Hva er vrm, choker og deres komponenter?

Vi skal gjennomgå hovedkomponentene som former kraftsystemet til et hovedkort, hovedsakelig prosessoren, siden utvidelseskortene bruker sine egne spenningsregulatorer og minnene krever vanligvis mindre pleie, selv om dette også endrer seg i de siste generasjonene av hovedkort. Stikkordet som vi vil se i denne artikkelen er VRM, og vi vil forklare i detalj alt du trenger å vite.

Er du klar La oss starte!

Innholdsindeks

Hva er VRM-er?

Solide kondensatorer ved siden av Chokes på et Z370 hovedkort. Koblingsenheten dekker VRM-systemet med MosFETs og kontrolleren.

VRM er et akronym for " Voltage Regulator Module " eller " Voltage reguleringsmodul " og er en elektronisk komponent som gjør det mulig å regulere, med mer eller mindre effektivitet, spenningen som tilføres i en elektronisk krets og i det aktuelle tilfellet til prosessoren og minner, og i mindre grad, andre komponenter.

Et hovedkort drives av en ATX-kilde som, standard og spesifikasjon, forsyner en eller flere strømskinner med spenninger på 12v, 5v og 3.3v. Tidligere brukte prosessorer og andre komponenter disse spenningene direkte for strøm, men de siste generasjonene har redusert inngangsspenningen betydelig for å redusere forbruket, være mer termisk effektive og krever derfor mindre spredning.

For øyeblikket er det lett å se prosessorer som jobber med spenninger under tomgangsspenningen og like over 1, 2V når de utvikler seg til sitt fulle potensiale. For tiden leverer alle kortene 12v til prosessoren, med dedikerte kontakter, og derfra er det regulert opp til funksjonskravene til CPU.

En god regulering av spenning (spenning) er avgjørende for å gi stabilitet i driften av prosessoren som til enhver tid bruker tilstrekkelig energi. Det er viktig for overklokking fordi mindre spenning (vdroop) enn nødvendig betyr ustabil drift og mer spenning enn nødvendig kan gi varmeutvikling uakseptabelt av kjølesystemet, og derfor ustabilitet eller katastrofale feil som heldigvis normalt Moderne prosessorer er beskyttet (til en viss grad).

Noen moderne prosessorer valgte å passere VRM- kontrollen inne i prosessorens innkapsling, for å ha en mer effektiv modell og at prosessoren i seg selv hadde ansvaret for arbeidet, Haswell-prosessorene jobbet på denne måten og kalte seg iVRM (Integrated VRM), men Senere Intel-modeller har forsømt denne typen design avhengig av den tradisjonelle eksterne VRM-modellen på hovedkortet. Skylake og senere modeller har returnert til den eksterne modellen.

Jo flere VRM-faser, jo bedre

Mange ganger snakker vi om antall faser som mater prosessoren til hovedkortet på en slik måte at det alltid er underforstått at jo flere forsyningsfaser, jo flere korreksjonsfaser, jo bedre er kvaliteten på det elektriske signalet som når prosessoren. Dette er absolutt slik, og grunnen er enkel, og det forklares vanligvis ved å si at strømforsyningen til prosessoren kommer renere.

EVGA EPOWER V er et godt eksempel på et eksternt og massivt VRM-system, med 12 + 2 faser som tar sikte på å tilby en enda renere linje til avanserte grafikkort der høye nivåer av overklokking søkes.

Når vi konverterer vekselstrøm (som du vet har sinusbølgeform (vanligvis fordi det er andre typer, med en topp og en dal, en periode osv.), Til likestrøm, som er det prosessoren vår bruker, er det alltid en del Jo flere faser av tilførsel, desto mer vil vi eliminere de bølgetoppene og jo mer stabil vil forsyningen være, som vil ha et flatere signal, som når prosessoren.

Vi anbefaler at du tar en titt på vår guide til de beste hovedkortene på markedet

Vi vil også begrense og redusere spenningstap i kraftledningen som er like eller farligere for å opprettholde stabiliteten i driften av prosessoren vår.

Komplikasjoner i ethvert VRM-system

Et spenningsreguleringssystem (VRM) krever flere viktige elementer, spesielt lager der det samles energi før du passerer filteret som er selve spenningsregulatoren. Denne oppgaven blir utført av trenerne, som er de små lagrene som MosFET-ene bruker, med portene som lar den aktuelle spenningen passere på forespørsel fra klienten, i dette tilfellet prosessoren.

En VRM består av disse elementene:

• MosFETs ICC driverkondensatorer choker eller støt

Vi har diskutert at prosessoren forteller MosFETs- systemet hvilken spenning den til enhver tid ønsker, siden nå kan spenningene være varierende, og for dette krever den en kontroller som forteller MosFET hvilken spenning den har til å slippe. Dette gjøres av "Driver IC" eller "Driver IC".

Mange produsenter har konsentrert IC-kontrollere med MosFET-ene selv i løsninger som kalles digital VRM eller høyeffektiv VRM siden konsentrasjon gjør det mulig å øke antall faser, effektiviteten og logisk, varmen som avgis i disse elementene, som er Logisk sett er de ganske følsomme for varme, men også avhengig av kvalitet, godt forberedt på å jobbe ved høye temperaturer.

Choker er andre grunnleggende elektroniske komponenter i ethvert VRM- system. Disse typer elementer tjener nettopp til å konvertere vekselstrømssignaler til likestrøm. Den består av en spiral som går gjennom en magnetisert kjerne, og selv om de er ledere av begge typer strømmer, fører reaktansen til at passasjen til vekselstrøm reduseres betraktelig. Kvaliteten på et hovedkort for overklokking avhenger i stor grad av kvaliteten på disse.

I dette Gigabyte Aorus hovedkortet med X470 brikkesett kan vi telle 8 legerte kjernestøt som danner 8 kraftfaser. Hovedkomponentene til VRM, MosFETs og deres digitale kontroller er under aluminiums-kjølerommene som er koblet sammen med en varmeledning.

For hver fase som vi ser på en plate, kan vi telle en choke, faktisk er det det mest synlige elementet i denne typen oppsett, og mange ganger forveksler vi dem med MosFET-ene selv, men disse, uten tvil, vil være de som er skjult Under kjølelegemet som alle hovedkort vanligvis monteres for prosessorens kraftsystemer. Nøkkelen til stabilitet ligger i dem, og i kvaliteten på alle komponentene rundt dem, inkludert antall lag på PCB, så ingenting kan overlates til tilfeldighetene.

VRM-typer

Alle de nåværende produsentene har byttet til digitale VRM-systemer, sammenlignet med de gamle analoge systemene eller prosessorintegrerte systemene, de siste generasjonene, og har også konsentrert kontrollerne sine på kontrollbrikker som ASUS EPU eller på integrerte systemer som legger MosFET-er og kontroller som tilfellet er med Gigabyte. Saken er å redusere plassen, øke effektiviteten og legge til flere faser når styret har et klart mål for overklokking.

Grafikkortene, spesielt high-end-ene, bruker også komplekse digitale VRM-kraftsystemer. Her ser vi 8 faser med MosFETS til høyre (integrert IC) og kondensatorer til venstre på en Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

De solide kondensatorene, de japanske trenerne, komponentene i militærklassen… alle disse forbedringene som vi har sett ankommer hovedkortene, er også kopiert til undersystemer som integrerte lydkort der til og med VRM-elementer som er spesielt designet for denne typen. av funksjonalitet.

Alt på leting etter å redusere toppene som er igjen fra vekselstrømforsyningen, spesielt de som kan redusere spenningen (vdroop) på det prosessoren ber om, eller på det vi har konfigurert hovedkortet vårt til å levere til prosessoren.

Uansett er det viktig å holde dem spredte fordi de er elementer som blir veldig varme og plutselige. Enhver energiomdannelse har tap i form av varme, og denne typen elementer gjør det på en veldig rask måte, siden den må tilpasse seg de plutselige endringene i frekvensen til moderne prosessorer.

Av denne grunn ønsker mange overklokkere, også de som bare er ute etter lett bærekraftige midtfrekvenser, at prosessoren ikke skal endre frekvenser, selv om det totale forbruket er høyere. og hold VRMer i stabile, kontrollerte temperaturer og hvor spenningene er perfekt stabilisert.

Hva betyr det når styret vårt sier at det har 8 + 2 strømfaser?

Det kan være 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… det er så mange kombinasjoner som produsenten ønsker eller kan installere på hovedkortene deres. Mer er vanligvis bedre, men som du også har sett, er kvaliteten på komponentene viktig.

Det var vanvittige tider og Zotac ga ut et hovedkort med Z68-brikkesett til LGA1155-kontakten med 24 faser + 2 faser for RAM. ZT-Z68 Crown Edition. Den hadde en digital kontroller, supersolid kondensatorer, superferritiske kjerne-choker, etc. Det meste av det meste.

Den første figuren er strømforsyningsfasene til prosessoren, og den andre refererer vanligvis til minnebankene til hovedkortet, 1 eller 2 på de mest komplekse kortene, selv om den også kan referere til kraften til noen busser som har noen prosessorer, prosessorer som ikke lenger er på markedet siden nå er denne typen buss integrert i selve prosessoren.

Betydningen av en god strømforsyning

Vi har snakket om kvaliteten på komponentene på tavlen, der VRM på et hovedkort er sammensatt, hvordan vi kan vite hvor mange hovedkortet vårt har, typene som finnes og hvordan hvert enkelt element fungerer og til og med hvor viktig dissipasjonen er.

Men like mye eller viktigere er at kilden som leverer den 12v-linjen til hovedkortet, til VRM-systemet som er integrert i det, er stabilt er like mye eller viktigere enn monteringen som hovedkortet vårt kan ha. En stabil 12V spenning, i jevn strøm, med en "krusning" eller reduserte topper gjør VRM-systemet vårt mindre belastende når det gjelder å stabilisere spenningen som prosessoren vår krever. Dette er grunnen til at DC-DC monterbare kildekonstruksjoner (med egne VRM-er) blir så verdsatt av eksperter, og hvorfor det er så viktig å investere i en god strømforsyning.

Jo mer effektivitet ved kilden, jo mindre belastning på den, jo mindre varme til å spre seg, jo mindre vdroop på selve kildelinjen og mindre behov for korreksjon på hovedkortet vårt. Det hele legger opp for å oppnå perfekt stabilitet som forbedrer sjansene for overklokking og / eller brukstiden til datamaskinen vår.

Avsluttende ord og konklusjon av vår guide om VRM

Resultatet av en god overklokking er i kvaliteten på kraften som vi kan gi prosessoren, spesielt ved å unngå spenningsfall (vdroop), men like mye eller mer i kvaliteten på spredningen som vi kan bruke til prosessoren. Jo mer avkjøling jo mer spenning vi kan, og jo mer spenning mer avkjøling trenger vi siden vi vil øke transformasjonen av energi til varme.

Vi må også bruke kjøling på prosessorens kraftsystem, på VRM-systemet, siden de er delikate elementer med plutselige temperaturendringer og mer spenning, mindre effektivitet og mer energi transformert til varme. Det er en vanskelig balanse som vi må vite hvordan vi skal håndtere, men at plateprodusentene har gjort det enklere, spesielt ved moderat overklokkingsnivå, ved å bruke mer dyktige VRM-systemer, av høyere kvalitet, med flere faser og med forhåndskonfigurerte bios-profiler i sine laboratorier for prosessorer med multiplikator overklokkemuligheter.