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VRM X570:最好的? 华硕vs大主教vs华擎vs微星

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Anonim

我们已着手寻找最佳的VRM X570 ,这是专门为其Ryzen 3000以及可能为2020年的Ryzen 4000设计的新AMD平台? 我们不仅会看到每个制造商Asus ROG,技嘉AORUS,MSI和ASRock的四个参考板的深入特性,而且我们还将看到它们在承受1小时压力的Ryzen 9 3900X上能做什么。

内容索引

以PowlRstage为参考的新一代VRM

AMD将其处理器的制造工艺降低到了7纳米FinFET,这一次是由台积电负责的。 具体来说,正是它的核心达到了这种光刻技术 ,而存储器控制器仍保持上一代产品的12 nm,迫使制造商采用基于小芯片或CCX的新模块化架构。

实际上,不仅CPU进行了升级,主板也进行了升级,事实上,所有主要制造商都拥有大量的主板,并在其顶部安装了新的AMD X570芯片组 。 如果这些板子要强调一件事,那就是它们对VRM深度更新 ,因为7nm晶体管比12nm晶体管需要更干净的电压信号。 我们谈论的是微观组件,任何尖峰,无论多么小,都会导致故障。

但这不仅是质量,而且是数量 ,这是事实,我们通过减小尺寸来提高效率,这是事实,但是也出现了具有多达12和16核的处理器,它们的工作频率超过4.5 GHz, 其能量需求接近200A在1.3-1.4V下,TDP高达105W 。 如果我们谈论每个CCX仅74 mm2的电子组件,这些数字确实很高。

但是什么是VRM?

在不了解VRM概念的情况下谈论VRM有什么意义? 我们至少能做的就是尽我们所能来解释。

VRM在西班牙语中表示稳压器模块 ,尽管有时也将其称为PPM来指代处理器电源模块 。 在任何情况下,它都是一个模块,用作提供给微处理器的电压的转换器和减速器。

电源始终提供+ 3.3V + 5V和+ 12V的直流信号。 它负责将交流电转换为直流电(电流整流器),以用于电子组件。 VRM所做的就是将该信号转换为低得多的电压,以提供给处理器 ,当然,通常在1到1.5 V之间,具体取决于CPU。

直到不久前,处理器本身才拥有自己的VRM。 但是,在高频,高性能多核处理器问世之后,VRM 直接在具有多个阶段的主板上实现,以平滑信号并使信号适应每个处理器的散热设计功率(TDP)的需求。

当前的处理器具有电压标识符(VID) ,该标识符是一串字符串,当前为5、6或8位,CPU使用该标识符从VRM请求某个电压值。 这样, 根据CPU内核 的工作 频率,始终可以精确地提供必要的电压。 使用5位,我们可以创建32个电压值,分别具有6、64和8、256个值。 因此,除了转换器之外, VRM还是稳压器 ,因此它具有PWM芯片来转换其MOSFET的信号。

必须了解TDP,V_core或V_SoC之类的基本概念

主板的VRM周围有很多技术概念 ,这些技术概念始终出现在“评论”或“规格”中,并且它们的功能并不总是被理解或知晓。 让我们回顾一下:

TDP:

热设计功率是指电子芯片(例如CPU,GPU或芯片组)可以产生的热量 。 该值是指芯片在最大负载下运行应用程序将产生的最大热量,而不是消耗的功率 。 具有45W TDP的CPU意味着它可以散发高达45W的热量,而芯片不会超过其规格的最高结温(TjMax或Tjunction)。 这与处理器的功耗无关,功耗会因每个单元,型号和制造商而异。 某些处理器具有可编程的TDP ,具体取决于其安装在哪个散热器上(好坏),例如AMD或Intel的APU。

V_核心

Vcore是主板提供给插槽中安装的处理器的电压 。 VRM必须确保可以在其上安装的所有制造商的处理器有足够的Vcore值。 在此V_core中,我们定义的VID起作用,它始终指示内核所需的电压。

V_SoC

在这种情况下,将电压提供给RAM存储器 。 与处理器一样,根据工作负载和配置的JEDED配置文件(频率),内存以不同的频率工作,介于1.20和1.35 V之间。

单板VRM的组成部分

场效应管

我们将经常使用的另一个词是MOSFET ,即金属氧化物半导体场效应管 ,它是一种场效应晶体管 。 无需过多讨论电子细节, 该组件即可用于放大或切换电信号 。 这些晶体管基本上是VRM的功率级,为CPU生成一定的电压和电流。

实际上,功率放大器由四个部分组成, 两个低端MOSFET,一个高端MOSFET和一个IC控制器 。 使用该系统,可以获得更大范围的电压,最重要的是可以承受CPU所需的大电流,我们说的是每级40至60A。

扼流圈和电容器

在MOSFET之后,VRM具有一系列的扼流圈和电容器 。 扼流圈是电感或扼流圈。 它们执行滤波信号的功能,因为它们可以防止交流电转换为直流电时残留电压的通过。 电容器补充了这些线圈,以吸收感应电荷,并充当小型充电电池以提供最佳电流。

PWM和Bender

这些是我们将看到的最后元素,尽管它们处于VRM系统的开始 。 PWM或脉宽调制器是一种系统,通过该系统可以修改周期信号以控制其发送的能量 。 让我们考虑一下可以由平方信号表示的数字信号。 信号以较高的值传递的时间越长,它传递的能量就越多,传递到0的时间也就越长,因为信号会更弱。

在某些情况下,该信号通过位于MOSFET之前的弯曲器 。 其功能是将由PWM产生的该频率或平方信号减半然后复制它,使其不进入一个,而是进入两个MOSFET。 这样,供电相的数量增加了一倍,但是信号质量可能会下降,并且该元件无法始终保持电流的正确平衡。

四个配备AMD Ryzen 9 3900X的参考板

了解了从现在开始将要处理的每个概念的含义之后,我们将看到用于比较的板块 。 不用说,它们全部属于高端产品,或者是品牌的旗舰产品,并且可以与AMD Ryzen 3900X 12核和24线一起使用,我们将用它们来强调VRM X570。

华硕ROG Crosshair VIII Formula是该AMD平台制造商性能最高的主板。 在铜散热片系统下,它的VRM共有14 + 2相 ,还与液体冷却兼容 。 在我们的情况下,为了与其他印版处于相同的条件,我们将不使用这样的系统。 该板具有集成的芯片组散热器和两个M.2 PCIe 4.0插槽。 它具有高达4800 MHz的128 GB RAM的容量,并且我们已经提供了带有AGESA 1.0.03ABBA微码的BIOS更新。

自推出以来, 微星MEG X570 GODLIKE在测试方面给了我们一点战争。 它也是该品牌的旗舰产品,具有14 + 4个电源相,由两个高知名度的铝散热片系统连接至一个铜热管,该铜热管也直接来自芯片组,从而保护了该 。 像以前的GODLIKE一样,该板卡附带一个10 Gbps网卡,另一个扩展卡以及三个带有散热器的板载集成插槽,两个额外的M.2 PCIe 4.0插槽。 可用的最新BIO版本是AGESA 1.0.0.3ABB

我们继续使用技嘉X570 AORUS主控板 ,在这种情况下,它不是顶级产品,因为上面有AORUS Xtreme。 无论如何,该板具有14个实相VRM ,我们将看到这一点,并且也受到相互连接的大型散热器的保护。 像其他产品一样,它为我们提供了集成的Wi-Fi连接,以及一个三重M.2插槽和三重PCIe x16钢加强筋。 从第10天起,我们将为您的BIOS提供最新的更新1.0.0.3ABBA,因此我们将使用它。

最后,我们有了ASRock X570 Phantom Gaming X ,这是另一个旗舰产品,对Intel芯片组版本进行了显着改进。 现在,它的14相VRM比以前的型号更好,温度更高。 实际上, 它的散热器可能是四块板上最大的散热器设计类似于ROG,用于在芯片组中具有集成的散热器和其三重M.2 PCIe 4.0插槽。 我们还将利用 9月17日发布的BIOS更新1.0.0.3ABBA

深入研究各单板的VRM

在进行比较之前,让我们仔细看一下每个主板上VRM X570的组件和配置。

华硕ROG Crosshair VIII公式

让我们从华硕主板上的VRM开始。 该评估板的电源系统由两个电源连接器组成,一个8引脚,另一个4引脚提供12V电源。 这些针脚被华硕称为ProCool II ,基本上是坚固的金属针脚,具有增强的刚度和承受拉力的能力。

出现的下一个元素是对整个系统进行PWM控制的元素。 我们正在谈论一种PWM ASP 1405i Infineon IR35201控制器 ,该控制器也使用Hero模型。 该控制器负责将信号提供给电源相位。

该板具有14 + 2个电源阶段,尽管将有8个实部,其中1个负责V_SoC,而7个负责V-Core。 这些阶段没有弯曲器,因此我们不能认为它们不是真实的,让我们将其保留为伪真实 。 事实是,它们每个都由两个Infineon PowlRstage IR3555 MOSFET组成 ,总共16个。这些元件在920 mV的电压下提供60A的Idc,并且使用数字PWM信号进行管理。

在MOSFET之后,我们推出了16个带有合金芯的45A MicroFine合金扼流圈 ,最后是10K µF固态 黑色金属电容器。 正如我们已经评论过的,该VRN没有倍增器,但每个MOSFET的PWN信号确实被一分为二。

微星MEG X570 GODLIKE

MSI顶级主板具有电源输入,该电源输入由双8针 12V电源连接器组成 。 与其他情况一样,与最强大的AMD所需的200A相比,其引脚牢固可提高性能。

与华硕一样,该板上我们还有一个英飞凌IR35201 PWM控制器 ,负责向所有电源相提供信号。 在这种情况下,我们总共有14 + 4个相位, 尽管由于存在弯曲器,所以实际是8个。

然后,功率级包括两个子级。 首先,我们有8个Infineon IR3599弯曲机 ,用于管理18个Infineon智能功率级TDA21472 Dr.MOS MOSFET。 它们的Idc为70A,最大电压为920 mV。 在此VRM中,我们有7个相或14个MOSFET专用于V_Core ,由8个倍增器控制。 第8个相位由另一个倍频器处理,该倍频器将其4个MOSFET的信号放大四倍,从而生成V_SoC。

我们用18 220 mH的扼流圈Titanium Choke II及其相应的固态电容器完成了扼流阶段。

技嘉X570 AORUS Master

接下来的板块与前面的板块略有不同,因为在这里它的各个阶段(如果所有阶段可以视为真实阶段) 。 在这种情况下,系统将通过两个固定的8针连接器以12V供电。

在这种情况下,系统更简单,它还具有Infineon品牌的XDPE132G5C型 PWM控制器,该控制器负责管理我们拥有的12 + 2电源相的信号。 它们全部由Infineon PowlRstage IR3556 MOSFET组成 ,它们支持的最大Idc为50A,电压为920 mV。 如您所想, V_Core负责12个阶段 ,而其他两个阶段则服务于V_SoC。

有了我们,有关扼流圈和电容器的具体信息,但我们知道前者将承受50A的电流,而后者则由固体电解材料制成。 制造商确实提供了两层铜结构的详细信息,该结构也是双层的,以将能量层与接地连接分开。

华擎X570 Phantom Gaming X

我们以华擎板结尾,该板为我们提供了12V电压输入, 电压输入由8针连接器和4针连接器组成 。 因此,选择不太积极的配置。

此后,我们将拥有一个Intersill ISL69147 PWM 控制器 ,该控制器负责管理构成实际7相 VRM的14个MOSFET。 您可以想象,我们有一个由弯管机组成的功率级,特别是7个Intersill ISL6617A 。 在下一阶段,已经安装了14台SiC654 VRPower MOSFET(Dr.MOS) ,这次是由Vishay建造的,除了Pro4和Phantom Gaming 4(由Sinopower签署)外,其余大部分板子都是由Vishay制作的。 这些元件提供50A的Idc。

最后,扼流级由Nichicon在日本制造的14个60A扼流圈及其相应的12K电容器组成。

压力和温度测试

为了比较使用VRM X570的不同主板,我们对它们进行了1个小时连续应力测试 。 在此期间, AMD Ryzen 9 3900X一直使所有内核都忙于Primer95 Large,并且该主板允许的最大存储速度。

温度直接从板的VRM表面获得 ,因为在通过软件捕获温度时,在每种情况下仅提供PWM控制器。 因此,我们将在静止的板上放置一个捕捉,然后在60分钟后放置另一个捕捉 。 在此期间,我们将每10分钟捕获一次以建立平均温度。

华硕ROG Crosshair VIII配方结果

在由华硕(Asus)制造的板上,我们可以看到相当有限的初始温度,在外面最热的区域,该温度从未 接近40 ℃ 。 通常,这些区域将是电传输的扼流圈或PCB本身。

我们必须考虑到板子的散热器是两个相当大的铝块,并且它们也允许液体冷却 ,而其他板子则没有。 我们的意思是,如果我们安装其中一个系统,这些温度将下降很多。

然而,经过漫长的压力过程,温度几乎没有移动几度, 在最热的VRM地区仅达到41.8⁰C 。 它们是非常出色的结果,而使用MOSFET S PowlRstage的这些伪实相则像一个魅力 。 实际上,它是所有测试中在压力下温度最高的板,其稳定性在过程中非常好 ,有时达到42.5⁰C。

我们还在该板上进行压力测试时,截取了Ryzen Master的屏幕截图,在该屏幕中,我们发现功耗非常高 。 我们正在谈论的是140A,但是在我们处于4.2 GHz时,TDC和PPT都仍保持很高的百分比,这是一个尚未达到最大可用频率的频率,无论在华硕还是在其他地区带有新ABBA BIOS的主板。 非常积极的一点是, CPU的PPT和TDC从未达到最大值,这表明该华硕的电源管理非常出色。

微星MEG X570 GODLIKE结果

我们转到第二种情况,即MSI系列顶板。 在测试设备静止时,我们获得的温度与华硕非常相似,最热的地方在36至38°C之间。

但是,在应力过程之后,这些应力的增加比以前的情况 要大得多 ,在测试结束时找到的值接近56⁰C 。 但是,对于使用此CPU的电路板的VRM来说,它们的效果很好,而且在逻辑上,在较低的电路板和较少的电源阶段,这肯定会更糟。 这是四个板块中温度最高的板块

有时我们会观察到更高的峰值,并接近60°C ,尽管这是在CPU TDC因温度而跳闸时发生的。 可以说, GODLIKE的电源控制不如华硕的电源控制 ,我们在Ryzen Master中观察到,这些标记的起伏很大,电压比其他电路板要高一些。

技嘉X570 AORUS Master成绩

在应力过程中,该板的温度变化最小 。 这种变化仅在2⁰C左右,这表明带有实际相位且没有中间弯曲器的VRM的工作情况如何。

从一开始,温度就比竞争对手高一些,达到42°C,在某些时候还更高。 它是具有最小散热器的电路板,因此,如果它们具有更多的体积,我们认为不超过40⁰C是可行的。 在整个过程中,温度值一直保持非常稳定。

华擎X570 Phantom Gaming X结果

最后,我们来看看Asrock主板,该主板在整个VRM中都有很大的散热器。 至少在静止时,这还不足以保持温度低于先前的温度, 因为我们 在两列扼流圈中 获得的温度超过40 ℃。

经过应力处理后,虽然仍低于GODLIKE值,但我们发现该值接近50⁰C 。 注意,在应力情况下,带有弯曲器的相通常具有较高的平均值。 特别是在此模型中,我们发现CPU更热且功耗更高时, 峰值约为54-55⁰C

华硕 微星 奥鲁斯 华擎
平均温度 40.2⁰摄氏度 57.4⁰摄氏度 43.8°摄氏度 49.1摄氏度

有关VRM X570的结论

根据结果​​, 我们可以宣布华硕车牌是赢家 ,而不仅是方程式赛车,是因为英雄也被展示了出色的温度,并且仅比其姐姐高出几度, 就被证明是英雄 。 。 在其16个进料阶段中没有物理弯管机的事实导致了一些轰动性的价值,如果我们在其中集成了定制制冷系统,这些价值甚至可能会降低。

另一方面,我们已经清楚地看到带有弯曲器的VRM是温度较高的那些 ,尤其是在应力过程之后。 实际上, GODLIKE是CPU内核中平均电压最高的一种 ,这也会导致温度升高。 我们在他的审查中已经看到了这一点,因此可以说这是最不稳定的。

如果我们看一下具有12个真实相位的AORUS Master它的温度是从一种状态到另一种状态变化最小的温度 。 的确,它是温度最高的一种,但其平均值几乎没有变化。 如果散热器稍大,可能会给华硕带来麻烦。

这些板与AMD Ryzen 3950X的功能还有待观察,目前尚未见到市场。

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