Что такое VRM и как он влияет на производительность ЦП

Vrm особенность

Из-за того, насколько легко построить компьютер, мы часто не ценим электротехнику, которая необходима, чтобы это произошло. Например, как материнская плата управляет питанием вашего процессора? Через модуль регулятора напряжения (VRM). Но что такое VRM и как он влияет на производительность вашего процессора? Здесь мы отвечаем на эти вопросы.

Что такое VRM?

VRM вашей материнской платы - это важная, но недооцененная серия электронных компонентов, которые гарантируют, что ваш процессор или графический процессор будет получать чистое питание при постоянном напряжении.

Плохой VRM может привести к снижению производительности и ограничить способность процессора работать под нагрузкой. Это может даже привести к неожиданным отключениям, особенно при разгоне.

Как работает VRM?

Первая задача VRM - преобразовать 12-вольтовую мощность блок питания вашего компьютера в пригодное для использования напряжение. Для процессоров это обычно от 1,1 В до 1,3 В. Хрупкая электроника внутри может быть легко замкнута слишком большим напряжением. Точность также имеет решающее значение при питании процессора, и требуемое напряжение должно подаваться как можно точнее. Вот почему VRM сложнее, чем просто кусок провода. Но по своей сути они представляют собой понижающий преобразователь, точно понижающий напряжение до необходимого уровня.

VRM использует три компонента для выполнения своей работы: полевые МОП-транзисторы, катушки индуктивности (также называемые дросселями) и конденсаторы. Существует также интегральная схема (ИС) для управления всем этим, иногда называемая ШИМ-контроллером. Упрощенную схему однофазного VRM можно найти ниже.

что-это-a-vrm-однофазный-основной-vrm-схема

Более подробное обсуждение функции каждого компонента можно найти на странице VRM WikiChip.

Многофазные VRM

Современным компьютерам требуется больше, чем однофазный VRM. В современных энергосистемах используется многофазный VRM. Наличие нескольких фаз распределяет силовую нагрузку на более широкую физическую область, уменьшая тепловыделение и нагрузку на компоненты, а также обеспечивая другие электрические улучшения, связанные с эффективностью и затратами на детали.

что-это-a-vrm-многофазный-vrm-схема

Каждая фаза современного многофазного VRM обеспечивает небольшую часть необходимой мощности, по очереди обеспечивая питание ЦП. Взятые по отдельности, каждая фаза обеспечивает кратковременный момент мощности, визуализируемый в виде волны прямоугольной формы.

что-это-a-vrm-многофазный-vrm-сдвинутые-фазовые прямоугольные волны

Всплеск мощности каждой фазы отличается от последней, так что, хотя одновременно работает только одна фаза, общее количество мощности никогда не меняется. Это, в свою очередь, обеспечивает бесперебойный и надежный источник питания - "чистую" мощность, необходимую для оптимальной работы ЦП. Ниже вы можете увидеть, как работает упрощенная система.

что-это-a-vrm-многофазный-vrm-многофазный-vrm-обзор

Нумерация фаз VRM и правда в рекламе

VRM обычно продаются как "8 + 3" или "6 + 2". Число перед плюсом указывает количество фаз, предназначенных для очистки ЦП. Число после плюса указывает фазы VRM, оставшиеся для питания других компонентов материнской платы, таких как ОЗУ.

Когда первое число больше 8, например "12 + 1", "18 + 1" или даже больше, производитель часто использует устройство, называемое удвоителем. Удвоитель позволяет им приумножить преимущество существующих фаз без встраивания дополнительных фаз в плату. Хотя это не так эффективно, как полностью разделенные фазы, оно позволяет внести некоторые улучшения в электрическую систему с меньшими затратами. И поскольку это позволяет производителям увеличить количество обращений к покупателю с небольшими затратами для себя, они часто этим пользуются.

Как VRM улучшает производительность?

Цель VRM - обеспечить чистую и надежную электроэнергию. Тем не менее, даже базовый VRM может обеспечить достаточную производительность для поддержания ЦП среднего уровня на штатных скоростях. При разгоне или превышении пределов компонентов качество VRM становится более важным.

гигабайт-материнская плата-vrm-схема

Любителям разгона следует искать VRM, состоящий из надежных компонентов. Если его компоненты дешевы, они могут не обеспечивать достаточное напряжение под нагрузкой, вызывая неожиданные отключения. Наиболее изменчивые компоненты - конденсаторы и дроссели.

Ищите герметичные конденсаторы. Они часто продаются под такими названиями, как "Японские конденсаторы", "Темные конденсаторы" или "Твердые конденсаторы". Высокий разгон также потребует лучших дросселей. Вы можете найти их под названиями суперферритовые дроссели (SFC) или "дроссели из высококачественного сплава". Также обратите внимание на радиаторы над некоторыми или всеми полевыми МОП-транзисторами - если возможно, с ребрами.

Кроме того, те, кто использует процессоры с более высокой мощностью, такие как Threadripper, должны убедиться, что они получают VRM хорошего качества на своих материнских платах. Многие производители готовы к использованию Threadripper в этом отношении, но с процессорами, которые потребляют много энергии, очень важно убедиться, что вы можете получать чистую мощность как можно чаще.

Заключение

Даже со знанием дела может быть сложно купить подходящий VRM. Стоимость - это небольшая справочная информация, а маркетинговые материалы, как уже упоминалось, могут намеренно вводить в заблуждение. Подробная информация о компонентах и ​​артикулах редко раскрывается потребителям. Лучше всего провести собственное исследование, прежде чем вы его получите.

Если вам понравилась эта статья о VRM и о том, как она может повлиять на производительность ЦП, обязательно ознакомьтесь с некоторыми другими материалами об оборудовании, такими как наше руководство по приоритизации обновлений для вашего ПК или наши записи на vsync и разрешение экрана перед покупкой следующего монитора.

По теме: