Фазы питания процессора на материнской плате

Что такое VRM и как он влияет на производительность?

VRM материнской платы, или модуль регулятора напряжения (Voltage Regulator Module), является важной, но недооцененной многими частью аппаратного обеспечения компьютера. Благодаря ряду электронных компонентов VRM обеспечивает стабильное питание вашего ЦПУ или ГПУ постоянным напряжением. Некачественная система VRM может привести к снижению производительности и ограничить способность процессора работать под нагрузкой. Это даже может привести к неожиданным отключениям, особенно в разгоне.

Как работает VRM?

Первая задача VRM состоит в том, чтобы понижать напряжение блока питания с 12 Вольт до необходимого значения. Для процессоров оно обычно составляет от 1,1 до 1,3 Вольт. Чувствительная электроника может с легкостью выйти из строя от излишнего напряжения. Точность имеет огромное значение при питании процессора. Необходимое напряжение должно подаваться постоянно, без просадок и завышений. Именно поэтому система VRM несколько точнее, чем просто кусок провода и резистор, однако в своей основе это все же понижающий преобразователь с высокой точностью.

В системе VRM для выполнения этой задачи используются три основных компонента: МОП-транзисторы (их еще называет мосфетами, MOSFET), катушки индуктивности (дроссели) и конденсаторы. Для управления этими элементами также применяется интегральная схема (integrated circuit, IC), которую еще иногда называют ШИМ (PWM) контроллером. Так выглядит упрощенная схема однофазного VRM:

Упрощенная схема однофазного VRM

БлокиVRM из нескольких фаз

Современные компьютеры требуют наличия более одной фазы VRM. Несколько фаз распределяют нагрузку по всей области платы, уменьшая выработку тепла и нагрузку на компоненты, а также обеспечивая другие электрические улучшения, связанные с эффективностью и стоимостью деталей.

Примерная схема VRM с тремя фазами

Каждая фаза современных многофазных VRM систем обеспечивает часть необходимой мощности, поочередно питая процессора. Работая индивидуально, каждая фаза обеспечивает короткий импульс мощности, который можно визуализировать в виде волны прямоугольной формы.

ШИМ контроллер формирует импульсы для каждой из четырех фаз VRM, при этом одновременно работает только одна фаза.

Импульс каждой работающей фазы смещается относительно последней, так чтобы работала только одна фаза и общее напряжение никогда не менялось. В результате полученное напряжение будет иметь гораздо меньший уровень пульсаций, что крайне важно для правильной работы процессора. Именно в таком подходе и заключается основное преимущество многофазных цепей питания – более стабильный уровень подаваемого на процессор напряжения.

Количество фаз VRM и маркетинг

Производители обычно указывают в рекламных материалах количество фаз как «8+3» или «6+2». Первая цифра говорит нам о количестве фаз, выделенных для питания процессора, а вторая цифра указывает на фазы VRM, применяемые для питания остальных компонентов материнской платы, например, оперативной памяти.

На сайте производителя материнской платы указано наличие 10* фаз питания, что на самом деле является удвоенным количеством.

Зачастую, когда первое число больше 8, например, «12+1» или «18+1», производитель использует удвоители. Удвоитель позволяет увеличивать преимущества существующих фаз, не добавляя дополнительных на плату. Хотя такой подход не настолько эффективен, как полностью раздельные фазы, он допускает некоторые улучшения при меньших затратах. И поскольку такой подход выглядит более привлекательно на бумаге, это позволяет производителям увеличить число заинтересованных покупателей.

7 игр от Google которые вам стоит попробовать

Некоторые производители, также начали указыать фазы питания, соединенные параллельно, как если бы они являлись двумя независимыми фазами. На самом деле это означает, что одна фаза дублируется. Ее электрические сигналы синхронизируются, а не поступают в шахматном порядке, что не добавляет многих преимуществ настоящей, дополнительной фазы. Производители в свою очередь, зачастую готовы изменить определения слов, если это соответствует их целям.

Как VRM улучшает производительность?

КомпонентыVRM на материнской плате

Целью VRM является обеспечение бесперебойного и надежного питания процессора. Тем не менее, даже базовый блок VRM может обеспечить достаточную производительность для работы ЦПУ среднего уровня на стандартных частотах. При разгоне или превышении ограничений компонентов, качество VRM становится заметно более важным.

Как работает Ray Tracing и как он отличается в играх? Часть 1

Энтузиасты вынуждены искать материнские платы с VRM, выполненным из надежных компонентов. Если детали невысокого качества, то они могут выдавать недостаточное напряжение под нагрузкой, что может привести к неожиданному отключению.

Многие производители отмечают в своих рекламных материалах качественные конденсаторы как «Solid Capacitors» или «Твердотельные конденсаторы». В тоже время для обозначения более дорогих дросселей может использоваться понятие «Premium Alloy Chokes».

Дополнительным свидетельством хорошего блока VRM может служить наличие радиаторов, поскольку более мощная система требует своевременного отвода тепла.

Как выбрать качественную VRM систему?

Даже со знанием дела иногда очень сложно выбрать материнскую плату с качественной системой питания процессора. Производители зачастую не сообщают многих технических деталей и намеренно вводят покупателя в заблуждение. Наилучшим вариантом может стать чтение подробных обзоров, где уделяется внимание всем компонентам материнской платы.

Не забудьте подписаться и поставить лайк. Впереди будет еще много крутых статей. А чтобы не пропускать новости присоединяйтесь к нам в социальных сетях.

| | Telegram

Источник: https://zen.yandex.ru/media/it_news/chto-takoe-vrm-i-kak-on-vliiaet-na-proizvoditelnost-5cef9685c57ced00ae10ba65

VRM материнской платы: что такое фазы питания и сколько нужно иметь?

16.04.2019, 13:42   · :15

На страницах, посвященных продуктам материнских плат и пользователям онлайн-форумов, часто упоминается VRM материнской платы и количество фаз питания. Будучи технической темой, VRM — не простая тема для обсуждения. Итак, сегодня рассмотрим концепцию VRM и фразы питания как можно проще и понятнее, чтобы можно было легко понять, о чем рассказывает страница продукта материнской платы (и когда это важно).

VRM: важный в роли, но часто забытый

На каждой материнской плате есть цепь рядом с CPU, называемая модулем регулятора напряжения или VRM. Задача VRM состоит в том, чтобы сделать питание от блока питания пригодным для использования процессором и помочь, стабилизировать его. Если бы не VRM, ваш процессор даже не работал бы!

ОЗУ также имеет гораздо меньший, более простой VRM рядом со слотами оперативной памяти. Тем не менее, обычно фокусируется только на VRM процессора. Тяжёлый разгон ОЗУ выполняется немногими, и ОЗУ потребляет меньше энергии, чем ЦП, поэтому его часто игнорируют.

Технический материал: силовые фазы

VRM состоит из отдельных силовых «фаз». Ваша базовая фаза питания состоит из двух транзисторов, дросселя и конденсатора. Транзисторы могут быть или не быть покрыты радиатором, так как они могут сильно нагреваться и быть более чувствительными к температуре. Дроссели на современных материнских платах обычно выглядят как маленькие черные или серые кубики, которые иногда имеют небольшой участок разного цвета посередине. Конденсаторы — другой компонент, обычно маленькие цилиндры в форме, рядом с дросселями.

В VRM есть две отдельные группы фаз питания. Один используется для ядер ЦП, а другой используется другими частями ЦП, например, встроенным графическим процессором. На типичной материнской плате фазы питания, используемые для ядер ЦП (те, которые нас интересуют больше всего), находятся слева от ЦП, в то время как другие находятся над ним, но это не всегда так, особенно для небольших материнских плат.

По мере увеличения количества фаз питания время, в течение которого данная фаза питания «работает», уменьшается. Например, если у вас есть две фазы питания, каждая фаза работает 50% времени. Добавьте третью, и каждая фаза работает только 33% времени, и так далее.

4-фазная система

Работа кулера увеличивает срок службы VRM и снижает риск перегрева, что может стать проблемой для оверклокеров. Более высокая выходная мощность снижает риск перегрузки VRM, что может привести к выключению системы или замедлению работы процессора.

Лучшая стабильность питания ЦП может в ограниченной степени снизить необходимое напряжение для стабильности разгона, повышения температуры ЦП и теоретического срока службы.

Качество фазы

Важно понимать, что большее количество фаз питания не обязательно означает лучший VRM. Фактический выбор компонентов во всем VRM имеет большое значение для рабочих температур и того, какую мощность способен выдержать VRM. Преимущество большего количества фаз заключается в стабильности напряжения, которое выдает VRM, в то время как температура и способность выходной мощности VRM находятся в воздухе.

https://www.youtube.com/watch?v=EaWCnEf8mAE

Четыре фазы вполне могут быть лучшим выбором, чем восемь фаз, если компоненты достаточно лучше. С практической точки зрения, больше этапов, лучший выбор, но это не всегда так, поэтому лучше рассмотреть это в каждом конкретном случае.

Обманчивый маркетинг и дизайн

Довольно распространенная конструкция, используемая производителями материнских плат, заключается в удвоении количества компонентов, используемых в каждой фазе питания, без удвоения количества фаз питания.

Те, кто не знает лучше, могут предположить, что вы можете подсчитать количество дросселей для подсчета количества фаз питания. Что возможно и более важно, производители материнских плат часто (но не всегда) используют эту конструкцию, одновременно требуя более высокого числа фаз.

Хотя количество фаз питания не увеличивается, фактическое качество фаз все еще увеличивается, что значительно повышает выходную мощность VRM, а также рабочие температуры.

Эта практика вводит в заблуждение и не идеальна по сравнению с более актуальными фазами, но она все же помогает. ASUS Z390 Maximus XI Hero и MSI B450M Mortar (Titanium) считаются примерами такого дизайна, хотя и не являются обманчивым маркетингом. Тем не менее, Asrock Fatal1ty AB350 Gaming-ITX/ac, безусловно, считается примером притязательного подсчета количества фаз с использованием этой конструкции.

Производители материнских плат иногда выходят за рамки маркетинга двухкомпонентных фаз как дополнительные фазы, даже не удваивая все компоненты, но при этом требуют большего числа фаз.

Они могут добавить еще один дроссель и, возможно, один транзистор (хотя и более важный, который обрабатывает большую часть мощности), чтобы создать видимость большего количества фаз, но не добавлять отдельные фазы. Это делает любую ложь о подсчете фаз еще более вопиющей и (в ограниченной, но не большой степени) уменьшает реальную выгоду.

Обе эти тактики учитывались, поэтому лучше не предполагать подсчет фазы питания, основанный на количестве дросселей, которые вы видите на материнской плате, и полностью игнорировать заявки на подсчет фаз от производителей материнских плат. Единственный способ по-настоящему узнать счетчик фаз — это проанализировать фактические компоненты (или, что более доступно, через поиск в Интернете знающего создателя видео или автора, который провел такой анализ на доске или досках, которые вы рассматриваете).

Вывод

В конечном счете, в системах с процессорами последнего поколения беспокойство о VRM будет в основном актуально для тех, кто хочет достичь высоких разгонов, а не для обычных пользователей. До тех пор, пока производитель не укажет определенный процессор TDP как не поддерживаемый, вы можете использовать любой современный процессор на материнской плате с совместимым сокетом и запускать его без разгона и без проблем.

Основанное на доступных в настоящее время материнских платах, маловероятно, что вы столкнетесь с какими-либо существенными неудачами с любой приличной (фактической) четырехфазной материнской платой и четырехъядерным или шестиядерным процессором, а также с шестифазной материнской платой и восьмиъядерной центральный процессор (по крайней мере, до тех пор, пока его охлаждение не будет ужасным, как на ASRock Z390 Pro4).

И если вы не пытаетесь побить рекорды разгона или используете процессор с 16+ ядрами, практические преимущества для виртуальных виртуальных машин высшего класса, которые могут иметь более восьми высококачественных фаз питания, невелики.

Все это говорит о том, что для большинства людей не стоит беспокоиться о VRM. Для нас, обычных пользователей, лучше сосредоточиться в основном на функциях и, возможно, эстетике, которую обеспечивает материнская плата. Но, зная это, вы можете сделать свой выбор более эффективно для ваших нужд.

Источник: https://fps-up.ru/computer/vrm-materinskoj-platy-chto-takoe-fazy-pitaniya-i-skolko-nuzhno

Фазы питания процессора на материнской плате

Позвольте мне начать с того, что за последние годы мы все видели различные крутые геймерские системы, каждая из которых имела определенные недостатки и X299 не исключение. Однако все не так плохо как некоторые говорят. X299 в действительности является прекрасной платформой, если вам необходима высокая производительность за счет многопоточных вычислений или вы просто планируйте сборку крутого игрового компьютера с максимальным FPS.

Для того чтобы насладиться всем, что может предложить X299, необходимо понимать некоторые основы и знать несколько интересных фактов о том, как правильно собрать игровой компьютер, способный реализовать весь потенциал платы. В этой статье представлено несколько советов как собрать компьютер и избежать ненужных высоких температур преобразователя питания процессора (VRM), а также проблем с питанием и троттлинга, когда один из кирпичиков сложной системы не соответствует возлагаемым на него задачам.

«Прежде чем покупать новую материнскую плату, процессор и память: Сначала проверьте ваш блок питания»

Совет 1: Блок питания

Поскольку X299 поддерживает 8-ми и 10-ти ядерные процессоры, плате необходимо достаточное количество мощности, чтобы полностью раскрыть их вычислительный потенциал. Принципиально важно использовать качественный блок питания, способный обеспечивать требуемую мощность. Типичное энергопотребление системы на X299, при использовании 8-ми или 10-ти ядерного процессора, работающего на частоте 4300МГц, с максимальной нагрузкой составляет 500Вт.

Однако, поскольку X299 не имеет ограничений по максимальному энергопотреблению рекомендуется использовать блок питания с запасом по мощности, особенно при ручном оверклокинге. При использовании стресс тестов, особенно в режиме разгона, значения энергопотребления обычно превышают 300Вт. Это означает, что при использовании подходящей системы охлаждения, способной справляться с рассеянием большого количества тепла, многое будет зависеть именно от блока питания и особенно той части мощности, передаваемой по 8-пин кабелю питания процессора.

Обязательно проверьте температуру этих проводов поскольку они могут значительно нагреваться под нагрузкой. Температура кабелей низкого качества может достигать опасных значений. Уже зафиксированы случаи нагрева 8-пин кабелей питания процессора до 85°C. Кабели питания надлежащего качества (от самых известных брендов) хорошо справляются с высокими токами и не подвержены сильному разогреву.

Основываясь на результатах нашего собственного тестирования мы представили список кабелей прекрасно работающих на любой материнской плате MSI X299:

«Когда захотите поиграть с большими ребятами, не экономьте на системе охлаждения»

Совет 2: Держи голову в холоде (как и процессор)

Не сложно представить, что требуемые от источника питания ватты при использовании 10-ти ядерного процессора на максимальной нагрузке, в конечном счете превращаются в тепло. При потреблении процессором 200 – 300 Вт мощности, температура его ядер, при использовании жидкостных систем охлаждения, может достигать 80-95°C.

Таким образом, при использовании 8-ми или 10-ти ядерного процессора мы рекомендуем использовать только жидкостные системы охлаждения класса high end. Если вы хотите наслаждаться максимальной производительностью платы X299 мы рекомендуем использовать кастомные системы охлаждения.

«Хотите получить всю чудовищную мощь, на которую способен чипсет X299? Используйте правильную материнскую плату, чтобы предотвратить троттлинг производительности»

Совет 3: Выбирайте правильную материнскую плату с большим количеством высококачественных фаз питания

Схемотехника преобразователя питания, реализованного на материнской плате, и его качество, играет ключевую роль в производительности процессора на X299. Обычно для эффективного использования 8-ми и 10-ти ядерных процессоров на материнской плате должен быть установлен разъем питания процессора 8+4 пин или 8+8 пин и большое количество фаз питания премиум класса. Только в этом случае VRM способен обеспечивать процессор требуемой мощностью, необходимой для экстремальной производительности.

Нехватка мощности для питания процессора, приводит к уменьшению его производительности в результате троттлинга. Также убедитесь, что на VRM вашей материнской платы установлены радиаторы охлаждения и внутри корпуса присутствует движение воздушных потоков, достаточных для эффективного охлаждения компонентов. Это будет гарантировать вашему компьютеру максимальную производительность во время продолжительных игровых сессий.

Материнская плата X299 XPOWER GAMING AC имеет 14-ти фазный преобразователь питания на элементах DrMOS и коннекторы питания процессора 8+4 пин.

Если вы собираетесь использовать 8-ми или 10-ти ядерный процессор, убедитесь, что у вас правильная материнская плата.

Если вы являетесь поклонником оверклокинга, качество и количество используемых компонентов, а также продуманные схемотехнические решения, используемые в материнской плате, является важным фактором, когда речь идет о стабильности и приемлемых температурах процессора и VRM. MSI X299 motherboards are designed to maximize performance and feature several performance enhancing hardware features

«Будьте внимательны при тестировании производительности и стабильности: выбирайте правильное тестовое ПО»

Совет 4: Тщательно подходите к выбору тестового программного обеспечения. Используйте правильные утилиты и методики тестирования

Многие тестируют стабильность системы с помощью известных программ, например, таких как Prime95 или Linx. Однако, с выходом последних версий AVX2/AVX512, мы обнаружили, что программы используют в большей степени нереалистичные алгоритмы тестирования, создавая излишнюю нагрузку на процессор. Это приводит к повышенному тепловыделению процессором, превышающим требуемые значения для тестирования стабильности. Вот что происходит при тестировании с помощью Prime95 на X299 на заводских настройках Turbo Boost 3.

0 (в тесте участвовали материнские платы различных производителей и различные процессоры) Не совсем то, что мы хотели увидеть, правда? Однако при использовании различных версий Prime95 и AVX2, а такжеAVX-512 все становится еще хуже. Энергопотребление процессора непропорционально растет, вызывая его сильный разогрев и троттлинг. Поэтому на сегодняшний день, при тестировании стабильности X299, особенно при разгоне, пожалуйста, используйте другие инструменты.

В некотором смысле можно сказать, что эти инструменты все больше походят на Furmark, только на этот раз для процессоров. Чтобы избежать нецелесообразной нагрузки на вашу систему, мы рекомендуем спользовать другое программное обеспечение для тестирования стабильности на X299. В качестве быстрой проверки производительности вашего процессора можно использовать Cinebench R15, независимо от того разогнана ваша система или нет.

Однако бенчмарк Cinebench R15 является достаточно коротким по времени для нормального тестирования стабильности, поэтому рекомендуется использовать тест в режиме повтора в течение нескольких часов. Мы советуем протестировать жидкостную систему охлаждения совместно с Cinebench и, если вы обнаружите приемлемые температуры при оптимальном разгоне, вы можете попробовать другое ПО, например, OCCT или Passmark, что будет более приближено к реальным условиям тестирования стабильности.

Не нужно использовать Prime95, Linx или любой другой бенчмарк, основанный на prime, поскольку вы просто будете излишне загружать ваше железо, нагрузка на которое не будет соответствовать реальным ситуациям.

Перед тем как начать тестирование, вот несколько советов по настройке BIOS для оверклокинга

Снимите ограничения на питание, поднимите напряжение VCCin до, как минимум, 1.75В, найдите минимальное значение параметра CPU vcore, при котором система не теряет стабильность. Это понизит температуру. При успешном изменении параметров выше, поднимите множитель на один пункт выше. Таким образом, если при множителе 43x система ведет себя стабильно и вас устраивают максимальные температуры после стресс-теста (рекомендуется не превышать 90°C), вы можете изменить множитель с 43x до 44x, чтобы добиться частоты 4400 МГц.

Источник: http://e-labaz.ru/fazy-pitaniya-protsessora-na-materinskoy-plate/

Сколько фаз питания нужно для разгона процессора?

16.04.2019, 13:42   · :15

На страницах, посвященных продуктам материнских плат и пользователям онлайн-форумов, часто упоминается VRM материнской платы и количество фаз питания. Будучи технической темой, VRM — не простая тема для обсуждения. Итак, сегодня рассмотрим концепцию VRM и фразы питания как можно проще и понятнее, чтобы можно было легко понять, о чем рассказывает страница продукта материнской платы (и когда это важно).