Apa itu vrm, choke dan komponennya?

Kita akan meninjau komponen-komponen utama yang membentuk sistem daya motherboard, terutama prosesor, karena kartu ekspansi menggunakan pengatur tegangan sendiri dan ingatannya, biasanya, membutuhkan perawatan yang lebih sedikit, walaupun ini juga berubah pada generasi terakhir motherboard. Kata kunci yang akan kita lihat dalam artikel ini adalah VRM dan kami akan menjelaskan secara rinci semua yang perlu Anda ketahui.

Apakah kamu siap Ayo mulai!

Indeks isi

Apa itu VRM?

Kapasitor solid di sebelah Choke dari motherboard Z370. Heatsink mencakup sistem VRM dengan MosFET dan pengontrolnya.

VRM adalah singkatan dari " Voltage Regulator Module " atau " Voltage regulation module " dan merupakan komponen elektronik yang memungkinkan pengaturan, dengan efisiensi yang kurang lebih, tegangan yang disuplai dalam sirkuit elektronik dan dalam kasus yang dihadapi ke prosesor dan memori, dan sebagian kecil, komponen lainnya.

Motherboard ditenagai oleh sumber ATX yang, dengan standar dan spesifikasi, memasok satu atau lebih power rails dengan voltase 12v, 5v, dan 3.3v. Di masa lalu, prosesor dan komponen lain menggunakan voltase ini secara langsung untuk daya, tetapi generasi terbaru telah secara signifikan mengurangi voltase input mereka untuk mengurangi konsumsi, menjadi lebih efisien secara termal, dan karenanya membutuhkan lebih sedikit pembuangan.

Saat ini mudah untuk melihat prosesor bekerja dengan voltase di bawah volt idle dan tepat di atas 1.2v ketika mereka mengembangkan ke potensi penuh mereka. Saat ini semua papan memasok 12v ke prosesor, dengan konektor khusus, dan dari sana diatur hingga persyaratan fungsional CPU.

Pengaturan tegangan (tegangan) yang baik sangat penting untuk memberikan stabilitas pada operasi prosesor yang mengonsumsi energi yang memadai setiap saat. Penting untuk overclocking karena tegangan yang lebih kecil (vdroop) dari yang diperlukan berarti operasi yang tidak stabil dan lebih banyak tegangan dari yang diperlukan dapat menghasilkan pembangkit panas yang tidak dapat diterima oleh sistem pendingin dan, oleh karena itu, ketidakstabilan atau kegagalan bencana yang, untungnya, biasanya Prosesor modern dilindungi (sampai batas tertentu).

Beberapa prosesor modern memilih untuk melewati kontrol VRM di dalam enkapsulasi prosesor, untuk memiliki model yang lebih efisien dan bahwa prosesor itu sendiri yang bertanggung jawab atas pekerjaan tersebut, prosesor Haswell bekerja dengan cara ini, menyebut diri mereka sendiri iVRM (VRM Terpadu), tetapi Kemudian model Intel telah mengabaikan jenis desain ini dengan mengandalkan model VRM eksternal tradisional pada motherboard. Model skylake dan yang lebih baru telah kembali ke model eksternal.

Semakin banyak fase VRM, semakin baik

Banyak kali kita berbicara tentang jumlah fase yang memberi makan prosesor motherboard kita sedemikian rupa sehingga selalu tersirat bahwa semakin banyak fase pasokan, semakin banyak fase koreksi, semakin baik kualitas sinyal listrik yang mencapai prosesor. Ini memang benar dan alasannya sederhana dan biasanya dijelaskan dengan mengatakan bahwa catu daya untuk prosesor tiba lebih bersih.

EVGA EPOWER V adalah contoh yang baik dari sistem VRM eksternal dan besar-besaran, dengan fase 12 + 2 yang ditujukan untuk menawarkan garis yang lebih bersih ke kartu grafis kelas atas di mana dicari overclocking tingkat tinggi.

Ketika kita mengonversi arus bolak-balik (yang seperti Anda ketahui memiliki bentuk gelombang sinus (umumnya karena ada jenis lain, dengan puncak dan lembah, titik, dll.), Untuk mengalirkan arus, yang digunakan prosesor kami, selalu ada bagian dari gelombang konversi yang tersisa. Semakin banyak fase pasokan, semakin kita akan menghilangkan puncak gelombang dan semakin stabil pasokan, yang akan memiliki sinyal lebih datar, yang mencapai prosesor.

Kami menyarankan Anda melihat panduan kami untuk motherboard terbaik di pasar

Kami juga akan membatasi dan mengurangi kehilangan tegangan pada saluran listrik yang sama atau lebih berbahaya dalam menjaga stabilitas operasi prosesor kami.

Berkomplikasi dalam sistem VRM apa pun

Sistem pengaturan tegangan (VRM) memerlukan beberapa elemen penting, terutama gudang tempat energi terakumulasi sebelum melewati filter yang merupakan pengatur tegangan itu sendiri. Tugas ini dilakukan oleh para pelatih, yaitu gudang kecil yang digunakan MosFET, dengan gerbang yang memungkinkan tegangan yang sesuai untuk dilewati sesuai permintaan pelanggan, dalam hal ini prosesor.

VRM terdiri dari elemen-elemen ini:

• MOSFET Driver ICC Capasitor tersedak atau Guncangan

Kita telah membahas bahwa prosesor memberi tahu sistem MosFET tegangan apa yang diinginkannya sepanjang waktu, karena sekarang tegangan dapat berubah-ubah, dan untuk ini membutuhkan pengontrol yang memberi tahu MosFET berapa tegangan yang harus dilewatinya. Ini dilakukan oleh "IC Driver" atau "IC Driver".

Banyak produsen telah memusatkan pengontrol IC dengan MosFET sendiri dalam solusi yang disebut VRM digital atau VRM efisiensi tinggi karena konsentrasi memungkinkan peningkatan jumlah fase, efisiensi, dan secara logis, panas yang dilepaskan dalam elemen-elemen ini, yang merupakan Logikanya, mereka cukup sensitif terhadap panas, tetapi juga, tergantung pada kualitas, siap bekerja pada suhu tinggi.

Tersedak adalah komponen elektronik dasar lainnya dalam sistem VRM. Jenis elemen ini berfungsi tepat untuk mengubah sinyal arus bolak-balik menjadi arus searah. Itu terdiri dari spiral yang berjalan melalui inti magnet dan meskipun mereka adalah konduktor dari kedua jenis arus, reaktansi mereka menyebabkan bagian dari arus bolak-balik berkurang jauh. Kualitas motherboard untuk overclocking sangat tergantung pada kualitasnya.

Dalam motherboard Gigabyte Aorus ini dengan chipset X470 kita dapat menghitung 8 goncangan inti paduan yang membentuk 8 fase daya. Komponen utama VRM, MosFET, dan pengontrol digitalnya berada di bawah heatsink aluminium yang dihubungkan oleh heatpipe.

Untuk setiap fase yang kita lihat di atas piring, kita dapat menghitung choke, pada kenyataannya, itu adalah elemen yang paling terlihat dalam jenis pengaturan ini, dan sering kali kita membingungkan mereka dengan MOSFET sendiri, tetapi ini, tanpa ragu, akan menjadi orang-orang yang disembunyikan Di bawah heatsink yang biasanya dipasang semua motherboard untuk sistem daya prosesor mereka. Kunci stabilitas ada di dalamnya, dan dalam kualitas semua komponen di sekitarnya, termasuk jumlah lapisan PCB, jadi tidak ada yang bisa dibiarkan begitu saja.

Jenis VRM

Semua produsen saat ini telah beralih ke sistem VRM digital, dibandingkan dengan sistem analog lama atau sistem terintegrasi prosesor, pada generasi terakhir dan juga memusatkan pengontrol mereka pada chip kontrol seperti ASUS EPU atau pada penambahan MosFET dan pengontrol terintegrasi seperti halnya dengan Gigabyte. Kasingnya adalah untuk mengurangi ruang, meningkatkan efisiensi, dan menambahkan lebih banyak fase saat papan memiliki tujuan yang jelas untuk overclocking.

Kartu grafis, terutama yang high-end, juga menggunakan sistem daya VRM digital yang kompleks. Di sini kita melihat 8 fase dengan MosFETS di sebelah kanan (IC terintegrasi) dan kapasitor di sebelah kiri pada Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Kapasitor solid, pelatih Jepang, komponen kelas militer… semua peningkatan yang telah kita lihat sampai di motherboard juga telah direplikasi ke subsistem seperti kartu suara terintegrasi di mana bahkan elemen VRM yang dirancang khusus untuk jenis ini digunakan. fungsionalitas.

Semua dalam upaya untuk mengurangi puncak-puncak yang tersisa dari catu daya AC, terutama yang dapat mengurangi tegangan (vdroop) pada apa yang diminta prosesor atau pada apa yang telah kami konfigurasi motherboard kami untuk memasok ke prosesor.

Dalam kasus apa pun, penting untuk tetap menghilangkannya karena merupakan elemen yang menjadi sangat panas dan mendadak. Setiap konversi energi kehilangan dalam bentuk panas dan elemen jenis ini melakukannya dengan sangat cepat karena harus beradaptasi dengan perubahan tiba-tiba dalam frekuensi prosesor modern.

Karena alasan ini, banyak overclocker, bahkan mereka yang hanya mencari frekuensi menengah yang mudah berkelanjutan, mengusahakan agar prosesor tidak mengubah frekuensi, bahkan jika keseluruhan konsumsi lebih tinggi. dan menjaga VRM dalam suhu yang stabil dan terkendali serta di mana voltase stabil dengan sempurna.

Apa artinya ketika papan kami mengatakan memiliki fase daya 8 + 2?

Itu bisa 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… ada banyak kombinasi yang diinginkan pabrikan atau dapat diinstal pada motherboard mereka. Lebih banyak biasanya lebih baik tetapi karena Anda juga telah melihat kualitas komponen itu penting.

Itu adalah masa-masa yang gila dan Zotac merilis motherboard dengan chipset Z68 untuk soket LGA1155 dengan 24 fase + 2 fase untuk RAM. Edisi Mahkota ZT-Z68. Itu memiliki pengontrol digital, kapasitor super solid, tersedak inti superferritik, dll. Yang paling banyak.

Angka pertama adalah fase catu daya prosesor dan yang kedua biasanya mengacu pada bank memori motherboard, 1 atau 2 pada papan yang paling kompleks, meskipun juga dapat merujuk pada kekuatan beberapa bus yang memiliki beberapa prosesor, prosesor yang tidak lagi ada di pasaran karena sekarang jenis bus ini terintegrasi ke dalam prosesor itu sendiri.

Pentingnya catu daya yang baik

Kita telah berbicara tentang kualitas komponen-komponen papan, di mana VRM suatu motherboard disusun, bagaimana kita dapat mengetahui berapa banyak motherboard kita, tipe-tipe yang ada dan bagaimana setiap elemen bekerja dan bahkan seberapa penting disipasi-nya.

Tetapi yang lebih penting atau lebih penting adalah sumber yang memasok jalur 12v ke motherboard kita, ke sistem VRM yang terintegrasi di dalamnya, stabil sama atau lebih penting daripada perakitan yang mungkin dimiliki motherboard kita. Tegangan 12v yang stabil, dalam arus searah, dengan "riak" atau puncak berkurang membuat sistem VRM kami kurang stres ketika datang untuk menstabilkan tegangan yang dibutuhkan prosesor kami. Inilah mengapa desain sumber yang dapat dipasang DC-DC (dengan VRM mereka sendiri) sangat dihargai oleh pengguna ahli dan mengapa berinvestasi dalam catu daya yang baik sangat penting.

Semakin banyak efisiensi pada sumbernya, semakin sedikit tekanan di dalamnya, semakin sedikit panas untuk dihilangkan, semakin sedikit vdroop pada jalur sumber itu sendiri dan semakin sedikit kebutuhan untuk koreksi pada motherboard kami. Semuanya menambah hingga mencapai stabilitas sempurna yang meningkatkan peluang overclocking dan / atau masa manfaat komputer kita.

Kata-kata terakhir dan kesimpulan panduan kami tentang VRM

Hasil dari overclocking yang baik adalah pada kualitas daya yang dapat kami sediakan untuk prosesor, terutama menghindari penurunan voltase (vdroop), tetapi sama banyak atau lebih dalam kualitas disipasi yang dapat kita terapkan pada prosesor. Semakin banyak pendinginan, semakin banyak tegangan yang kami dapat, dan semakin banyak tegangan yang dibutuhkan, karena kami akan meningkatkan transformasi energi menjadi panas.

Kita juga harus menerapkan pendinginan ke sistem daya prosesor, ke sistem VRM, karena mereka adalah elemen halus dengan perubahan suhu yang tiba-tiba dan lebih banyak tegangan, lebih sedikit efisiensi, dan lebih banyak energi yang diubah menjadi panas. Ini adalah keseimbangan yang sulit bahwa kita harus tahu bagaimana menangani tetapi bahwa produsen pelat telah membuat lebih mudah, terutama pada tingkat overclocking yang moderat, menggunakan sistem VRM yang lebih mampu, berkualitas lebih tinggi, dengan lebih banyak fase dan dengan profil bios yang telah dikonfigurasikan sebelumnya di lab untuk prosesor dengan kapabilitas overclocking multiplier.