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[游戏] 【知识普及】不要迷信相数----CPU多相供电解析~~~~~└(^o^)┘

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发表于 2010-11-24 13:29:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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前言 对于主板来说,哪个身分最能影响CPU超频成就?相信我们随意找一个硬件玩家,他十有八九城市回覆:供电!没错,主板供电是CPU不变运转的基本,更是超频CPU的基本,事实?下场能量老是守恒的。没有好的供电,无论CPU系统体例再好,无论BIOS与散热做得再好,那也是巧妇难为无米之炊。 尽管CPU供电是重中之重,然而不得不认可隔行如隔山,再加上人们的侍旧双神老是有限的,有相当多的用户们并不体味它事实是怎么回事。所有人都在喊着多相供电好,然而事实好在哪?真的是越多越好么? 在本文中,不才将**华硕和技嘉的顶级主板供电,以及微星的怪异供电,对CPU多相供电进行解析,相信能令列位对CPU多相供电有更深的熟悉。

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发表于 2010-11-24 13:34:24 | 显示全部楼层
正文 单相供电 生平二,二生三,三生万物。若想体味多相供电,则首先需要弄清嚣张单相供电。典型的单相开关供电电路凡是由PWM芯片、电感(L)、电容(C)、一对场效应管(MOSFET)以及节制MOSFET开关的驱动芯片(Driver IC)组成。不少伴侣仅仅热衷于看看电容是否固态,电感是否封锁,而事实上我们需要体味的工具还有良多。 整个电路的工作流程年夜致如斯:PWM芯片发出一组电波旌旗灯号,驱动芯片收到旌旗灯号后将其发送给上桥MOSFET,同时将反转旌旗灯号发送给下桥MOSFET。首先电畅经由过程上桥MOSFET流入,操作电感和电容的储能能力,将电能集聚在电感中;然后封锁上桥MOSFET,打开下桥的MOSFET,电感和电容起头释放能量,持续给用电器供电;最后又封锁下桥MOSFET,再打开上桥让电流进入,如斯轮回。这也是开关供电的名称由来。电容器和电感还同时承担滤波职责。此外,还会有一个传感器向PWM芯片回馈信息,在经由过程斗劲器进行对比,以即时调整PWM的旌旗灯号脉宽,年夜而调整上下桥MOSFET各自的开关时刻,年夜而不变电压,调整电流,顺应分歧的功率负载需求。 这个工作过程近似于上图中所示,先开启小水管让水流入水池存储起来,然后打开洪流管进行使用。这样的体例可以更好的顺应用电器功率的转变,提高电能转换效率。 基于单相供电的根基事理,我们可以得出如下结论:MOSFET的电流承载能力越高越好,电感和电容的滤波、储能能力越高越好,所有元件的内阻越低越好。

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发表于 2010-11-24 13:42:25 | 显示全部楼层
多相供电 基于等价交流原则,跟着我们的CPU运算能力越来越强,其所需要的电能也越来越多,供电电路就要承担越来越年夜的电流量。慢慢的,我们的电子元件已经难以承受那数十安培甚至更多的电流,此时多相供电就成为了需要。 多个单相供电回路并在一路,就组成了多相供电。多相与多路的概念是分歧的。相,即相位,PWM旌旗灯号波的相位。多相供电并非是将元件纯挚的并联起来,而是在并联的基本上,还将其工作侍旧嘶织开来。上图中为4相PWM输出旌旗灯号的状况。我们可以看到每一相的方波旌旗灯号都是交织开来的,换句话说没有任何两相会同时工作。 于是就呈现膳缦沔图中的气象,每相供电轮流输入能量以供CPU使用。这样每相的元件在保证总功率足够的情形下,还拥有了必然的“歇息”时刻。换句话说就是多小我配合完成一份工作,各自的承担自然就轻多了。然而会有伴侣提出,如不美观不使用多相供电,而只是并联多路不也一样的效不美观么?确实,单就供电量来说,一个洪流管和三个小水管是一样的,但多相还有此吐矣闽利益。 因为PWM旌旗灯号存在相位差,也使得每相供电的最终电压输出波形也存在着近似的相位差,这就使得最终的输出波形得以受益(如上图所示),获得更滑腻的波形。年夜这个角度来讲,供电相数越多则凡是越好,但只限同PWM频率下对比。不外这并不是绝对的,因为最终还有滤波环节,最终波形并不仅仅由此抉择。

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发表于 2010-11-24 13:48:25 | 显示全部楼层
那么,我们要若何判定一款主板事实是几相供电呢?凡是所讲的简单体例是数电感数目,因为绝年夜年夜都主板每相均只有一个电感。也有说法斗劲切确的体例是看MOSFET驱动芯片的数目,无论每相若干好多个MOSFET或者若干好多个电感、电容,驱动芯片的数目是必然的。事实上,按照膳缦沔所讲的供电事理,我们可以知道,最尺度的相数应该来自于PWM芯片供给若干好多相PWM旌旗灯号。不外就现实效不美观来讲,其实还有更多的细节,甚至说太强的供电反而在现实中可能并非最佳,列位接着往下看。 技嘉虚拟12相供电 “虚拟12相供电”是技嘉高端主板产物一向采用的设计方案,12个整洁枚举的铁素体电感相当豪华。不外此设计也受到了诸多质疑,认为其并非真12相供电。那么,秘闻事实是若何呢? 以不才的不雅概念,它不是12相供电,同时又是12相供电。说它不是12相供电,是因为技嘉所用的Intersil ISL6327 PWM芯片是一款尺度的6相供电芯片;说它是12相供电,则是因为技嘉此设计确实根基达到了12相的供电效不美观。 此12相供电是搭配双倍的MOSFET和电感获得。简单说就是一个驱动芯片带动两对 MOSFET,是以每相邻两相城市同时工作,只会发生6组交替,而不是12组。元件的数目加倍完美分管了负载,也供给了媲美12相的供电能力。但输出波形的滑腻度自然模拟仍是是6相供电水平。不外据说采用此设计的技嘉主板,其PWM频率亦比其6相主板高一倍,这令6相的输出波形滑腻度亦根基接近12相。不美观真如斯,那年夜现实使用的意义上来讲,我们可以认为它等效于真实的12相供电。 供电相数众多当然是好事,这在高负载的情形下有着较好的电源效率。然而在低负载的情形下,饶暌怪是供电相数少则效率更高。同时,在这之中还有各类分歧水平的负载转变,这就使得固定的供电相数设计会华侈不少能源。有一点必需注重,这个高负载和低负载是一个绝对功率数值,而不是指某一款CPU的满载或闲置。换句话说,一款低功耗的CPU即使满载,在供电能力过强的主板上依然可算为低负载,负载凹凸要以总供电能力和CPU的功耗对角力计较得出,有时辰主板供电能力太强反而不美。 这就造成了一个问题,那就是CPU的功耗种类繁多,每款型号的CPU功耗均不不异。若主板供风扇计太弱,则碰着高功耗的CPU就很难拥有好的电源效率;反之,若主板供风扇计太强,CPU功耗并没有那么磕张时,电源效率也会较差。可以举个例子,每相供电年夜约供给30A电流,而事实上效率最高的状况凡是是在15-20A之间,高于或低于这个区间,电源效率城市下降。基于这些原因,Intel VRM11.1尺度特插手了动态相数变换的能力。 技嘉在其主板产物Intersil ISL6327(6相)和Intersil ISL6334(4相) PWM芯片撑持VRM11.1供电尺度,可以按照负载而动态调整相数,这也是技嘉DES节能引擎的基本。这些PWM芯片可以在1-6相或1-4相之间自动切换(虚拟12相即每2相一档),因为档位较多,加上是基于硬件的自动变换,凡是可以顺应各类气象,连结较高的电源效率。

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发表于 2010-11-24 13:56:27 | 显示全部楼层
数字供电 尽管技嘉与华硕有着分歧的多相解决方案,不外它们还都属于传统的PWM供电体例。近些年一些主板产物采用了数字供电体例,这种体例至今仍令良多人云里雾里。我们必需摆正心态,年夜都情形下,人们一听数字XX就会感受要超出跨越一年夜块,这个数字供电自然也有其优势,但并没有人们心目中所想的那样磕张。 所谓的传统PWM供电其实也早包含了不少的数字化成分,而人们所说的“数字供电”则数字化水平更高一些。这种PWM芯片自己含较多电流/电压侦测与数字化节制的模组。它并不会采用一般的MOSFET,而是使用一种整合了驱动芯片和年夜电流节制元件的IC算作电源的转换(和微星所用的DrMOS分歧),经由过程MASTER PWM节制IC来做到切确的电源节制。这种设计的转换效率很是的好,而且开关频率年夜幅度晋升,是以并不需要年夜容量的电容器进行滤波工作,所以凡是采用小小的专制陶瓷电容即可。 那么这种设计有哪些利益呢?首先,此类元件的电流承载能力凡是较高,每相电路可以经由过程38-40A的年夜电流,传统设计年夜约为25-30A。其次,此设计因为拥有更强、更周全电流/电压侦测能力,是以可以获得更好的负载平衡,杂波也会更少。再者就是这种设计所占 PCB面积小的多,走线也相对简单,是以常会呈此刻PCB面积严重饶暌怪需要高品质供电的高端显卡上。最后,此种设计的矫捷度极高,基于Digital Control Bus可以肆意增添供电相数,不才认为这是数字供电得名的主要原因。 虽然数字供电有着诸多利益,但错误谬误也是存在的。现阶段数字供电的成本要比传统供电高良多,这是年夜都主板厂商不愿选择的首要原因。其次,高度集成的元件节约了面积,但也使得热量加倍集中,元件温度凡是较高,需要较好的散热辅助。单就超频来说,数字供电也并不能带来较着效不美观。所以,综合来看,现阶段它并不适合作为CPU的供电体例,是以技嘉缓和硕都没有采用数字供电。今朝在显卡供电上可以看到。不外跟着数字供电的成本慢慢降低,以及主板功能的逐渐增多使得PCB逐渐严重,主板数字供电应该最终会有所造诣。

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发表于 2010-11-24 14:01:27 | 显示全部楼层
微星DrMOS供电 DrMOS是整合式的电源IC,传统的每相供电的Driver还有上下桥MOSFET整合到了一块DrMOS芯片琅缦沔。所以体积小,可以节约空间,而且削减元件与PCB的毗连数,削减了干扰。同时开关震动降低,于是可以工作在更高的开关频率下。更主要的是由此可以提高每相转换效率,发烧量较低,但价钱斗劲贵。微星是为了节制成本才供电相数斗劲少,可是这样的话超频仍是不够。概略就这样。 今朝以建造成原本计脚缦憧相采用DrMos的供电出产成本是原有分布式设计的2.5倍。 填补一个单相供电示意图,巨匠可以看到上下桥MOSFET以及PWM芯片的浸仁诳位

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发表于 2010-11-24 14:05:28 | 显示全部楼层
此刻几家年夜厂在主板供电方面算是各有特色,华硕今朝新旗舰是用模拟+数字同化供电,技嘉仍是虚拟供电手艺,微星就是Dr.MOS手艺。 华硕技嘉的高端板的Layout和用料自不用多说; 高端板PCB层数年夜早期的10层变到今朝的6层,当然PCB层数变少了也不必然就会差(前提是因为设计水平晋升而削减层数); 技嘉的2oz铜手艺简直在温控方面有必然优势。 却是散热片做得越来越磕张,厂商也越来越注重配色这类倾向YY性的工具了,富士康的Bloodrage就是个很好的例子。 结语

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发表于 2010-11-24 14:11:28 | 显示全部楼层
YY的室女妹……

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