Vrm x570: kateri je najboljši? asus vs aorus vs asrock vs msi

Smo si zadali najti najboljše VRM X570, novo platformo AMD, zasnovano posebej za svoj Ryzen 3000 in morda za Ryzen 4000 iz leta 2020? Ne le, da bomo videli poglobljene značilnosti štirih referenčnih tablic za vsakega od proizvajalcev Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI in ASRock, ampak bomo videli, kaj so sposobni narediti z Ryzen 9 3900X, poudarjeno 1 uro.

Kazalo vsebine

Nova generacija VRM s PowlRstage kot referenco

AMD je postopek proizvodnje svojih procesorjev zmanjšal na 7 nm FinFET, ki je tokrat zadolžen za gradnjo TSMC. Natančneje, ta litografija prihaja do njegovih jeder, medtem ko pomnilniški krmilnik še vedno ostaja na 12 nm od prejšnje generacije, zaradi česar je proizvajalec prisiljen v novo modularno arhitekturo, ki temelji na chipletih ali CCX.

Nadgrajeni niso samo CPU-ji, temveč tudi matične plošče, pravzaprav imajo vsi večji proizvajalci arzenal matičnih plošč z novim čipsetom AMD X570 nameščenim na njih. Če je treba na teh ploščah izpostaviti eno stvar, je to njihova globoka posodobitev VRM-ov, saj 7nm tranzistor potrebuje veliko čistejši napetostni signal kot 12nm. Govorimo o mikroskopskih sestavnih delih in kakršna koli konica, ne glede na to, kako majhna bo povzročila neuspeh.

A ni samo kakovost, ampak količina, povečali smo učinkovitost z zmanjšanjem velikosti, res je, pojavili pa so se tudi procesorji z do 12 in 16 jedri, ki delujejo na frekvencah nad 4, 5 GHz, katerih poraba energije je blizu 200A pri 1, 3-1, 4 V s TDP do 105 W. To so resnično visoke številke, če govorimo o elektronskih komponentah le 74 mm2 na CCX.

Toda kaj je VRM?

Kakšen smisel bi bilo govoriti o VRM, ne da bi razumeli, kaj ta koncept pomeni? Najmanj, kar lahko storimo, je razložiti na najboljši način.

VRM pomeni modul regulatorja napetosti v španščini, čeprav se včasih tudi PPM nanaša na napajalni modul procesorja. Vsekakor gre za modul, ki deluje kot pretvornik in reduktor napetosti, ki se napaja v mikroprocesorju.

Napajalnik vedno odda signal enosmernega toka + 3.3V + 5V in + 12V. Zadolžen je za pretvorbo izmeničnega toka v enosmerni tok (tokovni usmernik), ki se uporablja v elektronskih komponentah. VRM naredi, da pretvori ta signal v veliko nižje napetosti za napajanje procesorja, običajno med 1 in 1, 5 V, seveda odvisno od procesorja.

Do nedavnega so bili sami procesorji tisti, ki imajo v sebi svoj VRM. Toda po pojavu visokozmogljivih, večfrekvenčnih večjedrnih procesorjev so se VRM-ji začeli neposredno izvajati na matičnih ploščah z več stopenj, da bi izravnali signal in ga prilagodili potrebam vsakega procesorja Thermal Design Power (TDP)..

Trenutni procesorji imajo identifikator napetosti (VID), ki je niz bitov, trenutno 5, 6 ali 8 bitov, s katerimi CPU zahteva od VRM določeno vrednost napetosti. Na ta način se ves čas napaja natančno potrebna napetost, odvisno od frekvence, s katero delujejo jedra CPU-ja. S 5 biti lahko ustvarimo 32 napetostnih vrednosti, s 6, 64 in z 8, 256 vrednostmi. Torej, VRM je poleg pretvornika tudi regulator napetosti, zato ima čipe PWM za preoblikovanje signala svojih MOSFETS.

Osnovni pojmi, kot so TDP, V_core ali V_SoC, morajo biti znani

Okoli VRM matičnih plošč je kar nekaj tehničnih konceptov, ki se vedno pojavljajo v pregledih ali specifikacijah in da njihova funkcija ni vedno razumljena ali znana. Poglejmo jih:

TDP:

Toplotna konstrukcijska moč je količina toplote, ki jo lahko ustvari elektronski čip, kot so CPU, GPU ali čipset. Ta vrednost se nanaša na največjo količino toplote, ki bi jo čip proizvedel pri aplikacijah z največjo obremenitvijo, in ne na energijo, ki jo porabi. Procesor s 45W TDP pomeni, da lahko razprši do 45W toplote, če čip ne preseže najvišje temperature stičišča (TjMax ali Tjunction) svojih specifikacij. To ni povezano z močjo, ki jo porabi procesor, in ki se bo spreminjala glede na posamezno enoto ter model in proizvajalca. Nekateri procesorji imajo programirljiv TDP, odvisno od tega, na kateri radiatorsko napravo so nameščeni, če je boljša ali slabša, na primer APU iz AMD ali Intel.

V_Core

Vcore je napetost, ki jo matična plošča odda procesorju, ki je nameščen na vtičnici. VRM mora zagotoviti zadostno vrednost Vcore za vse proizvajalčeve procesorje, ki jih je mogoče namestiti nanj. V tej V_core deluje VID, ki smo ga definirali, in ves čas kaže, kakšno napetost potrebujejo jedra.

V_SoC

V tem primeru se napetost napaja v pomnilniku RAM. Tako kot pri procesorju tudi pomnilniki delujejo na različni frekvenci, odvisno od delovne obremenitve in nastavljenega profila JEDED (frekvenca), ki je med 1, 20 in 1, 35 V

Deli VRM plošče

MOSFET

Druga beseda, ki jo bomo veliko uporabljali, bo MOSFET, polprevodnik Field-Effet, kovinski oksid, kar je bil tranzistor s poljskim učinkom. Ta komponenta se ne vmešava veliko v elektronske podrobnosti in ojača ali preklopi električnega signala. Ti tranzistorji so v osnovi faza moči VRM, ki ustvarjajo določeno napetost in tok za CPU.

Pravzaprav ojačevalnik je sestavljen iz štirih delov, dveh nizkoosebnih MOSFETS, High Side MOSFET in krmilnika IC . S tem sistemom je mogoče doseči večji razpon napetosti, predvsem pa vzdržati visoke tokove, ki jih potrebuje procesor, govorimo o med 40 in 60A za vsako stopnjo.

CHOKE in kondenzator

Po MOSFETS ima VRM vrsto dušil in kondenzatorjev. Črpalka je induktor ali dušilna tuljava. Izvajajo funkcijo filtriranja signala, saj preprečujejo prehod preostalih napetosti iz pretvorbe izmeničnega toka v enosmerni tok. Kondenzatorji dopolnjujejo te tuljave, da absorbirajo induktivno polnjenje in delujejo kot baterije za majhno polnjenje za najboljšo napajanje s tokom.

PWM in Bender

To so zadnji elementi, ki jih bomo videli, čeprav so na začetku sistema VRM. PWM ali modulator širine impulzov je sistem, s katerim se periodični signal spreminja za nadzor količine energije, ki jo pošlje. Pomislimo na digitalni signal, ki ga lahko predstavimo s kvadratnim signalom. Dlje kot signal prehaja pri visoki vrednosti, več energije oddaja in dlje prehaja na 0, saj bo signal šibkejši.

Ta signal v nekaterih primerih poteka skozi upogib, ki se postavi pred MOSFETS. Njegova funkcija je prepoloviti ta frekvenčni ali kvadratni signal, ki ga ustvari PWM, in ga nato podvojiti tako, da vstopi ne ena, temveč dve MOSFETS. Na ta način se faze napajanja podvojijo, vendar se lahko kakovost signala poslabša in ta element ne doseže pravilnega ravnovesja toka.

Štiri referenčne tablice z AMD Ryzen 9 3900X

Potem ko bomo spoznali, kaj pomeni vsak od pojmov, s katerimi se bomo od zdaj naprej ukvarjali, bomo videli, kakšne so plošče, ki jih bomo uporabili za primerjavo. Ni treba posebej poudarjati, da vsi pripadajo vrhunskim znamkam ali pa so vodilni znamki in jim omogočimo uporabo z 12-jedrnimi in 24-žilnimi AMD Ryzen 3900X, ki jih bomo uporabili za poudarjanje VRM X570.

Asus ROG Crosshair VIII Formula je proizvajalčeva matična plošča z največjo zmogljivostjo za to platformo AMD. Njegov VRM ima v sistemu bakrenega hladilnika, ki je združljiv s tekočim hlajenjem, skupaj 14 faz. V našem primeru takšnega sistema ne bomo uporabljali, da bi bili enaki kot ostale plošče. Ta plošča ima vgrajen hladilnik čipov in dve svoji reži M.2 PCIe 4.0. Ima zmogljivost 128 GB RAM-a do 4800 MHz in že imamo na voljo posodobitev BIOS-a z mikro kodo AGESA 1.0.03ABBA.

MSI MEG X570 GODLIKE nam je od začetka dal malo vojne na testni strani. Prav tako je vodilni znak blagovne znamke s številom 14 + 4 faze moči, zaščitenih s sistemom dveh odmevnih aluminijastih hladilnikov, povezanih z bakreno toplotno cevjo, ki prav tako prihaja neposredno iz čipset. Tako kot prejšnji GODLIKE tudi to ploščo spremljata omrežna kartica z zmogljivostjo 10 Gbps in še eno razširitveno kartico z dvema dodatnima režema M.2 PCIe 4.0, poleg treh vgrajenih rež s hladilnikom. Najnovejša različica BIO-jev je na voljo AGESA 1.0.0.3ABB

Nadaljujemo z Gigabyte X570 AORUS Master ploščo, ki v tem primeru ni zgornja paleta, saj imamo zgoraj AORUS Xtreme. Vsekakor ima ta plošča VRM 14 resničnih faz, to bomo videli, zaščiten tudi z velikimi hladilniki, ki so med seboj povezani. Tako kot ostali, nam tudi ta ponuja integrirano povezljivost Wi-Fi, skupaj s trojno režo M.2 in trojno PCIe x16 z jekleno ojačitvijo. Od 10. dne imamo na voljo najnovejšo posodobitev 1.0.0.3ABBA za vaš BIOS, zato jo bomo uporabili.

Končno imamo na voljo še ASRock X570 Phantom Gaming X, še en vodilni izdelek, ki se prikaže z vidnimi izboljšavami v primerjavi z različicami Intel čipov. Njegov 14-fazni VRM je zdaj veliko boljši in z boljšimi temperaturami, kot smo ga videli pri prejšnjih modelih. V resnici so njegovi hladilniki verjetno največji na štirih ploščah, z zasnovo, podobno kot ROG, saj imajo vgrajen hladilni pol v čipsetu in njegovo trojno režo M.2 PCIe 4.0. Izkoristili bomo tudi njegovo posodobitev BIOS 1.0.0.3ABBA, objavljeno 17. septembra.

Poglobljena študija VRM vsake plošče

Pred primerjavo si podrobneje oglejmo komponente in konfiguracijo VRM X570 na vsaki matični plošči.

Asus ROG Crosshair VIII Formula

Začnimo z VRM na Asusovi plošči. Ta plošča ima sistem napajanja, sestavljen iz dveh napajalnih konektorjev, enega 8-polnega in drugega 4-polnega, ki napaja 12V. Te zatiče Asus imenujejo ProCool II, ki so v osnovi trdni kovinski zatiči z izboljšano togostjo in zmožnostjo prenašanja napetosti.

Naslednji element je tisti, ki izvaja PWM nadzor nad celotnim sistemom. Govorimo o krmilniku PWM ASP 1405i Infineon IR35201, isti, ki uporablja tudi model Hero. Ta regulator je odgovoren za oddajanje signala v faze napajanja.

Ta plošča ima 14 + 2 faze napajanja, čeprav bo 8 realov, od katerih je 1 zadolžen za V_SoC in 7 za V-Core. Te faze nimajo upogibov, zato ne moremo upoštevati, da niso resnične, pustimo to v psevdorejah. Dejstvo je, da sta vsaka sestavljena iz dveh MOSFETOV Infineon PowlRstage IR3555, kar ima skupno 16. Ti elementi zagotavljajo Idc 60A pri napetosti 920 mV, vsak pa se upravlja s pomočjo digitalnega PWM signala.

Po MOSFETIH imamo 16 45A zlitine MicroFine zlitine z zlitinami in na koncu trdne kovinske kondenzatorje 10K µF Black. Kot smo komentirali, ta VRN nima dvojnikov, je pa res, da je PWN signal razdeljen na dva za vsak MOSFET.

MSI MEG X570 GODLIKE

Matična plošča vrhunske ponudbe MSI ima vhod za napajanje, sestavljen iz dvojnega 8-polnega 12V priključka. Tako kot drugi primeri so tudi njegovi zatiči trdni za izboljšanje zmogljivosti v primerjavi s tistimi 200A, ki jih bo potreboval najzmogljivejši AMD.

Kot v primeru Asusa, tudi na tej plošči imamo krmilnik Infineon IR35201 PWM, ki je odgovoren za dovajanje signala v vse faze napajanja. V tem primeru imamo skupaj 14 + 4 faze, čeprav je 8 resničnih zaradi obstoja upogibov.

Nato je stopnja moči sestavljena iz dveh podstopenj. Najprej imamo 8 upogibov Infineon IR3599, ki upravljajo z 18 Infineon Smart Power Stage TDA21472 Dr.MOS MOSFET. Ti imajo Idc 70A in največjo napetost 920 mV. V tem VRM-ju imamo 7 faz ali 14 MOSFET-ov namenjenih V_Core, ki jih nadzira 8 dvojnikov. 8. fazo upravlja drugi dvojnik, ki četveropogosto pretvori signal za svoje 4 MOSFETS in tako ustvari V_SoC.

Stopnjo dušenja smo zaključili z 18 220 mH Chokes Titanium Choke II in ustreznimi trdnimi kondenzatorji.

Gigabyte X570 AORUS Master

Naslednja plošča se nekoliko razlikuje od prejšnje, saj so tukaj njene faze, če vse lahko štejemo za resnične. Sistem bo v tem primeru napajal z 12 V dva trdna 8-pinska konektorja.

Sistem je v tem primeru enostavnejši, saj ima krmilnik PWM tudi znamke Infineon, modela XDPE132G5C, ki je zadolžen za upravljanje signala 12 + 2 faz napajanja, ki ga imamo. Vsi so sestavljeni iz Infineon PowlRstage IR3556 MOSFET-ov, ki podpirajo največ 50 Idc in napetost 920 mV. Kot si boste predstavljali, je 12 faz zadolženih za V_Core, preostali dve pa služijo V_SoC.

Z njimi imamo konkretne podatke o dušilkah in kondenzatorjih, vemo pa, da bo prvi zdržal 50A, drugi pa je sestavljen iz trdnega elektrolitičnega materiala. Proizvajalec podrobno naredi dvoslojno bakrovo konfiguracijo, ki je tudi dvakrat debela, da loči energetski sloj od ozemljitvenega priključka.

ASRock X570 Phantom Gaming X

Končujemo s ploščo ASRock, ki nam predstavlja 12V napetostni vhod, sestavljen iz 8-polnega konektorja in 4-polnega konektorja. Zato se odločite za manj agresivno konfiguracijo.

Po tem bomo imeli krmilnik za PWM Intersill ISL69147, ki je odgovoren za upravljanje 14 MOSFET-ov, ki sestavljajo pravi 7-fazni VRM. In kot si lahko predstavljate, imamo oder moči , sestavljen iz ovinkov, natančneje 7 Intersill ISL6617A. V naslednji fazi je bilo nameščenih 14 SiC654 VRPower MOSFET-ov (Dr.MOS), ki jih je tokrat zgradil Vishay, tako kot večina njihovih plošč razen Pro4 in Phantom Gaming 4, ki jih podpisuje Sinopower. Ti elementi zagotavljajo Idc 50A.

Končno fazo dušenja sestavlja 14 dušilk 60A in ustrezni 12K kondenzatorji, ki jih je na Japonskem izdelal Nichicon.

Stresni in temperaturni testi

Za primerjavo med matičnimi ploščami z VRM X570 smo jim podvrženi 1 uro neprekinjenega stresnega procesa. V tem času je AMD Ryzen 9 3900X ohranil vsa jedra s Primer95 Large in z največjo hitrostjo zalog, ki jo zadevna plošča dopušča.

Temperatura je bila pridobljena neposredno s površine VRM plošč, saj je pri zajemu temperatur s programsko opremo v vsakem primeru na voljo samo krmilnik PWM. Tako bomo posnetek s ploščo postavili v mirovanju, po 60 minutah pa še en zajem. V tem obdobju bomo naredili zajem vsakih 10 minut za določitev povprečne temperature.

Rezultati formule Asus ROG Crosshair VIII

Na plošči, ki jo je zgradil Asus, vidimo precej vsebovane začetne temperature, ki se na najbolj vročih območjih zunaj še nikoli niso približale 40 ° C. Običajno bodo na teh območjih dušilke ali sam PCB, kamor potuje elektrika.

Upoštevati moramo, da sta hladilnika plošče dva dokaj velika aluminijasta bloka in da omogočata tudi tekoče hlajenje, kar na primer preostale plošče nimajo. Mislim, da se bodo te temperature precej znižale, če namestimo enega od teh sistemov.

Toda po tem dolgem stresnem postopku so se temperature komaj premaknile za nekaj stopinj in dosegle le 41, 8 ° C na najtoplejših območjih VRM. So zelo spektakularni rezultati in te psevdo prave faze z MOSFETS PowlRstage delujejo kot čar. Pravzaprav gre za ploščo z najboljšimi temperaturami pod stresom od vseh preizkušenih, njena stabilnost pa je bila med postopkom zelo dobra, včasih je dosegla 42, 5 ° C.

Med stresnim postopkom na tej plošči smo naredili tudi posnetek zaslona Ryzen Masterja, v katerem vidimo, da je poraba energije precej velika, kot bi lahko pričakovali. Govorimo o 140A, je pa, da tudi TDC in PPT ostaneta pri precej visokih odstotkih, medtem ko smo pri 4, 2 GHz, kar je frekvenca, ki še ni dosegla največjega razpoložljivega, niti v Asusu, niti v ostalem plošč z novim ABBA BIOS-om. Nekaj ​​zelo pozitivnega je, da PPT in TDC CPU v nobenem trenutku nista dosegla maksimuma, kar kaže na odlično upravljanje moči tega Asusa.

Rezultati MSI MEG X570 GODLIKE

Pojdimo na drugi primer, to je zgornja plošča MSI. Medtem ko je testna oprema v mirovanju, smo dobili najbolj podobne temperature kot pri Asusu, med 36 in 38 ° C na najbolj vročih točkah.

Toda po stresnem postopku so se ti občutno dvignili kot v prejšnjem primeru, tako da smo se na koncu testa znašli z vrednostmi blizu 56 ° C. Vendar so dobri rezultati za VRM plošče s tem procesorjem in to bo zagotovo veliko slabše na spodnjih ploščah in z manj fazami moči, kot je logično. To je plošča z najvišjimi temperaturami od štirih primerjanih

Včasih smo opazili nekoliko višje vrhove in mejijo na 60 ° C, čeprav se je to zgodilo, ko se je CPC TDC sprožil zaradi svojih temperatur. Lahko rečemo, da nadzor moči v GODLIKE ni tako dober kot pri Asusu, pri Ryzen Masterju smo opazili kar precej vzponov in padcev pri teh označevalcih in nekoliko višje napetosti kot na ostalih ploščah.

Rezultati Gigabyte X570 AORUS Master

Ta plošča je med stresnim procesom doživela najmanj temperaturnih nihanj. Ta sprememba je bila približno pri 2 ° C, kar kaže na to, kako dobro deluje VRM z dejanskimi fazami in brez vmesnih upogibov.

Temperature so od samega začetka nekoliko višje od konkurenčnih, dosegajo 42 ° C in na nekaterih mestih nekoliko višje. Ta deska ima svoje najmanjše hladilnike, zato z malo večjo prostornino v njih verjamemo, da to ne bi bilo več kot 40 ° C. Temperaturne vrednosti so med postopkom ostale zelo stabilne.

Rezultati ASRock X570 Phantom Gaming X

Končno pridemo do Asrockove plošče, ki ima v celotnem VRM-ju precej prostorne hladilne omare. To ni bilo dovolj, da se temperature vsaj v mirovanju ohranijo pod prejšnjimi, saj dobimo vrednosti, ki v obeh vrstah dušilk presegajo 40 ° C.

Po stresnem postopku najdemo vrednosti blizu 50 ° C, čeprav še vedno nižje kot v primeru GODLIKE. Ugotovljeno je, da imajo faze z upogibniki običajno višje povprečne vrednosti v stresnih situacijah. Konkretno v tem modelu smo dosegli vrhove okoli 54-55⁰C, ko je bil CPU bolj vroč in z večjo porabo energije.

	Asus	MSI	AORUS	ASRock
Povprečna temperatura	40, 2 ° C	57, 4 ° C	43, 8⁰C	49, 1⁰C

Sklepi o VRM X570

Glede na rezultate lahko ploščo Asus razglasimo za zmagovalca in ne le formule, saj je bil Hero prikazan tudi pred kamero z odličnimi temperaturami in s samo nekaj stopinj premaga svojo starejšo sestro.. Dejstvo, da v svojih 16 fazah hranjenja nima fizikalnih upogibov, je privedlo do nekaterih senzacionalnih vrednosti, ki se lahko celo zmanjšajo, če vanj vgradimo prilagojen hladilni sistem.

Po drugi strani pa smo videli, da so očitno VRM z upogibi tisti, ki imajo višje temperature, zlasti po stresnih procesih. Pravzaprav je GODLIKE tisti z najvišjo povprečno napetostjo v jedrih CPU-ja, kar povzroči tudi zvišanje temperatur. To smo videli že med njegovim pregledom, zato bi lahko rekli, da je najbolj nestabilen.

In če pogledamo mojstra AORUS-a, ki ima 12 resničnih faz, so njegove temperature tiste, ki so se najmanj spremenile iz enega v drugo stanje. Res je, da je na zalogi tista z najvišjo temperaturo, vendar povprečje kaže malo variacije. Z nekoliko večjimi hladilniki bi Asus morda spravil v težave.

Ostalo bo le še, kaj bodo te plošče zmogle z AMD Ryzen 3950X, ki še ni ugledal luči na trgu.