主流主板的CPU供電狀況

　　(2019-10-13)河南鄭州科技市場IT產(chǎn)品配送網(wǎng)-鄭州電腦手機(jī)測評中心

　　在計算機(jī)系統(tǒng)中，主板起著如航空母艦般的作用——各種設(shè)備要正常工作，都必須要以它為載體。換句話說，就是各種部件都得插在主板上，才能相互通信，才能協(xié)同工作。由此可見主板的重要性。不過對于DIY玩家來說，僅僅是讓這些硬件工作肯定是不會滿足的。選一塊主板，既要能超頻，又要節(jié)能，當(dāng)然，最重要的還是要穩(wěn)定。可以說是在選一個上得廳堂，下得廚房的好娘子。要做到這一點(diǎn)，主板廠商一定要在CPU供電方面大作文章才行。

　　要穩(wěn)定，供電相數(shù)不能少

　　超頻的時候，CPU就像一輛奔馳的賽車，要想讓車飛馳得更快，必須給它提供充足的能源才行。CPU的供電部分就充當(dāng)起了能源供給者的形象。大家常說的有幾相供電，就好比汽車是采用的幾缸引擎。處理器供電相數(shù)，一直是人們評價主板CPU供電好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。理論上相數(shù)越多，越能提供更強(qiáng)勁的動力。也就是因?yàn)檫@樣，目前很多主板廠商，都在供電相數(shù)上花了不少心思。但是，光看汽車使用了幾缸引擎，并不能完全看出汽車的動力水平，這還與每一個汽缸的容積息息相關(guān)。同樣的道理，主板的處理器供電相數(shù)多少，也不能完全反映主板對處理器供電的能力，這個也每一相的設(shè)計電流相關(guān)。所以說，汽缸數(shù)或者供電相數(shù)，并不一定是越多越好，還要具體情況具體分析。

　　理論上，供電相數(shù)越多，供電越平穩(wěn)。不過處理器相數(shù)越多功耗消耗也會相應(yīng)增加，所以在功耗滿足需要的情況時，還要合理的使用供電相數(shù)，再適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)電容濾波，不僅能夠降低不必要的功率損耗，也能達(dá)到與多路供電相同平穩(wěn)的供電性能。但是，對于大功耗的高端處理器來說，由于功耗基數(shù)較大，所以多路供電仍然是很有必要的。

　　河南科技市場網(wǎng)：如何看主板的供電相數(shù)?

　　常見的每一相供電是由“N顆電容+1個電感+N個MOSFET”構(gòu)成的。因此最簡單的方法是數(shù)CPU旁的電感個數(shù)。它是主板處理器供電區(qū)域中很顯眼的東西。有幾個電感就有幾相供電——當(dāng)然，從嚴(yán)格意義上來說，這種方法并不十分準(zhǔn)確，也不嚴(yán)謹(jǐn)。因?yàn)樘幚砥鞴╇娤鄶?shù)，最終由PWM決定的，PWM有幾相PWM輸出，該主板就有幾相供電。

　　PWM(脈寬調(diào)制)芯片：從CPU獲取CPU的工作電壓代碼，把電壓代碼轉(zhuǎn)換成實(shí)際的電壓信號，控制MOSFET輸出準(zhǔn)確的電壓。監(jiān)視CPU的工作電流變化，根據(jù)CPU的負(fù)載調(diào)整輸出電流。PWM芯片是芯片廠商依據(jù)CPU廠商的標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)設(shè)計的。

　　驅(qū)動芯片(Driver IC)：把PWM發(fā)出的信號放大，驅(qū)動MOSFET工作。

　　MOSFET(MOS管)：場效應(yīng)晶體管，在這里就是起“開關(guān)”作用，“開啟”時允許電流通過，“關(guān)閉”時阻擋電流通過。通過“開關(guān)”的時間長短改變電壓。

　　電感：存儲能量，把MOSFET送過來的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇拍軆Υ妗?/p>

　　電容：存儲電能，供CPU用。還有濾波作用，濾出雜波，使電流平滑穩(wěn)定。

　　比較能超頻的主板，有個重要的共同點(diǎn)就是可以給CPU提供充足的能量。它們的每一相供電都有完整的一套相同的MOS搭配體系，在每一相中，MOS被分為了上端MOS和下端MOS(也可被稱為上行MOS、下行MOS)，分別擔(dān)負(fù)起了不同的開關(guān)作用。

　　上端MOS直接連接著主板的12V供電。當(dāng)處理器需要供電時，PWM電路命令上端MOS導(dǎo)通，12V供電進(jìn)入處理器供電回路，當(dāng)處理器電壓上升到所需數(shù)值以后，PWM則立即命令上端MOS截止，斷開12V供電，等待回路(電感、下端MOS、處理器構(gòu)成的回路)和電容中的剩余電能被消耗。當(dāng)電能消耗殆盡時，處理器電壓下降之前，PWM電路再次命定上行MOS導(dǎo)通，讓12V供電輸入新的電能。

　　而下端MOS，主要是在上端MOS截止時，讓處理器與電感之間構(gòu)成回路。也就是說，通過它的電流之和，就是通過處理器的電流。所以下端MOS所需通過的電流是非常巨大的，一般來說，主板上每一個供電回路中都是采用了1顆上端MOS搭配兩個下端MOS的設(shè)計，其中下端的兩個MOS采用了并聯(lián)方式，共同分擔(dān)處理器所需的供電。在實(shí)際消費(fèi)過程中，有的主板在CPU旁邊的電感個數(shù)上，有5個，它們也確實(shí)是5項供電，不過只采用了1顆上行MOS搭配1顆下行MOS的方式，當(dāng)然，這在普通的使用中是沒問題的。

　　但超頻需要很多的能量，下端MOS的性能和個數(shù)直接決定了處理器供電的電流大小。因此我們可以計算一下，例如一款處理器3相供電的主板，每一相分別采用3顆MOS，其中1顆為上端MOS，兩顆為下端MOS，整個處理器供電中，下端MOS的數(shù)目達(dá)到了6個。例如每一個下端MOS能夠通過10A電流。那么每一個回路就能提供20A的電流，整個處理器供電就能夠達(dá)到60A。但是，一款采用如剛才提到的1比 1搭配上、下端MOS的5相供電主板，雖然供電有5相，但是下行MOS卻只有5顆。如果同樣需要提供60A電流給處理器，則每一個下行MOS就必須承受12A的電流，不僅對芯片的參數(shù)有較高要求外，發(fā)熱也會相當(dāng)?shù)膮柡ΑＲ虼诉@有就解釋了為什么有的5相供電的主板在超頻性上并不佳的一個主要原因。

　　河南科技市場網(wǎng)結(jié)語：穩(wěn)定了，才能談節(jié)能!

　　目前我們可以看到很多高端主板都支持節(jié)能技術(shù)，這是因?yàn)楝F(xiàn)在的PWM芯片設(shè)計的比較靈活，可以減少PWM輸出相數(shù)，比如6相，可以減少為5、4、3相。當(dāng)檢測到CPU處于空閑狀態(tài)時，能夠自動關(guān)閉一些多與的供電相數(shù)，巧妙地解決好了大大功率供電與節(jié)能之間的關(guān)系。當(dāng)然，這里有個前提，就是主板的供電相數(shù)要多，只有相數(shù)夠多，才能實(shí)現(xiàn)靈活的相數(shù)變化控制。

　　某些高檔主板一邊就有6個電感，一共有12個電感，號稱12相供電。且不管它是不是嚴(yán)格意義上的12相輸出(PWM 的輸出只有6相，通過一些方式達(dá)到輸出“增倍”)，多相供電卻是節(jié)能的基礎(chǔ)。

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