Фазы питания материнской платы (VRM)

Фазы питания материнской платы (VRM) или модули регулятора напряжения – это компоненты, отвечающие за регулирование и поставку электрического тока процессору компьютера. VRM преобразует поступающее на материнскую плату напряжение постоянного тока (обычно 12 вольт) в необходимое для работы процессора (CPU) напряжение постоянного тока 1 — 1,5 вольт. Фазы питания обычно состоят из индуктивностей (катушек индуктивности), конденсаторов и мощных транзисторов (MOSFET-транзисторов или МОП-транзисторов).

vrms 1 cr
Фазы питания материнской платы (VRM)

Число фаз питания может варьироваться в зависимости от конструкции материнской платы и её предназначения. Более качественные системные платы несут на себе большее количество VRM. В этом материале я уже писал, что бюджетная плата — это оптимальный выбор для ПК любого уровня. Но выбор должен быть сделан осознанно.

Каждый VRM отвечает за регулирование определенной части источника питания, и чем больше VRM, тем более равномерно будет распределена нагрузка. Фазы питания на материнской плате могут различаться в зависимости от модели и предполагаемого использования. 

Например, игровая материнская плата высокого класса может иметь 10-16 или более фаз питания, в то время как обычная офисная материнская плата может иметь только 4. Фазы питания работают вместе, обеспечивая стабильную и надежную подачу питания к центральному процессору, а также другим компонентам системы (чипсет, оперативная память и т.д.).

Большее количество фаз обычно означает лучшее регулирование мощности и более стабильное электропитание.

VRMs материнской платы

Каждый модуль регулятора напряжения (VRM) — это компонент материнской платы, который регулирует напряжение, подаваемое на центральный процессор и другие компоненты. VRM преобразуют высоковольтную мощность источника питания постоянного тока в более низкую мощность постоянного тока, подходящую для центрального процессора и других компонентов. 

Если напряжение, подаваемое на центральный процессор, колеблется или является нестабильным, это может привести к нестабильности и повреждению центрального процессора и других компонентов. 

Работа VRM

Модуль регулятора напряжения (VRM) — это компонент материнской платы, который регулирует напряжение, подаваемое на центральный процессор и другие компоненты. VRM использует МОП-транзисторы для включения и выключения напряжения источника питания, которое затем фильтруется и сглаживается катушками индуктивности и конденсаторами. Затем выходное напряжение регулируется схемой управления (драйвером), которая регулирует частоту переключения MOSFET и рабочий цикл на основе обратной связи, полученной от центрального процессора. Этот процесс гарантирует, что центральный процессор и другие компоненты получают стабильное и надежное питание.

Компоненты, используемые в VRM

Модуль регулятора напряжения (VRM) представляет собой сложную систему, в которой используется ряд компонентов для регулирования напряжения, подаваемого на центральный процессор и другие компоненты. Некоторые из важнейших компонентов, используемых VRM, включают:

  1. МОП-транзисторы или микросхемы DrMOS (являются симбионтами МОП-транзистора и управляющего драйвера). Это основные полупроводниковые переключающие компоненты VRM, которые управляют потоком тока от источника питания к центральному процессору.
  2. Катушки индуктивности. Это они используются для выравнивания напряжения, подаваемого на центральный процессор, путем фильтрации высокочастотных шумов.
  3. Конденсаторы используются для накопления и высвобождения электрической энергии, помогая поддерживать стабильное напряжение, подаваемое на центральный процессор.
  4. Схема управления (Драйвер). Это мозг VRM, который контролирует напряжение, подаваемое на центральный процессор, и регулирует частоту переключения MOSFET и рабочий цикл для поддержания стабильного выходного напряжения.
  5. Радиаторы или система охлаждения VRM. Используются для отвода тепла, выделяемого компонентами VRM, во избежание перегрева.
  6. Дроссели отфильтровывают высокочастотные шумы и обеспечивают стабильную подачу напряжения на центральный процессор. 

Таким образом, VRM использует целый ряд компонентов, которые работают вместе, тем самым обеспечивают стабильное и надежное питание центрального процессора и других компонентов.

Как VRM повышает производительность?

В целом нет. Но модуль регулятора напряжения (VRM) может иметь влияние на производительность компьютера за счет регулирования и поддержания напряжения, подаваемого на центральный процессор и другие компоненты. Гарантирует, что центральный процессор может работать на полную мощность без колебаний напряжения или просадок по питанию. 

Высококачественная VRM с большим количеством фаз и улучшенными компонентами может обеспечить превосходное регулирование мощности, что может также положительно сказаться на разгонных возможностях CPU. Высококачественный VRM является жизненно важным компонентом любой мощной игровой системы. Однако системные платы с более качественными VRMS, как правило, стоят дороже.

В чем преимущества наличия нескольких фаз питания?

Наличие большего количества фаз питания на материнской плате может обеспечить ряд преимуществ. 

  • Во-первых, это может улучшить регулирование мощности и стабильность, что приводит к повышению производительности и долговечности системы. Благодаря большему количеству фаз питания модули регулятора напряжения (VRM) могут обеспечить более стабильное и надежное питание центрального процессора и других компонентов. 
  • Это также может повысить производительность при разгоне, поскольку стабильный источник питания необходим для достижения более высоких тактовых частот. 
  • Кроме того, большее количество фаз питания может помочь предотвратить перегрев, поскольку нагрузка может быть распределена между несколькими VRM, снижая тепловую нагрузку на каждый компонент. 

Сколько VRM на материнской плате?

Количество VRM на материнской плате может варьироваться в зависимости от конкретной модели и предполагаемого использования. На некоторых материнских платах может быть всего 2 VRM. В то же время существуют Hight-End модели, предназначенные для игр или других требовательных приложений. Они могут иметь 16 или более VRM.

Как определить количество фаз питания материнской платы? Чаще всего используют два основных подхода для определения количества VRM.

1. Визуальный осмотр платы

Можно посчитать число МОП-транзисторов или микросхем DrMOS в районе обвязки процессора, обычно их число равнозначно количеству фаз на материнской плате.

2. Лист спецификаций материнской платы на сайте производителя

Лист спецификаций материнской платы — это документ, который содержит подробную информацию о функциях и спецификациях материнской платы. Обычно он включает такую информацию, как размер и форм-фактор платы, количество и тип слотов расширения, тип и количество слотов оперативной памяти, используемый чипсет, а также количество и тип портов ввода / вывода. Кроме того, в листе спецификаций может содержаться информация о модулях регулятора напряжения (VRM) и других компонентах подачи питания, а также о звуковых и сетевых возможностях платы. Спецификация материнской платы является важным ресурсом для пользователей и технических специалистов, позволяющим понять возможности и ограничения конкретной материнской платы и обеспечить совместимость с другими компонентами системы.

3. Сайт продавца материнской платы

Часто на сайте продавцов материнских плат можно встретить подробное описание платы и количество VRM.

Важность VRM материнской платы для разгона?

Модули регулятора напряжения (VRM) на материнской плате имеют решающее значение для разгона. Разгон предполагает увеличение тактовой частоты процессора сверх настроек по умолчанию, что может привести к повышению производительности и увеличению тепловыделения и энергопотребления. Высококачественные VRM с большим количеством фаз питания и улучшенными компонентами могут обеспечить более стабильное и надежное питание центрального процессора даже при работе на более высоких тактовых частотах. Это может повысить производительность при разгоне, еще больше разгоняя процессор при сохранении стабильности и надежности. Хорошо спроектированный VRM с достаточным охлаждением также может предотвратить перегрев и другие проблемы со стабильностью, возникающие при разгоне. Поэтому при рассмотрении вопроса о разгоне крайне важно выбрать материнскую плату с высококачественными VRMS для обеспечения стабильной и надежной работы.