För hur lätt det är att bygga en dator uppskattar vi ofta inte den elektriska teknik som äger rum för att få det att hända. Till exempel, hur hanterar moderkortet hur din CPU får ström? Genom en spänningsregulatormodul (VRM). Men vad är en VRM och hur påverkar den din CPU-prestanda? Här svarar vi på dessa frågor.
Vad är en VRM?
Ditt moderkorts VRM är en viktig men underskattad serie av elektroniska komponenter som säkerställer att din CPU eller GPU får ren ström vid en jämn spänning.
En dålig VRM kan leda till försämrad prestanda och begränsa processorns förmåga att fungera under belastning. Det kan till och med leda till oväntade avstängningar, särskilt vid överklockning.
Hur fungerar en VRM?
En VRM: s första uppgift är att konvertera 12-voltsströmmen från din dators strömförsörjning till en användbar spänning. För processorer är detta vanligtvis mellan 1,1V och 1,3V. Den känsliga elektroniken inuti kan lätt kortslutas av för många volt. Precision är också avgörande när du driver en processor och den nödvändiga spänningen måste levereras så exakt som möjligt. Därför är VRM: er mer komplexa än en enkel tråd. Men i själva verket är de i grunden en buck-omvandlare, som precis sänker spänningen till lämpliga nivåer.
VRM använder tre komponenter för att göra sitt jobb: MOSFETs, induktorer (även kallade chokes) och kondensatorer. Det finns också en integrerad krets (IC) för att styra allt, ibland kallat en PWM-styrenhet. En förenklad schematisk bild av en enfas VRM finns nedan.
En mer detaljerad diskussion om varje komponents funktion finns på WikiChip’s VRM-sida.
Flerfasiga VRM: er
Moderna datorer kräver mer än en enfas VRM. Moderna kraftsystem använder en flerfasig VRM. Flera faser sprider kraftbelastningen över ett bredare fysiskt område, vilket minskar värmeproduktionen och belastningen på komponenter samt ger andra elektriska förbättringar relaterade till effektivitet och kostnader per del.
Varje fas i en modern flerfasig VRM levererar en bråkdel av den erforderliga effekten, varv för att ge CPU till ström. Taget individuellt ger varje fas ett kort ögonblick av kraft, visualiserad som en fyrkantig våg.
Varje fas utbrott av kraft är förskjuten från det sista, så att medan endast en fas körs åt gången ändras aldrig den totala mängden kraft. Detta ger i sin tur en smidig, pålitlig strömkälla – den ”rena” kraften som krävs för att en CPU ska fungera optimalt. Du kan se ett förenklat system i drift nedan.
VRM-fasnummerering och sanning i reklam
VRM-apparater säljs vanligtvis som något som ”8 + 3” eller ”6 + 2.” Siffran före pluset anger antalet faser som ägnas åt rengöringskraft för CPU: n. Siffran efter plus indikerar VRM-faserna kvar för att driva andra moderkortkomponenter som RAM.
När det första numret är större än 8, till exempel ”12 + 1”, ”18 + 1” eller ännu högre, använder tillverkaren ofta en enhet som kallas en fördubbling. En fördubblare tillåter dem att multiplicera nyttan med de befintliga faserna utan att bygga ytterligare faser i tavlan. Även om detta inte är lika effektivt som helt separerade faser, tillåter det vissa elektriska förbättringar till en lägre kostnad. Och eftersom det gör det möjligt för tillverkare att höja ett köparvänt nummer till liten kostnad för sig själva, utnyttjar de ofta.
Hur förbättrar en VRM prestanda?
Målet med en VRM är tillhandahållandet av ren och pålitlig kraft. Ändå kan även en grundläggande VRM leverera tillräcklig prestanda för att upprätthålla en mellanklass-CPU vid lagerhastigheter. När du överklockar eller skjuter komponentgränser blir kvaliteten på VRM viktigare.
Överklockare bör söka efter en VRM tillverkad av pålitliga komponenter. Om komponenterna är billiga kan de inte leverera tillräcklig spänning under belastning, vilket kan orsaka överraskningar. De mest variabla komponenterna är kondensatorer och drosslar.
Leta efter läckagebeständiga kondensatorer. Dessa marknadsförs ofta under namn som ”japanska kondensatorer”, ”mörka kondensatorer” eller ”solida kondensatorer.” Höga överklockor kräver också bättre drosslar. Du kan hitta detta namngivet som super-ferrit chokes (SFC) eller ”Premium Alloy Chokes.” Leta också efter kylflänsar över några eller alla MOSFET: er – om möjligt.
Dessutom bör de som använder högre kraftfulla processorer, som Threadripper-processorer, se till att de får en VRM av god kvalitet på sina moderkort. Många tillverkare är förberedda för Threadripper i detta avseende, men med processorer som är sugriga är det mycket viktigt att se till att du kan få ren ström så ofta som möjligt.
Slutsats
Även med kunskap kan det vara svårt att handla efter en kapabel VRM. Kostnad är liten vägledning, och marknadsföringsmaterial kan, som nämnts, avsiktligt vilseledande. Detaljerad information om komponent- och artikelnummer avslöjas sällan för konsumenter. Det är bäst att göra din egen forskning innan du får en.
Om du gillade den här uppskriften på VRM och hur det kan påverka CPU-prestanda, se till att kolla in några av våra andra hårdvaruinnehåll, som vår guide om prioritering av uppgraderingar för din dator, eller våra skrivningar på vsync och skärmupplösning innan du köper din nästa övervaka.
Relaterad:
-
Så här jämför du din CPU med Cinebench
-
Hur man kyler ner en hög CPU-temperatur
-
CPU-kärnantal kontra klockhastighet – vilket är viktigare?