Đối với việc chế tạo máy tính dễ dàng như thế nào, chúng tôi thường không đánh giá cao kỹ thuật điện để biến điều đó thành hiện thực. Ví dụ, bo mạch chủ quản lý cách CPU của bạn lấy điện như thế nào? Thông qua Mô-đun điều chỉnh điện áp (VRM). Nhưng VRM là gì và nó ảnh hưởng đến hiệu suất CPU của bạn như thế nào? Sau đây chúng tôi trả lời những câu hỏi đó.
VRM là gì?
VRM trên bo mạch chủ của bạn là một loạt linh kiện điện tử quan trọng nhưng không được đánh giá cao nhằm đảm bảo CPU hoặc GPU của bạn nhận được nguồn điện sạch ở điện áp nhất quán.
VRM kém có thể dẫn đến giảm hiệu suất và hạn chế khả năng hoạt động của bộ xử lý khi tải. Nó thậm chí có thể dẫn đến tắt máy đột xuất, đặc biệt là khi ép xung.
VRM hoạt động như thế nào?
Công việc đầu tiên của VRM là chuyển đổi nguồn điện 12 volt từ nguồn điện máy tính của bạn thành điện áp có thể sử dụng được. Đối với bộ vi xử lý, giá trị này thường nằm trong khoảng từ 1,1V đến 1,3V. Các thiết bị điện tử mỏng manh bên trong có thể dễ dàng bị đoản mạch do quá nhiều vôn. Độ chính xác cũng rất quan trọng khi cấp nguồn cho bộ xử lý và điện áp yêu cầu phải được phân phối chính xác nhất có thể. Đó là lý do tại sao VRM phức tạp hơn một đoạn dây đơn giản. Nhưng về cơ bản, chúng là một bộ chuyển đổi buck, chính xác là giảm điện áp xuống các mức thích hợp.
VRM sử dụng ba thành phần để thực hiện công việc của nó:MOSFET, cuộn cảm (còn gọi là cuộn cảm) và tụ điện. Ngoài ra còn có một mạch tích hợp (IC) để điều khiển tất cả, đôi khi được gọi là bộ điều khiển PWM. Dưới đây là sơ đồ đơn giản của VRM một pha.
Bạn có thể tìm thấy thảo luận chi tiết hơn về chức năng của từng thành phần trên trang VRM của WikiChip.
VRM nhiều pha
Máy tính hiện đại yêu cầu nhiều hơn VRM một pha. Hệ thống điện hiện đại sử dụng VRM nhiều pha. Nhiều pha phân tán tải điện trên một khu vực vật lý rộng hơn, giảm sản sinh nhiệt và căng thẳng trên các bộ phận cũng như cung cấp các cải tiến điện khác liên quan đến hiệu quả và chi phí từng bộ phận.
Mỗi pha của VRM đa pha hiện đại cung cấp một phần công suất cần thiết, thay phiên nhau để cung cấp năng lượng cho CPU. Được chụp riêng lẻ, mỗi giai đoạn cung cấp một khoảnh khắc ngắn ngủi về sức mạnh, được hình dung như một làn sóng hình vuông.
Đợt công suất của mỗi pha được so sánh với lần cuối cùng, do đó, mặc dù chỉ một pha hoạt động tại một thời điểm, nhưng tổng lượng công suất không bao giờ thay đổi. Đến lượt nó, điều này tạo ra một nguồn điện mượt mà, đáng tin cậy - nguồn điện “sạch” cần thiết để CPU hoạt động tối ưu. Bạn có thể thấy một hệ thống đơn giản đang hoạt động bên dưới.
Đánh số giai đoạn VRM và sự thật trong quảng cáo
VRM thường được bán dưới dạng “8 + 3” hoặc “6 + 2”. Số trước dấu cộng cho biết số pha dành riêng để làm sạch điện cho CPU. Số sau dấu cộng cho biết các pha VRM còn lại để cấp nguồn cho các thành phần khác của bo mạch chủ như RAM.
Khi số đầu tiên lớn hơn 8, chẳng hạn như “12 + 1”, “18 + 1” hoặc thậm chí cao hơn, nhà sản xuất thường sử dụng một thiết bị được gọi là bộ nghi ngờ. Bộ nghi ngờ cho phép họ nhân lên lợi ích của các giai đoạn hiện có mà không cần xây dựng các giai đoạn bổ sung vào bảng. Mặc dù điều này không hoàn toàn hiệu quả như các pha hoàn toàn tách biệt, nhưng nó cho phép thực hiện một số cải tiến về điện với chi phí thấp hơn. Và vì nó cho phép các nhà sản xuất nâng cao số lượng người mua với chi phí nhỏ cho chính họ, họ thường tận dụng lợi thế.
VRM cải thiện hiệu suất như thế nào?
Mục tiêu của VRM là cung cấp nguồn điện sạch và đáng tin cậy. Tuy nhiên, ngay cả một VRM cơ bản cũng có thể cung cấp đủ hiệu suất để duy trì một CPU tầm trung ở tốc độ cổ phiếu. Khi ép xung hoặc đẩy giới hạn thành phần, chất lượng của VRM trở nên quan trọng hơn.
Những người ép xung nên tìm kiếm một VRM được làm từ các thành phần đáng tin cậy. Nếu các thành phần của nó rẻ, chúng có thể không cung cấp đủ điện áp dưới tải, gây ra hiện tượng tắt máy bất ngờ. Các thành phần thay đổi nhiều nhất là tụ điện và cuộn cảm.
Tìm các tụ điện chống rò rỉ. Chúng thường được bán trên thị trường với những cái tên như “Tụ điện Nhật Bản”, “Tụ điện tối” hoặc “Tụ điện rắn”. Ép xung cao cũng sẽ yêu cầu cuộn cảm tốt hơn. Bạn có thể tìm thấy loại này được đặt tên là cuộn cảm siêu ferit (SFC) hoặc "Cuộn cảm hợp kim cao cấp". Ngoài ra, hãy tìm các bộ tản nhiệt trên một số hoặc tất cả các MOSFET - có vây, nếu có thể.
Ngoài ra, những người đang sử dụng các CPU có công suất cao hơn, như CPU Threadripper, nên đảm bảo rằng họ đang nhận được VRM chất lượng tốt trên bo mạch chủ của mình. Nhiều nhà sản xuất đã chuẩn bị cho Threadripper về mặt này, nhưng với những CPU ngốn điện, điều tối quan trọng là phải đảm bảo rằng bạn có thể nhận được nguồn điện sạch thường xuyên nhất có thể.
Kết luận
Ngay cả khi có kiến thức, rất khó để mua được một VRM có khả năng. Chi phí là ít hướng dẫn, và tài liệu tiếp thị, như đã đề cập, có thể cố ý gây hiểu lầm. Thông tin chi tiết về thành phần và số bộ phận hiếm khi được tiết lộ cho người tiêu dùng. Tốt nhất là bạn nên tự nghiên cứu trước khi có.
Nếu bạn thích bản ghi này trên VRM và cách nó có thể ảnh hưởng đến hiệu suất CPU, hãy nhớ xem một số nội dung phần cứng khác của chúng tôi, chẳng hạn như hướng dẫn của chúng tôi về cách ưu tiên nâng cấp cho PC của bạn hoặc các bản ghi của chúng tôi về vsync và độ phân giải màn hình trước khi bạn mua phần tiếp theo màn hình.