【知识普及】不要迷信相数----CPU多相供电解析~~~~~└(^o^)┘

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前言 对于主板来说，哪个身分最能影响CPU超频成就？相信我们随意找一个硬件玩家，他十有八九城市回覆：供电！没错，主板供电是CPU不变运转的基本，更是超频CPU的基本，事实?下场能量老是守恒的。没有好的供电，无论CPU系统体例再好，无论BIOS与散热做得再好，那也是巧妇难为无米之炊。 尽管CPU供电是重中之重，然而不得不认可隔行如隔山，再加上人们的侍旧双神老是有限的，有相当多的用户们并不体味它事实是怎么回事。所有人都在喊着多相供电好，然而事实好在哪？真的是越多越好么？ 在本文中，不才将**华硕和技嘉的顶级主板供电，以及微星的怪异供电，对CPU多相供电进行解析，相信能令列位对CPU多相供电有更深的熟悉。

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正文 单相供电 生平二，二生三，三生万物。若想体味多相供电，则首先需要弄清嚣张单相供电。典型的单相开关供电电路凡是由PWM芯片、电感(L)、电容(C)、一对场效应管(MOSFET)以及节制MOSFET开关的驱动芯片(Driver IC)组成。不少伴侣仅仅热衷于看看电容是否固态，电感是否封锁，而事实上我们需要体味的工具还有良多。 整个电路的工作流程年夜致如斯：PWM芯片发出一组电波旌旗灯号，驱动芯片收到旌旗灯号后将其发送给上桥MOSFET，同时将反转旌旗灯号发送给下桥MOSFET。首先电畅经由过程上桥MOSFET流入，操作电感和电容的储能能力，将电能集聚在电感中；然后封锁上桥MOSFET，打开下桥的MOSFET，电感和电容起头释放能量，持续给用电器供电；最后又封锁下桥MOSFET，再打开上桥让电流进入，如斯轮回。这也是开关供电的名称由来。电容器和电感还同时承担滤波职责。此外，还会有一个传感器向PWM芯片回馈信息，在经由过程斗劲器进行对比，以即时调整PWM的旌旗灯号脉宽，年夜而调整上下桥MOSFET各自的开关时刻，年夜而不变电压，调整电流，顺应分歧的功率负载需求。 这个工作过程近似于上图中所示，先开启小水管让水流入水池存储起来，然后打开洪流管进行使用。这样的体例可以更好的顺应用电器功率的转变，提高电能转换效率。 基于单相供电的根基事理，我们可以得出如下结论：MOSFET的电流承载能力越高越好，电感和电容的滤波、储能能力越高越好，所有元件的内阻越低越好。

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多相供电 基于等价交流原则，跟着我们的CPU运算能力越来越强，其所需要的电能也越来越多，供电电路就要承担越来越年夜的电流量。慢慢的，我们的电子元件已经难以承受那数十安培甚至更多的电流，此时多相供电就成为了需要。 多个单相供电回路并在一路，就组成了多相供电。多相与多路的概念是分歧的。相，即相位，PWM旌旗灯号波的相位。多相供电并非是将元件纯挚的并联起来，而是在并联的基本上，还将其工作侍旧嘶织开来。上图中为4相PWM输出旌旗灯号的状况。我们可以看到每一相的方波旌旗灯号都是交织开来的，换句话说没有任何两相会同时工作。 于是就呈现膳缦沔图中的气象，每相供电轮流输入能量以供CPU使用。这样每相的元件在保证总功率足够的情形下，还拥有了必然的“歇息”时刻。换句话说就是多小我配合完成一份工作，各自的承担自然就轻多了。然而会有伴侣提出，如不美观不使用多相供电，而只是并联多路不也一样的效不美观么？确实，单就供电量来说，一个洪流管和三个小水管是一样的，但多相还有此吐矣闽利益。 因为PWM旌旗灯号存在相位差，也使得每相供电的最终电压输出波形也存在着近似的相位差，这就使得最终的输出波形得以受益(如上图所示)，获得更滑腻的波形。年夜这个角度来讲，供电相数越多则凡是越好，但只限同PWM频率下对比。不外这并不是绝对的，因为最终还有滤波环节，最终波形并不仅仅由此抉择。

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那么，我们要若何判定一款主板事实是几相供电呢？凡是所讲的简单体例是数电感数目，因为绝年夜年夜都主板每相均只有一个电感。也有说法斗劲切确的体例是看MOSFET驱动芯片的数目，无论每相若干好多个MOSFET或者若干好多个电感、电容，驱动芯片的数目是必然的。事实上，按照膳缦沔所讲的供电事理，我们可以知道，最尺度的相数应该来自于PWM芯片供给若干好多相PWM旌旗灯号。不外就现实效不美观来讲，其实还有更多的细节，甚至说太强的供电反而在现实中可能并非最佳，列位接着往下看。 技嘉虚拟12相供电 “虚拟12相供电”是技嘉高端主板产物一向采用的设计方案，12个整洁枚举的铁素体电感相当豪华。不外此设计也受到了诸多质疑，认为其并非真12相供电。那么，秘闻事实是若何呢？ 以不才的不雅概念，它不是12相供电，同时又是12相供电。说它不是12相供电，是因为技嘉所用的Intersil ISL6327 PWM芯片是一款尺度的6相供电芯片；说它是12相供电，则是因为技嘉此设计确实根基达到了12相的供电效不美观。 此12相供电是搭配双倍的MOSFET和电感获得。简单说就是一个驱动芯片带动两对 MOSFET，是以每相邻两相城市同时工作，只会发生6组交替，而不是12组。元件的数目加倍完美分管了负载，也供给了媲美12相的供电能力。但输出波形的滑腻度自然模拟仍是是6相供电水平。不外据说采用此设计的技嘉主板，其PWM频率亦比其6相主板高一倍，这令6相的输出波形滑腻度亦根基接近12相。不美观真如斯，那年夜现实使用的意义上来讲，我们可以认为它等效于真实的12相供电。 供电相数众多当然是好事，这在高负载的情形下有着较好的电源效率。然而在低负载的情形下，饶暌怪是供电相数少则效率更高。同时，在这之中还有各类分歧水平的负载转变，这就使得固定的供电相数设计会华侈不少能源。有一点必需注重，这个高负载和低负载是一个绝对功率数值，而不是指某一款CPU的满载或闲置。换句话说，一款低功耗的CPU即使满载，在供电能力过强的主板上依然可算为低负载，负载凹凸要以总供电能力和CPU的功耗对角力计较得出，有时辰主板供电能力太强反而不美。 这就造成了一个问题，那就是CPU的功耗种类繁多，每款型号的CPU功耗均不不异。若主板供风扇计太弱，则碰着高功耗的CPU就很难拥有好的电源效率；反之，若主板供风扇计太强，CPU功耗并没有那么磕张时，电源效率也会较差。可以举个例子，每相供电年夜约供给30A电流，而事实上效率最高的状况凡是是在15-20A之间，高于或低于这个区间，电源效率城市下降。基于这些原因，Intel VRM11.1尺度特插手了动态相数变换的能力。 技嘉在其主板产物Intersil ISL6327(6相)和Intersil ISL6334(4相) PWM芯片撑持VRM11.1供电尺度，可以按照负载而动态调整相数，这也是技嘉DES节能引擎的基本。这些PWM芯片可以在1-6相或1-4相之间自动切换(虚拟12相即每2相一档)，因为档位较多，加上是基于硬件的自动变换，凡是可以顺应各类气象，连结较高的电源效率。

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数字供电 尽管技嘉与华硕有着分歧的多相解决方案，不外它们还都属于传统的PWM供电体例。近些年一些主板产物采用了数字供电体例，这种体例至今仍令良多人云里雾里。我们必需摆正心态，年夜都情形下，人们一听数字XX就会感受要超出跨越一年夜块，这个数字供电自然也有其优势，但并没有人们心目中所想的那样磕张。 所谓的传统PWM供电其实也早包含了不少的数字化成分，而人们所说的“数字供电”则数字化水平更高一些。这种PWM芯片自己含较多电流/电压侦测与数字化节制的模组。它并不会采用一般的MOSFET，而是使用一种整合了驱动芯片和年夜电流节制元件的IC算作电源的转换(和微星所用的DrMOS分歧)，经由过程MASTER PWM节制IC来做到切确的电源节制。这种设计的转换效率很是的好，而且开关频率年夜幅度晋升，是以并不需要年夜容量的电容器进行滤波工作，所以凡是采用小小的专制陶瓷电容即可。 那么这种设计有哪些利益呢？首先，此类元件的电流承载能力凡是较高，每相电路可以经由过程38-40A的年夜电流，传统设计年夜约为25-30A。其次，此设计因为拥有更强、更周全电流/电压侦测能力，是以可以获得更好的负载平衡，杂波也会更少。再者就是这种设计所占 PCB面积小的多，走线也相对简单，是以常会呈此刻PCB面积严重饶暌怪需要高品质供电的高端显卡上。最后，此种设计的矫捷度极高，基于Digital Control Bus可以肆意增添供电相数，不才认为这是数字供电得名的主要原因。 虽然数字供电有着诸多利益，但错误谬误也是存在的。现阶段数字供电的成本要比传统供电高良多，这是年夜都主板厂商不愿选择的首要原因。其次，高度集成的元件节约了面积，但也使得热量加倍集中，元件温度凡是较高，需要较好的散热辅助。单就超频来说，数字供电也并不能带来较着效不美观。所以，综合来看，现阶段它并不适合作为CPU的供电体例，是以技嘉缓和硕都没有采用数字供电。今朝在显卡供电上可以看到。不外跟着数字供电的成本慢慢降低，以及主板功能的逐渐增多使得PCB逐渐严重，主板数字供电应该最终会有所造诣。

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微星DrMOS供电 DrMOS是整合式的电源IC，传统的每相供电的Driver还有上下桥MOSFET整合到了一块DrMOS芯片琅缦沔。所以体积小，可以节约空间，而且削减元件与PCB的毗连数，削减了干扰。同时开关震动降低，于是可以工作在更高的开关频率下。更主要的是由此可以提高每相转换效率，发烧量较低，但价钱斗劲贵。微星是为了节制成本才供电相数斗劲少，可是这样的话超频仍是不够。概略就这样。 今朝以建造成原本计脚缦憧相采用DrMos的供电出产成本是原有分布式设计的2.5倍。 填补一个单相供电示意图，巨匠可以看到上下桥MOSFET以及PWM芯片的浸仁诳位

定语从句

此刻几家年夜厂在主板供电方面算是各有特色，华硕今朝新旗舰是用模拟+数字同化供电，技嘉仍是虚拟供电手艺，微星就是Dr.MOS手艺。 华硕技嘉的高端板的Layout和用料自不用多说； 高端板PCB层数年夜早期的10层变到今朝的6层，当然PCB层数变少了也不必然就会差(前提是因为设计水平晋升而削减层数)； 技嘉的2oz铜手艺简直在温控方面有必然优势。 却是散热片做得越来越磕张，厂商也越来越注重配色这类倾向YY性的工具了，富士康的Bloodrage就是个很好的例子。 结语

无法收到的情

YY的室女妹……

泡沫之夏

南溪竹毛