Što su vrm, prigušnice i njihove komponente?

Pregledati ćemo glavne komponente koje oblikuju sistem napajanja matične ploče, uglavnom procesor, jer kartice za proširenje koriste vlastite regulatore napona i memorije, obično, zahtijevaju manju brigu, mada to također mijenja se u posljednjim generacijama matičnih ploča. Ključna riječ koju ćemo vidjeti u ovom članku je VRM i detaljno ćemo objasniti sve što trebate znati.

Jeste li spremni? Krenimo!

Sadržaj indeks

Što su VRM-ovi?

Čvrsti kondenzatori uz Chokes od Z370 matične ploče. Hladnjak pokriva VRM sustav s MosFET-ovima i njegovim kontrolerom.

VRM je kratica za " modul regulatora napona " ili " modul za regulaciju napona " i elektronička je komponenta koja omogućuje regulaciju, s više ili manje efikasnosti, napona koji se napaja u elektroničkom krugu i u slučaju pri ruci na procesor i memorije, a u manjoj mjeri i druge komponente.

Matična ploča se napaja iz ATX izvora koji, po standardu i specifikacijama, isporučuje jednu ili više vodilica s naponima od 12 V, 5 V i 3.3 V. U prošlosti su procesori i druge komponente koristili ove napone izravno za napajanje, ali najnovije generacije značajno su smanjile svoj ulazni napon kako bi smanjile potrošnju, bile više toplinski učinkovite i stoga zahtijevaju manje rasipanje.

Trenutno je lako vidjeti procesore koji rade s naponima ispod praznog volta i malo iznad 1, 2 V, kada se razvijaju do svog punog potencijala. Trenutno sve ploče dovode 12 V u procesor, s namjenskim konektorima, a odatle je regulirano sve do funkcionalnih zahtjeva CPU-a.

Dobra regulacija napona (napetosti) je neophodna za stabilnost u radu procesora koji u svakom trenutku troši odgovarajuću energiju. Važno je za overclocking jer manji napon (vdroop) od potrebnog znači nestabilan rad i više napona nego što je potrebno može proizvesti stvaranje topline neprihvatljivo u rashladnom sustavu, a samim tim i nestabilnost ili katastrofalne greške koje, srećom, obično Moderni procesori su u određenoj mjeri zaštićeni.

Neki suvremeni procesori odlučili su prenijeti VRM kontrolu unutar procesorske inkapsulacije, imati učinkovitiji model i da je procesor sam bio zadužen za posao, Haswell-ovi procesori su radili na ovaj način, nazivajući sebe iVRM (Integrated VRM), ali Kasniji Intelovi modeli zanemarili su ovu vrstu dizajna oslanjajući se na tradicionalni vanjski VRM model na matičnoj ploči. Skylake i noviji modeli vratili su se vanjskom modelu.

Što više faza VRM, to bolje

Mnogo puta govorimo o broju faza koje napajaju procesor naše matične ploče na takav način da se uvijek podrazumijeva da što je više faza napajanja, više faza korekcije, to je bolja kvaliteta električnog signala koji dolazi do procesora. To je sigurno tako, a razlog je jednostavan i obično se objašnjava riječima da dovod napajanja za procesor dolazi čistije.

EVGA EPOWER V dobar je primjer vanjskog i masivnog VRM sustava, s 12 + 2 faze čiji je cilj pružiti još čistiju liniju vrhunskim grafičkim karticama na kojima se traže visoke razine overkloka.

Kada pretvaramo izmjeničnu struju (koja, kao što znate, ima sinusni valni oblik (općenito zato što postoje i druge vrste, s vrhom i kotlinom, razdobljem itd.), U istosmjernu struju, što koristi naš procesor, uvijek postoji dio onog preostalog vala konverzije. Što više faza napajanja to više uklanjamo te valne vrhove i stabilnija će biti opskrba, koja će imati ravniji signal, koji dopire do procesora.

Preporučujemo da pogledate naš vodič s najboljim matičnim pločama na tržištu

Također ćemo ograničiti i smanjiti gubitke napona u dalekovodu koji su podjednako ili opasniji za održavanje stabilnosti rada našeg procesora.

Uključuje u bilo koji VRM sustav

Sustav za regulaciju napona (VRM) zahtijeva nekoliko važnih elemenata, posebno skladišta u kojima se energija akumulira prije prolaska filtra koji je sam regulator napona. Ovaj zadatak obavljaju treneri, koji su ona mala skladišta koja MosFET-ovi koriste, s vratima koja omogućuju prolaz odgovarajućeg napona na zahtjev klijenta, u ovom slučaju procesor.

VRM se sastoji od sljedećih elemenata:

• MosFETs ICC vozački kondenzatori prigušuju ili udare

Razgovarali smo o tome da procesor govori MosFETs sustavu kakav napon želi u svakom trenutku, jer sada naponi mogu biti promjenjivi, a za to je potreban regulator koji govori MosFET-u koji napon mora pustiti. To radi "vozački IC" ili "vozački IC".

Mnogi proizvođači koncentrirali su IC kontrolere sa samim MosFET-ovima u rješenjima koja se nazivaju digitalni VRM ili visoko efikasni VRM jer koncentracija omogućava povećanje broja faza, učinkovitosti i, logično, topline koja se odaje u tim elementima, što je Logično je da su prilično osjetljivi na toplinu, ali također, ovisno o kvaliteti, dobro pripremljeni za rad na visokim temperaturama.

Prigušnice su ostale osnovne elektroničke komponente u bilo kojem VRM sustavu. Ove vrste elemenata služe upravo za pretvaranje signala izmjenične struje u istosmjernu struju. Sastoji se od spirale koja prolazi magnetiziranom jezgrom i iako su vodiči obje vrste struja, njihova reaktancija uzrokuje da se prolaz izmjenične struje znatno smanji. Kvaliteta matične ploče za overclocking uvelike ovisi o njihovoj kvaliteti.

U ovoj Gigabyte Aorus matičnoj ploči s X470 čipsetom možemo računati 8 legiranih jezgri udara koji čine 8 faza napajanja. Glavne komponente VRM-a, MosFET-a i njihovih digitalnih kontrolera nalaze se pod aluminijskim hladnjacima povezanim toplotnom cijevi.

Za svaku fazu koju vidimo na tanjuru možemo računati prigušnicu, ustvari je to najvidljiviji element u ovoj vrsti postavljanja i mnogo puta ih zbunjujemo sa samim MosFET-ovima, ali ovi će, bez sumnje, biti oni koji su skriveni Ispod hladnjaka koji sve matične ploče montiraju za svoje energetske sustave procesora. Ključ stabilnosti je u njima i kvaliteti svih komponenti oko njih, uključujući broj slojeva PCB-a, tako da ništa ne može biti prepušteno slučajnosti.

VRM vrste

Svi trenutni proizvođači prešli su na digitalne VRM sustave, u usporedbi sa starim analognim sustavima ili procesorski integriranim sustavima, u posljednjim generacijama i također su koncentrirali svoje kontrolere na upravljačkim čipovima kao što su ASUS EPU ili na integriranom dodavanju MosFET-a i kontrolera kao što je to slučaj s Gigabyteom. Slučaj je smanjiti prostor, povećati učinkovitost i dodati više faza kada ploča ima jasan cilj za overkloking.

Grafičke kartice, posebno one vrhunskog, također koriste složene digitalne VRM sustave napajanja. Ovdje vidimo 8 faza s MosFETS-om s desne strane (integrirani IC) i kondenzatori na lijevoj strani na Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Čvrsti kondenzatori, japanski treneri, komponente vojne klase… sva ta poboljšanja koja smo vidjeli da stižu na matične ploče također su preslikana na podsustave poput integriranih zvučnih kartica gdje se koriste čak i VRM elementi posebno dizajnirani za ovu vrstu. funkcionalnosti.

Sve u potrazi za smanjenjem onih vrhova koji ostaju od izmjeničnog napajanja, posebno onih koji mogu smanjiti napon (vdroop) na ono što procesor zahtijeva ili na ono što smo matičnu ploču konfigurirali za opskrbu procesora.

U svakom slučaju, važno je da ih se rasprši, jer su to elementi koji postaju vrlo vrući i iznenadni. Svaka pretvorba energije ima gubitak u obliku topline, a ova vrsta elemenata to čini na vrlo brz način, jer se mora prilagoditi naglim promjenama u frekvenciji modernih procesora.

Iz tog razloga, mnogi overklokeri, čak i oni koji traže samo održive srednje frekvencije, žele da procesor ne mijenja frekvencije, čak i ako je ukupna potrošnja veća. i održavaju VRM u stabilnim, kontroliranim temperaturama i tamo gdje su naponi savršeno stabilizirani.

Što znači kad naša ploča kaže da ima 8 + 2 faze napajanja?

Može biti 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… postoji toliko kombinacija koliko proizvođač želi ili može instalirati na svoje matične ploče. Više je obično bolje, ali kao što ste vidjeli, kvaliteta komponenti je važna.

Bila su to luda vremena i Zotac je objavio matičnu ploču s Z68 čipsetom za LGA1155 utičnicu s 24 faze + 2 faze za RAM. ZT-Z68 Crown Edition. Imao je digitalni kontroler, super čvrste kondenzatore, superferitne jezgre itd. Najviše.

Prva slika su faze napajanja procesora, a druga se obično odnosi na memorijske banke matične ploče, 1 ili 2 na najsloženijim pločama, iako se može odnositi i na snagu nekih sabirnica koje imaju neke procesore, procesore koje više nisu na tržištu jer je sada ova vrsta sabirnice integrirana u sam procesor.

Važnost dobrog napajanja

Razgovarali smo o kvaliteti komponenti ploče u kojoj je sastavljen VRM matične ploče, kako možemo znati koliko ima naša matična ploča, vrstama koje postoje i kako svaki element funkcionira, pa čak i koliko je važno njegovo rasipanje.,

Ali koliko je mnogo važnije to što je izvor koji isporučuje 12v liniju na našu matičnu ploču, na VRM sustav integriran u nju, stabilan je podjednako ili važniji od sklopa koji naša matična ploča može imati. Stabilan napon od 12 V, na istosmjernu struju, s "valom" ili smanjenim vrhovima, čini naš VRM sustav manje stresnim kada je u pitanju stabilizacija napona koji našem procesoru treba. To je razlog zašto dizajnirani izvori DC-DC montiranog izvora (sa vlastitim VRM-ovima) toliko cijene stručne korisnike i zašto je ulaganje u dobro napajanje tako važno.

Što je veća učinkovitost na izvoru, to je manje stresa na njemu, manje topline za rasipanje, manje vdroop na samom izvoru i manje potrebe za korekcijom na našoj matičnoj ploči. Sve se to dodaje kako bi se postigla savršena stabilnost koja povećava šanse za overklokiranje i / ili vijek trajanja našeg računala.

Završne riječi i zaključak našeg vodiča o VRM-u

Rezultat dobrog overkloka je u kvaliteti snage koju možemo pružiti procesoru, posebno izbjegavanju pada napona (vdroop), ali isto toliko ili više u kvaliteti rasipanja koju možemo primijeniti na procesor. Što više hlađenja imamo više napona i više napona će nam trebati više jer ćemo povećati transformaciju energije u toplinu.

Hlađenje ćemo također morati primijeniti na sistem napajanja procesora, na VRM sustav, jer su to osjetljivi elementi s naglim promjenama temperature i više napona, manjom učinkovitošću i više energije pretvorenom u toplinu. Teška je ravnoteža koju ćemo morati znati rješavati, ali da je proizvođačima ploča bilo lakše, posebno pri umjerenim razinama overklokiranja, koristeći sposobnije VRM sustave, više kvalitete, s više faza i s unaprijed konfiguriranim bios profilima u svojim laboratoriji za procesore s multiplikatorima mogućnosti overkloka.