• 3

[簡述]MB供電模組演進歷史

[簡述]供電模組演進歷史


去過玩家俱樂部看過PM對於P55系列主機板的講解加上以前對主機板供電模組散熱很注重下,出了這篇文!

簡單分為幾個部分
一、 主機板供電模組進化史。
二、 使用五年的電腦,內部是怎樣?
三、 新一代主機板上的供電模組方向跟讓主機板更好用的新技術!

一、主機板供電模組進化史。

先講供電模組供電的路程
""12V(IN)=>電感=>電容=>上MOSFET=>下MOSFET=>電感=>電容=>CPU""
這樣為一組,也通稱為一相!
如果以電路來表示則為下圖:(自己畫的一相)




P2P3時代:
這時期電腦的耗電量較低,電流也低!所以通常供電方面使用一相的MOS,
配合上大量的電容作穩壓便可以解決處理器所需要的電流跟電量。此時為MOS原型時期,也可以稱為是第一代時期。

這時期mos常會設計成 1 in 2 out=>通稱為一上二下
Fet上因為導通時間很短 除電阻值外 還要考慮ON/OFF的時間,所以電容值很重要
Fet下因為導通時間長 電流大 電壓低 電容值不重要 低電阻的要求 有時候會使用2FET

▼當時穩定電流是用大量的電容,採用並聯、串聯等方式!


P4:
精彩的P4戰國時代:
再CPU進化下,電源也越吃越多,看的到供電模組端排列也在改變,並且也開始考量到了散熱空間!這裡為供電模組進化第一階段!

這時期開始 是在CPU要求大電流及主機板散熱 成本考量下的必要選擇
由一相的供電模組 換成兩組甚至更多組較低的供電模組 由成本跟熱點分散 不管哪樣的看法都較為划算跟洽當!

▼畢竟,除了CPU會熱以外,電腦的供電模組端其實也是越來越需要注重的地方。



P5時代:
進化後達到P5時代供電模組除了線路考量外,也進入了省電、材料、外表、數量 樣樣追求精精計較的節能省碳時代。這裡為MOS進化第二階段。CF SLI等也慢慢進入主機板部線規劃內,也增加了複雜度。MOS導入數位化連電感也由傳統的線圈慢慢改變成另外的樣貌。也可以看到,電容數量變少,但是相對相數變多。

這時候出現了真假兩種16相的說法 下方圖請注意看pwm控制晶片的控制數 使用假的16相效果其實並沒有能夠達到真16相的優點 不過卻能在市場端照成話題性
當然技術性不夠是當時假16相出來的最大原因 畢竟 大部分消費者也無從分辨!不過可以由數電感的數量來推知幾相!
而後期的假16相甚至假24相已經無法由電感數目推知 這倒是難倒一般消費者了!

▼簡化的圖以真二相來表達,假二相a可以由電感數算出真實有幾相 假二相b則變成很難目測出有幾相!


▼規格等是基本,連配色也越來越漂亮!注意看,後期的記憶體,都進入兩相時代!



二、使用五年的電腦,內部是怎樣?

學妹請我去看一下一台有點問題的電腦,他形容如下。
病狀:系統不穩定,很慢,有時候會自動關機!
檢測發現:除了軟體問題以外,整台電腦處理器散熱器已經幾乎沒有效果!

病因診斷:
很熱的90nm P4E的CPU,尤其是早期的版本!過熱下會減緩處理器速度,這就是學妹覺得電腦很慢的原因。系統問題並不大。
整理過後:
本來以為再長時間接近100度的烘烤下,這台電腦就算是清理好,可能也會有問題,不過這台電腦經過處理器散熱器的整理後,除了變穩定外,效能也回復了。
但是假如版子供電端設計的不好,在加上環境不良,再發生以上病因之前,mos就會自爆了!

所以以這角度看過來,也幸虧學妹這張版子是真三相電路。
這三相設計並且把全部的發熱量分散到大量的鋪銅表面積,降低單一點的溫度,也是P4E時代常用的發熱點解決方案!

▼下圖示把散熱器拆開,一半是清潔過,一半是尚未清潔!


▼在下面這張圖片中把MOS跟導熱銅箔的部分簡單標示出來!而這張版子年紀大約是五年了!ASUS古早的裝機好版!


三、新一代主機板上的供電模組方向跟讓主機板更好用的新技術!

是用64相數?更誇張的散熱系統?更多的熱導管?以上先不管成本跟美感,但是這樣版子上空間不夠啊!
ASUS這邊再供電模組部分是導入了新技術""T.Probe""
"T.Probe"這邊容我暫時稱之為供電模組第三代

T.Probe
看到擠在一起MOS堆之後,各位是不是會想到,堆積在一起的MOS,中間的那幾顆溫度會…?所以新時代的設計,除了原有的EPU省電以外(藉由控制相數來省電)!ASUS看到了整體個別模組溫度的問題!早期的MOS端的散熱,是被動的依靠風扇去吹,而新的一代進化型MOS端能自動按照MOS端溫度的不同,而使用主動的讓各MOS模組溫差最小化,避免單一模組過熱,提早老化。並且經由動態的全波段頻率切換(變頻技術),來增加電源的使用效率,增加電流穩定度。進而使產品更耐用。

▼新的T.Probe跟TurboV EVO技術!這張主機板記憶體使用兩路供電模組,電容都是超超低ESR,以及部分型號有導入超低銅損電感。
2009-09-03 19:43 發佈
文章關鍵字 MB供電模組
受教了
沒想到對硬體有興趣後,會再看本來很討厭的電路圖XD
看起來假二相b的用料量跟真二相其實一樣,請問為什麼還做假呢
PWM晶片會變貴?
RAM從DDR1~3,電壓、功耗都是下降,為什麼反而要增加相數呢
為了造福超頻者XD?



EPU跟DES不用軟體就沒作用,個人覺得有點麻煩,而且一超頻就失效了
數位電供跟MSI的Dr.Mos好像比較有用....?

P4時代TDP 84w,現在C2D 65w、C2Q 95w
除了C2Q可能需要多一相以外,總覺得...造福了超頻者XD



謝謝詳盡的、圖文並茂教學文唷~_A_
BABUR wrote:
受教了
沒想到對硬體有興趣後,會再看本來很討厭的電路圖XD
看起來假二相b的用料量跟真二相其實一樣,請問為什麼還做假呢
PWM晶片會變貴?
RAM從DDR1~3,電壓、功耗都是下降,為什麼反而要增加相數呢
為了造福超頻者XD?



EPU跟DES不用軟體就沒作用,個人覺得有點麻煩,而且一超頻就失效了
數位電供跟MSI的Dr.Mos好像比較有用....?

P4時代TDP 84w,現在C2D 65w、C2Q 95w
除了C2Q可能需要多一相以外,總覺得...造福了超頻者XD



謝謝詳盡的教學文唷~_A_


問一
這問題有趣,應該是佈線跟ic方面的問題
試想16顆pwm driver 擠在一起....
不過正確答案,我有機會再問看看

mmmm
問二
我猜~是因為頻率增高,電壓下降,但是電流增加
所以才需要增加相數

不過同意24跟32相數的確是太超過了

asus新的作法"似乎"不用軟體配合喔!

dr.mos,唉~是好東西,
不過msi的版子不明白的死太多了
暫時是拒絕往來
A French kiss is a kiss, usually romantic or sexual in nature, in which one part
電學很簡單的一個公式...

P = I x V = I x (I x R) = I^2 x R

由目前的電腦用電量來看.
明明電壓值不斷在下修
但是電耗大多數卻不減反增的情況來看
其實很明顯的就是電流加大...

但如果電流是一個定值了
這時再把電壓下調
就可以得到功耗下降的結果.

之前不是某一串上也討論過降壓省電的...
我記得當時我也參了一腳 一一a

至於假十六相的問題
我的看法也應該是 PWM 控制晶片那個傢伙的功能問題.

技嘉的 DES 技術上在某雜誌書也有提到
他的動態開關相數在 12相那種板子上
是偶數的開關 -> 12相, 8相, 6相 ,4相在跑

為啥做不到奇數的開關只關掉一相一相的那種呢?
是 PWM 晶片控制能力的問題吧.

我也同意樓主的想法
這跟成本, 佈線應該都有關.

另外
最近爬了點資料
PWM 控制晶片也分類比型跟數位型.

數位的可以精準判斷目前的電壓值以調整
但類比的就只能去比較目前的電壓比起上一個時間單位上是大或小
藉此判斷調整...

此外它也有輸入輸出控制的數量上限
能實際控制幾相其實跟它也很有關係.

也許電流是走實際的四相
但是控制模組只能兩相做一組的控制
這樣對於單一相的轉換效率上就會比較不好一些些.

---

在胡亂講些啥我自己也搞不懂了喵.

---

微星的板子真的常常有不明原因的毛病纏身...
用過不少微星的低價板子
目前的紀錄沒一張是善終的
甚至於還有買來就有記憶體不合的毛病

所以目前也是暫時不敢考慮微星低價板...

不過, 這也不代表其他廠的低價板就比較不會有問題...
enm wrote:
電學很簡單的一個公式...(恕刪)



技嘉的 DES....
我是沒有太注意

但是兩組一起的時候有個小問題
什麼小問題呢...

零組件上有個別差異
有差異就有不同
這狀況下
不知道GA有沒有做每組零件的配對
有的話成本就很給他高
高到頂天

如果沒有的話...


A French kiss is a kiss, usually romantic or sexual in nature, in which one part
假兩相b 和 真2 相視意圖 來看用料的數目是一樣的,但是真實的線路上有所不同。假2 相b 所便用的 pwm control IC只要1相就夠了,並不用真的去使用有 2 相的PWM CONTROL IC。控制IC 少了一相的控制,價錢會變得便宜一些。再來就是PWM IC 如果沒有內建DRIVER IC,那假2 相b的實際零件數會比 真2 相 的線路再少了一顆 pwm driver ic 和相關線路。但是假2 相b 的設計真的會比真2 相少嗎? 答案是看設計廠商的良心! 假2 相b 可以運用比較簡單的pwm 相數的control ic ,及較少的driver ic 但是要增加的是input 端12 v 的電容數量或是較高格的電容來達到ripple current的設計值 。 因為假2 相b的設計方式和真2 相在運作時相比較之下,同一時間 裏假2 相b 會比真2 相於 input 12v端抽取2 倍的電流。所以如果用假2 相b的設計時,會省下 pwm control ic 的錢,driver ic 的錢,但是要增加的是input 12 v 的電容量或是品質。假2 相a 是真一相的變型用來解一相所產生的癈熱問題, 基本上不能說是假2 相,正確來說是一相。那和假2 相b來比較時假2 相a 要選用的 output 的choke 的耐電流值要比假2 相b 多一倍(在多相pwm 設計,output 的電流 相同的條件下 ,假2相a的output choke 所流過的電流比假2 相b 的output choke多一倍)。那假2 相a和假2 相b 這二個設計那一個比較省錢也沒有一定的結論 。那個好 ,那個不好要看設計者在設計時有沒有把正確的設計值考慮的足夠。再來就是這三種的pwm 設計還要考慮的是dc todc 轉換效率的問題。那又更複雜了。
yyyfly wrote:
[簡述]供電模組演進...(恕刪)

謝謝大大的教學
受教了
多謝各位指教~_A_

聽來假二相有良心做的話其實也不必看低他
以較便宜的方案解決廢熱問題似乎還更有CP值
補:有了新補充,再讀讀看...

看來真多相,IC加強
假多相A,電感加強
假多相B,電容加強
但實際上沒這麼單純,不能就這樣下判斷XD
不過既然廠商會做假相,想必假的比較便宜,或者超多相的PWM IC很貴

那麼請問轉換效率通常是哪種好呢?






照我不怕死的個性下張版子八成是MSI
嘛,三四五年後的事啦...
BABUR wrote:
多謝各位指教~_A_...(恕刪)


對了~補充一點
我MSI的版子~一年內掛了....兩次

其實真的多相成本跟假二相B差異不大

但是這時候最重要的是PWM控制器跟線路

多相在一定程度以上就是難是在技術端了

電流路徑
""12V(IN)=>電感=>電容1=>上MOSFET=>下MOSFET=>電感=>電容2=>CPU""
上MOSFET 要的是量
下MOSFET要的是速度

以示波器的圖來講
如果時間周期一樣!

▼看來真8相


▼假8相A


▼假多8相B


以上是圖型圖,這邊各位爺看到啥特別的?

A French kiss is a kiss, usually romantic or sexual in nature, in which one part
quinn wrote:
假兩相b 和 真2 ...(恕刪)


利害!果然01神人多~
把我隱下不講的部分給講的十之七八了!
囧~真是讓我痛哭啊!

像我散熱的文
就沒有這種知音回文~~~
A French kiss is a kiss, usually romantic or sexual in nature, in which one part
  • 3
內文搜尋
X
評分
評分
複製連結
Mobile01提醒您
您目前瀏覽的是行動版網頁
是否切換到電腦版網頁呢?