Che cos’è un VRM e in che modo influisce sulle prestazioni del processore?

Ce este un VRM și cum afectează performanța procesorului dvs.?
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Il VRM della tua scheda madre, o modulo di regolazione della tensione, è un componente hardware cruciale ma sottovalutato. Con una serie di componenti elettronici, il VRM garantisce che la CPU o la GPU riceva energia pulita a un voltaggio costante.

Un VRM scadente può portare a prestazioni ridotte e limitare la capacità di un processore di funzionare sotto carico. Può persino portare a spegnimenti imprevisti, soprattutto durante l’overclock. In effetti, prima che la causa esatta del software fosse conosciuta, un design VRM insufficiente era implicato nei recenti problemi di limitazione di Apple con i9 MacBook Pro.

Scopri di seguito cos’è un VRM e come influisce sulle prestazioni del processore.

Come funziona un VRM?

Il primo compito di un VRM è convertire l’alimentazione a 12 volt dall’alimentatore del computer a una tensione utilizzabile. Per i processori, questo è in genere compreso tra 1.1v e 1.3v. La delicata elettronica all’interno può essere facilmente cortocircuitata da troppi volt. La precisione è fondamentale anche quando si alimenta un processore e la tensione richiesta deve essere fornita nel modo più preciso possibile. Ecco perché i VRM sono più complessi di un semplice pezzo di filo. Ma in fondo sono fondamentalmente un convertitore buck, che abbassa precisamente la tensione a livelli appropriati.

Il VRM utilizza tre componenti per svolgere il proprio lavoro: MOSFET, induttori (chiamati anche induttanze) e condensatori. C’è anche un circuito integrato (IC) per controllare tutto, a volte chiamato controller PWM. Di seguito è riportato uno schema semplificato di un VRM monofase.

Una discussione più dettagliata sulla funzione di ciascun componente può essere trovata su Pagina VRM di WikiChip.

VRM multifase

I computer moderni richiedono più di un VRM a fase singola. I moderni sistemi di alimentazione utilizzano un VRM multifase. Più fasi distribuiscono il carico di potenza su un’area fisica più ampia, riducendo la produzione di calore e lo stress sui componenti, oltre a fornire altri miglioramenti elettrici relativi all’efficienza e ai costi per pezzo.

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Ciascuna fase di un moderno VRM multifase fornisce una frazione della potenza richiesta, alternandosi per fornire alimentazione alla CPU. Presa individualmente, ogni fase fornisce un breve momento di potenza, visualizzato come un’onda quadrata.

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Lo scoppio di potenza di ciascuna fase è scaglionato dall’ultimo, in modo che mentre è in funzione solo una fase alla volta, la quantità totale di potenza non cambia mai. Questo, a sua volta, produce una fonte di alimentazione fluida e affidabile: la potenza “pulita” richiesta per il funzionamento ottimale di una CPU. Di seguito è possibile vedere un sistema semplificato in funzione.

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Numerazione delle fasi VRM e verità nella pubblicità

I VRM sono generalmente venduti come qualcosa come “8 + 3” o “6 + 2”. Il numero prima del più indica il numero di fasi dedicate alla potenza di pulizia per la CPU. Il numero dopo il segno più indica le fasi VRM rimaste per alimentare altri componenti della scheda madre come la RAM.

Quando il primo numero è maggiore di 8, ad esempio “12 + 1”, “18 + 1” o anche superiore, il produttore spesso utilizza un dispositivo chiamato duplicatore. Un duplicatore consente loro di moltiplicare i benefici delle fasi esistenti senza costruire fasi aggiuntive nel tabellone. Sebbene questo non sia efficace quanto le fasi completamente separate, consente alcuni miglioramenti elettrici a un costo inferiore. E poiché consente ai produttori di aumentare il numero di clienti che si rivolgono a se stessi a piccole spese, spesso ne approfittano.

Alcuni produttori, Gigabyte in particolare, hanno anche iniziato a etichettare le fasi cablate in parallelo come se fossero due fasi separate. In realtà, questa è davvero una fase duplicata. I suoi segnali elettrici sono sincronizzati anziché sfalsati, eliminando molti dei vantaggi di una vera fase aggiuntiva. Ma i produttori sono spesso disposti a piegare la definizione del dizionario di una parola se si adatta ai loro scopi. Non etico, sicuramente, e forse anche legalmente oscuro. Ma come sempre, cavet emptor.

In che modo un VRM migliora le prestazioni?

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L’obiettivo con un VRM è la fornitura di potenza pulita e affidabile. Tuttavia, anche un VRM di base può fornire prestazioni sufficienti per mantenere una CPU di fascia media a velocità di serie. Quando si overclocca o si spingono i limiti dei componenti, la qualità del VRM diventa più importante.

Gli overclocker dovrebbero cercare un VRM realizzato con componenti affidabili. Se i suoi componenti sono economici, potrebbero non fornire una tensione sufficiente sotto carico, causando arresti improvvisi. I componenti più variabili sono condensatori e induttanze. Cerca condensatori resistenti alle perdite. Questi sono spesso commercializzati con nomi come “condensatori giapponesi”, “condensatori scuri” o “condensatori solidi”. Overclock elevati richiederanno anche strozzature migliori. Puoi trovare questo nome come induttanze in super ferrite (SFC) o “induttanze in lega premium”. Cerca anche i dissipatori di calore su alcuni o tutti i MOSFET – alettati, se possibile.

Conclusione: trovare un buon VRM

Anche con la conoscenza può essere difficile acquistare un VRM capace. Il costo è una piccola guida e il materiale di marketing, come accennato, può essere intenzionalmente fuorviante. Informazioni dettagliate sui componenti e sui numeri di parte vengono raramente rivelate ai consumatori. È da qui che provengono le recensioni dei componenti iper-dettagliate GamersNexus.net può essere inestimabile. Le loro raccomandazioni possono generalmente essere considerate corrette e imparziali, oltre che altamente istruite.

Credito immagine: Report applicativo Texas Instruments: progettazione di buck multifase dall’inizio alla fine (parte 1)

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Routech

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