Vad är vrm, choker och deras komponenter?

Vi kommer att granska huvudkomponenterna som formar kraftsystemet på ett moderkort, främst processorn, eftersom expansionskorten använder sina egna spänningsregulatorer och minnen kräver vanligtvis mindre skötsel, även om detta också förändras under de senaste generationerna av moderkort. Nyckelordet som vi kommer att se i den här artikeln är VRM och vi förklarar i detalj allt du behöver veta.

Är du redo Låt oss börja!

Innehållsindex

Vad är VRM: er?

Solida kondensatorer bredvid Chokes på ett Z370-moderkort. Kylflänsen täcker VRM-systemet med MosFETs och dess styrenhet.

VRM är en förkortning för " Spänningsreguleringsmodul " eller " Spänningsregleringsmodul " och är en elektronisk komponent som möjliggör att reglera, med mer eller mindre effektivitet, den spänning som matas i en elektronisk krets och i det aktuella fallet till processorn och minnen, och i mindre utsträckning, andra komponenter.

Ett moderkort drivs av en ATX-källa som, enligt standard och specifikation, levererar en eller flera strömskenor med spänningar på 12v, 5v och 3.3v. Tidigare använde processorer och andra komponenter dessa spänningar direkt för effekt, men de senaste generationerna har minskat sin ingångsspänning avsevärt för att minska förbrukningen, vara mer termiskt effektiva och därför kräver mindre spridning.

För närvarande är det lätt att se processorer som arbetar med spänningar under tomgångsspänningen och strax över 1, 2V när de utvecklas till sin fulla potential. För närvarande levererar alla kort 12v till processorn, med dedikerade kontakter, och därifrån regleras det upp till CPU: s funktionskrav.

En bra reglering av spänning (spänning) är avgörande för att ge stabilitet i driften av processorn som alltid konsumerar tillräcklig energi. Det är viktigt för överklockning eftersom mindre spänning (vdroop) än nödvändigt innebär instabil drift och mer spänning än nödvändigt kan producera värmeproduktion oacceptabelt av kylsystemet och därför instabilitet eller katastrofala fel som lyckligtvis normalt Moderna processorer är skyddade (till viss del).

Vissa moderna processorer valde att passera VRM- kontrollen inuti processorns kapsling, att ha en mer effektiv modell och att processorn själv var ansvarig för arbetet, Haswell-processorerna arbetade på detta sätt och kallade sig iVRM (Integrated VRM), men Senare har Intel-modellerna försummat denna typ av konstruktion förlitande på den traditionella externa VRM-modellen på moderkortet. Skylake och senare modeller har återvänt till den externa modellen.

Ju fler VRM-faser, desto bättre

Många gånger talar vi om antalet faser som matar processorn på vårt moderkort på ett sådant sätt att det alltid antyds att ju fler leveransfaser, desto fler korrigeringsfaser, desto bättre är kvaliteten på den elektriska signalen som når processorn. Detta är verkligen så och anledningen är enkel och det förklaras vanligtvis genom att säga att strömförsörjningen till processorn kommer renare.

EVGA EPOWER V är ett bra exempel på ett externt och massivt VRM-system, med 12 + 2 faser som syftar till att erbjuda en ännu renare linje till avancerade grafikkort där höga nivåer av överklockning söks.

När vi konverterar växelström (som du vet har sinusvågform (vanligtvis eftersom det finns andra typer, med en topp och en dal, en period, etc.), till likström, vilket är vad vår processor använder, finns det alltid en del Ju fler faser av tillförsel desto mer eliminerar vi de vågtopparna och desto stabilare blir tillförseln, som har en plattare signal, som når processorn.

Vi rekommenderar att du tittar på vår guide till de bästa moderkorten på marknaden

Vi kommer också att begränsa och minska spänningsförluster i kraftledningen som är lika farligare för att upprätthålla stabiliteten i vår processor.

Kompletteringar i alla VRM-system

Ett spänningsregleringssystem (VRM) kräver flera viktiga element, särskilt lager där energi samlas innan man passerar filtret som är själva spänningsregulatorn. Denna uppgift utförs av lärarna, som är de små lager som MosFET: erna använder, med de grindar som tillåter lämplig spänning att passera genom på begäran av klienten, i detta fall processorn.

En VRM består av dessa element:

• MosFETs ICC förarkondensatorer kvävningar eller chocker

Vi har diskuterat att processorn berättar MosFETs- systemet vilken spänning den vill ha hela tiden, eftersom nu spänningarna kan vara variabla, och för detta krävs en styrenhet som berättar MosFET vilken spänning den måste släppa. Detta görs av "Driver IC" eller "Driver IC".

Många tillverkare har koncentrerat IC-styrenheter med MosFETs själva i lösningar som kallas digital VRM eller högeffektiv VRM eftersom koncentration gör det möjligt att öka antalet faser, effektiviteten och logiskt sett den värme som avges i dessa element, vilket är Logiskt sett är de ganska känsliga för värme, men också beroende på kvalitet, väl förberedda att arbeta vid höga temperaturer.

Chokes är andra grundläggande elektroniska komponenter i alla VRM- system. Dessa typer av element tjänar exakt till att konvertera växelströmsignaler till likström. Den består av en spiral som går igenom en magnetiserad kärna och även om de är ledare för båda typerna av strömmar, gör deras reaktans att växelströmens passage minskas avsevärt. Kvaliteten på ett moderkort för överklockning beror till stor del på kvaliteten på dessa.

I detta Gigabyte Aorus moderkort med X470-chipset kan vi räkna 8 legerade kärnstöt som bildar 8 effektfaser. Huvudkomponenterna i VRM, MosFET: er och deras digitala styrenheter ligger under kylflänsarna i aluminium som är anslutna med en värmerör.

För varje fas som vi ser på en platta kan vi räkna en choke, det är i själva verket det mest synliga elementet i denna typ av installation, och många gånger förvirrar vi dem med MosFETs själva, men dessa kommer utan tvekan att vara de som är dolda Under kylflänsen som alla moderkort vanligtvis monterar för sina processorns kraftsystem. Nyckeln till stabilitet ligger i dem, och i kvaliteten på alla komponenterna runt dem, inklusive antalet lager på kretskortet, så ingenting kan lämnas till slumpen.

VRM-typer

Alla nuvarande tillverkare har bytt till digitala VRM-system, jämfört med gamla analoga system eller processorintegrerade system, under de senaste generationerna och har också koncentrerat sina styrenheter på kontrollchips som ASUS EPU eller på integrerade tillägg MosFETs och controller som är fallet med Gigabyte. Fallet är att minska utrymmet, öka effektiviteten och lägga till fler faser när styrelsen har ett tydligt mål för överklockning.

Grafikkorten, särskilt de avancerade, använder också komplexa digitala VRM-kraftsystem. Här ser vi 8 faser med MosFETS till höger (integrerad IC) och kondensatorer till vänster på en Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

De solida kondensatorerna, de japanska utbildarna, komponenterna i militärklass… alla dessa förbättringar som vi har sett fram till moderkorten har också replikerats till delsystem som integrerade ljudkort där till och med VRM-element som är specifikt utformade för denna typ används. av funktionalitet.

Allt på jakt efter att minska de toppar som återstår från växelströmskällan, särskilt de som kan minska spänningen (vdroop) på vad processorn begär eller på det vi har konfigurerat vårt moderkort att mata till processorn.

I alla fall är det viktigt att hålla dem spridda eftersom de är element som blir väldigt heta och plötsliga. Varje energiomvandling har förlust i form av värme och denna typ av element gör det på ett riktigt snabbt sätt eftersom det måste anpassa sig till de plötsliga förändringarna i frekvens för moderna processorer.

Av denna anledning vill många överklockare, även de som bara letar efter lätt hållbara mittfrekvenser, att processorn inte ska ändra frekvenser, även om den totala förbrukningen är högre. och hålla VRM: er i stabila, kontrollerade temperaturer och där spänningarna är perfekt stabiliserade.

Vad betyder det när vårt styrelse säger att det har 8 + 2 effektfaser?

Det kan vara 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… det finns så många kombinationer som tillverkaren vill ha eller kan installera på deras moderkort. Mer är vanligtvis bättre men som du också har sett kvaliteten på komponenterna är viktig.

Det var galna tider och Zotac släppte ett moderkort med Z68-chipset för LGA1155-uttag med 24 faser + 2 faser för RAM. ZT-Z68 Crown Edition. Den hade en digital styrenhet, supersolida kondensatorer, superferritiska kärnstrossar, etc. Det mest av det mest.

Den första siffran är processorns strömförsörjningsfaser och den andra hänvisar vanligtvis till moderkortets minnesbanker, 1 eller 2 på de mest komplexa korten, även om den också kan hänvisa till kraften hos vissa bussar som har vissa processorer, processorer som inte längre finns på marknaden eftersom den här typen av buss är integrerad i själva processorn.

Betydelsen av en bra strömförsörjning

Vi har pratat om kvaliteten på kortets komponenter, i vilka VRM på ett moderkort är sammansatta, hur vi kan veta hur många vårt moderkort har, vilka typer som finns och hur varje element fungerar och till och med hur viktigt dess spridning är.

Men lika mycket eller viktigare är att källan som levererar den 12v-linjen till vårt moderkort, till VRM-systemet som är integrerat i den, är stabil är lika mycket eller viktigare än den montering som vårt moderkort kan ha. En stabil 12V-spänning, i likström, med en "krusning" eller reducerade toppar gör vårt VRM-system mindre stressande när det gäller att stabilisera den spänning som vår processor kräver. Det är därför DC-DC-monterbara källkonstruktioner (med egna VRM) värderas så av experter och varför det är så viktigt att investera i en bra strömförsörjning.

Ju mer effektivitet vid källan, desto mindre stress på den, desto mindre värme att spridas, desto mindre vdroop på själva källinjen och desto mindre behov av korrigering på vårt moderkort. Allt kompletterar det för att uppnå perfekt stabilitet som förbättrar chanserna för överklockning och / eller användbar livslängd för vår dator.

Slutord och avslutning av vår guide om VRM

Resultatet av en bra överklockning är kvaliteten på kraften som vi kan ge processorn, särskilt att undvika spänningsfall (vdroop), men lika mycket eller mer i kvaliteten på den spridning som vi kan tillämpa processorn. Ju mer kylning desto mer spänning kan vi, och mer spänning mer kylning kommer vi att behöva eftersom vi kommer att öka transformeringen av energi till värme.

Vi kommer också att behöva applicera kylningen på processorns kraftsystem, på VRM-systemet, eftersom de är känsliga element med plötsliga förändringar i temperatur och mer spänning, mindre effektivitet och mer energi omvandlas till värme. Det är en svår balans som vi måste veta hur vi ska hantera men att plattstillverkarna har gjort det lättare varje gång, särskilt vid måttliga överklockningsnivåer med mer kapabla VRM-system, av högre kvalitet, med fler faser och med förkonfigurerade bioprofiler i sina laboratorier för processorer med multiplikatoröverklockningsmöjligheter.