Vrm x570: Ktorý je najlepší? asus vs aorus vs asrock vs msi

Rozhodli sme sa nájsť najlepší VRM X570, novú platformu AMD navrhnutú špeciálne pre Ryzen 3000 a možno pre Ryzen 4000 z roku 2020? Nielenže uvidíme hĺbkové charakteristiky štyroch referenčných dosiek pre každého z výrobcov Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI a ASRock, ale uvidíme, čo dokážu s Ryzen 9 3900X vystresovaným počas 1 hodiny.

Index obsahu

Nová generácia VRM s referenciou PowlRstage

AMD znížila výrobný proces svojich procesorov na 7 nm FinFET, ktorý je teraz zodpovedný za budovanie TSMC. Konkrétne sú to jeho jadrá, ktoré prichádzajú k tejto litografii, zatiaľ čo radič pamäte zostáva stále pri 12 nm od predchádzajúcej generácie, čo núti výrobcu prijať novú modulárnu architektúru založenú na kipletoch alebo CCX.

Nielenže boli vylepšené procesory, ale aj základné dosky, v skutočnosti všetci hlavní výrobcovia majú arzenál základných dosiek s novou čipovou sadou AMD X570. Ak je na týchto doskách zdôraznená jedna vec, je to ich hlboká aktualizácia VRM, pretože tranzistor 7nm potrebuje oveľa čistejší napäťový signál ako 12nm. Hovoríme o mikroskopických komponentoch a akýkoľvek bodec, bez ohľadu na to, aký malý, spôsobí zlyhanie.

Nie je to však iba kvalita, ale aj kvantita, zvyšujeme účinnosť znižovaním veľkosti, je to pravda, ale objavili sa aj procesory s až 12 a 16 jadrami, pracujúce pri frekvenciách vyšších ako 4, 5 GHz, ktorých energetická náročnosť sa blíži 200A pri 1, 3 - 1, 4 V s TDP do 105 W. Toto sú skutočne vysoké čísla, ak hovoríme o elektronických komponentoch iba 74 mm2 na CCX.

Čo je to VRM?

Aký zmysel by malo hovoriť o VRM bez pochopenia toho, čo tento pojem znamená? Najmenej, čo môžeme urobiť, je vysvetliť najlepším možným spôsobom.

VRM znamená modul regulátora napätia v španielčine, aj keď niekedy sa označuje aj ako modul PPM, ktorý sa týka výkonového modulu procesora. V každom prípade je to modul, ktorý funguje ako konvertor a reduktor napätia dodávaného do mikroprocesora.

Zdroj napájania vždy vysiela jednosmerný signál + 3, 3 V + 5 V a + 12 V. Je zodpovedný za konverziu striedavého prúdu na jednosmerný prúd (usmerňovač prúdu), ktorý sa má použiť v elektronických komponentoch. VRM robí to, že prevádza tento signál na oveľa nižšie napätie, čo sa dodáva do procesora, zvyčajne medzi 1 a 1, 5 V, samozrejme v závislosti od CPU.

Až donedávna mali svoje vlastné VRM vo vnútri samotné procesory. Po príchode vysokofrekvenčných vysokovýkonných viacjadrových procesorov sa však VRM implementovali priamo na základné dosky s viacerými stupňami, aby sa vyhladil signál a prispôsobil sa potrebám tepelného návrhového výkonu každého procesora (TDP).,

Aktuálne procesory majú identifikátor napätia (VID), ktorý je reťazcom bitov, v súčasnosti 5, 6 alebo 8 bitov, s ktorými CPU požaduje od VRM určitú hodnotu napätia. Týmto spôsobom je vždy dodávané presne potrebné napätie v závislosti od frekvencie, pri ktorej pracujú jadrá CPU. S 5 bitmi môžeme vytvoriť 32 hodnôt napätia so 6, 64 a 8 256 údajmi. VRM je teda okrem prevodníka tiež regulátorom napätia, a preto má PWM čipy na transformáciu signálu svojich MOSFETS.

Musia byť známe základné pojmy ako TDP, V_core alebo V_SoC

Okolo VRM základných dosiek existuje pomerne málo technických konceptov, ktoré sa vždy objavujú v recenziách alebo špecifikáciách a že ich funkcia nie je vždy pochopená alebo známa. Pozrime sa na ne:

TDP:

Tepelný návrhový výkon je množstvo tepla, ktoré môže generovať elektronický čip, napríklad procesor, GPU alebo čipová súprava. Táto hodnota sa vzťahuje na maximálne množstvo tepla, ktoré by čip generoval pri aplikáciách s maximálnym zaťažením, a nie na spotrebu energie. CPU s 45 W TDP znamená, že dokáže rozptýliť až 45 W tepla bez toho, aby čip prekročil maximálnu teplotu spoja (TjMax alebo Tjunction) svojich špecifikácií. To nemusí súvisieť s energiou, ktorú procesor spotrebuje, ktorá sa bude líšiť v závislosti od každej jednotky a modelu a výrobcu. Niektoré procesory majú programovateľný TDP, v závislosti od toho, ku ktorému chladiču sú pripojené, ak je lepší alebo horší, napríklad APU od AMD alebo Intel.

V_Core

Vcore je napätie, ktoré poskytuje základná doska procesoru, ktorý je nainštalovaný v sokete. VRM musí zabezpečiť dostatočnú hodnotu Vcore pre všetky procesory výrobcu, ktoré sa naň môžu nainštalovať. V tomto V_core VID, ktorý sme definovali, funguje, čo ukazuje, aké napätie jadrá vždy potrebujú.

V_SoC

V tomto prípade je to napätie dodávané do pamäte RAM. Podobne ako v prípade procesorov, pamäte fungujú s inou frekvenciou v závislosti od vášho pracovného zaťaženia a nakonfigurovaného profilu JEDED (frekvencia). Je medzi 1, 20 a 1, 35 V

Časti VRM dosky

MOSFET

Ďalším slovom, ktoré budeme veľa používať, bude MOSFET, polovodičový prvok Metal-Oxide Field-Effet, čo bol tranzistor s poľným efektom. Bez toho, aby sme sa príliš zaoberali elektronickými podrobnosťami, sa tento komponent používa na zosilnenie alebo prepnutie elektrického signálu. Tieto tranzistory sú v podstate výkonovým stupňom VRM, ktorý generuje určité napätie a prúd pre CPU.

Napájací zosilňovač sa v skutočnosti skladá zo štyroch častí, dvoch spodných MOSFETov, vysokej MOSFETov a regulátora IC . S týmto systémom je možné dosiahnuť väčší rozsah napätia a predovšetkým odolávať vysokým prúdom, ktoré CPU potrebuje, hovoríme o 40 až 60 A pre každú fázu.

CHOKE a Kondenzátor

Po MOSFETS má VRM sériu tlmiviek a kondenzátorov. Sýtič je induktor alebo tlmivka. Vykonávajú funkciu filtrovania signálu, pretože bránia prechodu zvyškových napätí z premeny striedavého prúdu na jednosmerný prúd. Kondenzátory tieto cievky dopĺňajú, aby absorbovali induktívny náboj a fungovali ako malé nabíjacie batérie pre čo najlepší prúd.

PWM a Bender

Toto sú posledné prvky, ktoré uvidíme, hoci sú na začiatku systému VRM. PWM alebo modulátor šírky impulzu je systém, ktorým sa periodický signál modifikuje na riadenie množstva energie, ktorú vysiela. Zamyslime sa nad digitálnym signálom, ktorý môže predstavovať štvorcový signál. Čím dlhšie signál prechádza pri vysokej hodnote, tým viac energie vysiela a tým dlhšie prechádza na 0, pretože signál bude slabší.

Tento signál v niektorých prípadoch prechádza cez ohýbačku, ktorá je umiestnená pred MOSFETS. Jeho funkciou je znížiť túto frekvenciu alebo štvorcový signál generovaný PWM na polovicu a potom ho duplikovať tak, aby nevstúpil do jedného, ​​ale do dvoch MOSFETov. Týmto spôsobom sú napájacie fázy v počte zdvojnásobené, ale kvalita signálu sa môže zhoršiť a tento prvok nevytvára vždy správnu rovnováhu prúdu.

Štyri referenčné platne s AMD Ryzen 9 3900X

Keď sa dozvieme, čo znamená každý z konceptov, ktoré budeme odteraz riešiť, uvidíme, aké platne použijeme na porovnanie. Je samozrejmé, že všetci patria k špičkovým značkám alebo sú vlajkovou loďou značiek a môžu ich používať s 12-žilovým a 24-vodičovým káblom AMD Ryzen 3900X, ktorý použijeme na zdôraznenie modelu VRM X570.

Asus ROG Crosshair VIII Formula je základná doska výrobcu s najvyššou výkonnosťou pre túto platformu AMD. Jeho VRM má celkom 14 + 2 fázy v systéme medených chladičov, ktorý je tiež kompatibilný s kvapalinovým chladením. V našom prípade taký systém nebudeme používať, aby sme boli v rovnakých podmienkach ako ostatné platne. Táto doska má integrovaný chladič čipovej sady a jeho dva sloty M.2 PCIe 4.0. Má kapacitu 128 GB RAM do 4800 MHz a už máme k dispozícii aktualizáciu systému BIOS s mikrokódom AGESA 1.0.03ABBA.

MSI MEG X570 GODLIKE nám od začiatku priniesla malú vojnu na testovacej strane. Je to tiež vlajková loď značky s počtom 14 + 4 výkonových fáz chránených systémom dvoch vysoko profilovaných hliníkových chladičov pripojených k medenému tepelnému potrubiu, ktoré tiež prichádza priamo z čipovej sady. Podobne ako predchádzajúce GODLIKE je táto doska sprevádzaná sieťovou kartou 10 Gbps a ďalšou rozširujúcou kartou s dvoma ďalšími slotmi M.2 PCIe 4.0 navyše k jej trom integrovaným integrovaným slotom s chladičmi. Najnovšia dostupná verzia BIO je AGESA 1.0.0.3ABB

Pokračujeme s doskou Gigabyte X570 AORUS Master, ktorá v tomto prípade nie je v hornej rade, pretože vyššie máme AORUS Xtreme. V každom prípade má táto doska VRM 14 reálnych fáz, uvidíme to, tiež chránené veľkými chladičmi navzájom prepojenými. Rovnako ako ostatné, aj v tomto prípade nám ponúka integrované pripojenie Wi-Fi spolu s trojitým slotom M.2 a trojitým PCIe x16 s oceľovou výstužou. Od 10. dňa máme pre váš BIOS k dispozícii najnovšiu aktualizáciu 1.0.0.3ABBA, takže ju použijeme.

Nakoniec máme ASRock X570 Phantom Gaming X, ďalšiu vlajkovú loď, ktorá prichádza s pozoruhodnými vylepšeniami oproti verziám čipovej sady Intel. Jeho 14-fázový VRM je teraz omnoho lepší as lepšími teplotami, ako sme videli v predchádzajúcich modeloch. V skutočnosti sú jeho chladiče pravdepodobne najväčšie na štyroch doskách s dizajnom podobným ROG, pretože majú integrovaný chladič v čipsete a jeho trojitý slot M.2 PCIe 4.0. Využijeme tiež aktualizáciu systému BIOS 1.0.0.3ABBA vydanú 17. septembra.

Hĺbková štúdia VRM každej dosky

Pred porovnaním sa pozrime bližšie na komponenty a konfiguráciu VRM X570 na každej základnej doske.

Vzorec Asha ROG Crosshair VIII

Začnime s VRM na doske Asus. Táto doska má napájací systém pozostávajúci z dvoch napájacích konektorov, jedného 8-pinového a druhého 4-pinového, ktorý napája 12 V. Tieto kolíky sa nazývajú ProCool II od spoločnosti Asus, čo sú v podstate pevné kovové kolíky so zlepšenou tuhosťou a schopnosťou uniesť napätie.

Ďalším prítomným prvkom je ten, ktorý vykonáva kontrolu celého systému pomocou PWM. Hovoríme o radiči Infineon IR35201 PWM ASP 1405i, ktorý používa aj model Hero. Tento ovládač je zodpovedný za vysielanie signálu do fáz napájania.

Táto doska má 14 + 2 výkonových fáz, aj keď bude existovať 8 nehnuteľností, z ktorých 1 má na starosti V_SoC a 7 jadra V-Core. Tieto fázy nemajú ohýbačky, takže nemôžeme usudzovať, že nie sú skutočné, nechajme to v pseudo- skutočných. Faktom je, že každý je zložený z dvoch Infineon PowlRstage IR3555 MOSFETS, čo je celkom 16. Tieto prvky poskytujú Idc 60A pri napätí 920 mV a každý z nich je riadený pomocou digitálneho signálu PWM.

Po MOSFETS máme 16 45A zliatinové tlmivky MicroFine so zliatinovými jadrami a nakoniec pevné 10K µF čierne kovové kondenzátory. Ako sme uviedli, tento VRN nemá zdvojovače, ale je pravda, že signál PWN je pre každý MOSFET rozdelený na dva.

MSI MEG X570 GODLIKE

Základná doska základnej rady MSI má príkon pozostávajúci z duálneho 8-pinového 12V napájaného konektora. Rovnako ako v iných prípadoch, jeho kolíky sú pevné na zlepšenie výkonu v porovnaní s tými 200 A, ktoré bude potrebovať najsilnejší AMD.

Rovnako ako v prípade spoločnosti Asus, na tejto doske máme aj ovládač Infineon IR35201 PWM, ktorý je zodpovedný za dodávku signálu do všetkých výkonových fáz. V tomto prípade máme celkom 14 + 4 fázy, hoci 8 je skutočných v dôsledku existencie ohýbačiek.

Výkonový stupeň sa potom skladá z dvoch čiastkových stupňov. V prvom rade máme 8 ohýbačiek Infineon IR3599, ktoré spravujú 18 inteligentných výkonových štádií Infineon TDA21472 Dr.MOS MOSFET. Majú Idc 70A a maximálne napätie 920 mV. V tomto VRM máme 7 fáz alebo 14 MOSFETS určených pre V_Core, ktoré sú ovládané 8 zdvojovačmi. 8. fázu riadi druhý zdvojovač, ktorý štvornásobne zosilňuje signál pre svoje 4 MOSFETS, čím vytvára V_SoC.

Dokončili sme sýtičovú fázu s 18 220 mH tlmivkami Titanium Choke II a ich zodpovedajúcimi pevnými kondenzátormi.

Gigabyte X570 AORUS Master

Nasledujúca doska je trochu odlišná od tých predchádzajúcich, pretože tu môžu byť jej fázy považované za skutočné. Systém bude v tomto prípade napájaný 12 V dvoma pevnými 8-kolíkovými konektormi.

V tomto prípade je systém jednoduchší, má PWM ovládač tiež od značky Infineon, model XDPE132G5C, ktorý má na starosti riadenie signálu 12 + 2 výkonových fáz, ktoré máme. Všetky sú vyrobené z Infineon PowlRstage IR3556 MOSFET, ktoré podporujú maximálne Idc 50A a napätie 920 mV. Ako si predstavíte, za V_Core je zodpovedných 12 fáz, zatiaľ čo ďalšie dve slúžia V_SoC.

Máme konkrétne informácie o tlmivkách a kondenzátoroch, ale vieme, že prvý z nich vydrží 50A a druhý je vyrobený z pevného elektrolytického materiálu. Výrobca podrobne popisuje dvojvrstvovú medenú konfiguráciu, ktorá je tiež dvojnásobná, aby oddelila energetickú vrstvu od zemného spojenia.

ASRock X570 Phantom Gaming X

Končíme s doskou ASRock, ktorá predstavuje vstup 12 V s napätím, ktorý sa skladá z 8-pinového a 4-pinového konektora. Preto sa rozhodli pre menej agresívnu konfiguráciu.

Potom budeme mať riadiaci modul Intersill ISL69147 PWM, ktorý je zodpovedný za správu 14 MOSFETov, ktoré tvoria skutočný 7-fázový VRM. A ako si dokážete predstaviť, máme výkonový stupeň pozostávajúci z ohýbačiek, konkrétne 7 Intersill ISL6617A. V ďalšej fáze bolo nainštalovaných 14 SiC654 VRPower MOSFET (Dr.MOS), ktoré tentokrát postavila spoločnosť Vishay, podobne ako väčšina ich dosiek okrem Pro4 a Phantom Gaming 4, ktoré sú podpísané spoločnosťou Sinopower. Tieto prvky poskytujú Idc 50A.

Napokon je škrtiaca fáza vyrobená zo 14 60A tlmiviek a ich zodpovedajúcich kondenzátorov 12 K vyrobených v Japonsku spoločnosťou Nichicon.

Stresové a teplotné skúšky

Aby sme porovnali rôzne základné dosky s VRM X570, podrobili sme ich nepretržitému stresovému procesu 1 hodinu. Počas tejto doby AMD Ryzen 9 3900X udržiaval všetky jadrá zaneprázdnené Primer95 Large a pri maximálnej rýchlosti zásob, ktorú by povolená doska dovolila.

Teplota sa získala priamo z povrchu VRM doštičiek, pretože pri zaznamenávaní teplôt pomocou softvéru sa v každom prípade poskytuje iba regulátor PWM. Takže urobíme zachytenie s doskou v pokoji a ďalšie zachytenie po 60 minútach. Počas tohto obdobia budeme zaznamenávať každých 10 minút, aby sme stanovili priemernú teplotu.

Výsledky vzorca Asus ROG Crosshair VIII

Na tanieri postavenom Asus vidíme celkom obsiahnuté počiatočné teploty, ktoré sa nikdy nedostali blízko k 40 ° C v najteplejších oblastiach vonku. Za normálnych okolností budú týmito oblasťami tlmivky alebo samotná PCB, kam putuje elektrina.

Musíme vziať do úvahy, že chladiče dosky sú dva pomerne veľké hliníkové bloky a že tiež pripúšťajú kvapalinové chladenie, čo napríklad zvyšné dosky nemajú. Máme na mysli to, že ak nainštalujeme niektorý z týchto systémov, tieto teploty sa trochu znížia.

Po tomto dlhodobom stresovom procese sa však teploty len ťažko pohybujú o niekoľko stupňov a v najteplejších oblastiach VRM dosahujú iba 41, 8 ° C. Sú to celkom veľkolepé výsledky a tieto pseudo-skutočné fázy s MOSFETS PowlRstage fungujú ako kúzlo. V skutočnosti je to doska s najlepšími teplotami pri namáhaní zo všetkých skúšaných a jej stabilita bola počas procesu veľmi dobrá, niekedy dosahuje 42, 5 ° C.

Počas stresového procesu na tejto doske sme tiež urobili snímku obrazovky Ryzen Masterovej, v ktorej vidíme, že spotreba energie je dosť vysoká, ako sa dá očakávať. Hovoríme o 140A, ale je to tak, že TDC aj PPT zostávajú na pomerne vysokých percentách, zatiaľ čo sme na 4, 2 GHz, čo je frekvencia, ktorá ešte nedosiahla maximum, ktoré je k dispozícii, a to ani v Asus, ani vo zvyšku dosiek s novým systémom ABBA BIOS. Veľmi pozitívne je, že PPT a TDC CPU v žiadnom okamihu nedosiahli maximum, čo ukazuje vynikajúcu správu napájania tohto Asus.

Výsledky MSI MEG X570 GODLIKE

Ideme k druhému prípadu, ktorým je horná doska radu MSI. Kým je testovacie zariadenie v pokoji, dosiahli sme teploty veľmi podobné Asus, medzi 36 a 38 ° C v najteplejších miestach.

Po stresovom procese však stúpli oveľa viac ako v predchádzajúcom prípade a našli nás na konci testu s hodnotami blízkymi 56 ° C. Sú to však dobré výsledky pre VRM dosky s týmto procesorom, a to bude určite oveľa horšie na spodných doskách a s menej výkonovými fázami, čo je logické. Toto je doska s najvyššou teplotou porovnávaných štyroch

Občas sme pozorovali o niečo vyššie vrcholy a hraničili s 60 ° C, hoci k tomu došlo, keď sa teplota procesora TDC znížila. Môžeme povedať, že riadenie výkonu v GODLIKE nie je také dobré ako v Asus, v Ryzen Master sme pozorovali pomerne veľa stúpaní a klesaní v týchto značkách a o niečo vyššie napätie ako vo zvyšku dosiek.

Hlavné výsledky Gigabyte X570 AORUS

Táto doska bola počas stresového procesu vystavená najmenším teplotným zmenám. Táto variácia bola iba okolo 2 ° C, čo ukazuje, ako dobre funguje VRM so skutočnými fázami a bez medziľahlých ohýbačiek.

Od začiatku sú teploty o niečo vyššie ako konkurencia a v niektorých bodoch dosahujú 42 ° C a o niečo vyššie. Je to doska, ktorá má najmenšie chladiče, takže s trochou väčšieho objemu v nich sme presvedčení, že by pre ňu nebolo možné prekročiť 40 ° C. Hodnoty teploty zostali počas celého procesu veľmi stabilné.

ASRock X570 Phantom Gaming X Výsledky

Nakoniec prichádzame na dosku Asrock, ktorá má v celom VRM dosť objemné chladiče. To nestačilo na udržanie teplôt pod predchádzajúcimi, prinajmenšom v pokoji, pretože v dvoch radoch tlmiviek získame hodnoty, ktoré presahujú 40 ° C.

Po stresovom procese nájdeme hodnoty blízko 50 ° C, aj keď stále nižšie ako v prípade GODLIKE. Poznamenáva sa, že fázy s ohýbačmi majú zvyčajne vyššie priemerné hodnoty v stresových situáciách. Konkrétne v tomto modeli sme videli vrcholy okolo 54 - 55 ° C, keď bol CPU horúci a s vyššou spotrebou energie.

	asus	MSI	AORUS	ASRock
Priemerná teplota	40, 2⁰C	57, 4⁰C	43, 8⁰C	49, 1⁰C

Závery týkajúce sa modelu VRM X570

Vzhľadom na výsledky môžeme vyhlásiť platňu Asus za víťaza, a nielen za Formule, pretože hrdinovi sa ukázala aj kamera s vynikajúcimi teplotami a svoju staršiu sestru porazila iba o niekoľko stupňov., Skutočnosť, že v 16 fázach kŕmenia neboli fyzické ohýbačky, viedla k určitým senzačným hodnotám, ktoré sa môžu dokonca znížiť v prípade, že do nich integrujeme personalizovaný chladiaci systém.

Na druhej strane sme videli, že VRM s ohýbačkami sú jasne také, ktoré majú vyššie teploty, najmä po stresových procesoch. V skutočnosti je GODLIKE ten, ktorý má najvyššie priemerné napätie v jadrách CPU, čo tiež spôsobuje nárast teploty. Už sme to videli počas jeho preskúmania, takže by sme mohli povedať, že je to najstabilnejší.

A keď sa pozrieme na AORUS Master, ktorý má 12 reálnych fáz, jeho teploty sú teploty, ktoré sa zmenili najmenej z jedného stavu do druhého. Je pravda, že na sklade je teplota s najvyššou teplotou, ale jej priemer vykazuje malé odchýlky. S mierne väčšími chladičmi by Asus mohol spôsobiť problémy.

Zostáva len vidieť, čo tieto dosky dokážu urobiť s AMD Ryzen 3950X, ktorý ešte nevidel svetlo na trhu.