne Moderné procesory sú chránené (do určitej miery).

Niektorí moderní procesory sa rozhodli preniesť kontrolu VRM do enkapsulácie procesora, aby mali efektívnejší model a že samotný procesor bol zodpovedný za prácu. Procesory Haswell pracovali týmto spôsobom, nazývali sa iVRM (Integrated VRM), ale Neskôr modely Intel zanedbali tento typ dizajnu spoliehajúc sa na tradičný externý model VRM na základnej doske. Skylake a novšie modely sa vrátili k externému modelu.

Čím viac fáz VRM, tým lepšie

Mnohokrát hovoríme o počte fáz, ktoré napájajú procesor našej základnej dosky takým spôsobom, že sa vždy predpokladá, že čím viac napájacích fáz, tým viac korekčných fáz, tým vyššia je kvalita elektrického signálu, ktorý sa dostáva do procesora. Je to určite tak a dôvod je jednoduchý a obyčajne sa vysvetľuje tým, že napájanie procesora je čistejšie.

EVGA EPOWER V je dobrým príkladom externého a masívneho systému VRM s fázami 12 + 2 zameranými na poskytnutie ešte čistejšej línie grafickým kartám vyššej triedy, kde sa požaduje vysoká úroveň pretaktovania.

Keď prevádzame striedavý prúd (ktorý, ako viete, má sínusový priebeh (zvyčajne preto, že existujú aj iné typy, so špičkou a dolinou, s obdobím atď.), Na jednosmerný prúd, ktorý náš procesor používa, je vždy časť tej zostávajúcej vlny konverzie. Čím viac fáz napájania, tým viac odstránime tieto vlnové vrcholy a tým stabilnejšie bude dodávka, ktorá bude mať plošší signál, ktorý dosiahne procesor.

Odporúčame vám pozrieť si nášho sprievodcu najlepšími základnými doskami na trhu

Taktiež obmedzíme a znížime straty napätia v elektrickom vedení, ktoré sú rovnako alebo viac nebezpečné pri udržiavaní stability prevádzky nášho procesora.

Doplnky v akomkoľvek systéme VRM

Systém regulácie napätia (VRM) vyžaduje niekoľko dôležitých prvkov, najmä sklady, v ktorých sa akumuluje energia pred prechodom cez filter, ktorý je samotným regulátorom napätia. Túto úlohu vykonávajú školitelia, čo sú malé sklady, ktoré používajú MosFET, s bránami, ktoré umožňujú prechod vhodného napätia na žiadosť klienta, v tomto prípade procesora.

VRM sa skladá z týchto prvkov:

• Tlmivky alebo šoky kondenzátora vodiča MosFET

Diskutovali sme o tom, že procesor povie systému MosFET, aké napätie chce v každom okamihu, pretože teraz môžu byť napätia variabilné, a preto si vyžaduje ovládač, ktorý povie MosFETu, aké napätie musí prepustiť. Robí sa to pomocou „ovládača IC“ alebo „vodiča IC“.

Mnoho výrobcov sústredilo IC regulátory so samotnými MosFETmi v riešeniach nazývaných digitálne VRM alebo vysoko účinné VRM, pretože koncentrácia umožňuje zvýšenie počtu fáz, efektívnosti a logicky aj tepla vydávaného v týchto prvkoch, čo je Logicky sú dosť citlivé na teplo, ale v závislosti od kvality sú tiež dobre pripravené na prácu pri vysokých teplotách.

Tlmivky sú ďalšie základné elektronické komponenty v akomkoľvek systéme VRM. Tieto typy prvkov slúžia práve na konverziu signálov striedavého prúdu na jednosmerný prúd. Pozostáva zo špirály, ktorá prechádza magnetizovaným jadrom a hoci sú vodičmi obidvoch typov prúdov, ich reaktivita spôsobuje, že priechod striedavého prúdu sa značne zníži. Kvalita základnej dosky pre pretaktovanie do značnej miery závisí od ich kvality.

V tejto základnej doske Gigabyte Aorus s čipovou sadou X470 môžeme spočítať 8 legovaných jadrových šokov, ktoré tvoria 8 výkonových fáz. Hlavné komponenty VRM, MosFET a ich digitálne ovládače sú pod hliníkovými chladičmi spojenými pomocou tepelnej rúrky.

Pre každú fázu, ktorú vidíme na tanieri, môžeme spočítať sýtič, v skutočnosti je to najviditeľnejší prvok v tomto type zostavy a mnohokrát ich zamieňame so samotnými MosFETmi, ale tieto budú nepochybne tie, ktoré sú skryté Pod chladičom, ktorý sa zvyčajne pripájajú všetky základné dosky pre svoje energetické systémy procesorov. Kľúč k stabilite je v nich a v kvalite všetkých komponentov okolo nich, vrátane počtu vrstiev dosky plošných spojov, takže nezostáva nič náhodné.

Typy VRM

Všetci súčasní výrobcovia prešli v posledných generáciách na digitálne systémy VRM v porovnaní so starými analógovými systémami alebo systémami integrovanými do procesorov a sústredili svoje ovládače aj na kontrolné čipy, ako je napríklad ASUS EPU alebo na integrované, ktoré pridávajú MosFET a kontrolér. ako je to v prípade Gigabyte. Prípadom je zmenšiť priestor, zvýšiť efektivitu a pridať ďalšie fázy, keď doska má jasný cieľ pre pretaktovanie.

Grafické karty, najmä tie najmodernejšie, používajú aj zložité digitálne napájacie systémy VRM. Tu vidíme 8 fáz s MosFETS napravo (integrované integrované obvody) a kondenzátory vľavo na zariadení Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Pevné kondenzátory, japonskí tréneri, komponenty vojenskej triedy… všetky tieto vylepšenia, ktoré sme videli pri základnej doske, sa replikovali aj do subsystémov, ako sú integrované zvukové karty, v ktorých sa používajú dokonca aj prvky VRM špeciálne navrhnuté pre tento typ. funkčnosti.

Všetko v snahe redukovať tie vrcholy, ktoré zostávajú zo zdroja striedavého prúdu, najmä tie, ktoré môžu znížiť napätie (vdroop) na to, čo procesor požaduje, alebo na to, čo sme nakonfigurovali našu základnú dosku tak, aby zásobovala procesor.

V každom prípade je dôležité, aby boli rozptýlené, pretože sú to prvky, ktoré sú veľmi horúce a náhle. Akákoľvek premena energie má stratu vo forme tepla a tento typ prvku to robí naozaj rýchlo, pretože sa musí prispôsobiť náhlym zmenám vo frekvencii moderných procesorov.

Z tohto dôvodu veľa pretaktérov, dokonca aj tých, ktorí hľadajú iba ľahko udržateľné stredné frekvencie, chcú, aby procesor nezmenil frekvencie, aj keď je celková spotreba vyššia. a udržujte VRM na stabilných, kontrolovaných teplotách a tam, kde je napätie dokonale stabilizované.

Čo to znamená, keď náš panel tvrdí, že má 8 + 2 fáz napájania?

Môže to byť 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… existuje toľko kombinácií, koľko chce výrobca alebo ich môže nainštalovať na svoje základné dosky. Viac je zvyčajne lepšie, ale ako ste už videli, kvalita komponentov je dôležitá.

Bolo to bláznivé časy a Zotac vydal základnú dosku s čipovou sadou Z68 pre zásuvku LGA1155 s 24 fázami + 2 fázami pre RAM. Vydanie koruny ZT-Z68. Mal digitálny radič, super pevné kondenzátory, superferritické jadrové tlmivky atď. Najviac z nich.

Prvý obrázok predstavuje fázy napájania procesora a druhý sa zvyčajne týka pamäťových bánk základnej dosky, 1 alebo 2 na najkomplexnejších doskách, hoci sa môže vzťahovať aj na výkon niektorých zberníc, ktoré majú niektoré procesory, procesory ktoré už nie sú na trhu, pretože tento typ zbernice je teraz integrovaný do samotného procesora.

Dôležitosť dobrého napájania

Hovorili sme o kvalite komponentov dosky, v ktorej sú zložené VRM základnej dosky, o tom, ako vieme, koľko má naša základná doska, o typoch, ktoré existujú, o tom, ako jednotlivé prvky fungujú, a o tom, aký dôležitý je jej rozptyl,

Ale rovnako dôležité je, že zdroj, ktorý dodáva 12V linku do našej základnej dosky, do systému VRM integrovaného v nej, je stabilný, je rovnako dôležitý ako montáž, ktorú môže mať naša základná doska. Stabilné napätie 12 V, v jednosmernom prúde, so zvlnením alebo zníženými špičkami robí náš systém VRM menej stresujúci, pokiaľ ide o stabilizáciu napätia, ktoré náš procesor vyžaduje. To je dôvod, prečo návrhy zdrojov DC-DC pre montáž (s vlastnými VRM) sú tak hodnotené odbornými používateľmi, a prečo je investovanie do dobrého napájania také dôležité.

Čím vyššia je účinnosť pri zdroji, tým menší stres na ňom, tým menej tepla sa rozptýli, tým menej vdroopu na samotnej linke a menšia potreba korekcie na našej základnej doske. To všetko prispieva k dosiahnutiu dokonalej stability, ktorá zvyšuje šance na pretaktovanie a / alebo životnosť nášho počítača.

Záverečné slová a záver našej príručky o VRM

Výsledkom dobrého pretaktovania je kvalita energie, ktorú môžeme poskytnúť procesoru, najmä zabránenie poklesu napätia (vdroop), ale rovnako alebo viac kvality rozptylu, ktorý môžeme aplikovať na procesor. Čím viac chladenia, tým viac napätia môžeme, a čím viac napätia, tým viac chladenia budeme potrebovať, pretože zvýšime premenu energie na teplo.

Chladenie budeme musieť použiť aj na energetický systém procesora, na systém VRM, pretože ide o jemné prvky s náhlymi zmenami teploty a väčšieho napätia, menšou účinnosťou a viac energie transformovanej na teplo. Je to ťažká rovnováha, s ktorou budeme musieť vedieť, ale že výrobcovia dosiek uľahčujú, najmä pri miernych pretaktujúcich úrovniach, použitie schopnejších systémov VRM, vyššiu kvalitu, viac fáz a vopred nakonfigurované profily bios vo svojich laboratóriá pre procesory s multiplikátormi pretaktovania.