Τι είναι το VRM και πώς επηρεάζει τον επεξεργαστή

Η μονάδα ρυθμιστή τάσης (Voltage Regulator Module - VRM) είναι ένα από τα βασικά στοιχεία υλικού στη γενική δομή ενός μητρικού συστήματος. Ωστόσο, το VRM δεν έχει λάβει μεγάλη προσοχή εδώ και πολύ καιρό. και ακόμη και οι άνθρωποι δεν γνωρίζουν καν την ύπαρξή του. Θεωρητικά, το VRM διασφαλίζει ότι η CPU ή η GPU λαμβάνουν την καθαρότερη δυνατή πηγή ισχύος σε σταθερό επίπεδο τάσης. Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε για το τι είναι το VRM και πώς επηρεάζει τον επεξεργαστή. Ας ξεκινήσουμε!

το βίντεο / εγώ / ζευγάρι

Το χαμηλό VRM μπορεί να οδηγήσει σε υποβαθμισμένη απόδοση καθώς και να περιορίσει την απόδοση του επεξεργαστή όποτε φορτώνει εργασίες. Και μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε απρόσμενες διακοπές λειτουργίας του συστήματος, ειδικά όταν είναι Overclocking. Στην πραγματικότητα, πριν από τις γνωστές αιτίες του λογισμικού, οι αδυναμίες στο σχεδιασμό VRM πιστεύεται επίσης ότι σχετίζονται με τις πρόσφατες προσαρμογές της Apple στα i9 MacBook Pro.

Ας δούμε παρακάτω τι είναι το VRM και πώς επηρεάζει την απόδοση του επεξεργαστή.

Τι είναι το VRM

Το VRM είναι ένα κύκλωμα που μετατρέπει την τάση DC από αυτήν την τιμή σε χαμηλότερη τιμή και ταυτόχρονα διατηρεί αυτήν την τάση εντός των επιτρεπόμενων ορίων σε διαφορετικά επίπεδα φορτίου. Το άλλο του όνομα είναι «μετατροπέας DC σε DC». Είναι αδύνατο να πούμε ότι αυτή η λειτουργία μετατροπής είναι στην πραγματικότητα μια νέα τεχνολογία καθώς έχει διάρκεια ζωής ίση με τη ζωή της βιομηχανίας ηλεκτρονικών και ηλεκτρονικών. Είναι επίσης εύκολο να δούμε ότι υπάρχουν πολλά κυκλώματα VRM στη μητρική πλακέτα του υπολογιστή. Παρέχει ισχύ στην CPU, RAM από + 5VDC ή + 12VDC πηγή τάσης στην χαμηλότερη τάση που έχουν επίσης η CPU και η RAM. Αυτό μπορεί να λειτουργήσει.

Πώς λειτουργεί το VRM;

Το VRM στην τροφοδοσία του υπολογιστή είναι στην πραγματικότητα ένας σταθεροποιητής τάσης DC. Αυτό λειτουργεί σύμφωνα με τη μέθοδο διαμόρφωσης PWM ακριβώς το ίδιο με το κύριο κύκλωμα ισχύος PWM. Διαθέτει επίσης ισοδύναμα συστατικά στοιχεία όπως IC ταλαντωτή, Mosfet, πηνίο PWM και πυκνωτή φίλτρου.

Η πρώτη δουλειά του VRM είναι να μετατρέψει την ισχύ 12 volt από την τροφοδοσία του υπολογιστή σε τάση, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο μικροεπεξεργαστής. Για μικροεπεξεργαστές, αυτή η τάση κυμαίνεται κυρίως από 1.1V έως 1.3V. Οι εξελιγμένες ηλεκτρονικές συσκευές σε κάθε μικροεπεξεργαστή μπορεί εύκολα να μην επιτύχουν το απαραίτητο αποτέλεσμα για λόγους ισχύος. Η ακρίβεια είναι επίσης σημαντική κάθε φορά που τροφοδοτείτε τον επεξεργαστή και η απαιτούμενη τάση πρέπει να κατανέμεται όσο το δυνατόν ακριβέστερα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η δομή του VRM είναι πολύ πιο περίπλοκη από ό, τι ένα απλό καλώδιο. Ωστόσο, η καρδιά των VRM είναι βασικά ένας μετατροπέας buck - μια συσκευή που μειώνει με ακρίβεια την τάση στο κατάλληλο επίπεδο.

Το VRM χρησιμοποιεί τα ακόλουθα τρία στοιχεία για την εκτέλεση της εργασίας του:

• MOSFET (δηλαδή συντομογραφία για το τρανζίστορ πεδίου-εφέ μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού, που σημαίνει τρανζίστορ εφέ μετάλλου οξειδίου - ημιαγωγός).
• Επαγωγείς (ονομάζονται επίσης επαγωγείς).
• Πυκνωτής.

Υπάρχει επίσης ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC) για τον έλεγχο όλων, μερικές φορές ονομάζονται PWM ελεγκτές. Εδώ είναι ένα απλό διάγραμμα ενός μονοφασικού συστήματος VRM:

Πολυφασικά VRM

Οι σύγχρονοι υπολογιστές χρειάζονται περισσότερο από ένα μονοφασικό VRM. Τα σύγχρονα συστήματα ισχύος χρησιμοποιούν πραγματικά ένα πολυφασικό VRM. Πολλαπλές φάσεις απλώνουν το φορτίο ισχύος σε μια ευρύτερη φυσική περιοχή, η οποία μειώνει την παραγωγή θερμότητας και την πίεση στα εξαρτήματα. Εκτός από την παροχή άλλων ηλεκτρικών βελτιώσεων που σχετίζονται με την απόδοση και επίσης το κόστος ανά μερίδα.

Κάθε φάση ενός σύγχρονου πολυφασικού VRM παρέχει ένα κλάσμα της απαιτούμενης ισχύος. Αυτό παίρνει διαδοχικά για να παρέχει ισχύ στη CPU. Λαμβάνοντας μεμονωμένα, κάθε φάση δίνει μια σύντομη στιγμή ισχύος, που απεικονίζεται ως ένα τετράγωνο κύμα.

Η έκρηξη ισχύος κάθε φάσης είναι κλιμακωτή από την τελευταία, έτσι ώστε ενώ μόνο μία φάση λειτουργεί κάθε φορά, η συνολική ποσότητα ισχύος δεν αλλάζει ποτέ. Αυτό, με τη σειρά του, παράγει μια ομαλή, αξιόπιστη πηγή ισχύος - την καθαρή ισχύ που απαιτείται για τη λειτουργική λειτουργία της CPU. Μπορείτε επίσης να δείτε ένα απλοποιημένο σύστημα σε λειτουργία παρακάτω.

Αρίθμηση φάσης VRM και αλήθεια στη διαφήμιση

Τα VRM πωλούνται συνήθως ως κάτι όπως 8 + 3 ή 6 + 2. Ο αριθμός πριν από το συν δείχνει στην πραγματικότητα τον αριθμό των φάσεων που αφιερώνονται στην καθαριότητα για τον επεξεργαστή. Ο αριθμός μετά το συν δείχνει τις φάσεις VRM που απομένουν για την τροφοδοσία άλλων στοιχείων μητρικής πλακέτας, όπως RAM.

Όταν ο πρώτος αριθμός είναι μεγαλύτερος από 8, όπως 12 + 1, 18 + 1, ή ακόμα μεγαλύτερος, τότε ο κατασκευαστής χρησιμοποιεί κυρίως μια συσκευή που ονομάζεται διπλασιαστής. Ένας διπλασιαστής τους επιτρέπει να πολλαπλασιάσουν τα πλεονεκτήματα των υπαρχουσών φάσεων χωρίς να ενσωματώσουν επιπλέον φάσεις στον πίνακα. Όταν αυτό δεν είναι τόσο αποτελεσματικό όσο οι πλήρως διαχωρισμένες φάσεις, επιτρέπει ορισμένες ηλεκτρικές βελτιώσεις με μικρότερο κόστος. Και δεδομένου ότι επιτρέπει επίσης στους κατασκευαστές να αυξήσουν τον αριθμό των αγοραστών με μικρό κόστος για τους ίδιους, επωφελούνται κυρίως.

Ορισμένοι κατασκευαστές, ειδικά η Gigabyte, άρχισαν επίσης να επισημαίνουν τις φάσεις που ενσύρματοι παράλληλα επειδή εάν είναι δύο ξεχωριστές φάσεις. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι διπλό αντίγραφο. Τα ηλεκτρικά του σήματα συγχρονίζονται αντί για κλιμακωτά, αφαιρώντας πολλά από τα οφέλη μιας πραγματικής πρόσθετης φάσης. Όμως οι κατασκευαστές είναι κυρίως πρόθυμοι να λυγίσουν τον ορισμό μιας λέξης από το λεξικό εάν ταιριάζει στους σκοπούς τους. Ανήθικο, σίγουρα και ίσως νομικά σκοτεινό επίσης. Ωστόσο, όπως πάντα, cavet emptor.

Πώς βελτιώνει η απόδοση το VRM;

Οι overclockers πρέπει να αναζητήσουν ένα VRM που είναι κατασκευασμένο από αξιόπιστα στοιχεία. Εάν τα εξαρτήματά του είναι φθηνά, τότε ενδέχεται να αποτύχουν να παρέχουν επαρκή τάση υπό φορτίο, κάτι που θα προκαλέσει έκπληξη. Τα πιο μεταβλητά συστατικά είναι πυκνωτές και επίσης πνιγμοί. Πρέπει να αναζητήσετε πυκνωτές ανθεκτικούς στη διαρροή. Αυτά διατίθενται κυρίως στην αγορά με ονόματα όπως οι Ιαπωνικοί πυκνωτές, οι σκοτεινοί πυκνωτές ή οι συμπαγείς πυκνωτές. Τα υψηλά overclocks θα χρειαστούν καλύτερα τσοκ. Μπορείτε να βρείτε αυτό που ονομάζεται ως σούπερ φερρίτη (SFCs) ή Premium Alloy Chokes. Επίσης, αναζητήστε ψεκαστήρες για μερικά ή όλα τα MOSFET - πτερύγια, εάν είναι δυνατόν.

Φανταστείτε, ότι ο κύριος μετασχηματιστής ισχύος του τροφοδοτικού είναι μια δεξαμενή νερού. Με την κανονική τροφοδοσία που διαθέτει 3 διαμερίσματα που αντιστοιχούν σε 3 κεφαλές ακροφυσίων, 3 κύριες γραμμές τροφοδοσίας. Έτσι, κάθε διαμέρισμα (χωρητικότητα κάθε γραμμής) θα είναι χαμηλότερο από τη συνολική χωρητικότητα του δοχείου (συνολική χωρητικότητα τροφοδοσίας). Για τροφοδοσία VRM, το δοχείο διαθέτει μόνο 1 διαμέρισμα και 1 παροχή νερού 12V, έτσι ώστε να μπορεί να ειπωθεί ότι η συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης θα είναι ίση με τη συνολική χωρητικότητα για τη γραμμή 12V. Τροφοδοσία 12V για τις υπόλοιπες 2 γραμμές μέσω του κυκλώματος VRM ή μπορεί να ειπωθεί ότι οι άλλες δύο γραμμές είναι φορτίο γραμμής 12V. Θεωρητικά:

Χωρητικότητα PSU = Χωρητικότητα 12V = Ισχύς 5V = 3.3V χωρητικότητα υπό την προϋπόθεση ότι 2 από τις 3 γραμμές έχουν πραγματικά μηδενικό φορτίο.

εναλλακτική λύση για το ποπ κορν

Περαιτέρω

Λοιπόν, εάν έχετε 2 τροφοδοτικά με το ίδιο επίπεδο ισχύος, τότε το τροφοδοτικό VRM θα σας δίνει πάντα υψηλότερο επίπεδο ισχύος για κάθε γραμμή. Με βάση τις ανάγκες του νέου συστήματος, το οποίο χρησιμοποιεί επί του παρόντος πολλή ενέργεια από τη γραμμή 12V, αυτό θα σας βοηθήσει πραγματικά να μην χρειαστεί να αγοράσετε μεγαλύτερο τροφοδοτικό.

Προκειμένου να γίνει πιο κατανοητό, μπορούμε να συγκρίνουμε τις δύο διαφορετικές πηγές ισχύος του AcBel, R8 607W. Αυτό δεν διαθέτει VRM και το R88 διαθέτει VRM και για τις γραμμές 5V και 3.3V. Μπορούμε να δούμε ότι αν και το ίδιο επίπεδο ισχύος είναι 600W, η συνολική έξοδος (μέγιστη έξοδος) κάθε γραμμής ισχύος, το R88 έχει στην πραγματικότητα μεγαλύτερη χωρητικότητα. Η γραμμή 12V R88 είναι 540W @ 45A και η R8 έχει μόνο 480W @ 40A. Όταν θέλετε τροφοδοτικό 12V με χωρητικότητα 40Α, χωρίς τροφοδοτικό VRM, πρέπει να επιλέξετε να αγοράσετε τροφοδοτικό με χωρητικότητα άνω των 680W. Ωστόσο, με τροφοδοτικό VRM, αρκεί μόνο ένα τροφοδοτικό 600W.

συμπέρασμα

Εντάξει, αυτό ήταν όλοι οι λαοί! Ελπίζω να σας αρέσει αυτό το άρθρο VRM και να το βρείτε επίσης χρήσιμο. Δώστε μας τα σχόλιά σας σχετικά με αυτό. Επίσης, αν έχετε περισσότερα ερωτήματα και ζητήματα που σχετίζονται με αυτό το άρθρο. Στη συνέχεια, ενημερώστε μας στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Θα επικοινωνήσουμε μαζί σας σύντομα.

Να έχεις μια υπέροχη μέρα!

Δείτε επίσης: Βασικά εργαλεία για τον έλεγχο πίεσης της CPU σας