מהם vrm, חונקים ורכיביהם?

אנו הולכים לסקור את הרכיבים העיקריים המעצבים את מערכת הכוח של לוח האם, בעיקר את המעבד, מכיוון שכרטיסי ההרחבה משתמשים בווסת מתח משלהם והזיכרונות, בדרך כלל, דורשים פחות טיפול, אם כי זה גם כן משתנה בדורות האחרונים של לוחות אם. מילת המפתח שנראה במאמר זה היא VRM ואנחנו נסביר בפירוט את כל מה שצריך לדעת.

האם אתה מוכן נתחיל!

מדד התוכן

מהם VRMs?

קבלים מוצקים לצד חנקים של לוח האם Z370. כיור הקיר מכסה את מערכת VRM עם MosFETs ובקר שלה.

ה- VRM הוא ראשי תיבות של " מודול רגולטור מתח " או " מודול ויסות מתח ", והוא מרכיב אלקטרוני המאפשר ויסות, ביעילות פחות או יותר, את המתח המסופק במעגל אלקטרוני ובמקרה הנדון. למעבד ולזכרונות, ובמידה פחותה, רכיבים אחרים.

לוח אם מופעל על ידי מקור ATX אשר, על פי תקן ומפרט, מספק מסילות חשמל אחת או יותר עם מתח של 12v, 5v ו- 3.3v. בעבר, מעבדים ורכיבים אחרים השתמשו במתחים אלה ישירות להספק, אך הדורות האחרונים הפחיתו משמעותית את מתח הכניסה שלהם כדי להפחית את הצריכה, להיות יעילים יותר תרמית, ולכן דורשים פחות פיזור.

נכון לעכשיו קל לראות מעבדים העובדים במתח מתחת לוולט סרק ומעט מעל 1.2 וולט כשהם מתפתחים למלוא הפוטנציאל שלהם. נכון לעכשיו כל הלוחות מספקים 12V למעבד, עם מחברים ייעודיים, ומשם הוא מוסדר לדרישות התפקוד של המעבד.

ויסות מתח טוב (מתח) חיוני בכדי להקנות יציבות לתפעול המעבד הצורך אנרגיה מספקת בכל עת. זה חשוב לשעון יתר מכיוון שפחות מתח (vdroop) מהנדרש פירושו פעולה לא יציבה ויותר מתח מהנדרש יכולים לייצר ייצור חום שאינו מקובל על ידי מערכת הקירור, ולכן אי יציבות או כשלים קטסטרופלים שלמרבה המזל, בדרך כלל מעבדים מודרניים מוגנים (במידה מסוימת).

חלק מהמעבדים המודרניים בחרו להעביר את בקרת ה- VRM בתוך המעטפת של המעבד, שיהיה להם מודל יעיל יותר וכי המעבד עצמו היה אחראי על העבודה, מעבדי הסוול עבדו בצורה זו וקראו לעצמם iVRM (משולב VRM), אך בהמשך דגמי אינטל הזניחו עיצוב מסוג זה תוך הסתמכות על דגם ה- VRM החיצוני המסורתי בלוח האם. סקיילק ודגמים מאוחרים יותר חזרו לדגם החיצוני.

ככל שלבי VRM יותר, כך ייטב

פעמים רבות אנו מדברים על מספר השלבים המזינים את מעבד לוח האם שלנו בצורה כזו שתמיד משתמע כי ככל ששלבי האספקה ​​יהיו גדולים יותר, כך שלבי תיקון רבים יותר, כך איכות האות החשמלי המגיע למעבד תהיה טובה יותר. זה בהחלט כך והסיבה פשוטה והיא מוסברת בדרך כלל באמירה כי אספקת החשמל למעבד מגיעה נקייה יותר.

EVGA EPOWER V הוא דוגמה טובה למערכת VRM חיצונית ומאסיבית, עם שלבים של 12 + 2 שמטרתם להציע קו נקי עוד יותר לכרטיסים גרפיים מתקדמים בהם מבקשים רמות גבוהות של שעון יתר.

כאשר אנו ממירים זרם חילופי (שכידוע יש צורת גל סינוס (בדרך כלל מכיוון שיש סוגים אחרים, עם פסגה ועמק, תקופה וכו '), לזרם ישר, וזה מה שהמעבד שלנו משתמש בו, תמיד יש חלק מאותו גל ההמרה שנותר. ככל שלבי האספקה ​​רבים יותר, אנו נמחק את פסגות הגלים יותר ויהיה היצע יציב יותר, שיהיה לו אות מחמיא יותר, שיגיע למעבד.

אנו ממליצים שתסתכל במדריך שלנו ללוחות האם הטובים ביותר בשוק

כמו כן, נגביל ונפחית את הפסדי המתח בקו החשמל המסוכנים כיותר או יותר לשמירה על יציבות פעולת המעבד שלנו.

השלמות בכל מערכת VRM

מערכת ויסות מתח (VRM) דורשת מספר אלמנטים חשובים, בעיקר מחסנים בהם אנרגיה מצטברת לפני שהיא עוברת את המסנן שהוא ווסת המתח עצמו. משימה זו מבוצעת על ידי המאמנים, שהם המחסנים הקטנים שבהם משתמשים MosFET, עם השערים המאפשרים לעבור מתח מתאים לבקשת הלקוח, במקרה זה המעבד.

VRM מורכב מאלמנטים אלה:

• MosFETs קבלים לנהגים של ICC נחנקים או זעזועים

דנו כי המעבד אומר למערכת MosFETs איזה מתח הוא רוצה בכל עת, מכיוון שכעת המתחים יכולים להיות משתנים, ולצורך זה הוא זקוק לבקר שיגיד ל- MosFET איזה מתח יש לו לעבור. זה נעשה על ידי "מנהל התקן נהג" או "מנהל התקן נהג".

יצרנים רבים ריכזו את בקרי ה- IC עם ה- MosFETs עצמם בפתרונות הנקראים VRM דיגיטלי או VRM ביעילות גבוהה מכיוון שהריכוז מאפשר הגדלת מספר השלבים, היעילות, והגיונית, החום הניתן באלמנטים אלה, שהוא מבחינה הגיונית, הם רגישים למדי לחום, אך גם, בהתאם לאיכות, מוכנים היטב לעבודה בטמפרטורות גבוהות.

משנקים הם רכיבים אלקטרוניים בסיסיים אחרים בכל מערכת VRM. אלמנטים מסוג זה משמשים בדיוק להמרת אותות זרם חילופין לזרם ישר. זה מורכב מספירלה שעוברת דרך גרעין ממוגנט ולמרות שהם מוליכים של שני סוגי הזרמים, התגובה שלהם גורמת להפחתה ניכרת של מעבר זרם חילופין. האיכות של לוח האם לביצוע אוברקלוקינג תלויה במידה רבה באיכותם.

בלוח האם זה של ג'יגה-בייט Aorus עם ערכת שבבים X470 אנו יכולים לספור 8 זעזועי ליבת סגסוגת היוצרים 8 שלבי כוח. המרכיבים העיקריים של ה- VRM, ה- MosFETs ובקרי הדיגיטל שלהם נמצאים תחת צינורות הקירור האלומיניום המחוברים באמצעות צינור חום.

עבור כל שלב שאנו רואים בצלחת אנו יכולים למנות חנק, למעשה, זהו האלמנט הנראה ביותר בסוג ההתקנה הזה, ופעמים רבות אנו מבלבלים אותם עם ה- MosFETs עצמם, אך אלה, ללא ספק, יהיו אלה המסתתרים מתחת לצינור הקירור שכל לוחות האם בדרך כלל מחברים למערכות כוח המעבד שלהם. המפתח ליציבות נמצא בהם, ובאיכותם של כל הרכיבים סביבם, כולל מספר שכבות ה- PCB, כך שלא ניתן להשאיר דבר למקריות.

סוגי VRM

כל היצרנים הנוכחיים עברו למערכות VRM דיגיטליות, בהשוואה למערכות אנלוגיות ישנות או מערכות משולבות מעבד, בדורות האחרונים, והן ריכזו את בקרין על שבבי בקרה כמו ASUS EPU או על הוספה משולבת של MosFETs ובקר כפי שקורה לג'יגה. המקרה הוא לצמצם את החלל, להגדיל את היעילות ולהוסיף שלבים נוספים כאשר יש ללוח מטרה ברורה לשעון יתר.

כרטיסי הגרפיקה, במיוחד אלה המתקדמים, משתמשים גם במערכות כוח דיגיטליות מורכבות של VRM. כאן אנו רואים 8 שלבים עם MosFETS מימין (IC משולב) וקבלים בצד שמאל ב- Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

הקבלים הסולידיים, המאמנים היפניים, רכיבי הכיתה הצבאית… כל השיפורים האלה שראינו מגיעים ללוחות האם שוכפלו גם לתתי מערכות כמו כרטיסי קול משולבים שבהם משתמשים אפילו באלמנטים של VRM המיועדים במיוחד לסוג זה. של פונקציונליות.

הכל בחיפוש אחר צמצום הפסגות שנשארו מספק הכוח AC, במיוחד אלה שיכולים להפחית את המתח (vdroop) על מה שהמעבד מבקש או על מה שהגדרנו את לוח האם שלנו לספק למעבד.

בכל מקרה, חשוב לשמור אותם מתפוגגים מכיוון שהם אלמנטים שמתחממים ופתאומיים מאוד. לכל המרה אנרגית יש אובדן בצורה של חום וסוג אלמנט זה עושה זאת בצורה מהירה ממש שכן עליו להסתגל לשינויים הפתאומיים בתדירותם של מעבדים מודרניים.

מסיבה זו, רבים מה- overlockers, אפילו אלה שרק מחפשים תדרים אמצעיים בר קיימא בקלות, רוצים שהמעבד לא ישנה תדרים, גם אם הצריכה הכוללת גבוהה יותר. ולשמור על מכשירי VRM בטמפרטורות יציבות ומבוקרות ובמקום שמתחים מיוצבים בצורה מושלמת.

מה המשמעות כאשר הלוח שלנו אומר שיש לו שלבי כוח של 8 + 2?

זה יכול להיות 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… ישנם שילובים רבים ככל שהיצרן רוצה או יכול להתקין על לוחות האם שלהם. יותר בדרך כלל עדיף, אך כפי שראית גם איכות הרכיבים חשובה.

זה היה זמנים מטורפים וזוטק שיחררה לוח אם עם ערכת שבבים Z68 לשקע LGA1155 עם 24 שלבים + 2 שלבים ל RAM. מהדורת הכתר ZT-Z68. היה לו בקר דיגיטלי, קבלים סופר-סולידיים, משנקי ליבה סופרפרטיים וכו '. הכי הכי.

הנתון הראשון הוא שלבי אספקת החשמל של המעבד והשני מתייחס לרוב לגדות הזיכרון של לוח האם, 1 או 2 בלוחות המורכבים ביותר, אם כי הוא יכול להתייחס גם לעוצמתם של כמה אוטובוסים שיש להם כמה מעבדים, מעבדים. שכבר לא קיימים בשוק מכיוון שכעת אוטובוס מסוג זה משולב במעבד עצמו.

החשיבות של ספק כוח טוב

דיברנו על איכות רכיבי הלוח, בהם מורכבת ה- VRM של לוח אם, כיצד נוכל לדעת כמה יש בלוח האם שלנו, על הסוגים שקיימים ואיך כל אחד מהרכיבים עובד ואפילו כמה חשוב הפיזור שלו.

אך חשוב או יותר חשוב שהמקור המספק את קו ה -12 וולט הזה ללוח האם שלנו, למערכת VRM המשולבת בו, הוא יציב הוא חשוב לא פחות או יותר מההרכבה שעלולה להיות לוח האם שלנו. מתח יציב של 12 וולט, בזרם ישר, עם "אדווה" או שיאים מופחתים הופך את מערכת ה- VRM שלנו למלחיצה פחות כשמדובר בייצוב המתח שהמעבד שלנו דורש. זו הסיבה שעיצובים המקוריים הניתנים להרכבה של DC-DC (עם VRMs משלהם) מוערכים כל כך על ידי משתמשים מומחים ומדוע השקעה באספקת חשמל טובה כה חשובה.

ככל שיותר יעילות במקור, פחות לחץ עליו, פחות חום להתפוגג, פחות ודרופ על קו המקור עצמו ופחות צורך בתיקון בלוח האם שלנו. הכל מסתכם בכדי להשיג יציבות מושלמת המשפרת את הסיכוי לשעון יתר ו / או לחיי השימוש השימושיים במחשב שלנו.

מילים אחרונות וסיום המדריך שלנו בנושא VRM

התוצאה של אוברקלוקינג טובה היא באיכות הכוח שאנחנו יכולים לספק למעבד, במיוחד הימנעות מירידות מתח (vdroop), אך באותה מידה או יותר באיכות הפיזור שנוכל להחיל על המעבד. ככל שקירור גדול יותר אנו יכולים לעשות יותר מתח, ונצטרך יותר קירור רב יותר מכיוון שנגדיל את הפיכת האנרגיה לחום.

נצטרך להחיל את הקירור גם על מערכת הכוח של המעבד, על מערכת VRM, מכיוון שהם אלמנטים עדינים עם שינויים פתאומיים בטמפרטורה ויותר מתח, פחות יעילות ויותר אנרגיה שהופכת לחום. זהו איזון קשה שנצטרך לדעת כיצד לטפל בו אך שיצרני הפלטות הופכים לפשוטים יותר מדי פעם, במיוחד ברמות של שעון-יתר מתונים המשתמשים במערכות VRM בעלות יכולת גבוהה יותר, באיכות גבוהה יותר, עם שלבים רבים יותר ועם פרופילי ביו מוגדרים מראש ב- שלהם מעבדות למעבדים עם יכולות overklocking מכפיל.