Kaj so vrm, dušilke in njihove komponente?

Pregledali bomo glavne komponente, ki oblikujejo napajalni sistem matične plošče, predvsem procesor, saj razširitvene kartice uporabljajo lastne regulatorje napetosti in pomnilniki običajno potrebujejo manj pozornosti, čeprav tudi to se v zadnjih generacijah matičnih plošč spreminja. Ključna beseda, ki jo bomo videli v tem članku, je VRM in podrobno bomo razložili vse, kar morate vedeti.

Ste pripravljeni Začnimo!

Kazalo vsebine

Kaj so VRM-ji?

Trdni kondenzatorji poleg ohišij matične plošče Z370. Hladilnik pokriva sistem VRM z napravami MosFET in njegovim regulatorjem.

VRM je kratica za " modul regulatorja napetosti " ali " modul za regulacijo napetosti " in je elektronska komponenta, ki omogoča regulacijo z večjim ali manjšim izkoristkom napetosti, ki se napaja v elektronskem vezju in v primeru, ki je v roki na procesor in pomnilnike, v manjši meri pa tudi na druge komponente.

Matično ploščo poganja vir ATX, ki po standardu in specifikacijah napaja eno ali več tirnic z napetostmi 12v, 5v in 3.3v. V preteklosti so procesorji in druge komponente te napetosti uporabljali neposredno za napajanje, vendar so zadnje generacije znatno zmanjšale svojo vhodno napetost, da so zmanjšale porabo, bile bolj toplotno učinkovite in zato zahtevajo manjše razsipanje.

Trenutno je enostavno opaziti procesorje, ki delajo z napetostmi pod praznim voltom in malo nad 1, 2 V, ko se razvijajo v polni meri. Trenutno vse plošče napajajo 12v v procesor, z namenskimi priključki, od tam pa je urejeno do funkcionalnih zahtev CPU-ja.

Dobra regulacija napetosti (napetosti) je bistvenega pomena za stabilnost delovanja procesorja, ki ves čas porablja primerno energijo. Pomembno je pri overclockingu, ker manj napetosti (vdroop), kot je potrebno, pomeni nestabilno delovanje in več napetosti, kot je potrebno, lahko povzroči pridobivanje toplote, ki ga hladilni sistem ne sprejme, in zato nestabilnost ali katastrofalne okvare, ki na srečo običajno Sodobni procesorji so do neke mere zaščiteni.

Nekateri sodobni procesorji so se odločili, da prenesejo nadzor VRM znotraj kapsule procesorja, da imajo bolj učinkovit model in da je procesor sam zadolžen za delo, Haswell procesorji so delali na ta način, ki so se imenovali iVRM (integrirani VRM), toda Poznejši modeli podjetja Intel so to vrsto zasnove zanemarili in se opirali na tradicionalni zunanji model VRM na matični plošči. Skylake in kasnejši modeli so se vrnili k zunanjemu modelu.

Več faz VRM, tem bolje

Velikokrat govorimo o številu faz, ki napajajo procesor naše matične plošče tako, da je vedno mišljeno, da več faz napajanja, več faz popravljanja, boljša je kakovost električnega signala, ki doseže procesor. To je zagotovo tako, razlog pa je preprost in ponavadi je razložen z navedbo, da napajanje procesorja prispe čistejše.

EVGA EPOWER V je dober primer zunanjega in masivnega sistema VRM, z 12 + 2 fazami, namenjenim zagotavljanju še čistejše linije visokokakovostnim grafičnim karticam, kjer se iščejo visoke stopnje overkloka.

Ko pretvorimo izmenični tok (ki ima, kot veste, sinusno obliko vala (na splošno zato, ker obstajajo druge vrste, z vrhom in dolino, obdobjem itd.), V enosmerni tok, kar uporablja naš procesor, je vedno del tistega preostalega vala pretvorbe. Več faz napajanja bo bolj odpravilo te valovne vrhove in bolj stabilna bo dobava, ki bo imela lažji signal, ki sega do procesorja.

Priporočamo, da si ogledate naš vodič o najboljših matičnih ploščah na trgu

Prav tako bomo omejili in zmanjšali izgube napetosti v daljnovodu, ki so enako nevarne pri ohranjanju stabilnosti delovanja našega procesorja.

Sodeluje v katerem koli VRM sistemu

Sistem za uravnavanje napetosti (VRM) zahteva več pomembnih elementov, zlasti skladišč, kjer se energija nabira pred prehodom filtra, ki je sam regulator napetosti. To nalogo izvajajo trenerji, ki so tista majhna skladišča, ki jih uporabljajo MosFET, z vrati, ki omogočajo, da na zahtevo stranke, v tem primeru procesor, preide ustrezna napetost.

VRM je sestavljen iz teh elementov:

• Kondenzatorji ali udarci voznikov kondenzatorji MosFETs ICC

Razpravljali smo o tem, da procesor sistemu MosFETs sporoča, kakšno napetost hoče ves čas, saj so zdaj napetosti lahko spremenljive, za to pa potrebuje regulator, ki sporoči MosFET, kakšno napetost mora prepustiti. To stori "Driver IC" ali "Driver IC".

Številni proizvajalci so koncentrirane krmilnike IC s samimi MosFET- ji koncentrirali v rešitvah, imenovanih digitalni VRM ali visoko učinkoviti VRM, saj koncentracija omogoča povečanje števila faz, učinkovitosti in, logično, toplote, oddane v teh elementih, Logično je, da so precej občutljivi na vročino, a tudi, odvisno od kakovosti, dobro pripravljeni za delo pri visokih temperaturah.

Dušilniki so druge osnovne elektronske komponente v katerem koli sistemu VRM. Te vrste elementov služijo natančno za pretvorbo signalov izmeničnega toka v enosmerni tok. Sestavljena je iz spirale, ki teče skozi magnetizirano jedro in čeprav so prevodniki obeh vrst tokov, njihova reaktanca povzroči, da se prehod izmeničnega toka znatno zmanjša. Kakovost matične plošče za overclocking je v veliki meri odvisna od njihove kakovosti.

V tej matični plošči Gigabyte Aorus z naborom čip X470 lahko štejemo 8 legiranih jedrskih sunkov, ki tvorijo 8 faz napajanja. Glavni sestavni deli VRM, MosFETs in njihovi digitalni krmilniki so pod aluminijastimi hladilniki, ki jih povezuje toplotna cev.

Za vsako fazo, ki jo vidimo na plošči, lahko štejemo dušilko, v resnici je najbolj viden element pri tej vrsti nastavitve in velikokrat jih zamenjamo s samimi MosFET-ji, toda te bodo brez dvoma tiste, ki so skrite Pod hladilnikom, ki ga običajno nameščajo vse matične plošče za svoje napajalne sisteme procesorja. Ključ do stabilnosti je v njih in v kakovosti vseh komponent okoli njih, vključno s številom slojev PCB, zato ničesar ne moremo prepustiti naključju.

VRM vrste

Vsi trenutni proizvajalci so v zadnjih generacijah prešli na digitalne VRM sisteme v primerjavi s starimi analognimi sistemi ali v procesorje integrirane sisteme in so svoje krmilnike koncentrirali tudi na krmilne čipe, kot sta ASUS EPU ali na integrirano dodajanje MosFET in krmilnik kot je to pri Gigabajtu. Primer je zmanjšati prostor, povečati učinkovitost in dodati več faz, kadar ima plošča jasen cilj za overclocking.

Grafične kartice, še posebej vrhunske, uporabljajo tudi zapletene digitalne napajalne sisteme VRM. Tu vidimo 8 faz z MosFETS na desni (integrirani IC) in kondenzatorji na levi na Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Trdni kondenzatorji, japonski trenerji, sestavni deli vojaškega razreda ….Vse te izboljšave, ki smo jih videli na matičnih ploščah, so prenesli tudi na podsisteme, kot so integrirane zvočne kartice, kjer se uporabljajo celo elementi VRM, posebej zasnovani za to vrsto. funkcionalnosti.

Vse v iskanju zmanjšanja tistih vrhov, ki ostanejo od napajalnika, zlasti tistih, ki lahko zmanjšajo napetost (vdroop) na tisto, kar zahteva procesor ali na tisto, kar smo matično ploščo konfigurirali za napajanje procesorja.

Vsekakor je pomembno, da se jih razprši, ker gre za elemente, ki postanejo zelo vroči in nenadni. Vsaka pretvorba energije ima izgubo v obliki toplote in ta vrsta elementov to počne na zelo hiter način, saj se mora prilagoditi nenadnim spremembam v frekvenci sodobnih procesorjev.

Zaradi tega mnogi overlockerji, tudi tisti, ki iščejo le lahko vzdržne srednje frekvence, želijo, da procesor ne spreminja frekvenc, tudi če je skupna poraba večja. in ohranjati VRM v stabilnih, nadzorovanih temperaturah in tam, kjer so napetosti popolnoma stabilizirane.

Kaj pomeni, ko naša uprava pravi, da ima 8 + 2 faze napajanja?

Lahko je 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… obstaja toliko kombinacij, kot jih želi proizvajalec ali jih lahko namesti na svoje matične plošče. Več je običajno boljše, a kot ste že videli, je kakovost komponent pomembna.

Bili so nori časi in Zotac je izdal matično ploščo z čipsetom Z68 za vtičnico LGA1155 s 24 fazami + 2 fazi za RAM. Izvedba krone ZT-Z68. Imel je digitalni krmilnik, super trdne kondenzatorje, superferitne dušilke jedra itd. Najbolj najbolj.

Prva številka je faza napajanja procesorja, druga pa se običajno nanaša na spominske banke matične plošče, 1 ali 2 na najbolj zapletenih ploščah, čeprav se lahko nanaša tudi na moč nekaterih vodil, ki imajo nekaj procesorjev, procesorjev ki niso več na trgu, saj je zdaj ta vrsta vodila vgrajena v sam procesor.

Pomen dobrega napajanja

Govorili smo o kakovosti komponent plošče, v katero je sestavljen VRM matične plošče, kako lahko vemo, koliko ima naša matična plošča, vrste, ki obstajajo in kako deluje vsak element ter celo, kako pomembno je njegovo odvajanje.

A enako ali bolj pomembno je, da je vir, ki napaja to 12v vrstico na našo matično ploščo, v sistem VRM, ki je v njej integriran, ravno tako pomemben ali pomembnejši od sklopa, ki ga ima lahko naša matična plošča. Stabilna napetost 12 V, na enosmerni tok, z "valovanjem" ali zmanjšanimi vrhovi, naredi naš sistem VRM manj stresnega, ko gre za stabilizacijo napetosti, ki jo potrebuje naš procesor. Zaradi tega strokovni uporabniki tako cenijo modele vgradnih DC-DC (z lastnimi VRM-ji) in zakaj je vlaganje v dobro napajanje tako pomembno.

Večja učinkovitost pri viru, manj napetosti na njem, manj toplote za odvajanje, manj vdroop na sami izvorni liniji in manj potrebe po popravku na naši matični plošči. Vse skupaj sešteva za doseganje popolne stabilnosti, ki povečuje možnosti za overclocking in / ali življenjsko dobo našega računalnika.

Zaključne besede in zaključek našega vodnika o VRM

Rezultat dobrega overclockinga je v kakovosti moči, ki jo lahko zagotovimo procesorju, zlasti pri izogibanju padcem napetosti (vdroop), vendar toliko ali več v kakovosti disipacije, ki jo lahko uporabimo za procesor. Več hlajenja lahko dobimo več napetosti in več napetosti bomo potrebovali, saj bomo povečali pretvorbo energije v toploto.

Hlajenje bomo morali uporabiti tudi v napajalnem sistemu procesorja, v sistemu VRM, saj gre za občutljive elemente z nenadnimi spremembami temperature in več napetosti, manjšo učinkovitostjo in večjo energijo, pretvorjeno v toploto. Težko je ravnotežje, ki ga bomo morali vedeti, a da so proizvajalci plošč vedno lažje, zlasti pri zmernih overclocking rabi bolj sposobnih VRM sistemov višje kakovosti, z več fazami in s predhodno konfiguriranimi bios profili v svojih laboratoriji za procesorje z multiplikatorjem overclocking.