Reply
 
Thread Tools
  #1  
Old 31-07-2018, 22:12
[V.l.V]'s Avatar
[V.l.V] [V.l.V] is offline
Senior Member
Join Date: 10-2013
Location: UoS, Southampton, United Kingdom
Posts: 2,645
Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

Lâu lâu các bạn đọc review về mainboard mới ra, lướt qua sẽ thấy những thông số về vrm mà người ta hay dung để quảng cáo, ví dụ như là nào là mainboard 10+2 phase, mainboard 16 phase, mainboard 6+2 phase, mainboard 69 phase blad blad blad. Nhưng làm cách nào để xác minh được điều người ta nói có đúng hay không? Câu trả lời rất đơn giản, chỉ cần nhìn vô bản mạch và đếm.

Làm cách nào để đếm? đếm cái cục vuông vuông hay là đếm tụ hay là đếm mosfet,…?
Trước khi đếm được thì mình xin giải thích sơ bộ vrm cho cpu là gì và một số cách thiết kế mạch cpu vrm cơ bản.
VRM nhiệm vụ chính là để cung cấp/biến chuyển điện từ nguồn cấp cho một bộ phận hay con chip nào đó, vrm cho CPU thì nhiệm vụ chính là biến chuyển điện thế 12v từ đầu cấp nguồn 8pin + 24pin rồi từ đó cung cấp và phân phối điện cho CPU thường chạy ở mức 0.5v-1.5v on air, >1.6v cho LN2.

I. VRM cho CPU cơ bản gồm có những phần chính như sau:


1. PWM controller
2. IC điều khiển tắt mở mosfets nhận tín hiệu PWM và highside & lowside mosfet
3. Choke và tụ

Mạch một phase thường sẽ dc thiết kế như hình bên dưới, các bạn có thể thấy để có được 1 phase hoàn chỉnh mình cần phải có đủ những thành phần cơ bản đó. Ví dụ nếu là 8 phase thì phải có 8 tín hiệu PWM riêng biệt chạy qua 8 phần linh kiện hoạt động độc lập với nhau, mỗi phần gồm có 1 IC điều khiển 1 highside + 1 lowside + 1 choke, hoạt động độc lập với nhau.
single phase by Anh Bui, on Flickr


• PWM integrated controller chính:

Con chip này nó có nhiệm vụ theo dõi và điều khiển từng pha điện cung cấp cho CPU. Phổ biến trên thị trường là những con IC có 8 pha tín hiệu PWM hoặc ít hơn. IC có 8 pha tín hiệu thường xuất hiện trên những con mainboard cực kì cao cấp, như dòng Apex/Maximus của Asus, OC Formula của Asrock, một số con Xpower/Godlike của MSI, SOC Force của Gigabyte, etc… Main trung cấp thường có số lượng tín hiệu ít hơn hoặc bằng 7. X+Y=<7. Trong đó X thường dùng cho main rail như core và Y thường dùng cho secondary rail như IGPU của Intel hoặc SOC/APU của AMD.

• Highside + Lowside mosfet + IC điều khiển vs Powerphase vs Powerblock:




Cấu hình tách biệt (IC điều khiển, highside và lowside mosfet)
Ở những main dòng thấp/trung cấp, họ dùng 3 con chip tách biệt với nhau. Ví dụ như cái main này có 1 IC điều khiển nhận tín hiệu PWM từ con PWM IC chính, rồi kết với 1 con highside kết nối với 1 con lowside và 1 choke (cái cục vuông vuông có hình sấm sét).
gigabyte vrm don by Anh Bui, on Flickr

Cấu hình tích hợp mosfets nhưng IC điều khiển rời: powerblock/Dual channel n-mosfet
Những mainboard trung cấp tới cận cao cấp thì nó dùng powerblock, tức là 2 con highside và lowside nó nằm chung cùng 1 die. Con IC nằm tách biệt ra. Ví dụ như là cái powerblock trên con Asrock Z370 extreme4/gaming K6, etc… Con IC điểu khiển nó nằm ở mặt sau của board:
ex4 done by Anh Bui, on Flickr

7 con IC điều khiển tương thích với 7 dãi tín hiệu PWM từ con PWM controller chính
ex4 back done by Anh Bui, on Flickr

Cấu hình tổng tích hợp cả 3 linh kiện trên cùng 1 die: Powerphase
Ở những main dòng cao cấp như MSI Godlike, Asus Maximus, Asrock OC Formula, Gigabyte SOC Force/Z370 gaming 7, etc nó dùng dạng powerstage, tức là 1 con chip duy nhất chứa cả 3 linh kiện là IC điều khiển, Lowside mosfet và Highside mosfet. Ưu điểm của con này là nó chạy cực kì hiệu quả thường trên 90-92% và cho ra output rất cao, đồng thời vì kết hợp cả 3 nên diện tích nhỏ hơn nhà thiết kế có thể nhồi them nhiều pha điện hơn. Những con main ITX thường cũng dùng dạng này vì diện tích mainboard ít quá như là Asrock Z370 Gaming ITX, Asus X470 ITX Strix,… Ví dụ như con z370 gaming 7 của gigabyte dùng powerphase của intersil:


Đây là mặt sau của con Gaming 7, nhưng trong hình các bạn sẽ thấy 4 con chip nhỏ nhỏ nhìn giống con IC điều khiển, lúc này các bạn sẽ nghĩ "Ô con này cũng dùng IC điều khiển chứ đâu có tổng tích hợp, thằng mặt lờ Vê I Vê lừa thầy à?". Không phải đâu các bạn nhé, 4 con chip đó là doubler có công dụng khác hẳn IC điều khiển. Mình sẽ giải thích rõ hơn ở mục sau. Bỏ cái hình lên cái đã:
GIGABYTE-Z370-AORUS-GAMING-7-14 back done by Anh Bui, on Flickr

• Choke và tụ
Cái này thì anh em không còn lạ gì nữa. Choke là mấy cục vuông vuông được xếp ngay ngắn với nhau. Tụ cũng thế, nó là những cái linh kiện nhìn như lon nước ngọt siêu nhỏ. Công dụng chính của choke là để lưu năng lượng dưới dạng từ trường, còn tụ nhiệm vụ chính là để lọc nhiễu, ổn định đầu ra đầu vô để cho ra dòng điện "sạch" và ít bị nhảy lung tung nhất. Thời xưa phần lớn main dùng tụ hóa nên nhiều main phù tụ sau một thời gian sử dụng là chuyện như cơm bữa. Hiện nay phần lớn đều đã chuyển qua tụ rắn, tụ nhôm nên bền bỉ hơn rất nhiều, ít nghe bị phù tụ. Tụ hóa hiện nay dùng nhiều nhất trong thiết bị âm thanh vì dặc trưng của nó là bảo toàn được nguyên gốc tin hiệu cho âm thanh chân thật hơn. Tụ rắn dân audiophile than nó lọc dữ quá nghe âm thanh khô lắm không hay. Riêng mình tai trâu và cũng không phải là dân kĩ thuật nên chả biết được.

Thêm cái hình tụ với choke cho anh em dễ hình dung:
MSI Z370 Tomahawk done e by Anh Bui, on Flickr

Cái hình này có choke nhưng không có tụ tròn. "Thằng lờ Vê này nó lại bốc phét à?" Không phải đâu các bác nhé, cái này nó dùng một loại tụ lọc dạng lowprofile, có hình dáng khác hẳn so với tụ thường. Đặc trung của tụ này là nó dẹp thích hợp cho những vị trí mà dễ cấn với linh kiện khác, tụ dạng này được dùng rất nhiều trong những dòng main cao cấp của MSI như con Xpower Z270/Z87 Xpower, Z370I gaming carbon cũng dùng một ít, một số con card màn hình dạng LP cũng dùng như Gigabyte GTX 1060 ITX, etc... Tụ này theo lí thuyết nó bền hơn tụ tròn một tí.
Z87-XPower-VRM done by Anh Bui, on Flickr
tụ LP trên Gigabyte GTX 1060

Last edited by [V.l.V]; 01-08-2018 at 03:40.
Reply With Quote
  #2  
Old 31-07-2018, 22:13
[V.l.V]'s Avatar
[V.l.V] [V.l.V] is offline
Senior Member
Join Date: 10-2013
Location: UoS, Southampton, United Kingdom
Posts: 2,645
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

Cách nhà sản xuất đếm phase

Lôi lại cái hình thiết kế phase đơn giản ở phần trước:
single phase by Anh Bui, on Flickr

Rất nhiều nhà sản xuất hay đếm phase bằng cách đếm số lượng choke. Điều gì xảy ra khi tăng số lượng mosfets và choke từ 1 nhánh tin hiệu PWM? Điều này gây ra không ít nhầm lẫn cho cả người dùng lẫn nhiều reviewers. Ví dụ bằng cách tăng gấp đôi số lượng choke một số mạch theo lí thuyết chỉ có 4 IC điều khiển nhưng có tới 8 choke làm không ít người lầm tưởng main đó là 8 phase. Rất nhiều mainboard trên thị trường hiện tại dùng cách này.
Ví dụ nhìn con gigabyte Z370 gaming 5 này ai cũng có thể bị nhầm nó là 8+3 phase (8 phase cho CPU và 3 phase cho IGPU).
z370 gaming 5 vrm by Anh Bui, on Flickr

Nhưng nó lại dùng con Intersil ISL95866 PWM controller, khi dò thông số của con PWM controller bạn sẽ thấy nó viết như vầy:
Dual output controller
Voltage regulator A: 4-, 3-, 2-, or 1-phase designs with two +12V integrated gate drivers
Voltage regulator B: 3-, 2-, or 1-phase designs with one +12V integrated gate driver
nguồn: https://www.intersil.com/en/products.../ISL95866.html


Các bạn có thể thấy con PWM controller này nó chỉ hỗ trợ tối đa 4 kênh cho cpu và 3 kênh cho IGPU, tức là 4+3 tối đa. Và tiếp theo là con PWM nó tích hợp hai +12v IC điều khiển (gate drivers) cho CPU và một +12v IC điều khiển (gate drivers) cho IGPU. Các bạn có thể thấy rõ như trên hình, 4 phase cho CPU màu xanh lá cây, trong đó có 2 IC điều khiển màu tím điều khiển 2/4 phase, 2 phase còn lại điều khiển bởi 2 con gate drivers tích hợp trong con PWM. Tương tự như vậy 3 phase cho IGPU màu đỏ, 2 con IC vàng điều khiển 2/3 phase, phase còn lại do con gate driver bên trong con PWM điều khiển.
z370 gaming 5 vrm done by Anh Bui, on Flickr

Cái VRM cho con IGPU nó hoạt động độc lập với nhau vì nó có 3 IC điều khiển, điểu khiển 3 cặp lowside-highside fets với 3 cái choke. Nhưng nhìn qua phần cpu thì 1 IC điều khiển lại có tới 2 highside, 2 lowside và 2 choke. Nếu chỉ xét trên phương diện số lượng fets và choke thì ok con này có thể coi nó là 8 phase. Nhưng vì 1 con IC điều khiển 1 cặp highside-lowside và 1 cặp choke thành ra nó sẽ hoạt động theo cụm, chứ không hoạt động độc lập 8 pha điện được. Nếu xét trên phương diện cách thức hoạt động riêng biệt thì nó chỉ là 4.

Hình minh họa:
single phase by Anh Bui, on Flickr
Hình trên là điện cấp cho con CPU ở 1.3v, sau khi con choke nó nhận điện từ con highside fets nó sẽ trữ và giảm dần trong một khoảng thời gian. Vì là 4 IC điều khiển nên thành ra 2 cái highside nó sẽ đóng cùng 1 lúc để tích điện vô 2 con choke, vì 2 con choke nhận điện cùng một lúc thành ra nó sẽ tích điện và xả điện cùng một lúc. Thành ra voltage chạy vô con CPU là 4 nhánh như trong hình chứ không phải là 8 nhánh riêng biệt.
Cái ưu điểm của việc gấp đôi fets + choke là có chứ không phải không. Nó vẫn tốt hơn chạy 4 phase mà chỉ dùng 4 high/lowside fets + 4 choke. Một trong những ưu điểm là nó giảm tải cho fets và cho choke, tăng gấp đôi diện tích tỏa nhiệt nhằm dễ dàng cho việc làm mát. Ưu điểm nữa là để marketing rất tốt. Nhưng nó sẽ không có được ưu điểm của chạy tách biệt giả sử 7 kênh tín hiệu, lúc này trong cái hình đó sẽ có thêm 3 nhánh điện nữa làm cho con cpu nó nhận 1.3v liên tục hơn trong cùng 1 thời gian.
single phase by Anh Bui, on Flickr



Mệt quá để mai mình viết tiếp


PS: Mình không phải dân kĩ thuật nên có khi không nói chính xác được cái từ cần nói nên anh em nào rành về buck converter có thể vô giúp mình chỉnh lại mình xin cảm ơn

Last edited by [V.l.V]; 01-08-2018 at 05:00.
Reply With Quote
  #3  
Old 31-07-2018, 22:31
raucaixanh's Avatar
raucaixanh raucaixanh is offline
Senior Member
Join Date: 09-2009
Posts: 7,866
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

ae 5sao nhá !
__________________
Tôi đã gặp người tốt ....... !
Reply With Quote
  #4  
Old 31-07-2018, 22:44
takeda31's Avatar
takeda31 takeda31 is offline
Senior Member
Join Date: 09-2007
Posts: 4,173
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

Bài này mod nên stick luôn cho ae đi mua mainboard đỡ lăn tăn.
Tiện luôn bạn cho mình hỏi trong đám itx z370 bây giờ con nào có VRM ngon nhất hội? Bỏ qua các linh kiện linh tinh khác nhé.
Mình cảm ơn!
Reply With Quote
  #5  
Old 31-07-2018, 23:38
vutungbka96 vutungbka96 is offline
Senior Member
Join Date: 04-2016
Posts: 203
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

chấm mút cái nào, sắp build pc rất cần những bài này
Reply With Quote
  #6  
Old 01-08-2018, 00:32
LaAiDo LaAiDo is offline
Member
Join Date: 06-2014
Posts: 74
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

hóng
Reply With Quote
  #7  
Old 01-08-2018, 01:06
[V.l.V]'s Avatar
[V.l.V] [V.l.V] is offline
Senior Member
Join Date: 10-2013
Location: UoS, Southampton, United Kingdom
Posts: 2,645
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

Quote:
Originally Posted by takeda31 View Post
Bài này mod nên stick luôn cho ae đi mua mainboard đỡ lăn tăn.
Tiện luôn bạn cho mình hỏi trong đám itx z370 bây giờ con nào có VRM ngon nhất hội? Bỏ qua các linh kiện linh tinh khác nhé.
Mình cảm ơn!
Asrock Z370 gaming ITX. Nó dùng 5+2 phase, dùng powerphase và PWM controller giống y hệt X299 OC Formula. Có thể nói con này theo lí thuyết có thể cung cấp điện bằng 1/2 con Asrock OC Formula, tức là cực kì khủng khiếp so với cái kích thước của nó. OC Formula gánh HCC (>10 nhân) của Intel như 7980xe, 7960x ngon lành on air. Trong các main hiện nay thì Evga Dark > Asrock X299 OC Formula ~ Apex X299.
Asrock nó dùng 5 cái powerphase ISL99227B tải max 60A 1 con tức là theo lí thuyết max tải nó tới 300A. Asus Z370i strix nó dùng 6 powerphase, 32A max mỗi cái tức tổng có 192A.
Xếp hạng: Asrock Z370 gaming ITX > Asus Z370i strix ~ MSI Z370i gaming pro carbon > Gigabyte Z370N
Reply With Quote
  #8  
Old 01-08-2018, 01:51
msngoc01's Avatar
msngoc01 msngoc01 is offline
Senior Member
Join Date: 03-2013
Posts: 548
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

Bác chém VRM con GTX 750ti HOF đc không? Thấy dùng em IR3595 chạy 8 phase mà có đủ 8 phase trên bo hãi quá. Cần em hỗ trợ ảnh nhé!
__________________
Chủ sở hữu kiêm sai vặt tại Béo Computer
Địa chỉ: Tầng 4 số 4 Ngõ 81 Hoàng Cầu, Liên hệ qua số 084 288 1995 hoặc FaceBook: https://www.facebook.com/B30C0MPUT3R/
Reply With Quote
  #9  
Old 01-08-2018, 02:15
Panduit's Avatar
Panduit Panduit is offline
Senior Member
Join Date: 12-2007
Posts: 2,162
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

mấy cục choke đó để lưu năng lượng trong mạch Buck ông thánh ơi
Lọc nhiễu cái gì .
bổ sung lại kiến thức điện tử công suất trước khi đi thuyết trình
__________________
"Freedom can be resisted, and freedom can be delayed, but freedom cannot be denied." G.W.Bush.Praha 2007
Mobile:Fluke 1507,62,289/w TLK225,TL221 and PCG-X505CP(2hand)
Reply With Quote
  #10  
Old 01-08-2018, 02:20
Panduit's Avatar
Panduit Panduit is offline
Senior Member
Join Date: 12-2007
Posts: 2,162
Re: Mainboard vrm cho CPU, số lượng phase làm sao để đếm?

Tụ dẹp kiểu đó là tụ tantalum , điển hình là NEC Proadziler (cáo lỗi sai tên nếu có vì lâu rồi không để ý hardware)
__________________
"Freedom can be resisted, and freedom can be delayed, but freedom cannot be denied." G.W.Bush.Praha 2007
Mobile:Fluke 1507,62,289/w TLK225,TL221 and PCG-X505CP(2hand)
Reply With Quote
Reply

« Previous Thread | Next Thread »
Thread Tools

Posting Rules
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is On
Smilies are On
[IMG] code is On
HTML code is Off


All times are GMT +7. The time now is 14:15.