Vrm x570: vilket är bäst? asus vs aorus vs asrock vs msi

Vi har avsett att hitta den bästa VRM X570, den nya AMD-plattformen speciellt utformad för sin Ryzen 3000 och möjligen för Ryzen 4000 2020? Vi ser inte bara de djupgående egenskaperna hos fyra referensplattor för var och en av tillverkarna Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI och ASRock, men vi kommer att se vad de kan göra med en Ryzen 9 3900X stressad under 1 timme.

Innehållsindex

Ny generation VRM med PowlRstage som referens

AMD har reducerat tillverkningsprocessen för sina processorer till 7 nm FinFET, som den här gången ansvarar för att bygga TSMC. Specifikt är det dess kärnor som anländer till denna litografi, medan minneskontrollern fortfarande ligger vid 12 nm från föregående generation, vilket tvingar tillverkaren att anta en ny modularkitektur baserad på chipletter eller CCX.

Inte bara har CPU: er uppgraderats, utan även moderkort, i själva verket har alla större tillverkare ett arsenal av moderkort med den nya AMD X570-chipset installerad ovanpå dem. Om det är en sak som bör lyfts fram med dessa kort är det deras djupa uppdatering av VRM: er, eftersom en 7nm-transistor behöver en mycket renare spänningssignal än en 12nm. Vi pratar om mikroskopiska komponenter, och varje spik, oavsett hur liten den är, kommer att orsaka misslyckande.

Men det är inte bara kvalitet, utan kvantitet, vi har ökat effektiviteten genom att minska storleken, det är sant, men processorer med upp till 12 och 16 kärnor har också dykt upp och arbetar vid frekvenser som överstiger 4, 5 GHz, vars energibehov är nära 200A vid 1, 3-1, 4V med TDP upp till 105W. Det är verkligen höga siffror om vi pratar om elektroniska komponenter på bara 74 mm2 per CCX.

Men vad är en VRM?

Vilken mening skulle det vara att prata om VRM utan att förstå vad detta begrepp betyder? Det minsta vi kan göra är att förklara på det bästa sättet vi kan.

VRM betyder spänningsregleringsmodul på spanska, även om det ibland också ses som PPM för att hänvisa till processorns kraftmodul. I alla fall är det en modul som fungerar som en omvandlare och reducerare för spänningen som matas till en mikroprocessor.

En strömförsörjning levererar alltid en likströmssignal på + 3, 3 V + 5 V och + 12 V. Det ansvarar för att omvandla växelström till likström (likriktare) som ska användas i elektroniska komponenter. Vad VRM gör är att konvertera denna signal till mycket lägre spänningar för dess matning till processorn, vanligtvis mellan 1 och 1, 5 V beroende på CPU, naturligtvis.

Förr inte för länge sedan var det själva processorerna som hade sin egen VRM inuti. Men efter tillkomsten av högfrekventa, högpresterande multikärniga processorer implementerades VRM: er direkt på moderkort med flera steg för att jämna ut signalen och skräddarsy den efter behoven hos varje processors Thermal Design Power (TDP)..

Aktuella processorer har en spänningsidentifierare (VID) som är en bitsträng, för närvarande 5, 6 eller 8 bitar med vilka CPU begär ett visst spänningsvärde från VRM. På detta sätt levereras exakt nödvändig spänning hela tiden beroende på frekvensen vid vilken CPU-kärnorna fungerar. Med 5 bitar kan vi skapa 32 spänningsvärden, med 6, 64 och med 8, 256 värden. Så, förutom en omvandlare, är VRM också en spänningsregulator, därför har den PWM-chips för att transformera signalen från sina MOSFETS.

Grundläggande begrepp som TDP, V_core eller V_SoC måste vara kända

Runt VRM på moderkorten finns det en hel del tekniska koncept som alltid visas i recensioner eller specifikationer och att deras funktion inte alltid förstås eller känd. Låt oss granska dem:

TDP:

Termisk designkraft är den mängd värme som kan genereras av ett elektroniskt chip såsom en CPU, GPU eller chipset. Detta värde hänvisar till den maximala mängden värme som ett chip skulle generera vid maximal belastning som kör applikationer, och inte kraften det förbrukar. En CPU med 45W TDP betyder att den kan sprida upp till 45W värme utan att chipet överskrider den maximala korsningstemperaturen (TjMax eller Tjunction) enligt dess specifikationer. Detta har inte att göra med kraften som en processor förbrukar, vilket kommer att variera beroende på varje enhet och modell och tillverkare. Vissa processorer har en programmerbar TDP, beroende på vilken kylfläns de är monterade på om det är bättre eller sämre, till exempel APU: er från AMD eller Intel.

V_Core

Vcore är spänningen som moderkortet tillhandahåller processorn som är installerad i uttaget. En VRM måste säkerställa ett tillräckligt Vcore-värde för alla tillverkarens processorer som kan installeras på den. I denna V_core fungerar VID som vi har definierat, vilket alltid anger vilken spänning kärnorna behöver.

V_SoC

I detta fall är det spänningen som matas till RAM-minnena. Precis som med processorn fungerar minnen med en annan frekvens beroende på din arbetsbelastning och den JEDED-profil (frekvens) du har konfigurerat. Det är mellan 1, 20 och 1, 35 V

Delar av VRM: s styrelse

MOSFET

Ett annat ord som vi kommer att använda mycket kommer att vara MOSFET, Metal-Oxide halvledare Field-Effet, vad som har varit en fälteffekttransistor. Utan att gå in på elektroniska detaljer används denna komponent för att förstärka eller växla en elektrisk signal. Dessa transistorer är i grund och botten VRM: s effektsteg, vilket genererar en viss spänning och ström för CPU.

Egentligen består strömförstärkaren av fyra delar, två lågsidiga MOSFETS, en High Side MOSFET och en IC-styrenhet . Med detta system är det möjligt att uppnå ett större spänningsområde och framför allt att motstå de höga strömmarna som en CPU behöver, vi talar om mellan 40 och 60A för varje steg.

CHOKE och kondensator

Efter MOSFETS har en VRM en serie chokes och kondensatorer. En choke är en induktor eller en chokespole. De utför funktionen att filtrera signalen, eftersom de förhindrar passering av restspänningar från omvandlingen av växelström till likström. Kondensatorer kompletterar dessa spolar för att absorbera induktiv laddning och för att fungera som små laddningsbatterier för bästa strömförsörjning.

PWM och Bender

Dessa är de sista elementen som vi kommer att se, även om de är i början av VRM-systemet. En PWM- eller pulsbreddmodulator är ett system genom vilket en periodisk signal modifieras för att styra mängden energi den skickar. Låt oss tänka på en digital signal som kan representeras av en fyrkantig signal. Ju längre signalen passerar med ett högt värde, desto mer energi överförs det, och desto längre passerar den till 0, eftersom signalen blir svagare.

Denna signal går i vissa fall genom en bender som placeras före MOSFETS. Dess funktion är att halvera denna frekvens eller kvadratsignal som genereras av PWM och sedan duplicera den så att den inte kommer in i en, utan två MOSFETS. På detta sätt fördubblas tillförselfaserna i antal, men signalkvaliteten kan försämras och detta element gör inte en korrekt balans mellan strömmen hela tiden.

Fyra referensplattor med AMD Ryzen 9 3900X

Efter att ha fått veta vad varje koncept som vi kommer att ta itu med nu kommer att se vad är plattorna som vi kommer att använda för jämförelsen. Naturligtvis tillhör de alla high-end eller är flaggskeppet för varumärkena och har möjlighet att använda dem med AMD Ryzen 3900X 12-kärnor och 24-trådar som vi kommer att använda för att stressa VRM X570.

Asus ROG Crosshair VIII Formula är tillverkarens högsta prestanda moderkort för denna AMD-plattform. Dess VRM har totalt 14 + 2 faser under ett koppar-kylflänssystem som också är kompatibelt med vätskekylning. I vårt fall kommer vi inte att använda ett sådant system för att vara i lika villkor med resten av plattorna. Detta kort har en integrerad kylflänsskylare och dess två M.2 PCIe 4.0-platser. Den har kapacitet för 128 GB RAM upp till 4800 MHz och vi har redan tillgängligt BIOS-uppdateringen med AGESA 1.0.03ABBA-mikrokod.

MSI MEG X570 GODLIKE har gett oss lite krig på testsidan sedan starten. Det är också varumärkets flaggskepp med en räkning på 14 + 4 kraftfaser skyddade av ett system med två högprofilerade kylflänsar av aluminium anslutna till ett kopparvärmerör som också kommer direkt från chipset. Liksom tidigare GODLIKE åtföljs detta kort av ett nätverkskort på 10 Gbps och ytterligare ett expansionskort med två extra M.2 PCIe 4.0-platser utöver sina tre integrerade kortplatser med kylflänsar. Den senaste versionen av tillgängliga BIO: er är AGESA 1.0.0.3ABB

Vi fortsätter med Gigabyte X570 AORUS Master board som i det här fallet inte är toppområdet, eftersom vi ovan har AORUS Xtreme. I vilket fall som helst har detta kort en VRM på 14 riktiga faser, vi kommer att se detta, också skyddat av stora kylflänsar anslutna till varandra. Liksom andra erbjuder det oss integrerad Wi-Fi-anslutning, tillsammans med en trippel M.2-spår och trippel PCIe x16 med stålarmering. Från dag 10 har vi den senaste uppdateringen 1.0.0.3ABBA för din BIOS, så vi kommer att använda den.

Slutligen har vi ASRock X570 Phantom Gaming X, ett annat flaggskepp som kommer med märkbara förbättringar jämfört med Intel-chipsetversionerna. Dess 14-fas VRM är nu mycket bättre och med bättre temperaturer än vad vi såg i tidigare modeller. I själva verket är dess kylflänsar kanske den största på alla fyra kort, med en design som liknar ROG, för att ha en integrerad kylfläns i chipset och dess trippel M.2 PCIe 4.0-plats. Vi kommer också att använda sin BIOS-uppdatering 1.0.0.3ABBA släppt den 17 september.

Fördjupad studie av VRM: s styrelse

Innan jämförelsen, låt oss titta närmare på komponenterna och konfigurationen av VRM X570 på varje moderkort.

Asus ROG Crosshair VIII Formula

Låt oss komma igång med VRM på Asus-styrelsen. Detta kort har ett kraftsystem som består av två strömkontakter, en 8-stifts och den andra 4-stifts, som levererar 12V. Dessa stift kallas ProCool II av Asus, som i princip är massiva metallstift med förbättrad styvhet och förmåga att bära spänningar.

Nästa element är det som utövar PWM-kontrollen över hela systemet. Vi pratar om en PWM ASP 1405i Infineon IR35201-controller, samma som också använder Hero-modellen. Denna regulator är ansvarig för att ge signalen till matningsfaserna.

Detta kort har 14 + 2 effektfaser, även om det kommer att finnas 8 realer varav 1 är ansvarig för V_SoC och 7 på V-Core. Dessa faser har inte benders, så vi kan inte tänka på att de inte är verkliga, låt oss lämna det i pseudo-realer. Faktum är att de var och en består av två Infineon PowlRstage IR3555 MOSFETS, vilket utgör totalt 16. Dessa element ger en IDC på 60A vid en spänning på 920 mV, och var och en av dem hanteras med en digital PWM-signal.

Efter MOSFETS har vi 16 45A MicroFine Alloy Chokes med legeringskärnor och slutligen solida 10K µF Black Metallic kondensatorer. Som vi har kommenterat har denna VRN inte dubbletter, men det är sant att PWN-signalen är uppdelad i två för varje MOSFET.

MSI MEG X570 GODLIKE

MSI: s toppmodernkort har en kraftuttag som består av ett dubbelt 8-poligt 12V- anslutet. Liksom de andra fallen är dess stift solida för att förbättra prestanda jämfört med de 200A som den kraftfullaste AMD kommer att behöva.

Liksom i fallet med Asus, har vi också en Infineon IR35201 PWM-controller som ansvarar för att leverera en signal till alla effektfaser. I det här fallet har vi totalt 14 + 4 faser, även om 8 är de verkliga på grund av förekomsten av benders.

Kraftstadiet består då av två delsteg. Först och främst har vi 8 Infineon IR3599-benders som hanterar de 18 Infineon Smart Power Stage TDA21472 Dr.MOS MOSFETs. Dessa har en Idc på 70A och en maximal spänning på 920 mV. I denna VRM har vi 7 faser eller 14 MOSFETS dedikerade till V_Core, som kontrolleras av 8 dubbletter. Den åttonde fasen hanteras av den andra dubblaren som fyrdubblar signalen för sina 4 MOSFETS, vilket genererar V_SoC.

Vi avslutade chokesteget med 18 220 mH Chokes Titanium Choke II och motsvarande solida kondensatorer.

Gigabyte X570 AORUS Master

Följande platta är lite annorlunda än de tidigare, eftersom här dess faser om alla av dem kan betraktas som verkliga. Systemet kommer i detta fall att drivas med 12V med två solida 8-poliga kontakter.

I detta fall är systemet enklare och har en PWM-styrenhet också från varumärket Infineon, modell XDPE132G5C, som ansvarar för att hantera signalen för de 12 + 2 kraftfaser som vi har. Alla består av Infineon PowlRstage IR3556 MOSFET: er, som stöder ett maximalt IDC på 50A och en spänning på 920 mV. Som ni kommer att föreställa er 12 faser ansvariga för V_Core, medan de andra två tjänar V_SoC.

Med vi har konkret information om Chokes och kondensatorer, men vi vet att den förra kommer att tåla 50A och den senare består av fast elektrolytiskt material. Tillverkaren detaljerar en tvåskikts kopparkonfiguration, som också är dubbelt tjock för att separera energilaget från jordanslutningen.

ASRock X570 Phantom Gaming X

Vi avslutar med ASRock-kortet, som ger oss en 12V spänningsingång som består av ett 8-stiftskontakt och ett 4-stiftskontakt. Därför väljer du den mindre aggressiva konfigurationen.

Efter det kommer vi att ha en Intersill ISL69147 PWM- controller som ansvarar för att hantera de 14 MOSFET-enheterna som utgör den verkliga 7-fas VRM. Och som ni kan föreställa er, vi har ett kraftscen som består av benders, specifikt 7 Intersill ISL6617A. I nästa fas har 14 SiC654 VRPower MOSFETs (Dr.MOS) installerats, som den här gången har byggts av Vishay, precis som de flesta av deras styrelser förutom Pro4 och Phantom Gaming 4 som är signerade av Sinopower. Dessa element ger en Idc på 50A.

Slutligen består chokesteget av 14 60A-kvävningar och deras motsvarande 12K-kondensatorer tillverkade i Japan av Nichicon.

Stres- och temperaturtest

För att göra jämförelsen mellan de olika moderkorten med VRM X570 har vi utsatt dem för en kontinuerlig stressprocess på 1 timme. Under denna tid har AMD Ryzen 9 3900X hållit alla kärnor upptagna med Primer95 Large och vid den maximala lagerhastigheten det aktuella kortet skulle tillåta.

Temperaturen har erhållits direkt från plattans VRM-yta, eftersom temperaturen med mjukvara endast är PWM-styrenheten anordnad i båda fallen. Så vi kommer att placera en fångst med plattan i vila, och en annan fångst efter 60 minuter. Under denna period kommer vi att fånga var 10: e minut för att fastställa en medeltemperatur.

Asus ROG Crosshair VIII Formula Results

På plattan byggd av Asus kan vi se ganska innehålla initiala temperaturer, som aldrig har kommit nära 40 ⁰C i de hetaste områdena utanför. Normalt kommer dessa områden att vara chokerna eller PCB själv där elen reser.

Vi måste tänka på att kylflänsarna är två ganska stora aluminiumblock och att de också medger vätskekylning, något som till exempel inte resten av korten har. Vad vi menar är att dessa temperaturer kommer att sjunka ganska mycket om vi installerar ett av dessa system.

Efter denna långa stressprocess har temperaturen dock knappt förflyttats några grader och når endast 41, 8 ° C i de varmaste VRM-områdena. De är ganska spektakulära resultat och dessa pseudo-riktiga faser med MOSFETS PowlRstage fungerar som en charm. I själva verket är det plattan med de bästa temperaturerna under spänning hos alla de testade, och dess stabilitet har varit mycket god under processen, ibland nådd 42, 5 ° C.

Vi har också tagit en skärmdump av Ryzen Master under stressprocessen på detta kort, där vi ser att strömförbrukningen är ganska hög som man kan förvänta oss. Vi pratar om 140A, men det är så att både TDC och PPT också förblir på ganska höga procentsatser medan vi är på 4, 2 GHz, vilket är en frekvens som ännu inte har nått det maximala tillgängliga, varken i Asus eller i resten av styrelser med det nya ABBA BIOS. Något mycket positivt är att PPT och TDC på CPU inte nått det maximala, vilket visar en utmärkt strömhantering av denna Asus.

MSI MEG X570 GODLIKE Resultat

Vi går till det andra fallet, som är MSI-toppskivan. Medan testutrustningen är i vila, har vi uppnått temperaturer som är mycket lik Asus, mellan 36 och 38 ° C på de hetaste platserna.

Men efter stressprocessen har dessa ökat avsevärt mer än i föregående fall och hittat oss i slutet av testet med värden nära 56 ° C. Men de är bra resultat för VRM för ett kort med denna CPU, och det kommer säkert att vara mycket sämre på lägre kort och med mindre effektfaser, vilket är logiskt. Detta är plattan med de högsta temperaturerna på de fyra jämfört

Ibland har vi observerat något högre toppar och gränsar till 60 ° C, även om detta har inträffat när CPU TDC har trippat på grund av dess temperaturer. Vi kan säga att kraftkontrollen i GODLIKE inte är lika bra som i Asus, vi har observerat i Ryzen Master en hel del upp- och nedgångar i dessa markörer och något högre spänningar än i resten av brädorna.

Gigabyte X570 AORUS Mästresultat

Denna platta har haft de minsta temperaturvariationerna under spänningsprocessen. Denna variation har varit runt 2⁰C, vilket visar hur bra en VRM med riktiga faser och utan mellanliggande benders fungerar.

Från början är temperaturen något högre än konkurrensen och når 42 ° C och något högre vid vissa punkter. Det är kortet som har sina minsta kylflänsar, så med lite mer volym i dem tror vi att det inte hade varit möjligt att överstiga 40⁰C. Temperaturvärdena har förblivit mycket stabila under hela processen.

ASRock X570 Phantom Gaming X-resultat

Slutligen kommer vi till Asrock-styrelsen, som har ganska skrymmande kylflänsar i hela VRM. Detta har inte varit tillräckligt för att hålla temperaturen under de tidigare, åtminstone i vila, eftersom vi får värden som överstiger 40 ⁰C i de två raderna med choker.

Efter stressprocessen hittar vi värdena nära 50 ° C, även om de fortfarande är lägre än för GODLIKE. Det noteras att faserna med benders vanligtvis har högre genomsnittliga värden under stressituationer. Speciellt i denna modell har vi sett toppar på cirka 54-55 ° C när CPU var varmare och med högre strömförbrukning.

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

Slutsatser om VRM X570

Med tanke på resultaten kan vi förklara Asus-plattan som en vinnare, och inte bara formeln, eftersom hjälten också har visats på kameran med utmärkta temperaturer och bara slog sin äldre syster med ett par grader. Det faktum att inte ha fysiska böjningar i sina 16 matningsfaser har lett till vissa sensationella värden, som till och med kan minskas om vi integrerar ett personligt kylsystem i det.

Å andra sidan har vi sett att tydligt VRM med benders är de som har högre temperaturer, särskilt efter stressprocesser. Faktum är att GODLIKE är den med den högsta genomsnittliga spänningen i CPU-kärnorna, vilket också får temperaturen att stiga. Vi såg detta redan under hans recension, så vi kan säga att det är det mest instabila.

Och om vi tittar på AORUS Master, som har 12 verkliga faser, är temperaturen de som har förändrats minst från ett tillstånd till ett annat. Det är sant att i lager är det den med den högsta temperaturen, men dess genomsnitt visar liten variation. Med något större kylflänsar skulle det möjligen ha gjort Asus i problem.

Det återstår bara att se vad dessa plattor kan göra med AMD Ryzen 3950X, som ännu inte har sett ljuset på marknaden.