Que sont les vrm, les selfs et leurs composants?

Nous allons passer en revue les principaux composants qui façonnent le système d'alimentation d'une carte mère, principalement le processeur, car les cartes d'extension utilisent leurs propres régulateurs de tension et les mémoires nécessitent généralement moins de soin, bien que cela aussi évolue dans les dernières générations de cartes mères. Le mot clé que nous verrons dans cet article est VRM et nous vous expliquerons en détail tout ce que vous devez savoir.

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Que sont les VRM?

Condensateurs solides à côté des selfs d'une carte mère Z370. Le dissipateur thermique couvre le système VRM avec les MosFET et son contrôleur.

Le VRM est l'acronyme de " Voltage Regulator Module " ou " Voltage regulation module " et est un composant électronique qui permet de réguler, avec une efficacité plus ou moins grande, la tension fournie dans un circuit électronique et dans le cas présent. au processeur et aux mémoires, et dans une moindre mesure, aux autres composants.

Une carte mère est alimentée par une source ATX qui, par standard et spécification, fournit un ou plusieurs rails d'alimentation avec des tensions de 12v, 5v et 3, 3v. Dans le passé, les processeurs et autres composants utilisaient ces tensions directement pour l'alimentation, mais les dernières générations ont considérablement réduit leur tension d'entrée pour réduire la consommation, être plus efficaces thermiquement et donc nécessiter moins de dissipation.

Actuellement, il est facile de voir des processeurs fonctionner avec des tensions inférieures à la tension de repos et juste au-dessus de 1, 2 V lorsqu'ils se développent à leur plein potentiel. Actuellement, toutes les cartes fournissent 12 V au processeur, avec des connecteurs dédiés, et à partir de là, il est régulé jusqu'aux exigences fonctionnelles du CPU.

Une bonne régulation de la tension (tension) est essentielle pour donner de la stabilité au fonctionnement du processeur consommant à tout moment une énergie adéquate. Il est important pour l'overclocking car moins de tension (vdroop) que nécessaire signifie un fonctionnement instable et plus de tension que nécessaire peut produire une génération de chaleur inacceptable par le système de réfrigération et, par conséquent, une instabilité ou des pannes catastrophiques qui, heureusement, normalement Les processeurs modernes sont protégés (dans une certaine mesure).

Certains processeurs modernes ont choisi de passer le contrôle VRM à l'intérieur de l'encapsulation du processeur, pour avoir un modèle plus efficace et que le processeur lui-même était en charge du travail, les processeurs Haswell fonctionnaient de cette façon, se faisant appeler iVRM (Integrated VRM), mais Les modèles Intel ultérieurs ont négligé ce type de conception en s'appuyant sur le modèle VRM externe traditionnel sur la carte mère. Skylake et les modèles ultérieurs sont revenus au modèle externe.

Plus il y a de phases VRM, mieux c'est

Plusieurs fois, nous parlons du nombre de phases qui alimentent le processeur de notre carte mère de telle manière que cela implique toujours que plus il y a de phases d'alimentation, plus il y a de phases de correction, meilleure est la qualité du signal électrique qui atteint le processeur. C'est certainement le cas et la raison est simple et cela s'explique généralement en disant que l'alimentation du processeur arrive plus propre.

L'EVGA EPOWER V est un bon exemple d'un système VRM externe et massif, avec 12 + 2 phases visant à offrir une ligne encore plus propre aux cartes graphiques haut de gamme où des niveaux élevés d'overclocking sont recherchés.

Lorsque nous convertissons le courant alternatif (qui, comme vous le savez, a une forme d'onde sinusoïdale (généralement parce qu'il existe d'autres types, avec un pic et une vallée, une période, etc.), en courant continu, ce que notre processeur utilise, il y a toujours une partie de cette onde restante de la conversion. Plus il y a de phases d'alimentation, plus nous éliminerons ces pics d'ondes et plus l'offre sera stable, ce qui aura un signal plus plat, qui atteindra le processeur.

Nous vous recommandons de consulter notre guide des meilleures cartes mères du marché

Nous limiterons et réduirons également les pertes de tension dans la ligne électrique qui sont aussi ou plus dangereuses pour maintenir la stabilité du fonctionnement de notre processeur.

Complices dans tout système VRM

Un système de régulation de tension (VRM) nécessite plusieurs éléments importants, en particulier des entrepôts où l'énergie s'accumule avant de passer le filtre qui est le régulateur de tension lui-même. Cette tâche est effectuée par les formateurs, qui sont les petits entrepôts que les MosFET utilisent, avec les portes qui permettent à la tension appropriée de passer à la demande du client, en l'occurrence le processeur.

Un VRM est composé de ces éléments:

• Condensateurs de pilote ICC MosFETs étranglements ou chocs

Nous avons discuté du fait que le processeur indique au système MosFET quelle tension il veut à tout moment, car maintenant les tensions peuvent être variables, et pour cela, il nécessite un contrôleur qui indique au MosFET quelle tension il doit laisser passer. Cela se fait par le "Driver IC" ou "Driver IC".

De nombreux fabricants ont concentré les contrôleurs IC avec les MosFET eux-mêmes dans des solutions appelées VRM numérique ou VRM à haute efficacité, car la concentration permet d'augmenter le nombre de phases, l'efficacité et, logiquement, la chaleur dégagée dans ces éléments, ce qui est Logiquement, ils sont assez sensibles à la chaleur, mais aussi, selon la qualité, bien préparés pour travailler à des températures élevées.

Les selfs sont d'autres composants électroniques de base dans tout système VRM. Ces types d'éléments servent précisément à convertir des signaux de courant alternatif en courant continu. Il est constitué d'une spirale qui traverse un noyau magnétisé et bien qu'ils soient conducteurs des deux types de courants, leur réactance entraîne une réduction considérable du passage du courant alternatif. La qualité d'une carte mère pour l'overclocking dépend en grande partie de la qualité de ceux-ci.

Dans cette carte mère Gigabyte Aorus avec chipset X470, nous pouvons compter 8 amortisseurs à noyau allié qui forment 8 phases de puissance. Les principaux composants du VRM, les MosFET et leurs contrôleurs numériques se trouvent sous les dissipateurs en aluminium reliés par un caloduc.

Pour chaque phase que nous voyons sur une plaque, nous pouvons compter un étranglement, en fait, c'est l'élément le plus visible dans ce type de configuration, et plusieurs fois nous les confondons avec les MosFET eux-mêmes, mais ceux-ci, sans aucun doute, seront ceux qui sont cachés Sous le dissipateur thermique que toutes les cartes mères montent généralement pour leurs systèmes d'alimentation de processeur. La clé de la stabilité est en eux et dans la qualité de tous les composants qui les entourent, y compris le nombre de couches du PCB, donc rien ne peut être laissé au hasard.

Types de VRM

Tous les fabricants actuels sont passés aux systèmes numériques VRM, par rapport aux anciens systèmes analogiques ou aux systèmes intégrés au processeur, au cours des dernières générations et ont également concentré leurs contrôleurs sur des puces de contrôle telles que l'APUS ASUS ou sur l'ajout intégré de MosFET et d'un contrôleur comme c'est le cas avec Gigabyte. Le cas est de réduire l'espace, d'augmenter l'efficacité et d'ajouter plus de phases lorsque la carte a un objectif clair d'overclocking.

Les cartes graphiques, en particulier les cartes haut de gamme, utilisent également des systèmes d'alimentation numériques VRM complexes. Ici, nous voyons 8 phases avec MosFETS à droite (IC intégré) et condensateurs à gauche sur un Nvidia Geforce GTX 1080Ti.

Les condensateurs solides, les entraîneurs japonais, les composants de classe militaire… toutes ces améliorations que nous avons vues arriver aux cartes mères ont également été reproduites dans des sous-systèmes tels que les cartes son intégrées où même des éléments VRM spécialement conçus pour ce type sont utilisés. de fonctionnalité.

Le tout à la recherche de réduire les pics qui restent de l'alimentation secteur, en particulier ceux qui peuvent réduire la tension (vdroop) sur ce que le processeur demande ou sur ce que nous avons configuré notre carte mère pour fournir au processeur.

Dans tous les cas, il est important de les garder dissipés car ce sont des éléments qui deviennent très chauds et soudains. Toute conversion d'énergie a une perte sous forme de chaleur et ce type d'élément le fait de manière très rapide car il doit s'adapter aux changements brusques de fréquence des processeurs modernes.

Pour cette raison, de nombreux overclockeurs, même ceux qui ne recherchent que des fréquences moyennes facilement durables, souhaitent que le processeur ne change pas de fréquences, même si la consommation globale est plus élevée. et conserver les VRM à des températures stables et contrôlées et où les tensions sont parfaitement stabilisées.

Qu'est-ce que cela signifie lorsque notre carte indique qu'elle a 8 + 2 phases d'alimentation?

Il peut s'agir de 4 + 1, 8 + 2, 6 + 2, 16 + 1… il y a autant de combinaisons que le fabricant veut ou peut installer sur leurs cartes mères. Plus c'est généralement mieux, mais comme vous l'avez également vu, la qualité des composants est importante.

C'était une époque folle et Zotac a sorti une carte mère avec chipset Z68 pour socket LGA1155 avec 24 phases + 2 phases pour RAM. L'édition Couronne ZT-Z68. Il avait un contrôleur numérique, des condensateurs super solides, des selfs de noyau superferritiques, etc. Le plus du plus.

Le premier chiffre correspond aux phases d'alimentation du processeur et le second se réfère généralement aux banques de mémoire de la carte mère, 1 ou 2 sur les cartes les plus complexes, bien qu'il puisse également se référer à la puissance de certains bus qui ont des processeurs, des processeurs qui ne sont plus sur le marché puisque maintenant ce type de bus est intégré au processeur lui-même.

L'importance d'une bonne alimentation

Nous avons parlé de la qualité des composants de la carte, dans lesquels le VRM d'une carte mère est composé, comment nous pouvons savoir combien de notre carte mère a, les types qui existent et comment chaque élément fonctionne et même l'importance de sa dissipation..

Mais tout aussi important est que la source qui fournit cette ligne 12v à notre carte mère, au système VRM qui y est intégré, est stable est tout aussi ou plus importante que l'assemblage que notre carte mère peut avoir. Une tension stable de 12 V, en courant continu, avec une «ondulation» ou des pics réduits rend notre système VRM moins stressant lorsqu'il s'agit de stabiliser la tension dont notre processeur a besoin. C'est pourquoi les conceptions de sources montables DC-DC (avec leurs propres VRM) sont si appréciées des utilisateurs experts et pourquoi investir dans une bonne alimentation est si important.

Plus il y a d'efficacité à la source, moins il y a de stress, moins de chaleur à dissiper, moins de vdroop sur la ligne source elle-même et moins de correction sur notre carte mère. Tout cela s'additionne pour atteindre une stabilité parfaite qui améliore les chances d'overclocking et / ou la durée de vie utile de notre ordinateur.

Derniers mots et conclusion de notre guide sur VRM

Le résultat d'un bon overclocking réside dans la qualité de la puissance que nous pouvons fournir au processeur, notamment en évitant les chutes de tension (vdroop), mais autant ou plus dans la qualité de la dissipation que nous pouvons appliquer au processeur. Plus nous refroidissons, plus nous pouvons tension et plus nous aurons besoin de refroidissement car nous augmenterons la transformation de l'énergie en chaleur.

Nous devrons également appliquer le refroidissement au système d'alimentation du processeur, au système VRM, car ce sont des éléments délicats avec des changements brusques de température et plus de tension, moins d'efficacité et plus d'énergie transformée en chaleur. C'est un équilibre difficile que nous devrons savoir gérer, mais que les fabricants de plaques ont facilité à chaque fois, en particulier à des niveaux d'overclocking modérés en utilisant des systèmes VRM plus performants, de meilleure qualité, avec plus de phases et avec des profils bios préconfigurés dans leur laboratoires pour processeurs avec capacités d'overclocking multiplicateur.