VRM X570: quel est le meilleur? asus vs aorus vs asrock vs msi

Nous avons cherché le meilleur VRM X570, la nouvelle plateforme AMD conçue spécialement pour son Ryzen 3000 et peut-être pour le Ryzen 4000 de 2020? Non seulement verrons-nous les caractéristiques détaillées de quatre plaques de référence pour chacun des fabricants Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI et ASRock, mais nous verrons ce qu'ils sont capables de faire avec un Ryzen 9 3900X stressé pendant 1 heure.

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Nouvelle génération de VRM avec PowlRstage comme référence

AMD a réduit le processus de fabrication de ses processeurs à 7 nm FinFET, qui cette fois est en charge de la construction de TSMC. Concrètement, ce sont ses cœurs qui arrivent à cette lithographie, tandis que le contrôleur mémoire reste à 12 nm de la génération précédente, obligeant le constructeur à adopter une nouvelle architecture modulaire basée sur des puces ou CCX.

Non seulement les processeurs ont été mis à niveau, mais aussi les cartes mères, en fait, tous les principaux fabricants ont un arsenal de cartes mères avec le nouveau chipset AMD X570 installé au-dessus d'eux. S'il y a une chose qui devrait être mise en évidence à propos de ces cartes, c'est leur profonde mise à jour des VRM, car un transistor de 7 nm a besoin d'un signal de tension beaucoup plus propre qu'un signal de 12 nm. Nous parlons de composants microscopiques et tout pic, aussi petit soit-il, entraînera une défaillance.

Mais ce n'est pas seulement la qualité, mais la quantité, nous avons augmenté l'efficacité en diminuant la taille, c'est vrai, mais des processeurs avec jusqu'à 12 et 16 cœurs sont également apparus, fonctionnant à des fréquences supérieures à 4, 5 GHz, dont la demande d'énergie est proche de 200 A à 1, 3-1, 4 V avec TDP jusqu'à 105 W. Ces chiffres sont vraiment élevés si l'on parle de composants électroniques de seulement 74 mm2 par CCX.

Mais qu'est-ce qu'un VRM?

Quel sens cela aurait-il de parler de VRM sans comprendre ce que ce concept signifie? Le moins que l'on puisse faire est d'expliquer le mieux possible.

VRM signifie module régulateur de tension en espagnol, bien qu'il soit parfois considéré comme PPM pour désigner le module d'alimentation du processeur. Dans tous les cas, c'est un module qui agit comme un convertisseur et un réducteur de la tension qui est fournie à un microprocesseur.

Une alimentation fournit toujours un signal de courant continu de + 3, 3V + 5V et + 12V. Il est en charge de la conversion du courant alternatif en courant continu (redresseur de courant) à utiliser dans les composants électroniques. Le VRM convertit ce signal en tensions beaucoup plus faibles pour son alimentation au processeur, normalement entre 1 et 1, 5 V selon le CPU, bien sûr.

Jusqu'à il n'y a pas longtemps, ce sont les processeurs eux-mêmes qui avaient leur propre VRM à l'intérieur. Mais après l'avènement des processeurs multicœurs haute fréquence et hautes performances, les VRM ont été directement implémentés sur des cartes mères à plusieurs étages pour lisser le signal et l'adapter aux besoins de la puissance de conception thermique (TDP) de chaque processeur ..

Les processeurs actuels ont un identificateur de tension (VID) qui est une chaîne de bits, actuellement 5, 6 ou 8 bits avec laquelle le CPU demande une certaine valeur de tension au VRM. De cette façon, exactement la tension nécessaire est fournie à tout moment en fonction de la fréquence à laquelle les cœurs de processeur fonctionnent. Avec 5 bits, nous pouvons créer 32 valeurs de tension, avec 6, 64 et avec 8, 256 valeurs. Ainsi, en plus d'un convertisseur, le VRM est également un régulateur de tension, donc il a des puces PWM pour transformer le signal de ses MOSFETS.

Les concepts de base comme TDP, V_core ou V_SoC doivent être connus

Autour du VRM des cartes mères, il y a pas mal de concepts techniques qui apparaissent toujours dans les Avis ou les spécifications et dont leur fonction n'est pas toujours comprise ou connue. Passons en revue:

TDP:

La puissance de conception thermique est la quantité de chaleur qui peut être générée par une puce électronique telle qu'un CPU, un GPU ou un chipset. Cette valeur fait référence à la quantité maximale de chaleur qu'une puce générerait à la charge maximale des applications en cours d'exécution, et non à la puissance qu'elle consomme. Un CPU avec 45 W TDP signifie qu'il peut dissiper jusqu'à 45 W de chaleur sans que la puce ne dépasse la température de jonction maximale (TjMax ou Tjunction) de ses spécifications. Cela n'a pas à voir avec la puissance consommée par un processeur, qui varie en fonction de chaque unité, modèle et fabricant. Certains processeurs ont un TDP programmable, selon le dissipateur thermique sur lequel ils sont montés, s'il est meilleur ou pire, par exemple, les APU d'AMD ou d'Intel.

V_Core

Le Vcore est la tension que la carte mère fournit au processeur installé sur le socket. Un VRM doit garantir une valeur Vcore suffisante pour tous les processeurs du fabricant qui peuvent y être installés. Dans ce V_core, le VID que nous avons défini fonctionne, indiquant à tout moment la tension dont les cœurs ont besoin.

V_SoC

Dans ce cas, c'est la tension qui est fournie aux mémoires RAM. Comme pour le processeur, les mémoires fonctionnent à une fréquence différente en fonction de votre charge de travail et du profil JEDED (fréquence) que vous avez configuré. Elle est comprise entre 1, 20 et 1, 35 V

Parties du VRM d'une carte

MOSFET

Un autre mot que nous utiliserons beaucoup sera MOSFET, Metal-Oxide semiconductor Field-Effet, ce qui a été un transistor à effet de champ. Sans entrer dans les détails électroniques, ce composant est utilisé pour amplifier ou commuter un signal électrique. Ces transistors sont essentiellement l'étage de puissance du VRM, générant une certaine tension et un certain courant pour le CPU.

En fait, l'ampli de puissance est composé de quatre parties, deux MOSFETS Low Side, un MOSFET High Side et un contrôleur IC . Avec ce système, il est possible d'atteindre une plus grande plage de tensions et surtout de résister aux courants élevés dont a besoin un CPU, on parle de 40 à 60A pour chaque étage.

CHOKE et Condensateur

Après les MOSFETS, un VRM possède une série de selfs et de condensateurs. Un starter est un inducteur ou une bobine de starter. Ils remplissent la fonction de filtrage du signal, car ils empêchent le passage des tensions résiduelles de la conversion du courant alternatif en courant continu. Les condensateurs complètent ces bobines pour absorber la charge inductive et fonctionner comme de petites batteries de charge pour la meilleure alimentation en courant.

PWM et Bender

Ce sont les derniers éléments que nous verrons, bien qu'ils soient au début du système VRM. Un PWM ou modulateur de largeur d'impulsion, est un système par lequel un signal périodique est modifié pour contrôler la quantité d'énergie qu'il envoie. Pensons à un signal numérique qui peut être représenté par un signal carré. Plus le signal passe à une valeur élevée, plus il transmet d'énergie et plus il passe à 0, car le signal sera plus faible.

Dans certains cas, ce signal passe par une cintreuse placée avant les MOSFETS. Sa fonction est de diviser par deux cette fréquence ou ce signal carré généré par le PWM, puis de le dupliquer pour qu'il n'entre pas dans un, mais dans deux MOSFETS. De cette façon, les phases d'alimentation sont doublées en nombre, mais la qualité du signal peut se dégrader et cet élément ne fait pas toujours un bon équilibre du courant.

Quatre plaques de référence avec AMD Ryzen 9 3900X

Après avoir appris ce que chacun des concepts que nous allons traiter désormais signifie, nous verrons quelles sont les plaques que nous utiliserons pour la comparaison. Inutile de dire qu'ils appartiennent tous au haut de gamme ou sont le fleuron des marques et sont autorisés à les utiliser avec le AMD Ryzen 3900X 12 cœurs et 24 fils que nous utiliserons pour souligner le VRM X570.

L' Asus ROG Crosshair VIII Formula est la carte mère la plus performante du fabricant pour cette plate-forme AMD. Son VRM a un total de 14 + 2 phases sous un système de dissipateur thermique en cuivre qui est également compatible avec le refroidissement liquide. Dans notre cas, nous n'utiliserons pas un tel système, afin d'être dans des conditions égales avec le reste des plaques. Cette carte possède un dissipateur de chaleur intégré et ses deux emplacements M.2 PCIe 4.0. Il a une capacité de 128 Go de RAM jusqu'à 4800 MHz et nous avons déjà la mise à jour du BIOS avec le microcode AGESA 1.0.03ABBA.

Le MSI MEG X570 GODLIKE nous a donné une petite guerre du côté des tests depuis sa création. C'est également le produit phare de la marque avec un compte de 14 + 4 phases de puissance protégées par un système de deux dissipateurs thermiques en aluminium haut de gamme connectés à un caloduc en cuivre qui provient également directement du chipset. Comme la précédente GODLIKE, cette carte est accompagnée d'une carte réseau 10 Gbit / s et d'une autre carte d'extension avec deux emplacements M.2 PCIe 4.0 supplémentaires en plus de ses trois emplacements intégrés intégrés avec dissipateurs thermiques. La dernière version de BIO disponible est AGESA 1.0.0.3ABB

Nous continuons avec la carte mère Gigabyte X570 AORUS qui, dans ce cas, n'est pas la gamme supérieure, car nous avons ci-dessus l'AORUS Xtreme. Dans tous les cas, cette carte a un VRM de 14 phases réelles, nous le verrons, également protégé par de grands dissipateurs thermiques connectés les uns aux autres. Comme les autres, il nous offre une connectivité Wi-Fi intégrée, avec un triple slot M.2 et triple PCIe x16 avec renfort en acier. Depuis le jour 10, nous avons la dernière mise à jour 1.0.0.3ABBA pour votre BIOS, nous allons donc l'utiliser.

Enfin, nous avons l' ASRock X570 Phantom Gaming X, un autre produit phare qui vient avec des améliorations notables par rapport aux versions du chipset Intel. Son VRM à 14 phases est maintenant bien meilleur et avec de meilleures températures que ce que nous avons vu dans les modèles précédents. En fait, ses dissipateurs thermiques sont probablement les plus grands des quatre cartes, avec une conception similaire à la ROG, pour avoir un dissipateur thermique intégré dans le chipset et son triple slot M.2 PCIe 4.0. Nous utiliserons également sa mise à jour du BIOS 1.0.0.3ABBA publiée le 17 septembre.

Etude approfondie du VRM de chaque carte

Avant la comparaison, regardons de plus près les composants et la configuration du VRM X570 sur chaque carte mère.

Asus ROG Crosshair VIII Formula

Commençons par le VRM sur la carte Asus. Cette carte dispose d'un système d'alimentation composé de deux connecteurs d'alimentation, l'un à 8 broches et l'autre à 4 broches, qui fournit 12 V. Ces broches sont appelées ProCool II par Asus, qui sont essentiellement des broches métalliques solides avec une rigidité améliorée et une capacité à supporter la tension.

Le prochain élément présent est celui qui exerce le contrôle PWM de l'ensemble du système. Nous parlons d'un contrôleur PWM ASP 1405i Infineon IR35201, le même qui utilise également le modèle Hero. Ce contrôleur est chargé de donner le signal aux phases d'alimentation.

Cette carte a 14 + 2 phases de puissance, bien qu'il y ait 8 reals dont 1 en charge du V_SoC et 7 du V-Core. Ces phases n'ont pas de cintrage, nous ne pouvons donc pas considérer qu'elles ne sont pas réelles, laissons-les en pseudo-réels. Le fait est qu'ils sont chacun constitués de deux MOSFETS Infineon PowlRstage IR3555, soit un total de 16. Ces éléments fournissent un Idc de 60A à une tension de 920 mV, et chacun d'eux est géré à l'aide d'un signal PWM numérique.

Après les MOSFETS, nous avons 16 inductances en alliage MicroFine 45A avec des noyaux en alliage, et enfin des condensateurs métalliques noirs 10K µF solides. Comme nous l'avons commenté, ce VRN n'a pas de doubleurs, mais il est vrai que le signal PWN est divisé en deux pour chaque MOSFET.

MSI MEG X570 GODLIKE

La carte mère haut de gamme MSI dispose d'une entrée d'alimentation composée d'un double connecteur alimenté en 12V à 8 broches. Comme les autres boîtiers, ses broches sont solides pour améliorer les performances par rapport à celles de 200A dont l'AMD le plus puissant aura besoin.

Comme dans le cas d'Asus, sur cette carte, nous avons également un contrôleur PWM Infineon IR35201 qui est chargé de fournir un signal à toutes les phases de puissance. Dans ce cas, nous avons un total de 14 + 4 phases, bien que 8 soient les vraies en raison de l'existence de cintreuses.

L'étage de puissance se compose alors de deux sous-étages. Tout d'abord, nous avons 8 cintreuses Infineon IR3599 qui gèrent les 18 MOSFET Dr.MOS Infineon Smart Power Stage TDA21472. Ceux-ci ont un Idc de 70A et une tension maximale de 920 mV. Dans ce VRM, nous avons 7 phases ou 14 MOSFETS dédiés au V_Core, qui sont contrôlés par 8 doubleurs. La 8ème phase est gérée par l'autre doubleur qui quadruple le signal de ses 4 MOSFETS, générant ainsi le V_SoC.

Nous avons terminé l'étape d'étranglement avec 18 220 mH Chokes Titanium Choke II et leurs condensateurs solides correspondants.

Gigabyte X570 AORUS Master

La plaque suivante est un peu différente des précédentes, car voici ses phases si toutes peuvent être considérées comme réelles. Dans ce cas, le système sera alimenté à 12V par deux connecteurs solides à 8 broches.

Dans ce cas, le système est plus simple, avec un contrôleur PWM également de la marque Infineon, modèle XDPE132G5C, qui est en charge de la gestion du signal des phases de puissance 12 + 2 que nous avons. Tous sont composés de MOSFET Infineon PowlRstage IR3556, qui prennent en charge un Idc maximum de 50A et une tension de 920 mV. Comme vous l'imaginez, 12 phases sont en charge du V_Core, tandis que les deux autres servent le V_SoC.

Avec nous avons des informations concrètes sur les selfs et les condensateurs, mais nous savons que les premiers résisteront à 50A et les seconds seront constitués d'un matériau électrolytique solide. Le fabricant détaille une configuration en cuivre à deux couches, qui est également double épaisseur pour séparer la couche d'énergie de la connexion à la terre.

ASRock X570 Phantom Gaming X

Nous terminons avec la carte ASRock, qui nous présente une entrée de tension 12V composée d' un connecteur à 8 broches et d'un connecteur à 4 broches. Opter donc pour la configuration la moins agressive.

Après cela, nous aurons un contrôleur PWM Intersill ISL69147 qui est responsable de la gestion des 14 MOSFET qui composent le vrai VRM à 7 phases. Et comme vous pouvez l'imaginer, nous avons un étage de puissance composé de cintreuses, en particulier 7 Intersill ISL6617A. Dans la phase suivante, 14 MOSFET SiC654 VRPower (Dr.MOS) ont été installés, qui cette fois ont été construits par Vishay, comme la plupart de leurs cartes à l'exception du Pro4 et du Phantom Gaming 4 signés par Sinopower. Ces éléments fournissent un Idc de 50A.

Enfin, l'étage de self est composé de 14 selfs 60A et de leurs condensateurs 12K correspondants fabriqués au Japon par Nichicon.

Tests de stress et de température

Pour faire la comparaison entre les différentes cartes mères avec VRM X570, nous les avons soumises à un processus de stress continu de 1 heure. Pendant ce temps, l' AMD Ryzen 9 3900X a occupé tous les cœurs avec Primer95 Large et à la vitesse de stockage maximale autorisée par la carte en question.

La température a été obtenue directement à partir de la surface du VRM des plaques, car dans la capture des températures par logiciel, seul le contrôleur PWM est fourni dans chaque cas. Nous allons donc placer une capture avec la plaque au repos, et une autre capture après 60 minutes. Pendant cette période, nous réaliserons des captures toutes les 10 minutes pour établir une température moyenne.

Résultats de la formule Asus ROG Crosshair VIII

Sur la plaque construite par Asus, nous pouvons voir des températures initiales assez contenues, qui n'ont jamais approché les 40 ⁰C dans les zones les plus chaudes de l'extérieur. Normalement, ces zones seront les selfs ou le PCB lui-même où l'électricité circule.

Il faut considérer que les dissipateurs thermiques de la carte sont deux blocs d'aluminium assez gros et qu'ils admettent également un refroidissement liquide, ce que par exemple les autres cartes n'ont pas. Ce que nous voulons dire, c'est que ces températures vont baisser un peu si nous installons l'un de ces systèmes.

Cependant, après ce long processus de stress, les températures ont à peine bougé de quelques degrés, atteignant seulement 41, 8 ° C dans les zones VRM les plus chaudes. Ce sont des résultats assez spectaculaires et ces phases pseudo-réelles avec MOSFETS PowlRstage fonctionnent comme un charme. En fait, c'est la plaque avec les meilleures températures sous contrainte de toutes celles testées, et sa stabilité a été très bonne au cours du processus, atteignant parfois 42, 5⁰C.

Nous avons également pris une capture d'écran de Ryzen Master pendant le processus de stress sur cette carte, dans laquelle nous voyons que la consommation d'énergie est assez élevée, comme on pourrait s'y attendre. Nous parlons de 140A, mais c'est que le TDC et le PPT restent également à des pourcentages assez élevés alors que nous sommes à 4, 2 GHz, une fréquence qui n'a pas encore atteint le maximum disponible, ni dans l'Asus, ni dans le reste de cartes avec le nouveau BIOS ABBA. Quelque chose de très positif est qu'à aucun moment le PPT et le TDC du CPU n'ont atteint le maximum, ce qui montre une excellente gestion de l'alimentation de cet Asus.

Résultats MSI MEG X570 GODLIKE

Nous passons au deuxième cas, qui est la plaque supérieure de la gamme MSI. Alors que l'équipement de test est au repos, nous avons obtenu des températures très proches de l'Asus, entre 36 et 38 andC dans les endroits les plus chauds.

Mais après le processus de stress, ceux - ci ont augmenté considérablement plus que dans le cas précédent, nous retrouvant à la fin du test avec des valeurs proches de 56⁰C. Cependant, ce sont de bons résultats pour le VRM d'une carte avec ce processeur, et cela sera sûrement bien pire sur les cartes inférieures et avec moins de phases de puissance, comme c'est logique. Ceci est la plaque avec les températures les plus élevées des quatre par rapport

Parfois, nous avons observé des pics un peu plus élevés et avoisinant 60 ° C, bien que cela se soit produit lorsque le CPU TDC a trébuché en raison de ses températures. Nous pouvons dire que le contrôle de puissance dans le GODLIKE n'est pas aussi bon que dans l'Asus, nous avons observé dans Ryzen Master beaucoup de hauts et de bas dans ces marqueurs, et des tensions légèrement plus élevées que dans le reste des planches.

Résultats du Gigabyte X570 AORUS Master

Cette plaque a subi le moins de variations de température pendant le processus de contrainte. Cette variation n'a été que d'environ 2 ° C, ce qui montre à quel point un VRM avec des phases réelles et sans cintrage intermédiaire fonctionne.

Dès le départ, les températures sont un peu plus élevées que la concurrence, atteignant 42⁰C et un peu plus élevées à certains moments. C'est la carte qui a ses plus petits dissipateurs thermiques, donc avec un peu plus de volume, nous pensons qu'il ne serait pas possible de dépasser 40 ° C. Les valeurs de température sont restées très stables tout au long du processus.

Résultats de l'ASRock X570 Phantom Gaming X

Enfin, nous arrivons à la carte Asrock, qui a des dissipateurs assez volumineux tout au long de son VRM. Cela n'a pas été suffisant pour maintenir des températures inférieures aux précédentes, au moins au repos, car nous obtenons des valeurs qui dépassent 40 ⁰C dans les deux rangées de selfs.

Après le processus de stress, on retrouve des valeurs proches de 50⁰C, bien que toujours plus faibles que dans le cas du GODLIKE. Il est à noter que les phases avec cintreuses ont généralement des valeurs moyennes plus élevées dans les situations de stress. Plus précisément, dans ce modèle, nous avons constaté des pics d'environ 54 à 55 ° C lorsque le processeur était plus chaud et avec une consommation d'énergie plus élevée.

	À ses	MSI	AORUS	ASRock
Température moyenne	40, 2⁰C	57, 4⁰C	43, 8⁰C	49, 1⁰C

Conclusions sur le VRM X570

Au vu des résultats, nous pouvons déclarer la plaque Asus gagnante, et pas seulement la formule, car le héros a également été montré hors caméra avec d'excellentes températures et ne battant sa sœur aînée que de quelques degrés. Le fait de ne pas avoir de cintreuses physiques dans ses 16 phases d'alimentation a conduit à certaines valeurs sensationnelles, qui peuvent même être diminuées si nous y intégrons un système de refroidissement personnalisé.

D'un autre côté, nous avons vu que les VRM avec cintreuses sont clairement celles qui ont des températures plus élevées, en particulier après les processus de stress. En fait, le GODLIKE est celui avec la tension moyenne la plus élevée dans les cœurs de CPU, ce qui provoque également une augmentation des températures. Nous l'avons déjà vu lors de son examen, nous pouvons donc dire que c'est le plus instable.

Et si nous regardons l'AORUS Master, qui a 12 phases réelles, ses températures sont celles qui ont le moins changé d'un état à l'autre. Il est vrai qu'en stock c'est celui qui a la température la plus élevée, mais sa moyenne montre peu de variation. Avec des dissipateurs légèrement plus grands, cela aurait probablement mis l'Asus en difficulté.

Reste à voir ce que ces plaques sont capables de faire avec l'AMD Ryzen 3950X, qui n'a pas encore vu le jour sur le marché.