مدار VRM مادربرد چیست و چه اهمیتی دارد؟

[خبات کریمی]

احتمالا شما نیز بارها VRM را در مورد مادربردها و حتی کارت های گرافیک شنیده اید،اما واقعا VRM چیست و چه اهمیتی دارد؟در مطلب پیش رو می کوشم تا به زبانی ساده VRM و اهمیت آن را شرح دهم.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

معمولا قطعات الکترونیکی اطراف سوکت پردازنده و گاهی هم نزدیک ماژول های حافظه مسئولیت تامین توان مورد نیاز پردازنده مرکزی یا CPU را بر عهده دارند،اینها همان ماژول رگولاتور ولتاژ یا VRM هستند.

با این توضیح به ادامه مطلب می پردازم که مدارهای تغذیه به کانالهایی به نام فاز تقسیم می شوند.

در ساده ترین تشبیه میتوان فازهای تغذیه را به تزریق سوخت به سیلندرهای اتومبیل تشبیه کرد،وظیفه سیستم سوخت رسانی ارائه سوخت به میزان مناسب به موتور است،مدار رگولاتور ولتاژ یا VRM در سخت افزار های کامپیوتر نیز وظیفه ای مشابه دارد،اگر بردی 8 فاز تغذیه داشته باشد بدین معنا خواهد ولتاژ وارد شده از منبع تغذیه در 8 مرحله تصحیح، فیلتراسیون،کنترل و تقویت می شود و درنهایت این 8 بلاک به هم می پیوندند و توان خروجی خود را در اختیار مدار می گذارند.

معمولا تعداد فازهای تغذیه بصورت 4+1, 4+1+1, 8+2, 16+2 و.. بیان می شود که عدد بزرگتر قبل از + بیانگر تعداد فازهای مختص به پردازنده مرکزی یا پردازنده گرافیکی و عدد پس از + بیانگر تعداد فازهای اضافی سایر اجزا است.برای نمونه کارت گرافیکی با تعداد 8+2 فاز بدین معنی خواهد بود 8 فاز مربوط به پردازنده گرافیکی و 2 فاز مربوط به ماژول های حافظه است.

مدارهای VRM معمولا از اجزای زیر تشکیل شده اند:

• خازن ها

• ماسفت ها و آی سی های درایور ( معمولا به دلیل حرارت تولید شده روی آنها حرارت گیر نصب می شود)
• چوک ها

گونه های متعددی از ماسفت ها وجود دارند اما در اغلب بردهای حرفه ای سازندگان ماسفت ها و آی سی های درایور را تراشه ای واحد ترکیب می کنندکه تا 50% فضای کمتری می گیرد،نمونه مورد استفاده توسط گیگابایت:

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

در مقابل ایسوس تراشه دیگری به نام EPU (واحد پردازش انرژی) را به مدار تغذیه خود افزوده که وظیفه آن محاسبه VID پردازنده و سپس روانه کردن مقدار مناسبی از انرژی است،هدف کلی EPU کاهش میزان مصرف با مدیریت میزان مورد نیاز انرژی است که بسیاری ها ترجیح به غیر فعال سازی آن میدهند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

VRM در عمل ولتاژ بالای دریافتی از منبع تغذیه (همان کانکتور 8 یا 4 پینی) را به ولتاژ قابل استفاده توسط پردازنده تبدیل می کند.ولتاژ ورودی از فازهای مختلف می گذرد تا تثبیت شود و سپس به پردازنده می رسد.اگر مادربردی 8 فاز تغذیه باشد،ولتاژ پیش از رسیدن به پردازنده 8 بار چک می شود و نتیجه آن پایداری بیشتر و افت ولتاژ کمتر است.

در واقع VRM در الکترونیک مدار تبدیل DC به DC است،در کامپیوتر، CPU و GPU با ولتاژ کمی اما شدت جریان بالایی کار می کنند،VRM در بردهای کامپیوتری ضمن کاهش ولتاژ شدت جریان آن را بالا می برد.

مدارهای تصحیح دیجیتال

به لطف پیشرفت های الکترونیک امروزه شاهد مدارهای VRM هوشمند دیجیتال هستیم،VRM های هوشمند به صورت پویا فازهای تغذیه را به بهترین شکل ممکن مدیریت می کنند و افزون بر کاهش مصرف در مواقعی که پردازنده لود پایینی دارد باعث خنک نگه داشتن پردازنده و مدار VRM می شوند.

کمپانی ایسوس مدار VRM اختصاصی خود را ساخته،افزون بر اجزای معمول ایسوس از تراشه ای به نام DIGI+ در مدار خود بهره گرفته که قابلیت اورکلاکینگ را از طریق مدیریت هوشمند فازهای تغذیه به شکل چشمگیری بالا می برد و از طریق بایوس و نرم افزار نیز میتوان آن را کنترل کرد.البته سایر رقبا نیز هریک فناوری های اختصاصی خود را دارند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

میزان خرابی

خرابی در بخش تغذیه مادربردهای با تعداد فاز بالا بسیار نادر است و بیشتر خرابی ها به مادربردهای با 4+1 و 3+1 فازی مربوط می شود.دلیل خرابی بیشتر در مدارهای با تعداد فاز پایین در این واقعیت نهفته که فشار بیشتری به قطعات وارد می شود.برای نمونه یک مادربرد سوکت X لزوما برای همه پردازنده های همان سوکت حتی اگر از آن پشتیبانی هم کند مناسب نخواهد بود چرا که میزان مصرف برخی پردازنده(به ویژه AMD) بسیار فراتر از حداکثر توان مادربرد است.همچنین اجزای بکار رفته در مادربردهای حرفه ای و با تعداد فاز بالا با کیفیت تر هستند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

در صورتی که پردازنده فشاری فراتر از توان مادربرد را وارد کند احتمال خرابی مادربردهای معمولی و با تعداد فاز پایین بسیار بالا می رود.

بهترین VRM کدام است؟

در هنگام خرید مادربرد اگر تعداد خطوط تغذیه بر روی آن درج نشده بود میتوان با شمارش تعداد چوک های اطراف سوکت پردازنده تعداد آن را بدست آورد.(هر چوک بیانگر یک فاز تغذیه میباشد)
همانطور که پیشتر نیز گفتم تعداد فازهای تغذیه معمولا به صورت A+B بیان می شود که عدد قبل از + بیانگر فاز های اصلی و عدد پس از آن بیان گر فازهای اضافی است،فاز اصلی شامل CPU و GPU و فاز اضافی در مادربرد مربوط به RAM و در کارت گرافیک مربوط به ماژول های حافظه است.اگر هم فقط یک عدد بود بیانگر تعداد فازهای اصلی است.

تعداد فازهای تغذیه فقط زمانی اهمیت می یابد که اهل اورکلاکینگ باشید،برای یک سیستم گیمینگ معمولی بدون اورکلاک تعداد 4+1 یا 4+2 فاز کاملا مناسب خواهد بود اما برای اورکلاکینگ حرفه ای قضیه کاملا فرق می کند و تعداد بیشتر فازها در پایداری سیستم نقش کلیدی خواهد داشت.
تعداد پایین فاز های VRM در اورکلاکنیگ مطمئنا محدود کننده خواهد بود چراکه با افزایش فرکانس و ولتاژ پردازنده و پیرو آن افزایش توان مصرفی، مدار VRM نمیتواند توان پایداری را تامین کند و افت ولتاژ رخ می دهد،از این در صورتی که قصد اورکلاک چه پردازنده و چه کارت گرافیک را دارید حتما مدلهایی با تعداد فاز تغذیه بیشتری را انتخاب کنید

در نظر داشته باشید که مدار VRM قدرتمندتر مصرف و تولید گرمای بیشتری نیز دارد و وجود حرارت گیر و تهویه مناسب اهمیت زیادی می یابد،چرا که در اغلب مدارهای VRM،دما یکی از مولفه های کنترل آن است.

توصیه ها

• هنگام خرید مادربرد و پردازنده به میزان TDP آنها توجه کنید که میزان TDP پردازنده از مادربرد بیشتر نباشد
• مادربردهایی با حداقل 4+1 فاز انتخاب کنید
• در صورتی که تعداد فازها از 4+1 بیشتر بود ،مادربرد باید حرارت گیر VRM داشته باشد

نویسنده: خبات کریمی

[AMD>INTEL]

کاملترین منبع فارسی در این زمینه مقاله زیر هست که توسط سایت شهر سخت افزار نوشته شده است .
همه چیز درباره مدار تنظیم کننده ولتاژ مادربرد