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买主板必备三招教你辨别主板供电相数

2019-03-14 14:46:04

主板作为个人电脑的核心部件之一,其品质的高低直接关系到系统能否稳定工作。因此现在一般消费者在购买主板的时候都知道要慎重选择,但主板做工的优劣并非很容易分辨,而且其中涉及到相当多的因素以及不少专业领域的知识,作为普通消费者想要完全弄懂既无可能也不必要。那么我们有没有什么比较简便的途径来快速识别一款主板做工的大致水准呢?今天我们将从主板设计中的一个重点,主板的CPU供电部分来入手,希望给大家一些帮助。

主板的CPU供电部分是整块主板中为重要的供电单元,直接关系到系统的稳定运作,如果CPU都不能稳定工作,那么一切都无从谈起。而随着目前处理器高达几十乃至上百瓦的功耗,现在主板的供电模块基本都采用了多相回路设计。多相回路供电设计的好处在于可以更好的支持高功耗的CPU,并且降低供电部分的温度,来达到保证主板稳定工作的效果。因此一款主板CPU供电部分的相数,以及供电模块的做工和用料,就可以作为衡量一块主板做工的重要标准。那么如何辨别主板拥有多少供电相数,是否支撑得起相应的CPU功耗所需,下面我们就为大家细细分析。

●CPU供电电路组成器件

首先让我们来了解主板供电部分的组成。为了能快速、稳定的为CPU提供纯净电源,主板供电模块会设计在离处理器近的地方,并由五大元器件组成主板的供电电路。以双敏狙击手TAC75 ULTRA3主板为例,一个完整的单相回路供电包括1个扼流线圈(俗称电感),2个MOSFET(中文全称金属氧化物半导体场效应晶体管)、数量不定的滤波电容(用料一般采用日系全固态电容)、PWM控制器芯片(PWM Controller)以及MOSFET驱动芯片(MOSFET Driver)等器件组成,这些组成元器件通过协同工作,保证CPU供电稳定和纯净。

●方法一:通过电感计算供电相数

种方法相对比较简单,即看主板供电部分的电感数。上面已经说过,每个完整的单相回路供电都会包括1个扼流线圈,也就是电感,这也是容易让用户在购买主板时,计算主板供电数的诀窍之一。以双敏狙击手TAC75 ULTRA3主板为例,通过计算其供电模块中,电感的数量,我们很明显的可以看出,该主板采用了8相供电设计。

通过计算供电模块中的电感数量,我们可以很容易得知主板采用了几相供电。但是并不是主板上每个电感都是CPU供电模块组成部分。不少厂家在做供电时,为了区别供电的用途,厂家会采用不同的电感,来区分各个电感在电路中的用途。如双敏狙击手TAC75 ULTRA3主板在CPU供电模块中,采用的是型号为R56M封闭式铁素体,只要认准CPU供电模块中采用的电感型号,就能准确计算出主板供电相数。

●方法二:算供电料件组合

第二种方法则是判断供电料件的组合,这种方式相对种方法会较为复杂一些,不过摸清规律一样不难。原理还是一样,供电部分都是由电容、电感、MOS管等料件组成,不同用处的供电要求也不同,组合也不尽相同。而电容和MOS管在一相供电中都采用了固定的组合设计,因此去判断电容和MOS管的数量和组合,就能判断出供电的设计。

在料件组合中,由于每款主板的电路设计不同,电容的使用量非常多,而且在数量使用和布局上也不尽相同,没经验的人很容易混淆。而相对的MOS管则以成组的形式布置到每相供电中。MOSFET分为上桥(Upper MOSFET)和下桥(Lower MOSFET),通过轮番导通的形式进行工作。

双敏狙击手TAC75 ULTRA3主板在供电设计上,

买主板必备三招教你辨别主板供电相数

采用每相供电2颗MOS管,一上一下设计,并且排列非常整齐,每组MOS管搭配1颗电感和若干电容,组成1相供电,共8相供电让人一目了然。

●方法三:找MOSFET驱动芯片

一种方式,就是找出主板供电部分的PWM控制器芯片和MOSFET驱动芯片。主板供电设计中,都会设计有PWM控制器芯片和MOSFET驱动芯片,PWM控制器芯片受VID的控制,向每相的驱动芯片输送PWM的方波信号来控制终核心电压Vcore的产生,而MOSFET驱动芯片受到PWM主控芯片的控制,轮流驱动上桥和下桥MOS管。

之所以说可以去找PWM芯片,原因就在于这是一种特殊的电子组件,一组供电的正常运行必须得由MOSFET驱动芯片,否则供电无法工作,因为MOSFET驱动芯片起到的是一个开关的作用,它直接连接MOSFET,在特定的电压下可以让电通过或断开,因此有点像电路的开关,MOSFET驱动芯片就是控制两个MOSFET来决定要不要让电通过。当MOSFET上桥 开、MOSFET下桥 关的时候,电就可以通过;当MOSFET上桥 关、MOSFET下桥开的时候,电源就过不去。

供电电路PWM控制器芯片

16爪设计,每颗控制2相供电的MOSFET驱动芯片

在双敏狙击手TAC75 ULTRA3主板供电部分附近,我们看到型号为P1601P的PWM控制芯片。而在处理器供电部分的,每2相就会搭配一颗P6287AD MOSFET驱动芯片,其采用16爪设计,是标准的2相供电控制芯片,即可同时控制2相供电稳定工作。

此种方式判断的好处也非常容易,但依然容易出错。因为绝大部主板,所采用的PWM控制芯片集成MOSFET驱动。而MOS管的驱动是通过给栅极加上高电平或者低电平实现的,MOS管栅极有很大的电容,要驱动MOS管快速开关,驱动芯片就要输出一定的电流,而这么大的电流集成到主控芯片里就有可能因为发热对主控芯片(属于模拟集成电路)的工作精度造成影响,从而影响到输出电压的准确性。

因而主控芯片里多集成三相的MOS驱动器。三相以内主板目前往往直接使用集成MOS驱动的主控芯片,没有独立的MOSFET驱动芯片。而4相、5相供电的主板,一般使用4个、5个独立的MOSFET驱动芯片,也有使用集成三相MOS驱动的PWM控制器芯片,第四相、第五相用独立MOSFET驱动芯片驱动的方案。此外为节省成本,独立MOSFET驱动芯片会采用8脚设计的芯片方案,来控制一相供电驱动。

因此只有综合以上三种方式,才是准确的辨别方式,种为简单,辅助第二种进行分析,第三种则是去证明第二种判断是否正确的途径,因为如果判断是8相独立供电,而只提供了2颗MOSFET驱动芯片,那很显然判断失误了。

多相供电的好处就是让每个供电环境都非常稳定,而对于玩家而言,的好处莫过于超频了。众所周知,供电部分设计的好坏对CPU超频的影响是非常大的,由于A75主板的供电不仅要照顾CPU部分,还要针对GPU、NB进行供电管理,因此在超频后随着功率增大,每相供电通过的电流更强了,若不能处理好GPU、NB和CPU之间的供电关系,超频很难实现。同时超频后还需要稳定运行,如进行游戏,这时CPU一直处于高负载下,需要的是大量的电流支援,而随着GPU的负载突然增加,从而让CPU部分的供电支援减少,很容易造成供电不足而死机。

举例说明,主板每相供电的工作功率是25W,而目前主流APU四核处理器,APU A在不超频时TDP功率为100W,如果是一般的4相供电系统,每相供电在25W左右,刚好可以保证处理器稳定工作。而超频后,如果功率达到125W,那4相供电每相就会超过25W供电的工作功率,过大的工作功率会导致供电模块的元器件温度急剧上升,滤波不稳定等现象,从而在超频后影响使用。

而在同样情况下,如果采用5相以上供电,当超频时,上升的功耗依旧能维持在供电模块稳定工作功率之内,保证了平台在超频后的稳定性。因此,消费者在购买主板时,如果不超频,可以选择供电相少4相的主板,而如果需要超频的玩家,则需要购买五项以上供电相数设计的主板。因为采用五相以上供电设计的主板更利于超频,同时保证了供电的纯净和平台的工作寿命,让超频后使用也更轻松。

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