Замена vrm на материнской плате
Привет, дорогой читатель. Сегодня мы с тобой постараемся подготовиться к разгону нашего процессора. Как бы я ни пытался перейти к более профильной части, постоянно сталкиваюсь с тем, что нужно уточнить один пункт, затем другой, и в итоге получается целая новая статья.
Раздел 2. Информация для продвинутых пользователей
Итак, мы закончили с простыми объяснениями. Если у вас уже закипела голова, можете не продолжать читать, потому как далее пойдет физика, но, к счастью, с нашей инфографикой.
Приведем схему условной VRM для лучшего понимая дальнейшего текста:
PWM расшифровывается как Pulse-Width Modulation, что на русском обозначает Широтно-Импульсная Модуляция. PWM-контроллер или ШИМ-контроллер является координатором количества энергии, которая пройдет через фазы на процессор. Он управляет этим, изменяя ширину импульсов, которая зависит от количества энергии, требуемой процессору.
Тот самый даблер или квадрер. Но начнем мы не с них. Для начала разберемся в некоторых очень важных вещах:
- Цепь питания состоит из MOSFET-транзисторов и LC-фильтра. Большее количество цепей увеличивает силу тока, проходящую через VRM.
- Фаза питания находится непосредственно на ШИМ-контроллере. Из одной фазы питания на ШИМ-контроллере ток выходит в драйвер (или даблер, если таковой имеется). Количество фактических (без даблера) фаз влияет на уменьшение пульсаций. То есть больше фаз – меньше пульсаций. Неспроста, к слову, фазы питания так называют, потому что переключаются транзисторы не в одно время, а с небольшим сдвигом по фазе:
Для лучшего понимания вышесказанного вернемся к той самой инфографике в начале:
Даблер может увеличивать количество цепей питания вдвое, при этом используя только одну фазу. Квадрер же – вчетверо. Однако зачастую устанавливаются в материнских платах именно даблеры.
Дело в том, что ШИМ-контроллер ограничен количеством каналов управления и управляет таким же количеством фаз. Для обхода его и используют. Зачем это нужно? Для того, чтобы увеличить силу тока, проходящую через VRM, без использования лучшего контроллера. Отметим, что при увеличении максимальной пропускной способности силы тока и неизменном потреблении питания процессора уменьшатся и температуры MOSFET-транзисторов.
Рассмотрим сначала блок-схему VRM без даблера:
Переходим к простому даблеру. Он формирует импульсы со сдвигом по времени, уменьшая их частоту на выходе.
На схеме VRM он устанавливается между самим ШИМ-контроллером и драйвером.
В заключении покажем блок-схему VRM с даблером:
Драйвер управляет двумя MOSFET-транзисторами: согласует сигналы с низким напряжением, поступающие с ШИМ-контроллера или удвоителя, с необходимыми напряжениями. Драйвер также устраняет промежуток между переключением транзисторов из открытого состояния в закрытое.
Иногда происходит такое, что один транзистор не до конца закрывается, а другой уже открывается. В такой ситуации через них протекает сквозной ток 12 В, из-за чего транзисторы начинают сильно нагреваться. Это тоже устраняет драйвер, создавая задержки между сигналами управления транзисторами.
MOSFET расшифровывается как Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (полупроводниковый полевой транзистор на основе оксида металла). Это нечто иное, как обычный МОП-транзистор. Работа полевого транзистора кроется в том, что у него есть возможность управлять протекающим током с помощью электрического поля.
- Кремниевая подложка. Может быть двух типов: p и n. В подложках типа p преобладают положительно заряженные атомы в узлах кристаллической решетки кремния. В n-типовой подложке, наоборот, преобладают отрицательно заряженные атомы.
- Области полупроводника n+. Эти области обогащены свободными электронами, к ним подключаются электроды стока-истока.
- Диэлектрик. Он выполняется из оксида кремния SiO2. Целью его является изоляция электрода затвора от подложки из кремния. К поверхности диэлектрика подключается электрод затвора.
Сглаживающий фильтр включает в себя катушку индуктивности (L), которая подключается последовательно с нагрузкой, и конденсатор (C), который подключается параллельно.
Его предназначение кроется в преобразовании 12-вольтовых импульсов в постоянное низковольтное напряжение питания процессора.
Работа двух MOSFET-транзисторов и LC-фильтра
Работу двух транзисторов можно представить в двух тактах:
-
Открывается транзистор, заряжая катушку индуктивности.
Далее цикл повторяется на определенной частоте, зачастую в мегагерцах (миллион раз в секунду и более)
Далее импульсы сглаживаются LC-фильтром, образуя почти прямую на графике:
Почему не прямая? Дело в том, что идеальных LC-фильтров не бывает, всегда будут присутствовать небольшие пульсации.
После этих действий все фазы объединяются в одну, вследствие чего пульсации уменьшаются:
Гнать через софт или через BIOS?
Я неоднократно сталкивался с тем, что приложения, которые предлагают производители железок, вызывают совершенно неадекватное поведение устройств. Чего стоит хотя бы случай с официальной утилитой по прошивке BIOS от MSI, которая убивала одну плату за другой, но при этом лежала на их сайте в разделе софта весь цикл существования x79 платформы (спасибо админам англоязычного форума за их самодельную программу по прошивке BIOS - спасли мне плату). Поэтому я настоятельно рекомендую играться с разгоном процессора исключительно через настройки BIOS и не полагаться на сторонний софт.
Фух, вроде написал все, что хотел, перед тем как начать более предметный разговор .
Система питания (VRM). То, что упоминают разбирающиеся и не очень люди в контексте выбора комплектующих. В основном это видеокарты и материнские платы.
VRM - один из главных критериев при выборе материнской платы или видеокарты.
В этой статье я постараюсь простыми словами объяснить, что это такое, принцип работы и критерии выбора. Без сложных объяснений и кратко.
Есть 2 части - теоретическая и практическая. Если вам не интересна теория, можете скипнуть ее, но информация интересная в целом для общего развития, так шо можете и почитать :)
Если будут ошибки, которые найдут какие-то радиолюбители - извиняйте, я гуманитарий))))))))))))
Почему 12v - основное напряжение? Все просто - оно позволяет переносить достаточно большие токи при адекватной толщине (сечении) проводов питания на нормальные расстояния.
Эти 12v уже приходят на видеокарту или материнскую плату, и через систему питания, преобразовываются в необходимый чипам вольтаж, в непосредственной близости к самим кристаллам. С основным разобрались, теперь ближе к самим системам питания.
У VRM есть две задачи:
Снижение напряжения до нужного кристаллу
Подача стабильного, чистого напряжения без лишних пульсаций или скачков.
В основе системы питания у нас лежит импульсный преобразователь, который работает по следующему принципу:
Напряжение подается только некоторую часть времени, остальное время у нас есть 0 вольт.
Но, естественно, процессор не скажет спасибо, если подавать на него некоторую часть времени 12 вольт, некоторую часть времени - 0в. Поэтому в системе питания используется LC-фильтр, который ‘размывает’ частые включения и отключения.
КПД в случае с импульсным преобразователем не 100%, но достаточно высокое.
Импульсы же генерируются транзисторами (mosfet, мосфет, ключ), которые открываются (и, соответсвенно, подают напряжение) только на очень непродолжительное время. Управляет этим открытием драйвер, который в свою очередь управляется контроллером. Контроллер - небольшая микросхема, которая отслеживает питание и указывает драйверу, на какое время открывать затворы транзисторов.
upd: Забыл упомянуть в теории. Транзисторы боятся очень высоких температур. Точнее максимальные токи снижаются с ростом температур. Поэтому нельзя оперировать идеальными значениями из даташитов - на практике дело может быть немного другим. А еще LC фильтр для каждой фазы отдельный, хз почему я его сплошным нарисовал :dog_wtf:
Почему бы не сделать одну фазу?
Температуры. Транзисторы имеют свойство нагреваться при работе, и чем чаще они открываются, тем больше буде нагрев.
Сделать больше фаз питания. Тогда нам придется открывать транзистор на тот же промежуток времени, а реже. То есть все мосфеты открываются попеременно, при открытии одного, остальные остаются закрыты.
Вот как это должно выглядеть в теории:
Контроллер управляет драйверами со своим смещением.
Также сегодня очень часто встречаются драйвера-даблеры. Они берут сигнал от контроллера и либо разбивают его по фазе (что позволяет снизить пульсации. Работает оно простым образом - полученный шим сигнал чередованно отправляется в 2 выхода. Т.е. частота сигнала уменьшается в два раза, но в таком режиме даблер действительно делит одну фазу на две), либо включают их синхронно (что позволяет повысить ток, проходящий через VRM. Это удваивает цепи питания, но не фазы).
Проще говоря, если у нас есть 8 реальных фаз и 8 виртуальных, полученных из удвоителей, то на реальных фазах пульсации все равно будут меньше, чем на удвоителях, ведь частота фаз не будет менятся. С виртуальными фазами частота уменьшается вдвое.
Вывод по теории:
Есть несколько проблем импульсного преобразователя питания - пульсации и максимальная величина тока. Пульсации исправляются числом фаз питания и частотой. Увеличить величину тока можно количеством цепей питания и/или более хорошими транзисторными сборками.
А теперь одно ОЧЕНЬ важное уточнение. Нельзя смотреть на чистые циферки из даташитов. Нет, конечно, это довольно важный параметр, но далеко не решающий. Это только идеальные условия, которые у вас вряд ли будут.
Приведу пример: ASrock fatal1ty b450 gaming k4. 3 фазы системы питания, но 6 цепей. Изначально может показаться, что на такую плату нельзя ставить мощные процессоры, но на самом деле, благодаря использованию 6 цепей с хорошими транзисторами (SinoPower SM4337 & SM4336) и нормальным охлаждением, эта плата показывает себя всего немного хуже в плане температур при работе с Ryzen 2700x, чем более дорогая msi b450m tomahawk max (ON Semiconductor 4C029N, 4C024N).
Изначально смотрите не на количество фаз, а на реальные температуры во время работы с жористыми процессорами. Такие тесты можно найти либо в гугле, либо есть отличный канал Hardware Unboxed, который тестирует разные материнские платы. Естественно что количество фаз, линий питания, максимальные значения которые VRM может пропустить через себя - очень важные параметры, но вам, как конечному пользователю, это не сильно интересно. Также важно какое-никакое охлаждение системы питания, ибо на естественном отводе тепла, особенно без продуваемости в корпусе, далеко не заедешь. В идеале брать уже под среднебюджетные процессоры матери с охладом на ВРМ, учитывая что вы еще сможете апгрейднуться. К топовым процессорам безусловно нужна мать с хорошим охладом. И не забывайте ставить сзади сверху вертушку на выдув, она неплохо помогает отводить тепло от системы питания :)
Чтобы узнать количество фаз питания:
Узнайте какой контроллер используется (сколько максимум фаз поддерживает) -> узнайте какие используются драйверы и в каком режиме они работают (чистая фаза, даблер (синхронный или со смещением по фазе), квадрер (синхронный или со смещением по фазе)).
Считать фазы по количеству дросселей нельзя - это нам скажет о количестве линий питания, а не о количестве фаз. Иногда эти числа совпадают, иногда - нет.
Обычно в обзорах за конечного потребителя уже все посчитали, и можно наслаждаться готовыми данными.
Спасибо за прочтение.
Надеюсь, после этой статьи вы не будете больше брать дешевые материнские платы без охлаждения на мосфетах в паре с дорогими процессорами. Да, производитель заявляет поддержку i9 10900k даже на самых дешевых матерях, но система питания там на такое совсем не расчитана. В итоге взяв дешман мать + жористый процессоры вы не получите ничего, кроме огромных температур на мосфетах, троттлинга и по итогу выхода из строя вашей рабочей/игровой машины.
VRM — преобразователь электрический энергии высокого напряжения и высокой силы тока в энергию с низким напряжением и высокой силой тока. Но передать энергию в таком виде без потерь не так просто, и потому перед этим модулем стоят не совсем обычные задачи и критерии оценки тоже не совсем стандартные. Он существует лишь по одной причине, есть на материнке такие части, которым нужно много энергии, они являются довольно прожорливыми потребителями электричества, но вся загвоздка в том, что напряжение при этом должно быть довольно таки низким. Например центральный процессор(да и в основном)
Вот так поступает напряжение из БП. Нам же нужно уронить эти башни вниз/размазать, потому как и от 12 и от 0 вольт никакой пользы мы не получим.
Дял решения этой проблемы существует такое электротехническое решение, как LC фильтр.
При применении такой вот штуки мы получим ПРИМЕРНО что-то вот такое
Но одного LC фильтра мало, для корректной работы нужно подавать электричество быстрыми импульсами, для чего и служат мосфеты, так как мосфеты не могут управлять собой сами, им в этом помогает драйвер. Но драйвер не имеет обратной связи, и не может понять, в какое и на какое время открывать транзисторы, ведь нагрузка процессора постоянно меняется, потому главный во всей этой системе контроллер. Это как раз его задача.
Не будем долго останавливаться на этой схеме. Тем не менее в общих чертах это все работает как-то так. Тем более, что у меня нет достаточной компетенции на более доскональный разбор с физической точки зрения.
Основными критериями можно назвать максимальную силу тока и возможные пульсации, но проблема в том, что производители не указывают эти данные. Более того в одной и той же модели, но в разных партиях может быть разный VRM , производитель может заменить часть радиоэлементов в целях экономии, или напротив исправления собственных ошибок(если ранняя партия слишком часто выходила из строя). Потому нам и придется разобраться в данном вопросе глубже.
Почему максимальная сила тока так важна? Все просто, чем больше сила тока, тем больше греются мосфеты, чем больше греются мосфеты, тем хуже они проводят ток, чем хуже они проводят ток, тем больше они греются. Вот такой вот, если обобщить не вникать замкнутый порочный круг. На работе процессора это сказывается самым прямым образом и может вылиться как в банальные синие экраны, помехи, так и вообще в смерть какой-либо части ПК.
Пульсации тоже могут быть причиной помех.
Прежде чем начать
Предлагаю вам небольшой лайфхак: на момент покупки вами любого процессора в сети будет уже огромное количество обзоров с результатами разгона и настройками, которые можно попробовать использовать как отправную точку. Кроме того, как бы я не отговаривал вас использовать авторазгон в предыдущей статье , он может оказаться полезен именно для определения некоторых отправных характеристик. Допустим: авторазгоном наш процессор Х гонится до 5 Ггц при 1.3 вольта. Это отправная точка для того, чтобы (а) попробовать понизить напряжение при сохранении частоты или (б) повысить частоту при сохранении напряжения.
Разгон по шине, пожалуй, самый интересный и при том самый дурной вид разгона, которым можно себя развлечь. Шина связывает все части системы между собой, задавая им определенные параметры работы, поэтому при изменении настроек шины, с большой долей вероятности, у вас начнут отваливаться каналы памяти, контроллеры usb, ethernet и неизвестно что еще. Это я к чему? На первых порах никогда не трогайте шину! В далеком прошлом разгон шины был одним из основополагающих факторов разгона, сейчас же он скорее создает больше проблем, если вы, конечно, не хотите подбирать кучу неизвестных параметров для всей вашей периферии в отдельности. Поэтому в своих размышлениях я руководствуюсь тем, что шина у нас у всех работает на 100 Мгц.
Плата Gigabyte B450 Aorus Elite унаследовала подсистему питания от своей старшей сестры на X470 и, на мой взгляд, представляется одной из самых интересных плат на B чипсете.
Плата Gigabyte B450 Aorus Elite унаследовала подсистему питания от своей старшей сестры на X470 и, на мой взгляд, представляется одной из самых интересных плат на B чипсете.
Что нам потребуется?
Для разгона процессора от Intel нам потребуется процессор с разблокированным множителем (индекс k) и материнская плата на чипсете Z. Красный же производитель куда более лоялен к своим фанатам и потребует наличия процессора Ryzen и материнской платы на B350 и выше. Не будем говорить о процессорах старых поколений и тех, которые изначально не были задуманы для разгона от слова совсем. Говоря об AMD, отдельно нужно отметить, что придется внимательно подбирать материнскую плату с нормальной подсистемой питания процессора. Платы на Z чипсетах обычно по умолчанию оснащены компонентами с учетом разгона, поэтому можно брать практически любую.
Что такое регуляторы питания процессора (VRM)? Это несколько модулей, которые обеспечивают преобразование 12V от блока питания в куда меньшее напряжение, которое требуется процессору. Зачастую располагаются либо слева от, либо над сокетом процессора и могут быть накрыты радиатором охлаждения.
Универсального рецепта по количеству фаз нет, и правило "больше - лучше" тоже не работает. Все зависит от качества компонентов. Если на плате меньше 4 фаз питания - это не лучший вариант под разгон. Если на плате нет радиатора на фазах питания - эта плата также не для разгона. 6 фаз, подключенные напрямую к контроллеру лучше, чем 12, подключенные к контроллеру на 6 фаз через удвоители.
Платы с огромным количеством фаз зачастую маркетинговый ход, так как на рынке крайне мало контроллеров, которые могут управлять большим количеством фаз, и стоимость на них достигает огромных высот. Скорее всего вы получите плату, у которой после контроллера установлены удвоители, которые разветвляют сигнал, предназначенный для одной фазы, и отправляют его на две.
Такая система имеет место быть, но только самые дорогие платы оснащаются компонентами, которые позволяют связать фазы, удвоители и контроллер, получив "умную" схему, которая будет уравновешивать нагрузку между фазами. В обычной же плате сигнал контроллера уходит "в пустоту" и распределяется между удвоителями и фазами без обратной связи о загрузке этих самых фаз.
Несмотря на то, что на данной плате при беглом осмотре можно насчитать 10 фаз питания, на самом деле их 4 через удвоители +2 . Х помечен котроллер. Вопрос о том, насколько фазы после удвоителей умные, оставим за рамками. Скажу лишь, что контроллер поддерживает 10 фаз и мне не совсем понятно, зачем было подключать их через удвоители.
Несмотря на то, что на данной плате при беглом осмотре можно насчитать 10 фаз питания, на самом деле их 4 через удвоители +2 . Х помечен котроллер. Вопрос о том, насколько фазы после удвоителей умные, оставим за рамками. Скажу лишь, что контроллер поддерживает 10 фаз и мне не совсем понятно, зачем было подключать их через удвоители.
Рассказываю все это к тому, чтобы перед покупкой "оверклокерского" железа, вы внимательно посмотрели на него обзоры, почитали про устройство системы питания и подумали, стоит ли вкладывать деньги в ту плату, которую хотели купить.
А что же такое фазы питания?
Это цепи питания, на которых импульсы открытия немного смещены друг относительно друга. Зачем это нужно? Дабы сгладить пульсации, иными словами размазать их по временной шкале. Это важно для более стабильной работы, особенно в режиме больших нагрузок на VRM. Но цепи и фазы не одно и тоже, фаз может быть и меньше, чем цепей питания.
То есть фазы — это некое скорее виртуальное понятие. Оно определяется контроллером, а не количество мосфетов и дросселей. Но обычно количество фаз кратно или равно количеству цепей питания. То есть фаз может быть например в два раза меньше, чем цепей, но не может быть так, что фаз 3, а цепей 4, но может быть так, что цепей 4, а фазы две.
Впрочем с недавних пор, часть этой функции контроллера могут брать на себя драйвера. И разделять одну фазу с контроллера на две фазы. Такие драйвера называются даблерами, а такие фазы раздвоенными.
Еще хотелось бы отметить, что не все фазы питания питают только непосредственно процессор, например из шести фаз питания VRM, две могут быть пущены на работу с графическим ядром процессора (и всем плевать, что у вас его вообще может не быть). Таким образом на такой материнской плате в работе без графического ядра будут только 4.
Краткая выжимка
Из всех доступных нам вводных при покупке платы, по сути действительно опираться мы можем только на число фаз и охлаждение мосфетов. И теория теорией, но все же чем число фаз больше, тем лучше. Чем транзисторов на фотке больше, тем тоже лучше. Если у вас есть возможность разглядеть мосфеты лично, то можно еще посмотреть пропускную способность по току. Это конечно не оградит вас от покупки платы с плохим питальником, но снизит вероятность такой ситуации. Что же касаемо охлаждения, оно всегда является хорошим признаком, но опираться только на наличие радиатора нельзя.
На Китайской материнской плате HUANAHZHI X79 выявлен серьезный производственный дефект (брак) системы охлаждения зоны VRM. Который вызывает перегрев MOSFET-ов, и выход их из строя. Привожу пример устранения этого дефекта. Или почему не стоит покупать материнские платы HUANAHZHI X79.
Попала ко мне материнская плата HUANAHZHI X79
реклама
со следующим проявлением неисправности: при включении компьютера блок питания уходит в защиту. При проверке материнской платы, путем прозвонки цепей питания на предмет короткого замыкания (далее КЗ), было выявлено КЗ на корпус по цепи питания процессора +12 В. В результате дальнейшего поиска были обнаружены два пробитых MOSFET-а (верхний и нижний), в одной из фаз питания. В общем-то неисправность банальная, рядовая. И речь в статье пойдет не о ней, а о причине ее возникновения. И здесь есть, что об этом рассказать. То, что перегрев и выход из строя MOSFET-ов произошел из-за серьезного конструктивного просчета «изобретателей» этой материнской платы. В результате чего эта материнская плата, и я уверен, что и многие другие, как минимум, все платы этой партии, были произведены с этим производственным дефектом (браком).
У меня вообще сложилось впечатление, что наши друзья из поднебесной, комплектующие таких известных брендов, как ASUS, GIGABYTE, и так далее, делают руками. А свои родные бренды, такие как ALZENIT, MACHINIST, KLLISRE, NUANANZHI, чтобы они отличались от вышеперечисленных, делают ногами, да еще и кривыми. И потому возникают с ними всякие «кривоногие» проблемы, то один слот оперативной памяти не работает, то четыре планки памяти отказываются работать, а три работает, то половина портов USB не работает, то периферия вся периодически отваливается, список этих «косяков» можно продолжать до бесконечности. Но вернемся к нашей проблеме.
И так, после обнаружения двух пробитых MOSFET-ов в четвертой фазе питания процессора, они были заменены на условно новые (с платы донора). Нет, не с такой же платы, где дефектное охлаждение VRM, а с другой. Вместе с ними поменял и драйвер, даже не выясняя, исправный ли был старый, или нет. С некоторых пор взял это за правило, и так делаю всегда. Так, как были случаи, что после замены MOSFET-ов, оставив старый драйвер, эта же неисправность через некоторое время появлялось. Это, например, может произойти, когда неисправность драйвера проявляется, лишь спустя время, при его прогреве, и он может одновременно открыть оба MOSFET-а (верхний и нижний), и через них потечет, ничем не ограниченный ток, который и выведет их из строя.
реклама
Теперь о самом интересном. Перед установкой радиатора на его штатное место, после замены вышеперечисленных элементов, я обратил внимание на следы отпечатков, оставленных элементами VRM на термопрокладке радиатора. И я к своему удивлению не обнаружил отпечатков MOSFET-ов, расположенных в дальнем ряду от процессора (в том ряду, где MOSFET-ы установлены поочередно с драйверами), на термопрокладке. От слова, совсем. Имелись только глубокие отпечатки от драйверов.
Красными стрелками указал, где должны были быть отпечатки MOSFET-ов.
реклама
Красными стрелками указал MOSFET-ы, которые не отпечатались на термопрокладке.
Что бы это могло означать? Да, это и значит, что MOSFET-ы в этом ряду вообще не прилегали к термопрокладке, соответственно не отдавали тепло, перегревались, и как результат этого издевательства, выход из строя MOSFET-а, находящегося в середине этого ряда. Где температурный режим самый тяжелый. Ну, а после того, как в этой фазе при пробитом одном MOSFET-е открылся другой, ток через них ничем не был ограничен, и пробился второй MOSFET.
Не прилегание MOSFET-ов к термопрокладке произошло из-за разной высоты установленных в этом ряду MOSFET-ов и драйверов, при замере, разница в высоте составила 0,6 мм., и установленная термопрокладка не смогла скомпенсировать эту разницу.
реклама
Как можно устранить эту проблему. Применить более толстую прокладку, например 1,5 мм., тогда она сможет «отыграть» высоту драйверов, и прижаться к MOSFET-ам. Но тут палка о двух концах, чем тоще термопрокладка, тем хуже будет отводиться тепло, в данном варианте, нужно будет применить термопрокладку с как можно большей теплопроводностью.
Как сделал я. Я нарезал термопрокладку толщиной 1 мм. по размеру MOSFET-ов, и положил нарезанные кусочки на все MOSFET-ы.
На драйвера термопрокладки не устанавливал. В принципе, по моему мнению, можно было к драйверам никаких дополнительных мер по отводу тепла не применять, они сильно не греются. Но все же, поскольку они будут в упор упираться в радиатор, я решил нанести на них термопасту, хуже не будет. После этого установил радиатор на свое штатное место, и ремонт материнской платы на этом закончил.
Как вывод из всего этого, я бы не рекомендовал покупать материнские платы HUANAHZHI X79, несмотря на привлекательные цены. Хочешь купить себе много проблем, которые потом будешь устранять, и получится ли это вообще, купи материнские платы ALZENIT, MACHINIST, KLLISRE, NUANANZHI, и им подобные. В этих материнских платах половина деталей установлена бывших в употреблении, со старой списанной компьютерной техники. И неизвестно какой еще у таких деталей остался ресурс, и в какое ближайшее время они будут выходить из строя, да и делают эти материнские платы видимо ногами.
Надеюсь, моя статья была для вас полезной. Сталкивались ли вы с проблемами таких материнских плат? Пишите в комментариях.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен или telegram-канал @overclockers_news - это удобные способы следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
В этой статье вы узнаете все про VRM материнских плат ваших компьютеров. Она будет разделена на два раздела: для новичков в компьютерном железе и для продвинутых пользователей. В первом мы рассмотрим все основные пункты и примерно подскажем, сколько нужно фаз материнской плате. А во втором уже подробно рассмотрим саму работу VRM.
Содержание статьи:
Охлаждение
Как можно говорить о разгоне, не затронув тему охлаждения. В вопросах разгона у нас есть два основных врага: высокие напряжение и температура. И если первого избежать прсто, внимательно вбивая значения в соответствующие графы настроек, то со вторым придется бороться все время. Не буду писать банальщину, которую вы уже неоднократно читали. Скажу только лишь, что мне кажется, что закрытые системы водяного охлаждения совершенно не оправдывают своих денег: раньше они текли, сейчас на них умирают помпы и вентиляторы, так что лучше купить хорошую воздушную башню, если не планируется экстремальный разгон.
Источники
При написании этой статьи я опирался на следующие источники:
Бесценный личный опыт(ссылка отсутствует)
Раздел 1. Для новичков
Немного про VRM
VRM – модуль регулирования напряжения, в составе которого находятся MOSFET-транзисторы, дроссели, конденсаторы, драйверы и контроллер. Основной задачей модуля является обеспечение питания процессора и контроллера памяти. Простыми словами, VRM просто понижает 12-вольтовое напряжение, идущее от блока питания, на значение, которое необходимо процессору (например, 1.35 В).
Существует мнение, что чем больше MOSFET-транзисторов (далее – цепей питания), тем лучше. Но так происходит не всегда. Дело в том, что зачастую VRM делится на две части: CPU и остальные части материнской платы, такие как контроллер памяти и т.д. Из-за этого конфигурации могут быть различными.
Чем больше расположено цепей питания в зоне CPU, тем лучше. Если у вас на материнской плате, допустим, расположено 6+2, то это будет лучше, чем 4+4 при разгоне процессора. Также учтите, что первое число – количество цепей CPU, а второе – количество цепей остальных элементов.
Дело в том, что зона VRM при том же разгоне процессора начинает греться. Вспомним курс школьной физики и приведем небольшой пример, почему все же первое число в конфигурации VRM должно быть больше, чем второе.
У вас есть условный процессор, который вы решили разогнать. Когда вы повышаете его частоту, вам также надо увеличить напряжение для стабильности. При повышении напряжения соответственно растет и сила тока, вспомните формулу I=U/R. Когда растет сила тока, повышается и нагрузка на фазы питания, из-за чего они и начинают перегреваться. Больше фаз питания – меньше нагрев, из-за распределения между ними: сила тока на один MOSFET-транзистор уменьшается.
Количество цепей питания на другие элементы материнской платы в целом вообще не важны, так как их всегда хватает для рядового пользователя (даже при разгоне той же оперативной памяти), из-за этого большинство отдают предпочтение именно первому числу в конфигурации 6+2.
Производители материнских плат зачастую устанавливают «удвоители» фаз питания (рассматривается подробнее во втором разделе). Они попросту виртуальные, а делается это для увеличения пропускаемой силы тока через MOSFET, из-за чего снижается нагрев. Узнать фактическое количество фаз питания на материнской плате можно несколькими способами:
- посмотрев обзоры на материнскую плату, в которых они могут быть указаны
- поискав на соответствующих форумах
- прочитав datasheet (техническую документацию) определенного драйвера в вашей материнской плате, далее сопоставив количество фаз, указываемых производителем, и поддерживаемых драйвером.
Также желательно выбирать материнские платы с охлаждением на цепях питания во избежание перегрева.
Сколько цепей питания надо?
Однозначно ответить на вопрос, на какую материнскую плату обращать внимание, мы не сможем, однако попробуем ответить на вопрос о количестве фаз. Мы подготовили таблицу. Рекомендуется не нагружать отдельную цепь током более 30 А, из этого выходит следующее:
Количество цепей (без даблера) | Максимальная сила тока | Выходящая мощность Imax×U |
---|---|---|
3 | 90 А | 117 Вт |
4 | 120 А | 156 Вт |
6 | 180 А | 234 Вт |
8 | 240 А | 312 Вт |
Примечание:
при напряжении на процессор 1.3 В
Стоит все же отметить, что данная информация носит рекомендательный характер. Невозможно точно сказать без проверки по техническим документам, на какую силу тока можно нагружать MOSFET-транзисторы на конкретно вашей материнской плате.
Что нам потребуется?
Для разгона процессора от Intel нам потребуется процессор с разблокированным множителем (индекс k) и материнская плата на чипсете Z. Красный же производитель куда более лоялен к своим фанатам и потребует наличия процессора Ryzen и материнской платы на B350 и выше. Не будем говорить о процессорах старых поколений и тех, которые изначально не были задуманы для разгона от слова совсем. Говоря об AMD, отдельно нужно отметить, что придется внимательно подбирать материнскую плату с нормальной подсистемой питания процессора. Платы на Z чипсетах обычно по умолчанию оснащены компонентами с учетом разгона, поэтому можно брать практически любую.
Что такое регуляторы питания процессора (VRM)? Это несколько модулей, которые обеспечивают преобразование 12V от блока питания в куда меньшее напряжение, которое требуется процессору. Зачастую располагаются либо слева от, либо над сокетом процессора и могут быть накрыты радиатором охлаждения.
Универсального рецепта по количеству фаз нет, и правило "больше - лучше" тоже не работает. Все зависит от качества компонентов. Если на плате меньше 4 фаз питания - это не лучший вариант под разгон. Если на плате нет радиатора на фазах питания - эта плата также не для разгона. 6 фаз, подключенные напрямую к контроллеру лучше, чем 12, подключенные к контроллеру на 6 фаз через удвоители.
Платы с огромным количеством фаз зачастую маркетинговый ход, так как на рынке крайне мало контроллеров, которые могут управлять большим количеством фаз, и стоимость на них достигает огромных высот. Скорее всего вы получите плату, у которой после контроллера установлены удвоители, которые разветвляют сигнал, предназначенный для одной фазы, и отправляют его на две.
Такая система имеет место быть, но только самые дорогие платы оснащаются компонентами, которые позволяют связать фазы, удвоители и контроллер, получив "умную" схему, которая будет уравновешивать нагрузку между фазами. В обычной же плате сигнал контроллера уходит "в пустоту" и распределяется между удвоителями и фазами без обратной связи о загрузке этих самых фаз.
Несмотря на то, что на данной плате при беглом осмотре можно насчитать 10 фаз питания, на самом деле их 4 через удвоители +2 . Х помечен котроллер. Вопрос о том, насколько фазы после удвоителей умные, оставим за рамками. Скажу лишь, что контроллер поддерживает 10 фаз и мне не совсем понятно, зачем было подключать их через удвоители.
Несмотря на то, что на данной плате при беглом осмотре можно насчитать 10 фаз питания, на самом деле их 4 через удвоители +2 . Х помечен котроллер. Вопрос о том, насколько фазы после удвоителей умные, оставим за рамками. Скажу лишь, что контроллер поддерживает 10 фаз и мне не совсем понятно, зачем было подключать их через удвоители.
Рассказываю все это к тому, чтобы перед покупкой "оверклокерского" железа, вы внимательно посмотрели на него обзоры, почитали про устройство системы питания и подумали, стоит ли вкладывать деньги в ту плату, которую хотели купить.
Теперь поговорим о цепях питания, фазах питания и их количестве
Вот этот кусок вышепоказанной схемы является одной из цепей питания
Вот для большего понимания вариант с двумя цепями питания. Зачем вообще нужной более одной цепи питания? Прикол в том, что одна цепь питания может быть рассчитана на определенный ток. То есть допустим, у производителя есть задача обеспечить возможность пропускания тока до 160 ампер. И у него есть как минимум два пути, поставить две цепи питания по 80 ампер. Или поставить 4 цепи питания по 40 ампер. Вот, это просто пример, но суть, я думаю вы уловили.
Вывод тут простой:
Не зная пропускную способность отдельно взятого мосфета вы не сможете понять, сколько через себя безопасно способен пропустить весь VRM модуль , даже если вы знаете их количество на плате. А учитывая, что производители иногда их меняют от партии к партии, даже даташиты не всегда вас спасут. Единственный выход в данной ситуации, это если вы берете покупаемую вами плату лично в руки, можете разглядеть маркировку одного из мосфетов и пробить по даташитам пропускную способность по току на месте покупки. Никакой просмотр техноблогера не даст гарантии, что вы получите именно то, что было в каком-то конкретном обзоре.
Больше транзисторов — и дросселей, не значит круче. Вот второй вывод.
Об охлаждении VRM
Мосфеты в своей работе подвергаются нагреву, потому на них вешаются радиаторы. Это помогает немного стабилизировать работу VRM, но в целом опять же не является панацеей. Плохой VRM не спасут хорошие радиаторы, так как нагрев происходит внутри транзисторов, а рассеивается далеко не все тепло. Впрочем, с радиатором как ни крути VRM будет лучше, чем без него. Но чудес ждать не стоит, хороший VRM, с большей пропускной способностью по току и без радиаторов будет работать прекрасно.
Читайте также: