O que são vrm, chokes e seus componentes?

Vamos revisar os principais componentes que moldam o sistema de energia de uma placa-mãe, principalmente o processador, uma vez que as placas de expansão usam seus próprios reguladores de tensão e as memórias geralmente requerem menos cuidados, embora isso também está mudando nas últimas gerações de placas-mãe. A palavra-chave que veremos neste artigo é VRM e explicaremos em detalhes tudo o que você precisa saber.

Está preparado? Vamos começar!

Índice de conteúdo

O que são VRMs?

Capacitores sólidos ao lado do Chokes de uma placa-mãe Z370. O dissipador de calor cobre o sistema VRM com os MosFETs e seu controlador.

O VRM é um acrônimo para " Voltage Regulator Module " ou " Voltage regular module " e é um componente eletrônico que permite regular, com mais ou menos eficiência, a voltagem fornecida em um circuito eletrônico e no caso em questão. ao processador e às memórias e, em menor grau, a outros componentes.

Uma placa-mãe é alimentada por uma fonte ATX que, por padrão e especificação, fornece um ou mais trilhos de energia com tensões de 12v, 5v e 3.3v. No passado, os processadores e outros componentes usavam essas tensões diretamente para obter energia, mas as gerações mais recentes reduziram significativamente sua tensão de entrada para reduzir o consumo, serem mais eficientes termicamente e, portanto, requerem menos dissipação.

Atualmente, é fácil ver processadores trabalhando com tensões abaixo da voltagem inativa e logo acima de 1, 2v quando estão desenvolvendo todo o seu potencial. Atualmente, todas as placas fornecem 12v ao processador, com conectores dedicados, e a partir daí são reguladas até os requisitos funcionais da CPU.

Uma boa regulação da tensão (tensão) é essencial para garantir estabilidade à operação do processador que consome energia adequada o tempo todo. É importante para o overclock, porque menos voltagem (vdroop) do que o necessário significa operação instável e mais voltagem do que o necessário podem produzir geração de calor inaceitável pelo sistema de refrigeração e, portanto, instabilidade ou falhas catastróficas que, felizmente, normalmente Os processadores modernos são protegidos (até certo ponto).

Alguns processadores modernos escolheram passar o controle VRM dentro do encapsulamento do processador, ter um modelo mais eficiente e que o próprio processador estava encarregado do trabalho, os processadores Haswell trabalharam dessa maneira, chamando-se iVRM (Integrated VRM), mas Posteriormente, os modelos da Intel negligenciaram esse tipo de design, contando com o modelo VRM externo tradicional na placa-mãe. Skylake e modelos posteriores retornaram ao modelo externo.

Quanto mais fases de VRM, melhor

Muitas vezes falamos sobre o número de fases que alimentam o processador de nossa placa-mãe de tal maneira que está sempre implícito que, quanto mais fases de alimentação, mais fases de correção, melhor a qualidade do sinal elétrico que chega ao processador. Certamente é assim, e o motivo é simples e geralmente é explicado dizendo que a fonte de alimentação do processador chega mais limpa.

O EVGA EPOWER V é um bom exemplo de um sistema VRM externo e massivo, com 12 + 2 fases destinadas a oferecer uma linha ainda mais limpa para placas gráficas de ponta, onde são procurados altos níveis de overclock.

Quando convertemos corrente alternada (que, como você sabe, tem uma forma de onda senoidal (geralmente porque existem outros tipos, com pico e vale, período, etc.), em corrente contínua, que é o que o nosso processador usa, sempre há parte da onda remanescente da conversão.Quanto mais fases de suprimento, mais eliminaremos esses picos de onda e mais estável será o suprimento, que terá um sinal mais achatado que chegará ao processador.

Recomendamos que você dê uma olhada no nosso guia para as melhores placas-mãe do mercado

Também limitaremos e reduziremos as perdas de tensão na linha de energia que são tão ou mais perigosas para manter a estabilidade da operação do nosso processador.

Cúmplices em qualquer sistema VRM

Um sistema de regulação de tensão (VRM) requer vários elementos importantes, especialmente armazéns onde a energia se acumula antes de passar o filtro que é o próprio regulador de tensão. Essa tarefa é realizada pelos treinadores, que são os pequenos armazéns que os MosFETs usam, com os portões que permitem a passagem da tensão apropriada a pedido do cliente, neste caso o processador.

Um VRM é composto desses elementos:

• MosFETs ICC Driver Capacitors Chokes or Choocks

Discutimos que o processador diz ao sistema MosFETs qual voltagem ele deseja o tempo todo, já que agora as voltagens podem ser variáveis ​​e, para isso, requer um controlador que informe ao MosFET qual voltagem ele deve deixar passar. Isso é feito pelo "Driver IC" ou "Driver IC".

Muitos fabricantes concentraram controladores de IC com os próprios MosFETs em soluções chamadas VRM digital ou VRM de alta eficiência, pois a concentração permite aumentar o número de fases, a eficiência e, logicamente, o calor liberado nesses elementos, o que é Logicamente, eles são bastante sensíveis ao calor, mas também, dependendo da qualidade, bem preparados para trabalhar em altas temperaturas.

Chokes são outros componentes eletrônicos básicos em qualquer sistema VRM. Esses tipos de elementos servem precisamente para converter sinais de corrente alternada em corrente contínua. É constituído por uma espiral que atravessa um núcleo magnetizado e, embora sejam condutores de ambos os tipos de correntes, sua reatância faz com que a passagem de corrente alternada seja consideravelmente reduzida. A qualidade de uma placa-mãe para overclock depende muito da qualidade delas.

Nesta placa-mãe Gigabyte Aorus com chipset X470, podemos contar com 8 choques de núcleo de liga que formam 8 fases de energia. Os principais componentes do VRM, os MosFETs e seus controladores digitais estão sob os dissipadores de calor de alumínio conectados por um tubo de calor.

Para cada fase que vemos em um prato, podemos contar um estrangulamento, de fato, é o elemento mais visível nesse tipo de configuração, e muitas vezes os confundimos com os próprios MosFETs, mas esses, sem dúvida, serão os que estão ocultos Sob o dissipador de calor que todas as placas-mãe costumam montar para os sistemas de energia do processador. A chave da estabilidade está neles e na qualidade de todos os componentes ao seu redor, incluindo o número de camadas da PCB, para que nada seja deixado ao acaso.

Tipos de VRM

Todos os fabricantes atuais mudaram para sistemas VRM digitais, em comparação com os antigos sistemas analógicos ou sistemas integrados a processadores, nas últimas gerações e também concentraram seus controladores em chips de controle como o ASUS EPU ou nos integrados que adicionam MosFETs e controlador como é o caso da Gigabyte. O caso é reduzir o espaço, aumentar a eficiência e adicionar mais fases quando a placa tiver um objetivo claro de overclock.

As placas gráficas, especialmente as de ponta, também usam sistemas de energia VRM digitais complexos. Aqui vemos 8 fases com o MosFETS à direita (IC integrado) e capacitores à esquerda em uma Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Os capacitores sólidos, os treinadores japoneses, os componentes da classe militar… todas essas melhorias que vimos chegarem às placas-mãe também foram replicadas para subsistemas, como placas de som integradas, onde até os elementos VRM projetados especificamente para esse tipo são usados. de funcionalidade.

Tudo em busca de reduzir os picos que permanecem da fonte de alimentação CA, especialmente aqueles que podem reduzir a tensão (vdroop) no que o processador solicita ou no que configuramos nossa placa-mãe para fornecer ao processador.

De qualquer forma, é importante mantê-los dissipados porque são elementos que se tornam muito quentes e repentinos. Qualquer conversão de energia tem perda na forma de calor e esse tipo de elemento faz isso de uma maneira muito rápida, pois precisa se adaptar às mudanças repentinas na frequência dos processadores modernos.

Por esse motivo, muitos overclockers, mesmo aqueles que procuram apenas frequências médias facilmente sustentáveis, desejam que o processador não mude de frequência, mesmo que o consumo geral seja maior. e mantenha os VRMs em temperaturas estáveis ​​e controladas e onde as tensões estejam perfeitamente estabilizadas.

O que significa quando nossa diretoria diz que possui 8 + 2 fases de energia?

Pode ser 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… existem tantas combinações quanto o fabricante deseja ou pode instalar em suas placas-mãe. Geralmente, mais é melhor, mas como você também viu, a qualidade dos componentes é importante.

Era um momento louco e a Zotac lançou uma placa-mãe com chipset Z68 para o soquete LGA1155 com 24 fases + 2 fases para RAM. A ZT-Z68 Crown Edition. Ele tinha um controlador digital, capacitores super sólidos, bobinas de núcleo superferríticas, etc. O máximo de mais.

A primeira figura são as fases da fonte de alimentação do processador e a segunda geralmente se refere aos bancos de memória da placa-mãe, 1 ou 2 nas placas mais complexas, embora também possa se referir à energia de alguns barramentos que possuem alguns processadores, processadores que não estão mais no mercado, pois agora esse tipo de barramento está integrado ao próprio processador.

A importância de uma boa fonte de alimentação

Falamos sobre a qualidade dos componentes da placa, na qual o VRM de uma placa-mãe é composta, como podemos saber quantas placas-mãe possuem, os tipos que existem e como cada elemento funciona e até a importância de sua dissipação..

Mas o mais importante é que a fonte que fornece essa linha de 12v à nossa placa-mãe, ao sistema VRM integrado nela, é estável é tão ou mais importante quanto o conjunto que a nossa placa-mãe pode ter. Uma tensão estável de 12V, em corrente contínua, com uma "ondulação" ou picos reduzidos, torna nosso sistema VRM menos estressante quando se trata de estabilizar a tensão que nosso processador exige. É por isso que os projetos de fontes montáveis ​​DC-DC (com seus próprios VRMs) são tão valorizados por usuários experientes e por que investir em uma boa fonte de alimentação é tão importante.

Quanto mais eficiência na fonte, menos estresse, menos calor para dissipar, menos vdroop na própria linha de fonte e menor necessidade de correção em nossa placa-mãe. Tudo isso contribui para alcançar uma estabilidade perfeita que aumenta as chances de overclock e / ou a vida útil do nosso computador.

Palavras finais e conclusão do nosso guia sobre VRM

O resultado de um bom overclock está na qualidade da energia que podemos fornecer ao processador, especialmente evitando quedas de tensão (vdroop), mas tanto quanto na qualidade da dissipação que podemos aplicar ao processador. Quanto mais resfriamento, mais tensão pudermos, e mais tensão será necessária, pois aumentaremos a transformação de energia em calor.

Também teremos de aplicar o resfriamento ao sistema de energia do processador, ao sistema VRM, pois são elementos delicados com mudanças repentinas de temperatura e mais tensão, menos eficiência e mais energia transformadas em calor. É um equilíbrio difícil que teremos que saber manejar, mas que os fabricantes de placas estão facilitando, especialmente em níveis moderados de overclock, usando sistemas VRM mais capazes, de maior qualidade, com mais fases e com perfis de BIOS pré-configurados em suas laboratórios para processadores com recursos de overclocking multiplicador.