Che cos'è VRM e come influisce sul processore

Il modulo regolatore di tensione (Voltage Regulator Module - VRM) è uno dei componenti hardware essenziali nella struttura generale di un sistema di scheda madre. Tuttavia, VRM non riceve molta attenzione da molto tempo. e anche la gente non ne conosce nemmeno l'esistenza. In teoria, VRM si assicura che la CPU o la GPU riceva la fonte di alimentazione più pulita possibile a un livello di tensione costante. In questo articolo parleremo di cosa è VRM e come influisce sul processore. Cominciamo!

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Un VRM scadente può portare a prestazioni ridotte e limitare le prestazioni del processore ogni volta che carica le attività. E può anche portare a spegnimenti imprevisti del sistema, specialmente quando si sta eseguendo l'overclock. In effetti, prima delle cause note del software, si pensa che anche i punti deboli del design VRM siano legati alle recenti modifiche di Apple all'i9 MacBook Pro.

Vediamo di seguito cos'è un VRM e come influisce sulle prestazioni del processore.

Cos'è VRM

VRM è un circuito che converte la tensione CC da questo valore a un valore inferiore e, allo stesso tempo, mantiene anche questa tensione entro i limiti consentiti a diversi livelli di carico. Il suo altro nome è 'Convertitore da CC a CC'. È impossibile dire che questa funzione di conversione sia in realtà una nuova tecnologia in quanto ha una durata pari a quella dell'industria elettronica ed elettronica. È anche facile vedere che ci sono molti circuiti VRM sulla scheda madre del computer. Fornisce alimentazione alla CPU, alla RAM da + 5 V CC o + 12V CC alla tensione inferiore che hanno anche la CPU e la RAM. Può funzionare.

Come funziona VRM?

Il VRM nell'alimentatore del computer è in realtà uno stabilizzatore di tensione CC. Funziona secondo il metodo di modulazione PWM proprio come il circuito PWM di alimentazione principale. Ha anche componenti equivalenti come IC oscillatore, Mosfet, bobina PWM e condensatore di filtro.

Il primo compito del VRM è convertire l'alimentazione a 12 volt dall'alimentatore del computer in una tensione in modo che il microprocessore possa essere utilizzato. Per i microprocessori, questa tensione varia principalmente da 1,1 V a 1,3 V. Dispositivi elettronici sofisticati all'interno di ciascun microprocessore possono facilmente non riuscire a ottenere l'effetto necessario a causa di motivi di alimentazione. La precisione è importante anche ogni volta che si alimenta il processore e la tensione richiesta deve essere distribuita nel modo più accurato possibile. Ecco perché la struttura del VRM è molto più complessa di un semplice segmento di filo in realtà. Tuttavia, il cuore dei VRM è fondamentalmente un convertitore buck, un dispositivo che riduce accuratamente la tensione al livello appropriato.

VRM utilizza i seguenti tre componenti per svolgere il proprio lavoro:

MOSFET (che è l'abbreviazione di transistor a effetto di campo a semiconduttore-ossido di metallo, che significa transistor a effetto di ossido di metallo - semiconduttore).
Induttori (chiamati anche induttori).
Condensatore.

C'è anche un circuito integrato (IC) per controllarli tutti, a volte chiamati controller PWM. Ecco un semplice diagramma di un sistema VRM monofase:

VRM

VRM multifase

I computer moderni richiedono più di un VRM a fase singola. I moderni sistemi di alimentazione utilizzano effettivamente un VRM multifase. Più fasi distribuiscono il carico di potenza su un'area fisica più ampia, riducendo la produzione di calore e lo stress sui componenti. Oltre a fornire altri miglioramenti elettrici relativi all'efficienza e anche ai costi per pezzo.

VRM

Ogni fase di un moderno VRM multifase fornisce una frazione della potenza richiesta. Questo si alterna per fornire alimentazione alla CPU. Presa individualmente, ogni fase fornisce un breve momento di potenza, visualizzato come un'onda di forma quadrata.

VRM

Lo scoppio di potenza di ciascuna fase è scaglionato dall'ultimo in modo che mentre è in funzione solo una fase alla volta, anche la quantità totale di potenza non cambia mai. Questo, a sua volta, produce una fonte di alimentazione fluida e affidabile: la potenza pulita necessaria affinché una CPU funzioni in modo ottimale. Di seguito è inoltre possibile vedere un sistema semplificato in funzione.

VRM

Numerazione delle fasi VRM e verità nella pubblicità

I VRM sono generalmente venduti come qualcosa come 8 + 3 o 6 + 2. Il numero prima del più indica effettivamente il numero di fasi dedicate alla potenza di pulizia per la CPU. Il numero dopo il segno più indica le fasi VRM rimaste per alimentare altri componenti della scheda madre come la RAM.

Quando il primo numero è maggiore di 8, come 12 + 1, 18 + 1 o anche superiore, il produttore utilizza principalmente un dispositivo chiamato duplicatore. Un duplicatore consente loro di moltiplicare i vantaggi delle fasi esistenti senza costruire fasi aggiuntive nel tabellone. Quando questo non è realmente efficace quanto le fasi completamente separate, consente alcuni miglioramenti elettrici a un costo inferiore. E poiché consente anche ai produttori di aumentare il numero degli acquirenti a piccole spese per se stessi, per lo più ne traggono vantaggio.

Alcuni produttori, Gigabyte in particolare, hanno anche iniziato a etichettare fasi cablate in parallelo perché se sono due fasi separate. In realtà, questa è in realtà una fase duplicata. I suoi segnali elettrici sono sincronizzati anziché sfalsati, eliminando molti dei vantaggi di una vera fase aggiuntiva. Ma i produttori sono per lo più disposti a piegare la definizione del dizionario di una parola se si adatta ai loro scopi. Non etico, sicuramente, e forse anche legalmente oscuro. Tuttavia, come sempre, cavet emptor.

In che modo VRM migliora le prestazioni?

Gli overclocker dovrebbero cercare un VRM realizzato con componenti affidabili. Se i suoi componenti sono economici, potrebbero non riuscire a fornire una tensione sufficiente sotto carico, il che causerà spegnimenti improvvisi. I componenti più variabili sono i condensatori e anche le induttanze. Devi cercare condensatori resistenti alle perdite. Questi sono per lo più commercializzati con nomi come condensatori giapponesi, condensatori scuri o condensatori solidi. Anche gli overclock elevati avranno bisogno di strozzature migliori. Puoi trovare questo nome come induttanze super-ferrite (SFC) o induttanze in lega premium. Inoltre, cerca anche i dissipatori di calore su alcuni o tutti i MOSFET - alettati, se possibile.

Immagina che il principale trasformatore di alimentazione dell'alimentatore sia un serbatoio dell'acqua. Con il normale alimentatore che ha 3 vani corrispondenti a 3 testine ugelli, 3 linee di alimentazione principali. In modo che ogni scomparto (capacità ogni linea) sarà inferiore alla capacità totale del contenitore (capacità totale di alimentazione). Per un alimentatore VRM, il contenitore ha solo 1 scomparto e 1 alimentazione idrica 12V, per cui si può dire che la capacità totale di accumulo sarà pari alla capacità totale della linea 12V. Alimentazione 12V per Le restanti 2 linee è attraverso il circuito VRM oppure si può dire che le altre due linee sono un carico di linea 12V. In teoria:

Capacità PSU = Capacità 12V = Potenza 5V = Capacità 3,3V a condizione che 2 delle 3 linee abbiano effettivamente carico zero.

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Ulteriore

Bene, se hai 2 alimentatori con lo stesso livello di potenza, l'alimentatore VRM ti darà sempre un livello di potenza più alto per ogni linea. In base alle esigenze del nuovo sistema, che attualmente utilizza molta energia dalla linea 12V, questo ti aiuterà effettivamente a non dover acquistare un alimentatore più grande.

Per facilitare la comprensione, possiamo confrontare le due diverse fonti di alimentazione di AcBel, R8 607W. Questo non ha VRM e R88 dispone di VRM per entrambe le linee 5V e 3,3V. Possiamo vedere che sebbene lo stesso livello di potenza sia 600 W, l'uscita totale (potenza massima) di ciascuna linea di alimentazione, R88 ha effettivamente una capacità maggiore. La linea 12V R88 è 540W @ 45A e anche R8 ha solo 480W @ 40A. Quando si desidera un alimentatore da 12V con una capacità di 40A, insieme a nessun alimentatore VRM, è necessario scegliere di acquistare un alimentatore con una capacità di oltre 680W. Tuttavia, con un alimentatore VRM, è sufficiente solo un alimentatore da 600 W.

Conclusione

Va bene, era tutto gente! Spero che questo articolo VRM vi piaccia e che anche voi lo troviate utile. Dacci il tuo feedback in merito. Anche se avete ulteriori domande e problemi relativi a questo articolo. Quindi faccelo sapere nella sezione commenti qui sotto. Vi risponderemo al più presto.

Vi auguro una buona giornata!