Шта је ВРМ на матичној плочи и зашто је важан?

За већину ПЦ ентузијаста, избор праве матичне плоче укључује кључна разматрања као што су фактор облика, компатибилност ЦПУ-а, конфигурација меморије, опције повезивања и простор за оверклок. Међутим, једна од главних компоненти матичне плоче која често остаје непримећена, чак иу спецификацијама, је њен ВРМ (модул регулатора напона)—електронско коло одговорно за обезбеђивање целокупног система стабилност.

Да бисмо проценили важност овог недовољно цењеног прекидача регулатора, хајде да се удубимо директно у функционисање ВРМ-а, компоненте повезане са њим, како разликовати висококвалитетан и лоше пројектован ВРМ, као и његов утицај на ЦПУ перформансе.

Како функционише ВРМ?

У суштини, модул регулатора напона на вашој матичној плочи (који се такође назива и модул за напајање процесора) је специјализовани новац претварач (ДЦ у ДЦ) који регулише и претвара напоне да би се ускладио са специфичним захтевима ЦПУ-а, меморије и других компоненте. Замислите ВРМ-ове као мини изворе напајања, слично главној јединици, која узима 120 или 240В АЦ из електричне утичнице и спушта је на много нижи ДЦ напон (12В/5В/3.3В).

У том смислу, ВРМ-ови матичне плоче обављају исту операцију као и ПСУ, али на секундарном нивоу. Њихов примарни циљ је да конвертују долазне 12В из 8/4-пинских ЕПС конектора у одговарајући радни напон за модерне процесоре (обично у опсегу од 1,1-1,5В).

Штавише, ВРМ-ови су кључни у преношењу чистог и конзистентног напона на сваку компоненту вашег рачунара која захтева енергију, смањујући вероватноћу било каквих апсурдних скокова или ВДрооп-а. Захваљујући својим стабилним могућностима конверзије, кола за регулацију напона такође омогућавају да више генерација ЦПУ-а (са динамичким напоном језгра) оптимално функционишу на компатибилном чипсет матичне плоче.

Компоненте ВРМ-а

Док многи од нас сматрају ВРМ независном, самосталном јединицом, акроним представља колекцију различитих електронских компоненти које окружују ЦПУ соцкет (ЛГА или ПГА) и ДИММ слотови на нашој матичној плочи. За оне који нису упућени, кола за регулацију напона укључују комбинацију МОСФЕТ прекидача који раде у тандему са кондензаторима, пригушницама и ПВМ контролерима како би се олакшало фазирање напајања процес.

Ево свеобухватног прегледа свих битних компоненти које чине ВРМ-ове матичне плоче.

1. МОСФЕТс

МОСФЕТ (метал-оксид-полупроводнички транзистори са ефектом поља) делују као изоловане капије које појачавају или пригушују електронске сигнале унутар кола за регулацију напона. Једноставније речено, ови полупроводници контролишу ток струје до ЦПУ-а на основу сигнала и вредности примљених од чипа ПВМ контролера.

Једнофазни ВРМ користи два МОСФЕТ прекидача (ниска страна и висока страна) да помогну у модулацији средњег излазног напона кола повременим мењањем улазног напона. Пошто се механизам пребацивања дешава стотине пута у секунди, МОСФЕТ-ови имају тенденцију да генеришу велику количину топлоте, са температурама које потенцијално могу да пређу 150°Ц под великим оптерећењима или без адекватног хлађења.

Као резултат тога, ови полупроводници су често опремљени пасивним хладњацима, минијатурним вентилаторима или воденим блоковима да би се ублажили проблеми прегревања и побољшала оперативна ефикасност.

2. Чокес

Пригушнице су кубичне пригушнице које трансформишу високофреквентне АЦ сигнале у ниже фреквенције или једносмерне струје унутар кола за регулацију напона. Са магнетним језгром у облику крофне са изолованим калемом омотаним око њега, овај електронски уређај служи двоструком сврха—складиштење, филтрирање и усавршавање снаге и могућност регулације испоруке енергије у екстремним сценаријима као што је оверклок или пренапонски.

Штавише, треба напоменути да свака пригушница одговара фази напајања на вашој матичној плочи. Што је већи број фаза, то ће бити стабилнији пренос напона на ваш ЦПУ.

3. кондензатори

За разлику од пригушница, кондензатори складиште енергију унутар електричног поља и брзо испуштају акумулирану струју у повезана кола када је то потребно. Главна сврха ових цилиндричних компоненти је да спрече изненадне скокове напона и минимизирају таласање у колу регулације напона.

У контексту ВРМ-ова матичне плоче и њихових одговарајућих фаза, кондензатори, који функционишу као привремени јединице за складиштење, сакупите електричну струју добијену од пригушница и испоручите потребну снагу вашем ПРОЦЕСОРИ. Сваки вишак наелектрисања из ових уређаја се апсорбује или ослобађа преко уземљења кола.

4. ПВМ контролери

ПВМ (импулсна ширина модулације) контролери или управљачки склопови (интегрисана кола) генеришу ПВМ импулсе, који се затим каналишу у основне аналогне компоненте кола за регулацију напона — МОСФЕТ и гуши. Поред надгледања, ови вишефазни контролери динамички прилагођавају испоруку енергије ЦПУ-у, омогућавајући му да одржи максималну ефикасност током интензивних радних оптерећења.

У суштини, ПВМ контролер добија референтни напон вашег ЦПУ-а (који се у БИОС-у назива и ВРеф) и мери га са преовлађујућим напоном из ВРМ-а ваше матичне плоче. Све разлике између ВРеф и стварног напона подстичу овај уређај да поново калибрише сигнале, тренутно модулишући излазни напон.

Основне компоненте ВРМ-а су такође допуњене диодама и отпорницима, који штите од тога да електрична струја тече у ове уређаје од прекорачења одређених прагова.

Вишефазни ВРМ-ови на матичној плочи

Модерни ЦПУ и ГПУ-и захтевају робустан систем за испоруку енергије, који превазилази пуке могућности једнофазног ВРМ-а. Да би се постигла релативно стабилна и ефикасна процедура преноса, произвођачи матичних плоча готово увек уграђују вишеструке претвараче у паралелу, стварајући вишефазно ВРМ решење.

За почетак, поређани распоред вишефазног ВРМ подешавања дели оптерећење на одвојене степене напајања, распоређујући га на ширу физичку област. Овај софистицирани приступ управљању напајањем обезбеђује ЦПУ чист и прецизно регулисан радни напон и смањује стварање топлоте и стрес унутар компоненти језгра.

Када купујете потпуно нову матичну плочу, вероватно ћете наићи на терминологију фазног дизајна напајања у њеном маркетиншком материјалу, што указује на доделу фаза на ПЦБ (штампана плоча). Ову спецификацију произвођачи често рекламирају у формату „А+Б“ (8+2) или „Кс+И+З“ (16+2+2)—почетна вредност која претходи знаку „+“ означава број фаза посвећених ЦПУ-у, док се комбинација која следи знак плус односи на друге критичне компоненте на матицна плоца. (РАМ, чипсет, иГПУ, итд.).

Међутим, у случајевима када стварни број фаза резервисаних за ЦПУ премашује осам, као што се види у ознаке попут "18+2" или чак више, произвођачи матичних плоча имају тенденцију да укључе преварени уређај који се зове дуплер. Једноставно речено, ВРМ дуплери омогућавају произвођачима да поделе контролне сигнале за фазу, ефективно удвостручујући број фаза са контролне тачке гледишта. Међутим, користи можда неће бити толико значајне као праве додатне фазе.

Штавише, укључивање удвостручавања у „Труе“ 8-фазну ВРМ поставку даје значајна побољшања у процесу фазне фазе уз ниже трошкове производње.

Како разликовати висококвалитетне и лоше пројектоване ВРМ конфигурације?

Неколико фактора долази у обзир приликом процене матичних плоча на основу квалитета њихових ВРМ конфигурација. Чак и ако не планирате да оверклокујете свој ЦПУ, лоше дизајнирано ВРМ решење може уништити снагу механизам испоруке са значајном маргином, што доводи до нестабилности система, падова, БСОД-ова и других блиставих питања.

Ево како да разликујете ВРМ конфигурацију највишег нивоа од оне која је далеко испод очекивања.

• Дизајн фазне снаге: Један од најлакших метода за одређивање квалитета ВРМ конфигурације је да физички прегледате укупан број пригушница видљивих на вашој матичној плочи. За ан почетни ниво чипсета као што је АМД А620, требало би да будете у могућности да лоцирате највише четири до шест фаза напајања скривених испод хладњака. Насупрот томе, матична плоча средњег или врхунског ранга користи предности много већег броја фаза за руковање компонентама које захтевају енергију.
• Кондензатори отпорни на цурење: Висококвалитетни ВРМ-ови користе чврсте кондензаторе, који се често продају као „јапански кондензатори“, „тамни кондензатори“ или „Хи-Ц капе." У поређењу са својим електролитским колегама, чврсти кондензатори имају много већу стопу толеранције и мање су склони старење.
• Пригушнице од врхунске легуре: Препоручујемо улагање у матичну плочу која користи СФЦ (супер феритне пригушнице) или пригушнице од врхунске легуре јер троше мање енергије, отпорне су на корозију и стварају мање електромагнетне сметње.

Наравно, није лако прегледати матичну плочу пре куповине. Међутим, увек можете да га добро прегледате када стигне, а затим да га вратите ако није до краја.

ВРМ-ови матичне плоче: Неопевани херој модерног рачунарства

У основи, концепт ВРМ-а може бити прилично замршен јер укључује мноштво техничког жаргона (МОСФЕТ-ови, пригушнице, кондензатори, ПВМ контролери, итд.) који можда нису познати просечном рачунару ентузијаста. Упркос таквим сложеностима, ВРМ-ови матичне плоче служе као окосница за ефикасан пренос напона на ЦПУ и друге битне компоненте вашег рачунара.