Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Напряжение модуль регулятора для IBM Netfinity сервера 7000 M10 под управлением Intel Xeon 500 МГц процессор

Модуль регулятора напряжения ( VRM ), иногда называемый модулем питания процессора ( PPM ), представляет собой понижающий преобразователь, который обеспечивает микропроцессор соответствующее напряжение питания, преобразуя +5 В или +12 В в гораздо более низкое напряжение, требуемое ЦП, позволяя процессорам с разным напряжением питания для установки на одной материнской плате. В системах персональных компьютеров (ПК) VRM обычно состоит из силовых полевых МОП-транзисторов . [1]

Обзор [ править ]

Haswell показал FIVR

Некоторые модули регуляторов напряжения припаяны к материнской плате , а другие устанавливаются в открытый слот, специально предназначенный для установки модульных регуляторов напряжения. Некоторые процессоры, такие как процессоры Intel Haswell , имеют компоненты регулирования напряжения на том же корпусе (или кристалле), что и ЦП, вместо того, чтобы иметь VRM как часть материнской платы; Такая конструкция вносит определенные уровни упрощения в сложное регулирование напряжения, включающее многочисленные напряжения питания ЦП и динамическое включение и выключение различных областей ЦП. [2] Регулятор напряжения, встроенный в корпус или кристалл, обычно называют полностью интегрированным регулятором напряжения ( FIVR ) или просто встроенным регулятором напряжения.( IVR ).

Модуль регулятора напряжения (части, внешние по отношению к полностью встроенному регулятору напряжения процессора) на материнской плате компьютера , покрытый радиаторами

Большинство современных процессоров требуют меньше , чем 1,5 В , [3] , как проектировщики CPU имеют тенденцию использовать более низкие ядра процессора напряжения ; более низкие напряжения помогают уменьшить рассеиваемую мощность процессора , которая часто определяется расчетной тепловой мощностью (TDP), которая служит номинальным значением для проектирования систем охлаждения процессора. [4]

Некоторые регуляторы напряжения подают на процессор фиксированное напряжение питания, но большинство из них воспринимают необходимое напряжение питания от процессора, по существу действуя как плавно регулируемый регулируемый регулятор. В частности, согласно спецификации Intel , VRM, припаянные к материнской плате, должны выполнять измерения .

Современные графические процессоры (GPU) также используют VRM из-за более высокой мощности и текущих требований. Эти VRM могут выделять значительное количество тепла и требовать радиаторов отдельно от графического процессора. [5]

Идентификация напряжения [ править ]

Правильное напряжение питания передается микропроцессором в VRM при запуске через ряд битов, называемых VID (определение идентификации напряжения). В частности, VRM изначально обеспечивает стандартное напряжение питания для логики VID, которая является частью процессора, единственная цель которого - затем отправить VID в VRM. Когда VRM получил VID, идентифицирующий требуемое напряжение питания, он начинает действовать как регулятор напряжения , обеспечивая необходимое постоянное напряжение для процессора.

Вместо того, чтобы блок питания генерировал некоторое фиксированное напряжение, ЦП использует небольшой набор цифровых сигналов, линии VID, для указания бортовому преобразователю мощности требуемого уровня напряжения. Затем импульсный понижающий преобразователь соответствующим образом регулирует свой выход. Полученная таким образом гибкость позволяет использовать один и тот же блок питания для ЦП с различным номинальным напряжением питания и снижать энергопотребление во время периодов простоя за счет снижения напряжения питания. [6]

Например, блок с 5-битным VID будет выдавать одно из максимум 32 (2 5 ) отдельных выходных напряжений. Эти напряжения обычно (но не всегда) равномерно распределены в заданном диапазоне. Некоторые из кодовых слов могут быть зарезервированы для специальных функций, таких как выключение устройства, поэтому 5-битный модуль VID может иметь менее 32 уровней выходного напряжения. Как числовые коды соответствуют напряжениям питания, обычно указывается в таблицах, предоставляемых производителями компонентов. С 2008 года ВИД приходит в 5-, 6- и 8-битных сортов и в основном применяется для силовых модулей вывода между 0,5 В и 3,5 В .

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Harding, Scharon (17 сентября 2019). «Что такое полевой МОП-транзистор? Основное определение» . Оборудование Тома . Дата обращения 7 ноября 2019 .
  2. ^ «Intel Haswell делает большой шаг вперед, интегрируя регулятор напряжения» . hothardware.com. 2013-05-13 . Проверено 14 ноября 2013 .
  3. ^ Боб Добкин, Джон Гамбургер. "Аналоговая схема проектирования Том 3: Сборник примечаний по проектированию" . Джон Сиго. Глава 16: «Двухступенчатая регулировка напряжения повышает производительность и снижает температуру процессора портативных компьютеров». 2014. с. 37.
  4. ^ Майк Чин (2004-06-15). «Athlon 64 для тихой мощности» . silentpcreview.com . п. 3 . Проверено 21 декабря 2013 . Расчетная тепловая мощность (TDP) должна использоваться для целей проектирования теплового решения процессора. TDP - это не максимальная мощность, которую может рассеять процессор.
  5. ^ «Объяснение модулей регулятора напряжения графических карт (VRM)» . geeks3d.com . 2010 . Проверено 28 ноября 2013 .
  6. ^ Документ Intel "Voltage Regulator-Down (VRD)" 11.0 http://www.intel.com/assets/pdf/designguide/313214.pdf от ноября 2006 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Управление питанием микропроцессора»