什么是vrm,扼流圈及其组成部分?
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我们将研究构成主板电源系统的主要组件,主要是处理器,因为扩展卡使用其自己的稳压器,而内存通常不需要那么多维护,尽管这也在最后几代主板中正在发生变化。 我们将在本文中看到的关键字是VRM ,我们将详细解释您需要了解的所有内容。
你准备好了吗 让我们开始吧!
内容索引
什么是VRM?
Z370主板的扼流圈旁边的固态电容器。 散热器通过MosFET及其控制器覆盖VRM系统。
VRM是“ 电压调节器模块 ”或“ 电压调节模块 ”的首字母缩写,是一种电子组件,它可以或多或少地调节电子电路中以及手边提供的电压。处理器和内存,以及较小范围内的其他组件。
主板由ATX电源供电,根据标准和规范,该电源可为一个或多个电源轨提供12v,5v和3.3v的电压。 过去,处理器和其他组件直接将这些电压用于供电,但是最新一代已大幅降低了其输入电压,以降低功耗,提高热效率并因此需要更少的功耗。
当前,很容易看到处理器在完全发挥其潜力时,其工作电压低于空闲电压,而刚好高于1.2v。 当前,所有板卡都通过专用连接器为处理器提供12v电压,并从那里调节到CPU的功能要求。
良好的电压(张力)调节对于使处理器始终保持稳定运行并消耗足够的能量至关重要。 超频非常重要,因为低于所需的电压(vdroop)表示不稳定的操作,高于所需的电压会产生制冷系统无法接受的发热,因此,很幸运地,不稳定或灾难性的故障通常现代处理器受到一定程度的保护。
一些现代处理器选择将VRM控制传递到处理器的封装内部,以具有更高效的模型,并且由处理器本身负责工作,Haswell处理器以这种方式工作,称自己为iVRM (集成VRM),但是后来的Intel型号忽略了这种类型的设计,而是依靠主板上的传统外部VRM模型。 Skylake和更高版本的模型已返回到外部模型。
VRM阶段越多越好
很多时候,我们谈到以某种方式馈入主板处理器的相位数总是暗示着电源相位越多,校正阶段越多,到达处理器的电信号质量就越好。 当然是这样,原因很简单,通常通过说处理器的电源更干净来解释。
EVGA EPOWER V是外部大型VRM系统的一个很好的例子,它具有12 + 2个阶段,旨在为寻求高水平超频的高端显卡提供更加整洁的产品线。
当我们将交流电(如您所知,具有正弦波形(通常是因为存在其他类型,具有峰值和谷值,周期等)转换为直流电(这是处理器使用的)时,总会有一部分电源的相位越多,我们将消除更多的这些波峰,电源越稳定,信号将到达处理器,信号越平坦。
我们建议您阅读我们有关市场上最佳主板的指南
我们还将限制和减少电源线中的电压损耗,这些电压损耗对于维持处理器的运行稳定性同样或更为危险。
任何VRM系统中的同谋
电压调节系统(VRM)需要几个重要的元素,尤其是在通过电压调节器本身的滤波器之前,能量积累的仓库。 该任务由培训员执行,这些培训员是MosFET使用的小型仓库,其门可以根据客户(在这种情况下为处理器)的要求允许适当的电压通过。
VRM由以下元素组成:
- MosFET ICC驱动器电容器扼流或冲击
我们已经讨论过,处理器现在始终可以告诉MosFETs系统它想要什么电压,因为现在电压可以改变,为此,它需要一个控制器来告诉MosFET它必须让什么电压通过。 这可以通过“驱动器IC”或“驱动器IC”完成。
许多制造商已经将MosFET本身的IC控制器集中在称为数字VRM或高效VRM的解决方案中,因为集中可以增加这些元素中的相数,效率以及逻辑上散发的热量,这就是从逻辑上讲,它们对热非常敏感,但根据质量,它们也做好了在高温下工作的准备。
扼流圈是任何VRM系统中的其他基本电子组件。 这些类型的元件精确地用于将交流信号转换为直流电。 它由贯穿磁化核的螺旋线组成,尽管它们是两种电流的导体,但它们的电抗使交流电的通过大大减少。 超频主板的质量很大程度上取决于这些主板的质量。
在这款采用X470芯片组的技嘉Aorus主板中,我们可以算出8个合金核心电击,形成8个电源相位。 VRM的主要组件,MosFET及其数字控制器位于通过热管连接的铝制散热器下方。
对于我们在板上看到的每个阶段,我们都可以算出一个扼流圈 ,实际上,它是这种设置中最明显的元素,很多时候我们将它们与MosFET本身混淆了,但是毫无疑问,这些将是隐藏的所有主板通常都安装在散热器下方,以安装其处理器电源系统。 稳定性的关键在于它们,以及围绕它们的所有组件的质量,包括PCB的层数,因此,一切都没有机会。
VRM类型
与旧的模拟系统或处理器集成系统相比,当前的所有制造商在最后几代都已转向数字VRM系统,并且还将其控制器集中在ASUS EPU等控制芯片上,或者集中在集成了MosFET和控制器的集成控制器上。与技嘉一样 。 这种情况是为了在主板具有明确的超频目标时减少空间,提高效率并增加更多的阶段。
图形卡(尤其是高端图形卡)也使用复杂的数字VRM电源系统。 在这里,我们可以看到8个相位,其中Nsmart GeForce GTX 1080Ti的MosFETS在右侧(集成IC),电容器在左侧。
固态电容器,日本教练员,军用级组件 ……我们在主板上看到的所有这些改进也已复制到子系统中,例如集成声卡,甚至使用了专门为此类型设计的VRM元件。功能。
所有这些都是在寻找减少交流电源残留的峰值的方法,尤其是那些可以降低处理器要求的电压或将主板配置为可以提供给处理器的电压(vdroop)的电压。
无论如何,使它们消散很重要,因为它们是非常热和突然的元素。 任何能量转换都会产生热量形式的损失,并且这种类型的元素必须以非常快的方式实现,因为它必须适应现代处理器频率的突然变化。
因此,即使整体功耗较高,许多超频者,甚至那些只希望轻松维持中频的超频者,都希望处理器不要改变频率。 并将VRM保持在稳定,可控的温度以及电压完全稳定的位置。
当我们的电路板说它具有8 + 2个电源相位时,这意味着什么?
它可以是4 + 1、8 + 2、6 + 2、16 + 1…。制造商可以根据需要选择任意数量的组合,也可以在其主板上安装这些组合。 通常,越多越好,但是正如您所看到的,组件的质量也很重要。
当时是疯狂的时期,Zotac发布了带有Z68芯片组的LGA1155插槽主板,该主板具有24相+ 2相RAM。 ZT-Z68皇冠版。 它具有一个数字控制器,超固态电容器,超铁氧体磁心扼流圈等。 最之最。
第一个数字是处理器的电源阶段,第二个数字通常是指主板的内存组,在最复杂的板上是1或2,尽管它也可以指的是某些具有某些处理器的总线的电源,处理器由于现在这种类型的总线已集成到处理器本身中,因此不再存在于市场上。
优质电源的重要性
我们已经讨论过主板组件的质量,组成主板的VRM,如何知道主板有多少,存在的类型以及每个元件的工作方式,甚至耗散的重要性。 。
但是,将12v线提供给主板,集成到其中的VRM系统的电源稳定比安装主板可能具有的重要性更为重要。 稳定的直流12v电压,具有“波纹”或减小的峰值,使我们的VRM系统在稳定处理器所需的电压时压力较小。 这就是为什么专家用户如此看重DC-DC可安装电源设计(带有自己的VRM),以及为什么投资优质电源如此重要的原因。
从源头获得的效率越高,对其施加的压力就越少,耗散的热量就越少,源极线本身的垂直降幅就越小,对主板的校正需求就越少。 这一切都达到了完美的稳定性,从而提高了超频的机会和/或计算机的使用寿命。
我们的VRM指南的最终结论和结论
良好的超频结果是可以提供给处理器的电源质量,尤其是避免电压降(vdroop),但是可以应用到处理器的功耗质量则要高得多。 冷却越多,我们可以提供的电压就越多,而我们需要的电压也就越多,因为我们将增加能量到热量的转换。
我们还必须将冷却应用于处理器的电源系统和VRM系统,因为它们是易变的元件,温度会突然变化,电压会更高,效率会降低,更多的能量会转化为热量。 我们将不得不知道如何处理,这是一个困难的平衡,但制版商一直在简化工作,尤其是在中等超频水平下,使用功能更强大的VRM系统,更高质量,更多相位以及预先配置的BIOS配置文件具有乘法器超频功能的处理器的实验室。