ما هو VRM وكيف يؤثر على المعالج

تعد وحدة منظم الجهد (Voltage Regulator Module - VRM) أحد مكونات الأجهزة الأساسية في الهيكل العام لنظام اللوحة الأم. ومع ذلك ، لم تحظ VRM بالكثير من الاهتمام لفترة طويلة. وحتى الناس لا يعرفون حتى وجودها. من الناحية النظرية ، تتأكد وحدة تنظيم الجهد (VRM) من أن وحدة المعالجة المركزية (CPU) أو وحدة معالجة الرسومات (GPU) الخاصة بك تتلقى أنظف مصدر طاقة ممكن بمستوى جهد ثابت. في هذه المقالة ، سوف نتحدث عن ما هو VRM وكيف يؤثر على المعالج. هيا نبدأ!

بديل للواشي الصغير

يمكن أن يؤدي ضعف VRM إلى تدهور الأداء بالإضافة إلى الحد من أداء المعالج كلما قام بتحميل المهام. وقد يؤدي أيضًا إلى إيقاف تشغيل النظام بشكل غير متوقع ، خاصةً عندما يتم رفع تردد التشغيل. في الواقع ، قبل الأسباب المعروفة للبرامج ، يُعتقد أيضًا أن نقاط الضعف في تصميم VRM مرتبطة بتعديلات Apple الأخيرة على i9 MacBook Pros.

دعنا نرى أدناه ماهية VRM وكيف تؤثر على أداء المعالج.

ما هو VRM

VRM عبارة عن دائرة تقوم بتحويل جهد التيار المستمر من هذه القيمة إلى قيمة أقل وفي نفس الوقت ، فإنها تحافظ أيضًا على هذا الجهد ضمن الحدود المسموح بها عند مستويات تحميل مختلفة. اسمها الآخر هو 'محول DC إلى DC'. من المستحيل القول أن وظيفة التحويل هذه هي في الواقع تقنية جديدة حيث أن لها عمرًا مساويًا لعمر صناعة الإلكترونيات والإلكترونيات أيضًا. من السهل أيضًا ملاحظة وجود العديد من دوائر VRM على اللوحة الأم للكمبيوتر. إنه يوفر الطاقة لوحدة المعالجة المركزية ، وذاكرة الوصول العشوائي من + 5VDC ، أو + 12VDC مصدر الجهد إلى الجهد المنخفض الذي تتمتع به وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي أيضًا. يمكن أن يعمل.

كيف تعمل VRM؟

وحدة تنظيم الجهد في مصدر طاقة الكمبيوتر هي في الواقع مثبت جهد تيار مستمر. يعمل ذلك وفقًا لطريقة تعديل PWM تمامًا مثل دائرة PWM للطاقة الرئيسية. كما أنه يحتوي على مكونات مكافئة مثل مذبذب IC ، Mosfet ، ملف PWM ، ومكثف المرشح.

تتمثل المهمة الأولى لوحدة تنظيم الجهد في تحويل طاقة 12 فولت من مصدر طاقة الكمبيوتر إلى جهد كهربائي بحيث يمكن استخدام المعالج الدقيق. بالنسبة للمعالجات الدقيقة ، يتراوح هذا الجهد في الغالب من 1.1 فولت إلى 1.3 فولت. يمكن أن تفشل الأجهزة الإلكترونية المتطورة داخل كل معالج دقيق في تحقيق التأثير اللازم بسهولة بسبب أسباب تتعلق بالطاقة. الدقة مهمة أيضًا عند تشغيل المعالج والجهد المطلوب يجب توزيعه بأكبر قدر ممكن من الدقة. هذا هو السبب في أن بنية VRM أكثر تعقيدًا من قطاع الأسلاك البسيط في الواقع. ومع ذلك ، فإن قلب VRMs هو في الأساس محول باك - جهاز يقلل بدقة الجهد إلى المستوى المناسب.

تستخدم VRM المكونات الثلاثة التالية لأداء عملها:

• MOSFET (هذا اختصار لترانزستور تأثير المجال لأكسيد المعادن وأشباه الموصلات ، وهو ما يعني ترانزستور تأثير أكسيد المعادن - أشباه الموصلات).
• المحاثات (وتسمى أيضًا المحاثات).
• مكثف.

هناك أيضًا دائرة متكاملة (IC) للتحكم فيها جميعًا ، تسمى أحيانًا وحدات تحكم PWM. فيما يلي رسم تخطيطي بسيط لنظام VRM أحادي الطور:

متعدد المراحل VRMs

تحتاج أجهزة الكمبيوتر الحديثة إلى أكثر من مرحلة واحدة من VRM. تستخدم أنظمة الطاقة الحديثة في الواقع نظام VRM متعدد المراحل. تعمل المراحل المتعددة على توزيع حمل الطاقة على مساحة مادية أوسع ، مما يقلل من إنتاج الحرارة والضغط على المكونات. بالإضافة إلى توفير تحسينات كهربائية أخرى تتعلق بالكفاءة وكذلك التكاليف لكل جزء.

توفر كل مرحلة من مراحل VRM الحديثة متعددة المراحل جزءًا بسيطًا من الطاقة المطلوبة. يتناوب ذلك لتوفير الطاقة لوحدة المعالجة المركزية. إذا تم أخذها بشكل فردي ، فإن كل مرحلة تعطي لحظة قصيرة من القوة ، متخيلة كموجة مربعة الشكل.

كل اندفاع للطاقة في الطور متقطع من الأخير بحيث أنه بينما تعمل مرحلة واحدة فقط في كل مرة ، فإن المقدار الإجمالي للطاقة لا يتغير أبدًا أيضًا. ينتج عن هذا بدوره مصدر طاقة سلس وموثوق - الطاقة النظيفة اللازمة لوحدة المعالجة المركزية لتعمل على النحو الأمثل. يمكنك أيضًا رؤية نظام مبسط قيد التشغيل أدناه.

ترقيم المرحلة VRM والحقيقة في الإعلان

تُباع وحدات VRM عادةً على أنها شيء مثل 8 + 3 أو 6 + 2. يشير الرقم قبل علامة الجمع فعليًا إلى عدد المراحل المخصصة لتنظيف طاقة وحدة المعالجة المركزية. يشير الرقم بعد علامة الجمع إلى مراحل VRM المتبقية لتشغيل مكونات اللوحة الأم الأخرى مثل ذاكرة الوصول العشوائي.

عندما يكون الرقم الأول أكبر من 8 ، مثل 12 + 1 أو 18 + 1 أو حتى أعلى ، فإن الشركة المصنعة تستخدم في الغالب جهازًا يسمى المضاعف. المضاعف يسمح لهم بمضاعفة مزايا المراحل الحالية دون بناء مراحل إضافية في اللوحة. عندما لا يكون هذا فعالًا مثل المراحل المنفصلة تمامًا ، فإنه يسمح ببعض التحسينات الكهربائية بتكلفة أقل. ونظرًا لأنه يسمح أيضًا للمصنعين برفع رقم مواجهة المشتري على نفقة صغيرة لأنفسهم ، فإنهم يستفيدون في الغالب.

بدأت بعض الشركات المصنعة ، وخاصة Gigabyte ، أيضًا في تسمية مراحل سلكية بالتوازي لأنها إذا كانت مرحلتين منفصلتين. في الواقع ، هذه في الواقع مرحلة واحدة مكررة. إشاراته الكهربائية متزامنة بدلاً من أن تكون متداخلة ، مما يزيل العديد من فوائد مرحلة إضافية حقيقية. لكن الشركات المصنعة ترغب في الغالب في ثني تعريف القاموس لكلمة إذا كانت تناسب أغراضها. غير أخلاقي ، بالتأكيد ، وربما غامض من الناحية القانونية أيضًا. ومع ذلك ، كما هو الحال دائما ، يحفظ الفراغ.

كيف تعمل VRM على تحسين الأداء؟

يجب أن يبحث محترفو رفع تردد التشغيل عن VRM المصنوع من مكونات موثوقة. إذا كانت مكوناته رخيصة ، فقد تفشل في توفير جهد كافي تحت الحمل ، مما يؤدي إلى إغلاق مفاجئ. أكثر المكونات المتغيرة هي المكثفات وكذلك الإختناقات. عليك أن تبحث عن مكثفات مقاومة للتسرب. يتم تسويقها في الغالب تحت أسماء مثل المكثفات اليابانية أو المكثفات الداكنة أو المكثفات الصلبة. سوف تحتاج عمليات رفع تردد التشغيل العالية إلى اختناقات أفضل أيضًا. يمكنك العثور على هذا المسمى باسم الاختناقات الفريتية الفائقة (SFCs) أو ملفات السبائك المميزة. وكذلك ابحث أيضًا عن خافضات حرارة على بعض أو كل MOSFETs - زعانف ، إذا كان ذلك ممكنًا.

تخيل أن محول الطاقة الرئيسي لمصدر الطاقة هو خزان مياه. مزود بمصدر طاقة عادي يحتوي على 3 حجرات تتوافق مع 3 رؤوس فوهات ، و 3 خطوط طاقة رئيسية. بحيث تكون كل حجرة (سعة كل خط) أقل من السعة الإجمالية للحاوية (إجمالي سعة إمداد الطاقة). بالنسبة لمزود طاقة VRM ، تحتوي الحاوية على مقصورة واحدة فقط وإمدادات مياه واحدة بجهد 12 فولت ، بحيث يمكن القول أن سعة التخزين الإجمالية ستكون مساوية للقدرة الإجمالية لخط 12 فولت. يتم توفير مصدر طاقة 12 فولت للخطين المتبقيين من خلال دائرة VRM أو يمكن القول أن الخطين الآخرين عبارة عن حمولة من خط 12 فولت. نظريا:

سعة PSU = السعة 12 فولت = الطاقة 5 فولت = سعة 3.3 فولت بشرط أن يكون خطان من الخطوط الثلاثة في الواقع صفرًا.

تحسين التدفق على kodi

إضافه على

حسنًا ، إذا كان لديك 2 من مصادر الطاقة بنفس مستوى الطاقة ، فإن مزود الطاقة VRM سيمنحك دائمًا مستوى أعلى من الطاقة لكل خط. بناءً على احتياجات النظام الجديد ، والذي يستخدم حاليًا الكثير من الطاقة من خط 12 فولت ، سيساعدك هذا في الواقع على عدم الحاجة إلى شراء مصدر طاقة أكبر.

لتسهيل الفهم ، يمكننا مقارنة مصدري الطاقة المختلفين لـ AcBel ، R8 607W. هذا لا يحتوي على VRM ، و R88 يتميز VRM لكل من خطوط 5V و 3.3V. يمكننا أن نرى أنه على الرغم من أن نفس مستوى الطاقة هو 600 واط ، إلا أن الناتج الإجمالي (أقصى خرج) لكل خط طاقة ، R88 لديه بالفعل سعة أعلى. خط 12V R88 هو 540W @ 45A و R8 لديه فقط 480W @ 40A أيضًا. عندما تريد مصدر طاقة بجهد 12 فولت بسعة 40 أمبير ، مع عدم وجود مصدر طاقة VRM ، عليك اختيار شراء مصدر طاقة بسعة تزيد عن 680 وات. ومع ذلك ، مع مصدر طاقة VRM ، يكفي فقط مصدر طاقة 600 واط.

استنتاج

حسنًا ، كان هذا كل شيء يا رفاق! أتمنى أن يعجبكم مقال VRM هذا وأن تجده مفيدًا لك أيضًا. قدم لنا ملاحظاتك على ذلك. أيضًا إذا كان لديكم المزيد من الاستفسارات والقضايا المتعلقة بهذه المقالة. ثم أخبرنا في قسم التعليقات أدناه. نحن سوف نعود اليكم في وقت قريب.

أتمنى لك يوما عظيما!

انظر أيضا: الأدوات الأساسية لاختبار الإجهاد وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك