Q Какие напряжения на мат платах используют системы питания с 1 и более фаз

Опубликовано 19 июля, 2021 автором Ольховая Наталья

Нюансы подключения питания процессора

В последние годы 4-контактный разъем питания на материнских платах все чаще заменяется 8-контактным. И перед пользователем при сборке ПК встают вопросы: можно ли подключить в 8-контактный разъем питания процессора 4-контактный кабель питания? Чем опасно такое подключение? Можно ли удлинять кабель питания процессора?
Можно ли подключать 8-контактный кабель в 4-контактный разъем? Как быть, если на материнской плате присутствуют сразу и 8-контактный и 4-контактный разъемы? Давайте разберемся.

Немного теории

Чтобы понимать всю серьезность этих вопросов, нужно знать немного теории. В 90-е годы прошлого века процессорамвполне хватало общего разъема питания материнской платы. Питание процессоров в основном использовало линию с напряжением в пять вольт.

Но частоты процессоров и их энергопотребление быстро росли и, постепенно, им понадобилась отдельная линия питания на 12 вольт.

Особенно остро эта проблема возникла с выходом процессоров Pentium 4 и Athlon 64, система питания материнских плат которых стала использовать в основном напряжение 12 вольт. Блоки питания, поддерживающие эти процессоры и материнские платы, получили новый стандарт ATX12V и всем нам хорошо известный 4-контактный разъем питания.

Почти каждый блок питания тех лет получил наклейку Pentium 4 Ready или P4 power connection, говорящую о поддержке стандарта ATX12V и питания новых процессоров.

Если посмотреть спецификации 4-контактного разъема питания, то мы увидим, что он имеет два контакта для 12 вольт, каждый из которых выдерживает ток 8 А. И теоретически допустимая для него пропускаемая мощность тока составляет внушительные 192 ватта. Неудивительно, что этот разъем питания дожил до наших дней и до сих пор активно используется.

Казалось бы, 192 ватта — это очень высокий показатель и мало какие процессоры смогут превысить его без разгона с повышением напряжения. Так почему же этот разъем активно заменяется 8-контактным и используется сейчас лишь в бюджетных решениях?

Есть несколько причин для этого.

Первая причина — это серьезный нагрев кабелей и разъемов питания, а также дорожек на материнской плате при большой потребляемой мощности.

Вторая причина — необходимость учитывать КПД преобразователя питания на материнской плате, который обычно составляет 80%. То есть, достигнуть предела 4-контактного разъема питания сможет процессор потребляющий около 150 ватт.

Третья причина — вероятность того, что состояние 4-контактного разъема может оставлять желать лучшего. Особенно в том случае, если его многократно использовали. Также в случае использования недорогого блока питания, толщина проводов в нем может отличаться от предписанных стандартом 18 AWG, что может вызвать их сильный нагрев и даже расплавление.

В результате при использовании процессора, потребляющего мощность более 120 ватт, можно столкнуться с серьезным нагревом проводов и разъема питания процессора, что может вызвать подгорание и расплавление самого разъема.

По невнимательности неплотно вставленный кабель питания может привести к таким же печальным последствиям.

На практике проблемы с 4-контактным разъемом питания стали появляться у двухъядерных процессоров Pentium D, потреблявших 130 ватт уже в 2005 году.

Все эти проблемы потребовали решения, которым стал стандарт EPS12V, где вместо четырех контактов питания процессора стали использоваться восемь.

8-контактный разъем питания процессора сначала появился на серверных материнских платах, а потом добрался и до обычных, пользовательских. На данный момент это самый актуальный разъем питания процессора.
Разъем этот в основном делается разборным, но иногда бывает и цельным.

Теперь, когда вся серьезность вопроса подключения питания процессора нам понятна, давайте разберем стандартные ситуации, с которыми может столкнуться пользователь, собирающий компьютер.

На материнской плате 8-контактный разъем питания, а на блоке питания только 4-контактный

Это одна из самых распространенных ситуаций, с которыми сталкиваются пользователи. К счастью, 4-контактный разъем питания совместим с 8-контактным разъемом. И это вполне работоспособное решение. Однако важно учитывать то, какой процессор вы будете запитывать 4-контактным кабелем питания и будет ли он разгоняться.

Если у вас бюджетный или энергоэффективный процессор, чье потребление не превышает 95–110 ватт, можете спокойно запитывать его 4-контактным кабелем питания. Почему рекомендуются такие низкие показатели мощности процессора? Потому, что блок питания, не имеющий 8-контактного кабеля питания — это скорее всего бюджетное решение, где могли сэкономить также и на толщине проводов и на качестве разъемов.

Очень важный момент — будет ли разгоняться процессор на материнской плате, запитанной 4-контактным кабелем питания. Тут все очень индивидуально и зависит от типа процессора, напряжения его питания и частоты, на которую он будет разгоняться.
Например, Pentium G3258 легко уложится в 100 ватт потребления при приличном разгоне, а Ryzen 5 2600 может перевалить отметку в 120 ватт даже при случайной активации авторазгона в материнской плате.

Если вы занимаетесь разгоном, не экономьте на блоке питания.

На материнской плате 4-контактный разъем питания, а на блоке питания только 8-контактный неразборный разъем

И такой вариант подключения вполне работоспособен, разъем войдет одной половиной и будет работать. Главное — чтобы вокруг разъема питания на материнской плате не было мешающих элементов.

Источник

Каким должно быть питание процессора

7164 дней полёта фантазии

Q: Какие напряжения на мат. платах используют системы питания с 1 и более фаз?

A: Основные напряжения на материнских платах следующие:

Напряжение на процессоре – CPU Core Voltage (Vcore, оно же VCC). Возможные варианты – от 4-х реальных фаз до 32-х виртуальных.
Напряжение на встроенном контроллере памяти в процессоре – CPU_VTT (оно же QPI Voltage) для процессоров Intel или CPU_NB для процессоров AMD. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на памяти – DRAM Voltage (Vdram, оно же Vddr, Vdimm, Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на северном мосту – IOH Voltage (Vioh) для чипсетов Intel, SPP Voltage (Vspp) для чипсетов NVIDIA, NB Voltage (Vnb) для остальных чипсетов. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на южном мосту – ICH Voltage (Vich) для чипсетов Intel, MCP Voltage (Vmcp) для чипсетов NVIDIA, SB Voltage (Vsb) для остальных чипсетов. Обычно 1 фаза либо LDO.
Напряжение на Platform Controller Hub (PCH) – PCH Voltage (Vpch) для чипсетов Intel для Socket 1156. Обычно 1 фаза либо LDO.
Напряжения остальных компонентов (PLL, HT, FSB, коммутаторы линий PCI-E) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие напряжения на видеокартах используют системы питания с 1 или более фаз?

A: Основные напряжения на видеокартах следующие:

Напряжение на графическом процессоре – GPU Voltage (Vgpu). Возможные варианты – от 1-й фазы на low-end видеокартах до 16 виртуальных на топовых видеокартах.
Общее напряжение на видеопамяти (когда Vddq равно Vdd) – memory voltage (Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы. На простых видеокартах может стоять LDO.
Раздельные напряжения на видеопамяти (когда Vddq не равно Vdd). Обычно по одной фазе на Vddq и Vdd.
Напряжение на контроллере памяти (Vddci) – присутствует только на видеокартах, требующих использования отдельного напряжения для питания контроллера памяти в GPU (все верхние модели ATI Radeon, начиная с X1800/X1900/X1950). Обычно 1 или 2 фазы.
Напряжения остальных компонентов (PCI-E Voltage, коммутаторы линий PCI-E, микросхемы NVIO, переходные мосты HSI и Rialto) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие элементы могут входить в состав системы питания:

A: Вот список основных элементов:

Микросхемы DrMOS. Представляют собой сборку из пары мосфетов (нижний + верхний) и драйвера в одном корпусе. Производятся компаниями Renesas Electronics, Fairchild Semiconductors, Vishay Siliconix и Infineon Technologies . Используются на материнских платах MSI и (с недавних пор — Gigabyte). Так же можно встретить на некоторых референсых видеокартах NVIDIA и ATI, например на GeForce GTX295 (Single PCB) и Radeon HD4770.
Удвоители фаз (Phase Doubler) с интегрированными драйверами. Пока мне встречались только Intersil ISL6611A и uPI Semiconductor uP6284, которые из одной фазы делают две, преодолевая, таким образом, ограничение контроллера напряжения на количество максимально поддерживаемых фаз.

Q: Что такое реальные и виртуальные фазы? Какие бывают реализации виртуальных фаз питания?

A: Реальное количество фаз определяет режим работы контроллера напряжения. Фазы можно считать виртуальными, если их больше, чем максимально поддерживаемое используемым контроллером напряжения.

Системы питания по степени «виртуальности» фаз можно поделить на три типа:

1. Традиционного типа, то есть без виртуальных фаз. Количество фаз в контроллере питания равно количеству драйверов, а также количеству дросселей и пар мосфетов. Тут все честно и прозрачно.

2. Параллельное соединение виртуальных фаз. Количество фаз в контроллере питания равно количеству драйверов, но на каждую реальную фазу приходится увеличенное количество дросселей и мосфетов, соединенных параллельно. Использование параллельного соединения можно отследить прозвонкой затворов у мосфетов между собой. Пример: 24-фазные материнские платы Gigabyte, за исключением GA-X58A-UD9.

3. Виртуальные фазы не соединены параллельно, а управляются каждая своим драйвером. Но реальное количество фаз, поддерживаемое контроллером напряжения, все равно меньше количества драйверов. В этом случае прозвонка затворов у мосфетов уже ничего не покажет. Пример: MSI Big Band XPower, MSI R5870 Lightning, MSI N480GTX Lightning

Q: Что такое LDO?

A: Low-dropout (LDO) regulator – микросхема, понижающая напряжение до нужного уровня, без использования фаз питания. Используется для формирования питающего напряжения на компонентах, не очень требовательных к качеству питания и не потребляющих большой ток. Часто применяется на материнских платах для питания южных мостов и на видеокартах для напряжения PCI-E Voltage (Vpcie, оно же PEXVDD).

Q: Как правильно определить используемое количество фаз?

A: Для начала, нужно определить к какому напряжению относятся расположенные на плате элементы систем питания. В случае сомнений можно использовать мультиметр для замеров напряжения на дросселях. Запоминаем количество дросселей, относящихся к нужному нам напряжению, исключив из них те, что стоят на входном напряжении (обычно это одна из линий БП – +12V/+5V/+3.3V). Далее недалеко от них находим микросхему контроллера напряжения. По маркировке контроллера определяем производителя и модель. Ищем информацию об этом контроллере. Сначала конечно стоит поискать последнюю версию datasheet на сайте производителя или хотя бы страницу с кратким описанием, распиновкой и схемой включения. Если не получается найти на нужную нам модель, попробуйте поискать по маркировке без буквенных суффиксов (то есть без «А», «B», «CRZ», «CBZ» и т.п. на конце маркировки). Не всегда различные вариации одного и того же контроллера существенно отличаются между собой. Но нередко для них создается и выкладывается один общий файл с документацией. Также в сети существуют архивы с даташитами, в том числе с теми, что были удалены с сайтов производителей.

После того как узнаем максимальное количество фаз, поддерживаемых контроллером, сравниваем его с количеством дросселей, определенных ранее. Если это количество совпало, значит с большой долей вероятности система питания реализована без виртуальных фаз и количество дросселей равно количеству фаз. Но могут быть и исключения – например, если задействована только половина из возможных фаз контроллера, но при этом на каждую фазу установлено по два дросселя (мне такие варианты пока не встречались, но теоретически они тоже возможны). Если дросселей меньше, чем количество фаз контроллера, это означает, что не все фазы контроллера были задействованы и количество фаз равно количеству дросселей. Если же дросселей больше (в 2 или даже 3 раза), чем поддерживает контроллер напряжения, то тут у нас вариант с виртуальными фазами. В этом случае количество реальных фаз определяется контроллером напряжения, а количество виртуальных фаз — дросселями.

Сложнее всего, когда по контроллеру напряжения нет никакой информации в свободном доступе. В этом случае о его характеристиках остается судить лишь по косвенным признакам. Но даже в этом случае можно попытаться определить количество фаз по количеству драйверов. Необходимо только учитывать, что драйверы существуют как одноканальные (управляют только одной парой мосфетов), так и двухканальные (управляют сразу двумя парами мосфетов). Двухканальных драйверов достаточно вдвое меньше, чем одноканальных, чтобы обеспечить работу такого же количества фаз.

В случае если система питания основана на контроллере производства Intersil или uPI Semiconductor, можно попробовать поикать микросхемы ISL6611A или uP6284, использующиеся для удвоения фаз. Шесть таких микросхем в сочетании с 6-фазным контроллером позволяют получить 12 независимых фаз в системе питания, без использования параллельного соединения.

Q: Какие ошибки допускают авторы обзоров при описании систем питания?

Вместо того чтобы попытаться самостоятельно разобраться в системе питания, просто копируют информацию из «reviewers guide», из пресс-релизов, с сайта производителя, из других обзоров, не всегда соответствующую действительности.
Последнее время все чаще можно встретить фразы типа «система питания построена по схеме X+Y» или даже «X+Y+Z». Это приводит к запутыванию читателей. Сначала они читают обзор видеокарты, где напряжение на GPU приплюсовано к напряжению на памяти, а затем, читая обзор материнской платы, думают, что там к напряжению Vcore тоже приплюсована память, а не напряжение на контроллере памяти встроенном в процессор. Чтобы избежать путаницы, лучше указывать раздельно к каким напряжениям относятся те или иные фазы. Единственный случай, когда уместно указание вида «X+Y» – это когда оба напряжения управляются одним и тем же контроллером (например, в системах питания процессоров AMD на материнских платах под Socket AM3/AM2+).
Думают, что система питания северного моста обязательно должна быть рядом с северным мостом, а система питания памяти – рядом со слотами памяти и т.д. Это не всегда так. Да, чем короче длина проводников от системы питания до питаемого элемента, тем лучше. Но место на PCB ограничено и при нынешней очень высокой плотности компонентов, не всегда удается размещать все необходимое поблизости. Система питания северного моста может находиться, к примеру, между южным мостом и слотами памяти, а рядом с северным мостом не редко можно встретить систему питания встроенного контроллера памяти в процессоре.
Не используют мультиметр для проверки своих предположений о принадлежности элементов системы питания к тому или иному напряжению. В некоторых случаях без мультиметра правильно определить количество используемых фаз бывает довольно сложно. Например, когда контролер напряжения поддерживает до 3-х фаз и на плате мы видим 3 дросселя, а при замерах мультиметром выясняется что фаз все-таки две, потому что третий дроссель стоит на входном напряжении (+12V VCC).

Q: Как расшифровать маркировку вида «XX-XX» (AT-8D и т.п.) у контроллеров напряжения производства Richtek?

A: Скачать документ Richtek Marking Information. В нём, по коду продукта (начало маркировки «XX-«) можно определить Part number (RTxxxx) для каждого типа корпуса. А по Part number уже можно найти даташит.

Q: Какие контроллеры напряжения используются на материнских платах и видеокартах? Где скачать документацию к ним? Сколько фаз они поддерживают? Какие контроллеры напряжения поддерживают управление через шину I2C или SMBus (например, для реализации программного вольтмода)?

A: Ответы на все эти вопросы вы найдете в этой таблице:

MSI N260GTX Lightning (non-reference)

MSI N275GTX Lightning (non-reference)

MSI R4890 Cyclone (non-reference)

ASUS ENGTS450 DirectCU TOP (non-reference)

Radeon HD6870 (reference)

GeForce GTX460 / GTX465 (reference)

Конечно, этот список далеко не полный .

Автор и Редакция выражает отдельную благодарность TiN за помощь по некоторым вопросам.

Источник

Электрические характеристики современных процессоров

В этом материале собраны различные электрические характеристики (напряжения, токи, рассеиваемая мощность и температура) современных процессоров. Эти сведения должны помочь при разгоне процессоров для определения допустимых режимов их работы. Вся приведенная ниже информация собрана из официальных спецификаций.

AMD K6/K6-2/K6-III

Cyrix 6x86MX (M2)/M-II

IDT Winchip (C6)

Intel Pentium II

Intel Celeron

Пояснения

Под максимальной температурой процессора понимется температура его внешней поверхности под кулером в центре, над ядром
Максимально допустимое напряжение — напряжение, кратковременная подача которого гарантированно не должна вызывать деструктивных последствий
Под максимальной температурой процессорной платы понимается температура под процессором с обратной стороны платы
Нормальная температура охлаждающего устройства должна составлять 35-45 градусов

12 октября 1998 Г.

Обзор 35-дюймового изогнутого игрового монитора Acer Predator X35

Обзор бизнес-ноутбука Dell Vostro 7500

Обзор Wi-Fi-точки доступа Aruba Networks AP22 (Hewlett Packard Enterprise)

Источник

Ксеноморф

Питание CPU поступает от устройства, называемого Voltage Regulator Module (VRM), который имеется в большинстве материнских плат. Данное устройство обеспечивает питанием процессор (как правило, через контакты на сокете процессора) и производит самокалибровку, чтобы подавать на процессор надлежащее напряжение. Конструкция модуля VRM позволяет ему питаться как от входящего напряжения +5 В, так и от напряжения +12 В.

Долгие годы использовался только +5 В, но, начиная с 2000 года, большинство VRM перешли на +12 В из-за более низких требований для работы с таким напряжением на входе. Кроме того, другие компоненты ПК также могут использовать напряжение +5 В, поступающий через общий контакт на гнезде материнской платы, в то время как на линию +12 В «повешены» только дисковые накопители (во всяком случае, так было до 2000 года).

Использует ли VRM на вашей плате напряжение +5 В или +12 В, зависит от конкретной модели платы и конструкции регулятора напряжения. Многие современные VRM устроены таким образом, чтобы принимать на входе напряжения от +4 В до +26 В, так что конечную конфигурацию определяет уже производитель материнской платы.

Например, как-то в наши руки попала материнская плата FIC (First International Computer) SD-11, оснащённая регулятором напряжения Semtech SC1144ABCSW.

Данная плата использует напряжение +5 В, преобразуя его в более низкое в соответствии с потребностями CPU. В большинстве материнских плат используются VRM двух производителей — Semtech либо Linear Technology. Вы можете посетить сайты данных компаний и более подробно изучить спецификации их чипов.

Материнская плата, о которой идёт речь, использовала процессор Athlon 1 ГГц Model 2 в версии со щелевым слотом (Slot A) и по спецификации требовала питания 65 Вт при номинальном напряжении 1,8 В. 65 Вт при напряжении 1,8 В соответствуют току 36,1 А.

При использовании VRM со входящим напряжением +5 В мощности 65 Вт соответствует сила тока всего 13 А. Но такой расклад получается лишь при условии 100% КПД регулятора напряжения, что невозможно. Обычно же эффективность VRM составляет около 80%, таким образом, для обеспечения работы процессора вместе с регулятором напряжения сила тока должна быть примерно равна 16,25 А.

Если учесть, что другие потребители энергии на материнской плате также используют линию +5 В — помните, что карты ISA или PCI также используют это напряжение — можно убедиться, насколько легко можно перегрузить линии +5 В на блоке питания.

Хотя большинство конструктивных решений VRM на материнских платах унаследовано от процессоров Pentium III и Athlon/Duron, использующих регуляторы +5 В, большинство современных систем используют VRM, рассчитанные на напряжение +12 В. Связано это с тем, что более высокие напряжения снижают уровень тока. Мы можем убедиться в этом на примере AMD Athlon 1 ГГц, о которым уже упоминали выше:

Как можно видеть, использование линии +12 В для питания чипа требует ток силой всего 5,4 А или же 6,8 А, с учетом эффективности VRM.

Таким образом, подключив модуль VRM на материнской плате к линии питания +12 В, мы могли бы извлечь немало пользы. Но, как вы уже знаете, спецификация ATX 2.03 предполагает лишь одну линию +12 В, которая передаётся через основной кабель питания материнской платы.

Даже проживший недолгую жизнь вспомогательный 6-контактный коннектор был лишён контакта с напряжением +12 В, так что он не смог бы нам помочь. Ток силой более 8 А по одному проводу 18-го калибра от линии +12 В на блоке питания — это весьма действенный способ расплавить контакты разъёма ATX, которые по спецификации рассчитаны на ток не выше 6 А при использовании стандартных контактов Molex. Таким образом, требовалось принципиально иное решение.

Platform Compatibility Guide (PCG)

Процессор напрямую управляет силой тока, проходящей через контакт +12 В. Современные материнские платы разработаны таким образом, чтобы обеспечить поддержку как можно большего количества процессоров, однако, цепи VRM некоторых платах могут не обеспечивать достаточного питания для всех процессоров, которые могут быть установлены в сокет на материнской плате.

Чтобы исключить потенциальные проблемы с совместимостью, которые могут привести к нестабильной работе ПК или даже выходу из строя отдельных компонентов, компания Intel разработала стандарт питания, называющийся Platform Compatibility Guide (PCG).

PCG упоминается на большинстве боксовых процессоров Intel и материнских платах, выпускавшихся с 2004 по 2009 год. Он создавался для сборщиков ПК и системных интеграторов, чтобы донести до них информацию о том, какие требования предъявляет процессор к питанию, а также соответствует ли данным требованиям материнская плата.

PCG представляет собой двузначное либо трёхзначное обозначение (например, 05А), где первые две цифры означают год, когда был представлен продукт, а дополнительная третья буква соответствует сегменту рынка.

Маркировки PCG, включающие третий знак А, соответствуют процессорам и материнским платам, относящимся к low-end решениям (требуют меньше энергии), в то время как буква B относится к процессорам и материнским платам, относящимся к сегменту high-end рынка (требуют больше энергии).

Материнские платы, которые поддерживают процессоры high-end класса, по умолчанию, также могут работать и с менее производительными процессорами, но не наоборот.

Например, вы можете установить процессор с PCG маркировкой 05A в материнскую плату, имеющую маркировку 05B, но если вы попробуете установить процессор 05B в плату, имеющую маркировку 05A, то вполне можете столкнуться с нестабильной работы системы или иными, более тяжёлыми последствиями.

Иными словами, всегда есть возможность установить менее производительный процессор в дорогую материнскую плату, но не наоборот.

4-контактный разъём питания процессора +12 В

Чтобы увеличить ток по линии +12 В, Intel создала новую спецификацию БП ATX12V. Это привело к появлению третьего разъёма питания, который получил название ATX +12 В и использовался для подведения дополнительного напряжения +12 В к материнской плате.

Данный 4-контактный разъём питания является стандартным для всех материнских плат, соответствующих спецификации ATX12V, и содержит контакты Molex Mini-Fit Jr. с вилками типа «мама». Согласно спецификации, разъём соответствует стандарту Molex 39-01-2040, тип конектора — Molex 5556. Это тот же самый тип контактов, что используется в основном разъёме питания материнской платы ATX.

Данный разъём имеет два контакта +12 В, каждый из которых рассчитан на ток до 8 А (либо до 11 А при использовании контактов HCS). Это обеспечивает силу тока 16 А дополнительно к контакту на материнской плате, а в сумме оба разъёма обеспечивают ток до 22 А по линии +12 В. Расположение контактов данного разъёма изображено на следующей схеме:

Используя стандартные контакты Molex, каждый контакт в разъёме +12 В может проводить ток силой до 8 А, 11 А с контактами HCS, либо до 12 А с контактами Plus HCS. Даже при том, что в данном разъёме используются те же самые контакты, что и в основном, ток по этому разъёму может достигать более высоких значений, так как используется меньшее количество контактов. Умножив количество контактов на напряжение, можно определить предельную мощность тока по данному разъёму:

Стандартные контакты Molex рассчитаны на ток 8 А.

Контакты Molex HCS рассчитаны на ток 11 А.

Контакты Molex Plus HCS рассчитаны на ток 12 А.

Все значения указаны для связки 4-6 контактов Mini-Fit Jr. при использовании проводов 18-го калибра и стандартной температуре.

Таким образом, в случае использования стандартных контактов мощность может достигать 192 Вт, что, в большинстве случаев, достаточно даже для современных производительных CPU. Потребление большей мощности может привести к перегреву и оплавлению контактов, поэтому в случае использования более «прожорливых» моделей процессоров вилка +12 В для питания процессора должна включать контакты Molex HCS либо Plus HCS.

20-контактный основной разъём питания и коннектор питания процессора +12 В вместе обеспечивают максимальный уровень мощности тока 443 Вт (при использовании стандартных контактов). Важно заметить, что добавление разъёма +12 В позволяет задействовать полную мощность блока питания на 500 Вт, не рискуя столкнуться с перегревом или оплавлением контактов.

Переходник на разъём +12 В питания процессора

Если блок питания не имеет стандартного разъёма +12 В для питания процессора, а на материнской плате предусмотрено соответствующее гнездо, существует простой выход из проблемы — использовать переходник. С какими нюансами мы может столкнуться в таком случае?

Переходник подключается к разъёму для периферийных устройств, который имеется почти во всех БП. Проблема в данном случае заключается в том, что разъём для периферийных устройств имеет всего один контакт +12 В, а 4-контактный разъём питания CPU — два таких контакта.

Таким образом, если переходник предполагает использование всего одного разъёма для периферийных устройств, используя его для обеспечения напряжения сразу на двух контактах разъёма +12 В для процессора, то мы в этом случае видим серьёзное несоответствие между требованиями к силе тока.

Поскольку контакты на разъёме для периферийных устройств рассчитаны на ток только в 11 А, нагрузка, превышающая это значение, может привести к перегреву и оплавлению контактов на этом разъёме. Но 11 А — это ниже пиковых значений тока, на которые должны быть рассчитаны контакты разъёма в соответствии с рекомендациями Intel PCG. Это означает, что подобные переходники не соответствуют последним стандартам.

Мы произвели следующие расчёты: учитывая эффективность VRM на уровне 80%, для среднего по нынешним меркам процессора, потребляющего 105 Вт, уровень тока составит примерно 11 А, что является максимумам для периферийного разъёма питания.

Многие современные процессоры имеют TDP свыше 105 Вт. Но мы бы не рекомендовали пользоваться переходниками, которые используют только один разъём для периферийных устройств, с процессорами, имеющими TDP свыше 75 Вт. Пример такого переходника приведён на следующем рисунке:

8-контактный разъём питания процессора +12 V

В материнских платах high-end класса часто используется несколько VRM для питания процессора. Чтобы распределить нагрузку между дополнительными регуляторами напряжения, такие платы оснащены двумя гнёздами для 4-контактного разъёма +12 В, но физически они объединены в один 8-контактный коннектор, как показано на рисунке ниже.

Данный тип разъёма был впервые представлен в спецификации EPS12V версии 1.6, вышедшей в 2000 году. Хотя изначально данная спецификация была ориентирована на файл-серверы, увеличившиеся запросы к питанию некоторых высокопроизводительных процессоров для настольных ПК привели к тому, что этот 8-контактный разъём появился в мире ПК.

Некоторые материнские платы, где используется 8-контактный разъём питания CPU, для обеспечения корректной работы должны получать напряжение на все контакты разъёма, в то время, как большинство материнских плат такого типа могут работать, даже если вы используете всего один 4-контактный разъём питания. В последнем случае, на гнезде материнской платы останется четыре свободных контакта.

Но прежде чем запускать компьютер с такой конфигурацией разъёмов, необходимо ознакомиться с руководством пользователя материнской платы — скорее всего, там будет отражено, можно ли подключать один 4-контактный разъём питания к 8-жильному гнезду на плате, либо нет.

Если вы используете процессор, который потребляет больше энергии, чем может обеспечить один 4-контактный разъём питания, вам, тем не менее, придётся найти БП, оснащённый 8-контактным разъёмом.

Переходник 4-pin -> 8-pin разъёма питания CPU +12 В

Если материнская плата требует наличие напряжения на всех восьми контактах, но при этом вы используете не слишком «прожорливый» процессор и ваш блок питания не имеет 8-контактного коннектора, то на помощь может прийти переходник с 4-контактного на 8-контактный разъём. Выглядит он следующим образом:

Существуют адаптеры, которые работают в обратном направлении — то есть преобразуют сигнал с 8-контактного разъёма на 4-контактный.

Но требуются они редко, поскольку вы можете поступить проще, подсоединив вилку 8-контактного разъёма к четырём гнёздам на материнской плате.

Для этого потребуется просто сместить коннектор в одну из сторон. Без переходника не обойтись, если физическая компоновка платы не позволяет установить вилку 8-контактного коннектора со смещением.

8 788 2

Источник

Каким должно быть питание процессора

7164 дней полёта фантазии

Q: Какие напряжения на мат. платах используют системы питания с 1 и более фаз?

A: Основные напряжения на материнских платах следующие:

Напряжение на процессоре – CPU Core Voltage (Vcore, оно же VCC). Возможные варианты – от 4-х реальных фаз до 32-х виртуальных.
Напряжение на встроенном контроллере памяти в процессоре – CPU_VTT (оно же QPI Voltage) для процессоров Intel или CPU_NB для процессоров AMD. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на памяти – DRAM Voltage (Vdram, оно же Vddr, Vdimm, Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на северном мосту – IOH Voltage (Vioh) для чипсетов Intel, SPP Voltage (Vspp) для чипсетов NVIDIA, NB Voltage (Vnb) для остальных чипсетов. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на южном мосту – ICH Voltage (Vich) для чипсетов Intel, MCP Voltage (Vmcp) для чипсетов NVIDIA, SB Voltage (Vsb) для остальных чипсетов. Обычно 1 фаза либо LDO.
Напряжение на Platform Controller Hub (PCH) – PCH Voltage (Vpch) для чипсетов Intel для Socket 1156. Обычно 1 фаза либо LDO.
Напряжения остальных компонентов (PLL, HT, FSB, коммутаторы линий PCI-E) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие напряжения на видеокартах используют системы питания с 1 или более фаз?

A: Основные напряжения на видеокартах следующие:

Напряжение на графическом процессоре – GPU Voltage (Vgpu). Возможные варианты – от 1-й фазы на low-end видеокартах до 16 виртуальных на топовых видеокартах.
Общее напряжение на видеопамяти (когда Vddq равно Vdd) – memory voltage (Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы. На простых видеокартах может стоять LDO.
Раздельные напряжения на видеопамяти (когда Vddq не равно Vdd). Обычно по одной фазе на Vddq и Vdd.
Напряжение на контроллере памяти (Vddci) – присутствует только на видеокартах, требующих использования отдельного напряжения для питания контроллера памяти в GPU (все верхние модели ATI Radeon, начиная с X1800/X1900/X1950). Обычно 1 или 2 фазы.
Напряжения остальных компонентов (PCI-E Voltage, коммутаторы линий PCI-E, микросхемы NVIO, переходные мосты HSI и Rialto) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие элементы могут входить в состав системы питания:

A: Вот список основных элементов:

Микросхемы DrMOS. Представляют собой сборку из пары мосфетов (нижний + верхний) и драйвера в одном корпусе. Производятся компаниями Renesas Electronics, Fairchild Semiconductors, Vishay Siliconix и Infineon Technologies . Используются на материнских платах MSI и (с недавних пор — Gigabyte). Так же можно встретить на некоторых референсых видеокартах NVIDIA и ATI, например на GeForce GTX295 (Single PCB) и Radeon HD4770.
Удвоители фаз (Phase Doubler) с интегрированными драйверами. Пока мне встречались только Intersil ISL6611A и uPI Semiconductor uP6284, которые из одной фазы делают две, преодолевая, таким образом, ограничение контроллера напряжения на количество максимально поддерживаемых фаз.

Q: Что такое реальные и виртуальные фазы? Какие бывают реализации виртуальных фаз питания?

Системы питания по степени «виртуальности» фаз можно поделить на три типа:

Q: Что такое LDO?

Q: Как правильно определить используемое количество фаз?

Q: Какие ошибки допускают авторы обзоров при описании систем питания?

Вместо того чтобы попытаться самостоятельно разобраться в системе питания, просто копируют информацию из «reviewers guide», из пресс-релизов, с сайта производителя, из других обзоров, не всегда соответствующую действительности.
Последнее время все чаще можно встретить фразы типа «система питания построена по схеме X+Y» или даже «X+Y+Z». Это приводит к запутыванию читателей. Сначала они читают обзор видеокарты, где напряжение на GPU приплюсовано к напряжению на памяти, а затем, читая обзор материнской платы, думают, что там к напряжению Vcore тоже приплюсована память, а не напряжение на контроллере памяти встроенном в процессор. Чтобы избежать путаницы, лучше указывать раздельно к каким напряжениям относятся те или иные фазы. Единственный случай, когда уместно указание вида «X+Y» – это когда оба напряжения управляются одним и тем же контроллером (например, в системах питания процессоров AMD на материнских платах под Socket AM3/AM2+).
Думают, что система питания северного моста обязательно должна быть рядом с северным мостом, а система питания памяти – рядом со слотами памяти и т.д. Это не всегда так. Да, чем короче длина проводников от системы питания до питаемого элемента, тем лучше. Но место на PCB ограничено и при нынешней очень высокой плотности компонентов, не всегда удается размещать все необходимое поблизости. Система питания северного моста может находиться, к примеру, между южным мостом и слотами памяти, а рядом с северным мостом не редко можно встретить систему питания встроенного контроллера памяти в процессоре.
Не используют мультиметр для проверки своих предположений о принадлежности элементов системы питания к тому или иному напряжению. В некоторых случаях без мультиметра правильно определить количество используемых фаз бывает довольно сложно. Например, когда контролер напряжения поддерживает до 3-х фаз и на плате мы видим 3 дросселя, а при замерах мультиметром выясняется что фаз все-таки две, потому что третий дроссель стоит на входном напряжении (+12V VCC).

Q: Как расшифровать маркировку вида «XX-XX» (AT-8D и т.п.) у контроллеров напряжения производства Richtek?

Q: Какие контроллеры напряжения используются на материнских платах и видеокартах? Где скачать документацию к ним? Сколько фаз они поддерживают? Какие контроллеры напряжения поддерживают управление через шину I2C или SMBus (например, для реализации программного вольтмода)?

A: Ответы на все эти вопросы вы найдете в этой таблице:

MSI N260GTX Lightning (non-reference)

MSI N275GTX Lightning (non-reference)

MSI R4890 Cyclone (non-reference)

ASUS ENGTS450 DirectCU TOP (non-reference)

Radeon HD6870 (reference)

GeForce GTX460 / GTX465 (reference)

Конечно, этот список далеко не полный .

Автор и Редакция выражает отдельную благодарность TiN за помощь по некоторым вопросам.

Источник

Q Какие напряжения на мат платах используют системы питания с 1 и более фаз

Опубликовано 19 июля, 2021 автором Ольховая Наталья

FAQ по видеокартам GeForce: что следует знать о графических картах?

Ядро CUDA, потоковый процессор, блок шейдеров — все это синонимы вычислительного блока GPU, который выполняет расчет данных. NVIDIA по традиции называет их ядрами CUDA, где CUDA расшифровывается как Compute Unified Device Architecture. Ядра CUDA отличаются от ядер процессора, они намного менее сложные и имеют высокую степень специализации под обрабатываемые данные. GPU сегодня умеют намного больше, чем выполнять рендеринг графики через конвейер, поэтому унификация под названиями потоковый процессор или унифицированный блок шейдеров вполне обоснована.

Потоковый процессор обрабатывает непрерывный поток данных, которых насчитываются многие сотни, причем они выполняются параллельно на множестве потоковых процессоров. Современные GPU оснащаются несколькими тысячами потоковых процессоров, они отлично подходят для задач с высокой степенью параллельности. Это и рендеринг графики, и научные расчеты. Что, кстати, позволило GPU закрепиться в серверном сегменте в качестве вычислительных ускорителей.

Впрочем, потоковые процессоры — довольно общий термин, на практике у современных GPU все сложнее. GPU могут выполнять как вычисления с плавающей запятой (FP), так и целочисленные (INT) с различной точностью. Для графики важнее всего вычисления FP32 и INT32 с 32-битной точностью. В случае научных расчетов все более важными являются расчеты с более высокой точностью, а именно FP64. Поэтому в GPU появились выделенные вычислительные блоки для типа данных FP64. Впрочем, далеко не для всех расчетов нужна точность с 32 и 64 битами. Были разработаны способы выполнения менее точных вычислений на блоках INT32, например, одновременное выполнение операций над двумя 16-битными целыми числами.

Еще одним шагом дальше можно назвать интеграцию ядер Tensor в архитектуру NVIDIA Volta и Turing, которые способны эффективно вычислять менее сложные числа INT8 и INT4, но об этом мы поговорим чуть позже.

Мы рассмотрим структуру вычислительных блоков на основе архитектуры Turing, которые организованы в определенные структуры. В составе GPU TU102 имеются шесть кластеров Graphics Processing Clusters (GPC), 36 кластеров Texture Processing Clusters (TPC) и 72 потоковых мультипроцессоров Streaming Multiprocessors (SM). Но на GPU видеокарты GeForce RTX 2080 Ti активны только 34 TPC. Каждый кластер GPC содержит шесть кластеров TPC, в каждом TPC содержатся два потоковых мультипроцессора SM. Последние предлагают 64 потоковых процессора, так что 34 TPC x 2 SM x 64 потоковых процессора как раз дают 4.352 потоковых процессора на видеокарте GeForce RTX 2080 Ti.

NVIDIA масштабирует архитектуру Turing с GeForce RTX 2060 до GeForce RTX 2080 Ti. Ниже представлен обзор видеокарт линейки GeForce RTX:

Технические спецификации
Модель	GeForce RTX 2080 Ti	GeForce RTX 2080	GeForce RTX 2070	GeForce RTX 2060
Цена	от 72.600 ₽	от 47.000 ₽	от 31.500 ₽	от 21.100 ₽
Архитектура	Turing	Turing	Turing	Turing
GPU	TU102	TU104	TU106	TU106
Техпроцесс	TSMC 12 нм	TSMC 12 нм	TSMC 12 нм	TSMC 12 нм
Число транзисторов	18,6 млрд.	13,6 млрд.	10,8 млрд.	10,8 млрд.
Площадь кристалла	754 мм²	545 мм²	445 мм²	445 мм²
Потоковые процессоры	4.352	2.944	2.304	1.920
Ядра Tensor	544	368	288	240
Ядра RT	68	46	36	30
Текстурные блоки	272	184	144	120
Геометрические блоки	34	23	18	15
ROPs	88	64	64	42
Частота GPU (базовая)	1.350 МГц	1.515 МГц	1.410 МГц	1.365 МГц
Частота GPU (Boost)	1.635 МГц	1.800 МГц	1.710 МГц	1.680 МГц
RTX-OPS	78 TRTX-OPS	60 TRTX-OPS	45 TRTX-OPS	37 TRTX-OPS
Гигалучей/с	10 Глуч/с	8 Глуч/с	6 Глуч/с	5 Глуч/с
Частота памяти	1.750 МГц	1.750 МГц	1.750 МГц	1.750 МГц
Тип памяти	GDDR6	GDDR6	GDDR6	GDDR6
Объем памяти	11 GB	8 GB	8 GB	6 GB
Ширина шины памяти	352 бит	256 бит	256 бит	192 бит
Пропускная способность	616 Гбайт/с	448 Гбайт/с	448 Гбайт/с	336 Гбайт/с
TDP	260 Вт	225 Вт	185 Вт	160 Вт
Доп. питание	2x 8-конт.	1x 8-конт. + 1x 6-конт.	1x 8-конт.	1x 8-конт.
SLI/NVLink	2x NVLink	1x NVLink	—	—

Также на рынок была представлена видеокарта Titan RTX, которая опирается на полную версию GPU TU102. NVIDIA позиционирует Titan RTX как «Ultimate PC GPU», видеокарта нацелена на исследователей, ученых и разработчиков в сфере глубокого обучения и искусственного интеллекта. TU102 GPU в полной версии оснащен шестью кластерами Graphics Processing Clusters (GPC), 36 кластерами TPC (Texture Processing Cluster) и 72 потоковыми мультипроцессорами Streaming Multiprocessors (SM). В случае Titan RTX мы получаем 4.608 потоковых процессоров, 576 ядер Tensor и 96 ядер RT. Полная конфигурация памяти составляет 384 бита, NVIDIA подключает 12 чипов памяти GDDR6. В случае Titan RTX, NVIDIA использует 2-Гбайт чипы памяти Samsung, которые дают емкость до 24 Гбайт.

Одновременное выполнение операций с целыми числами и числами с плавающей запятой

Как мы уже упоминали, вычислительные блоки FP32 могут работать в режиме 2x FP16, то же самое касается INT16. Чтобы увеличить вычислительную производительность и сделать ее более гибкой, в архитектуре NVIDIA Turing появилась возможность одновременного расчета чисел с плавающей запятой и целых чисел. NVIDIA проанализировала данные вычисления в конвейере рендеринга в десятках игр, обнаружив, что на каждые 100 расчетов FP выполняется примерно треть вычислений INT. Впрочем, значение среднее, на практике оно меняется от 20% до 50%. Конечно, если вычисления FP и INT будут выполняться одновременно, то конвейеру придется иногда «подтормаживать» в случае взаимных связей.

В случае всех предыдущих архитектур NVIDIA одновременное выполнение целочисленных вычислений и расчетов с плавающей запятой не поддерживалось. В случае Turing все изменилось. Параллельная обработка FP и INT ускоряет рендеринг, поэтому NVIDIA как раз и добавила ее с архитектурой Turing. У Turing SM имеются 64 блока FP32 и 64 блока INT32 — не совсем типичное соотношение для конвейера рендеринга. Но одновременная работа блоков позволила существенно увеличить вычислительную производительность.

Потоковые процессоры уже давно превратились в универсальные вычислительные блоки в составе GPU. От их количества зависит итоговая вычислительная производительность, но здесь следует учитывать точность вычислений.

Текстурные блоки

Потоковые процессоры выполняют так называемые шейдеры — небольшие программы. Вершинные шейдеры используются для геометрических вычислений и динамического изменения объектов. Геометрические шейдеры позволяют рассчитать финальную геометрию и структуру объекта из точек, линий и треугольников. Шейдеры тесселяции обеспечивают дальнейшее разделение примитивов (тех же треугольников).

Текстурные блоки Texture Mapping Units (TMU) отвечают за то, чтобы все поверхности были покрыты соответствующими текстурами. TMU — выделенные арифметические блоки GPU. В случае архитектуры Turing, один текстурный блок дополняет 16 потоковых процессоров. Данные для текстурных блоков хранятся в видеопамяти, их можно считывать оттуда и записывать. Поскольку TMU уже не являются внешними арифметическими блоками в полном понимании, а встроены в конвейер рендеринга, каждый текстурный блок может обрабатывать объекты по нескольку раз. Действительно, для рендеринга объекта простых текстур уже недостаточно, использование нескольких слоев позволяет получить 3D-вид вместо плоской текстуры. Раньше объекты приходилось рассчитывать несколько раз, и каждый раз текстурный блок накладывал текстуру, сегодня достаточно обычного процесса рендеринга, текстурный блок может получать данные для многократной обработки из буфера.

Контроллер памяти

Высокая пропускная способность памяти не менее важна, чем вычислительная производительность GPU. Только если данные можно будет быстро считывать из видеопамяти на GPU и записывать их обратно, вычисления будут проводиться достаточно быстро. С одной стороны здесь располагается GPU, выполняющий вычисления, а с другой стороны — система кэшей и памяти. Архитектуры GPU разрабатываются таким образом, чтобы получить преимущество от высокой пропускной способности памяти. Производители пытаются выжать максимум из подсистемы памяти, поэтому контроллер памяти имеет решающее значение.

Еще с архитектуры Pascal NVIDIA придерживается почти идентичной структуры GPU по работе с памятью GDDR. Интерфейс памяти разбит на 32-битные блоки. В полном варианте NVIDIA предусматривает 384-битную ширину шины, но из-за одного отключенного 32-битного блока мы получаем 352 бита у GeForce RTX 2080 Ti. Через каждый 32-битный интерфейс подключен чип памяти. 352 бит/ 32 бит дает 11 каналов и 11 чипов памяти GDDR6. В случае GeForce RTX 2080 и GeForce RTX 2070 ширина шины ограничена 256 битами, то есть восемью каналами и восемью чипами памяти GDDR6.

Ядра Tensor и RT

Ядра Tensor

С архитектурой Turing NVIDIA представила два новых вычислительных блока, ранее на GPU не использовавшихся. Конечно, ядра Tensor знакомы нам по архитектуре Volta, но там они использовались для научных расчетов. В случае GPU Turing и видеокарт GeForce RTX данные блоки играют особую роль.

Ядра Tensor предназначены для выполнения матричного умножения. Матричное умножение (BLAS GEMM) — наиболее важный компонент для тренировки и инференса сетей глубокого обучения. Матричные операции подразумевают выборку значений матриц A и B (выполнение сложения и умножения), после чего результат будет записываться в матрицу C. Для матриц 4×4 данные операции выполняются для всех 16 полей. В архитектуре Pascal для выполнения упомянутых операций использовались блоки FP32, поэтому скорость оставляла желать лучшего.

Ядра Tensor в архитектуре Turing могут выполнять INT16, INT8 и INT4. Вычислительная производительность INT8 в два раза выше, чем для INT16, поскольку можно выполнить две операции INT8 вместо INT16. То же самое касается сравнения между INT4 и INT8. В максимальном варианте GPU TU102 NVIDIA указывает 576 ядер Tensor. Но у GeForce RTX 2080 мы получаем только 544 ядра Tensor, для которых NVIDIA указывает вычислительную производительность 110 TFLOPS FP16 для игр и обработки изображений. В случае вычислений INT8 мы получаем 220 TOPS, а INT4, которые пока не используются, уже 440 TOPS.

Основная сфера применения ядер Tensor — Neural Graphics Framework (NGX) от NVIDIA. NGX обеспечивает интерфейсы для вычисления Deep Learning Super Sampling (DLSS) и различных эффектов пост-обработки через ANSEL. Но мы остановимся на этом чуть позже.

Ядра RT

Ядра RT — второй тип особых аппаратных блоков архитектуры Turing, которые используются в ней впервые. На полную трассировку лучей уходит слишком много ресурсов и времени даже с учетом нескольких тысяч потоковых процессоров на GPU. Именно по этой причине NVIDIA добавила ядра RT в архитектуру Turing, которые выполняют расчеты, необходимые для трассировки лучей. И с некоторыми типами вычислений ядра RT справляются очень эффективно. Все технологии трассировки лучей сегодня пытаются снизить вычислительную нагрузку, для этого используются разные алгоритмы.

Все они опираются на тот принцип, что удаленные от луча примитивы не могут с ним пересекаться. Поэтому и смысла их просчитывать нет. Экспоненциальное увеличение числа лучей приводит к тому, что на каждый луч следует обрабатывать как можно меньшее число примитивов, чтобы не увеличивать вычислительную нагрузку.

Один из способов выборки примитивов — Bounding Volume Hierarchy (BVH). В случае BVH сцена разбивается на все меньшие по размеру блоки, в которых присутствуют примитивы. Луч следует обрабатывать только с теми блоками, которые он проходит на пути к примитиву. Подход несколько напоминает воксели, которые NVIDIA использует для Voxel Global Illumination (VXGI). BVH представляет собой дерево, в котором можно видеть, какой именно блок и, в конечном итоге, примитив следует учитывать для расчета трассировки лучей.

BVH на классических архитектурах GPU или на CPU может выполняться только программно. Таким образом, потоковым процессорам приходится на каждый луч выполнять несколько тысяч инструкций, в том числе многочисленные циклы для поиска блоков и, в конечном итоге, примитива. Только после нахождения примитива можно выполнять шейдинг луча. Именно здесь на помощь приходят ядра RT. Они содержат специальные функциональные блоки SFU (Special Function Units), оптимизированные под поиск нужных блоков и примитива, с которым пересекается луч. Потоковый процессор принимает задачу, после чего передает ее ядру RT, которое возвращает результат потоковому процессору — и последний может выполнять рендеринг дальше по конвейеру.

Источник

Питание pll видеокарты что это

7165 дней постоянного ускорения

Q: Какие напряжения на мат. платах используют системы питания с 1 и более фаз?

A: Основные напряжения на материнских платах следующие:

Напряжение на процессоре – CPU Core Voltage (Vcore, оно же VCC). Возможные варианты – от 4-х реальных фаз до 32-х виртуальных.
Напряжение на встроенном контроллере памяти в процессоре – CPU_VTT (оно же QPI Voltage) для процессоров Intel или CPU_NB для процессоров AMD. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на памяти – DRAM Voltage (Vdram, оно же Vddr, Vdimm, Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на северном мосту – IOH Voltage (Vioh) для чипсетов Intel, SPP Voltage (Vspp) для чипсетов NVIDIA, NB Voltage (Vnb) для остальных чипсетов. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
Напряжение на южном мосту – ICH Voltage (Vich) для чипсетов Intel, MCP Voltage (Vmcp) для чипсетов NVIDIA, SB Voltage (Vsb) для остальных чипсетов. Обычно 1 фаза либо LDO.
Напряжение на Platform Controller Hub (PCH) – PCH Voltage (Vpch) для чипсетов Intel для Socket 1156. Обычно 1 фаза либо LDO.
Напряжения остальных компонентов (PLL, HT, FSB, коммутаторы линий PCI-E) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие напряжения на видеокартах используют системы питания с 1 или более фаз?

A: Основные напряжения на видеокартах следующие:

Напряжение на графическом процессоре – GPU Voltage (Vgpu). Возможные варианты – от 1-й фазы на low-end видеокартах до 16 виртуальных на топовых видеокартах.
Общее напряжение на видеопамяти (когда Vddq равно Vdd) – memory voltage (Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы. На простых видеокартах может стоять LDO.
Раздельные напряжения на видеопамяти (когда Vddq не равно Vdd). Обычно по одной фазе на Vddq и Vdd.
Напряжение на контроллере памяти (Vddci) – присутствует только на видеокартах, требующих использования отдельного напряжения для питания контроллера памяти в GPU (все верхние модели ATI Radeon, начиная с X1800/X1900/X1950). Обычно 1 или 2 фазы.
Напряжения остальных компонентов (PCI-E Voltage, коммутаторы линий PCI-E, микросхемы NVIO, переходные мосты HSI и Rialto) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие элементы могут входить в состав системы питания:

A: Вот список основных элементов:

Микросхемы DrMOS. Представляют собой сборку из пары мосфетов (нижний + верхний) и драйвера в одном корпусе. Производятся компаниями Renesas Electronics, Fairchild Semiconductors, Vishay Siliconix и Infineon Technologies . Используются на материнских платах MSI и (с недавних пор — Gigabyte). Так же можно встретить на некоторых референсых видеокартах NVIDIA и ATI, например на GeForce GTX295 (Single PCB) и Radeon HD4770.
Удвоители фаз (Phase Doubler) с интегрированными драйверами. Пока мне встречались только Intersil ISL6611A и uPI Semiconductor uP6284, которые из одной фазы делают две, преодолевая, таким образом, ограничение контроллера напряжения на количество максимально поддерживаемых фаз.

Q: Что такое реальные и виртуальные фазы? Какие бывают реализации виртуальных фаз питания?

Системы питания по степени «виртуальности» фаз можно поделить на три типа:

Q: Что такое LDO?

Q: Как правильно определить используемое количество фаз?

Q: Какие ошибки допускают авторы обзоров при описании систем питания?

Вместо того чтобы попытаться самостоятельно разобраться в системе питания, просто копируют информацию из «reviewers guide», из пресс-релизов, с сайта производителя, из других обзоров, не всегда соответствующую действительности.
Последнее время все чаще можно встретить фразы типа «система питания построена по схеме X+Y» или даже «X+Y+Z». Это приводит к запутыванию читателей. Сначала они читают обзор видеокарты, где напряжение на GPU приплюсовано к напряжению на памяти, а затем, читая обзор материнской платы, думают, что там к напряжению Vcore тоже приплюсована память, а не напряжение на контроллере памяти встроенном в процессор. Чтобы избежать путаницы, лучше указывать раздельно к каким напряжениям относятся те или иные фазы. Единственный случай, когда уместно указание вида «X+Y» – это когда оба напряжения управляются одним и тем же контроллером (например, в системах питания процессоров AMD на материнских платах под Socket AM3/AM2+).
Думают, что система питания северного моста обязательно должна быть рядом с северным мостом, а система питания памяти – рядом со слотами памяти и т.д. Это не всегда так. Да, чем короче длина проводников от системы питания до питаемого элемента, тем лучше. Но место на PCB ограничено и при нынешней очень высокой плотности компонентов, не всегда удается размещать все необходимое поблизости. Система питания северного моста может находиться, к примеру, между южным мостом и слотами памяти, а рядом с северным мостом не редко можно встретить систему питания встроенного контроллера памяти в процессоре.
Не используют мультиметр для проверки своих предположений о принадлежности элементов системы питания к тому или иному напряжению. В некоторых случаях без мультиметра правильно определить количество используемых фаз бывает довольно сложно. Например, когда контролер напряжения поддерживает до 3-х фаз и на плате мы видим 3 дросселя, а при замерах мультиметром выясняется что фаз все-таки две, потому что третий дроссель стоит на входном напряжении (+12V VCC).

Q: Как расшифровать маркировку вида «XX-XX» (AT-8D и т.п.) у контроллеров напряжения производства Richtek?

Q: Какие контроллеры напряжения используются на материнских платах и видеокартах? Где скачать документацию к ним? Сколько фаз они поддерживают? Какие контроллеры напряжения поддерживают управление через шину I2C или SMBus (например, для реализации программного вольтмода)?

A: Ответы на все эти вопросы вы найдете в этой таблице:

MSI N260GTX Lightning (non-reference)

MSI N275GTX Lightning (non-reference)

MSI R4890 Cyclone (non-reference)

ASUS ENGTS450 DirectCU TOP (non-reference)

Radeon HD6870 (reference)

GeForce GTX460 / GTX465 (reference)

Конечно, этот список далеко не полный .

Автор и Редакция выражает отдельную благодарность TiN за помощь по некоторым вопросам.

Источник

Питание pll видеокарты что это

Ваша заказ успешно отправлен

OCLab.ru — Лаборатория оверклокинга, созданная российскими оверклокерами с мировым именем.

Замена системы питания видеокарты NVIDIA 8800 GTS 512 Мбайт на ASUS Power Card

20.03.2015 22:55 , обновлен 16.01.2018

Примерно раз в год производители графических процессоров обновляют свои модельные ряды, выпуская графические решения с новыми архитектурами. Движение вперед на рынке графики идет куда быстрее, чем в процессорном сегменте, где царствует Intel, предлагая пользователям новые поколения процессоров с 10% прибавкой производительности. Зато производителям графических процессоров, по-видимому, до «кремниевого предела» еще далеко и каждая новая архитектура несет ощутимый прирост производительности. С графической архитектурой развивается и отрасль микроэлектроники в целом, компоненты на печатных платах становятся все компактнее, холоднее и долговечнее.

Сегодня же, мы предлагаем вам окунуться в прошлое. В далекие уже 2006-2007 года, когда NVIDIA представила первый в мире GPU с поддержкой DirectX10 – G80. Чуть менее 10 лет карты серии GeForce 8800 вызывали приятный трепет у фанатов Crysis, как и сегодня топовые нереференсы от ASUS ROG или EVGA Classified. В этом материале мы решили показать, что может быть с устаревшей видеокартой и GPU, если объединить ее с сегодняшними технологиями в системе питания. Для примера мы возьмем видеокарту NVIDIA GeForce 8800 GTS 512 Мбайт и установим на нее внешнею систему питания ASUS Power Card. А во второй части материала расскажем о результатах экстремального разгона данной видеокарты с модификацией.

Поскольку купить в магазине карты подобного уровня уже невозможно, то ее нужно искать на вторичном рынке. После приобретения любой карты «с рук» рекомендуем проверить ее работоспособность, ее оверклокерский потенциаль на воздухе, а также замерить ее штатные напряжения. В случае с нашей GeForce 8800 GTS 512 Mb мы имеем: ядро – 1.27 В, память – 1.9 В, PLL– 1.15 В.

Далее достаем карту из системы и смотрим на печатную плату с обратной стороны. Анализируем расположение элементов на печатной плате. Для данной карты нужно сделать три вольтмода и снять OCP (Over Current Protection или защиту по току). Для модификации контроллера питания GPU нужно воспользоваться даташитом от разработчика. В нашем случае контроллер питания – Primarion PX3535 (скачать), а контроллеры памяти и PLL– перемаркированный RT9259 (скачать).

Модификации:

Ядро: резистор 500 Ом;
Память: резистор 20 кОм (для видеокарт с памятью Quimonda рекомендуется реверсивный вольтмод, поскольку данные микросхемы памяти отличаются плохим разгонным потенциалом при минусовой температуре и поднятым напряжением).

PLL: резистор 25 кОм.

Для снятия OCP необходимо на трех фазах понизить сопротивление, припаиваем 1.2 кОм резистор на указанные точки, лучше всего использовать SMD резисторы (таким образом понижаем сопротивление с 1.4 кОм до 0.64 кОм, что в итоге позволит сдвинуть порог срабатывания OCP к 2 В по GPU).

Теперь припаиваем кабели для мониторинга напряжений.

Проверяем, что все корректно работает и переходим к подготовке по установке ASUS Power Card.

Для установки ASUS Power Card нам понадобятся:

Паяльник мощностью от 70 Вт с большим конусным жалом;
Мультиметр;
Кабели AWG10 и AWG26;
Припой;
Сплав Розе;
Оплетка для выпайки;
Флюс;
Пинцеты, лезвие и кусачки;
Термовоздушная станция;
Медная пластина толщиной 20 мм.

Чтобы видеокарта смогла работать с внешней системой питания, нам в первую очередь нужно избавиться от старого контроллера питания ядра. Есть два способа, как это сделать. Первый, нужно выпаять контроллер питания ядра целиков с помощью термовоздушной станции. При этом очень важно не задеть и не повредить соседние элементы. Второй, просто разрезать дороги, отвечающие за Powergood и VRenablesignals. (см. даташит).

Следующим этапом выпаиваем штатные дроссели системы питания. В конкретном случае их три.

Выпаивать дроссели можно с помощью сплава Розе и мощного паяльника с большим жалом. Нужно быть аккуратным и не перегибать печатную плату, дабы избежать микротрещин. После выпайки дросселей важно проверить мультиметром отсутствие КЗ (короткое замыкание). Если все сделано верно, то сопротивление должно быть около 0.8 Ом. Далее оплеткой для выпайки нужно убрать излишки сплава Розе. С помощью припоя подготовить площадки к последующей пайке.

Важным моментом при работе с внешними системами питания является заземление. Чем больше «земли», тем лучше гонится видеокарта. (эта аксиома работает в большинстве случаев)

Земля на печатной плате есть всегда в местах крепления системы охлаждения, но если места недостаточно, то на печатной плате всегда можно найти дополнительную землю под маской печатной платы. Найти ее можно с помощью мониторинга сопротивлений, земля обычно имеет сопротивление 0.2-0.3 Ом.

Также готовим землю на ASUS Power Card к пайке.

Из медной пластины вырезаем будущие коннекторы для связи ASUS Power Card с печатной платы.

Припаиваем «коннекторы» к ASUS Power Card, затем к видеокарте. Проверяем сопротивление, чтобы убедиться в отсутствии КЗ. Сопротивление не должно быть менее 0.8 Ом, обычно даже подрастает до 1-1.5 Ом.

Переходим к заземлению c помощью кабеля AWG10. Предварительно кабель нужно нарезать под нужное расстояние и концы подготовить к пайке. Для проверки работоспособности карты достаточно 1-2 кабелей заземления. Базовое напряжение на ядре должно составлять 1.3 В.

Если все работает, то допаиваем оставшиеся земли.

ASUS Power Card обладает дисплеем, позволяющим контролировать напряжение в режиме реального времени. Чтобы внешняя система питания могла более точно считывать напряжение GPU, нужно припаять fbacksense к любому SDM конденсатору на обратной стороне печатной платы расположенному под GPU.

Карта готова к разгону, и от теории пора переходить к практике.

Для тестирования мы использовали:

Процессор Intel Core i7-4770K;
Материнская плата ASUS Maximus VII Gene;
Оперативная память Corsair 2×4 Gb 2666CL10;
2х Блок питания Antec High Current Pro 1300 Вт;
Накопитель Intel SSD 730 series 240 Gb;

Для достижения максимальных результатов разгона напряжение на ядре видеокарты было поднято до 1.7 В, в зависимости от нагрузки мы наблюдали просадки напряжения до 1.6 В. Напряжение на памяти было поднято до 2.3 В, а на PLL– до 1.2 В. Оптимальная температура для работы видеокарты при охлаждение жидким азотом была в районе -120-130 градусов по Цельсию.

В качестве главныых целей для тестирования GeForce 8800 GTS 512 Мбайт мы выбрали бенчмарки AquaMark3, 3DMark03, 3DMark05 и 3DMark06.

После проведенных модификаций нам удалось разогнать видеокарту до частот 1188 МГц по ядру, 2700+ МГц по шейдерному блоку и 1274 МГц по памяти. Стоит отметить, что еще несколько лет назад средний уровень разгона подобных видеокарт по ядру составлял 1000 МГц, а результаты разгона до 1050 МГц по ядру уже считались чем-то выдающимся. В нашем же случае, использование внешней системы питания позволило раскрыть потенциал графического ядра видеокарты полностью, добившись частоты в 1188 МГц по ядру!

В бенчмарке AquaMark3 удалось добиться результата 478805 marks, что превышает предыдущее максимальное достижение сразу на 4000 попугаев.

В 3DMark03 новый рекорд разгона видеокарты NVIDIA GeForce 8800 GTS 512 Mb, установленный нами, составляет 72907 marks.

46516 попугаев – именно столько нам удалось зафиксировать в бенчмарке 3DMark05.

В 3DMark06 удалось получить 26768 marks.

Полученные результаты в бенчмарках являются максимальными для видеокарт линейки GeForce 8800 GTS 512 Mb. Добиться таких результатов нам помогла внешняя система питания ASUS Power Card. Для старых видеокарт подобные системы питания являются просто необходимыми, если вы нацелились на штурм рекордов на HWBot.

Источник

CPU PLL Voltage, DRAM Voltage, NB Voltage Control — что это за параметры в биосе?

Приветствую. Разгонять процессор/оперативку нужно грамотно: осторожно повышать напряжение, следить за температурой, уметь тестировать систему LinX, мониторить показатели AIDA64.

Немаловажно знать значение многих параметров в биосе для максимально эффективного и безопасного разгона.

CPU PLL Voltage — что это такое?

Напряжение питания системы Phase Locked Loop (PLL) или по-русски система фазовой авто-подстройки частоты (ФАПЧ), которая необходима только для повышения стабильности работы разогнанных процессоров. Незначительное повышение значения может улучшить стабильность разгона, иногда — ухудшить. В большинстве случаев — достаточно минимальной напруги либо авторежим. Хотя некоторые задирают напругу, один юзер аж до 1.95v выставил.. как понимаете — на свой страх и риск.

Выбор значение например может быть [Auto] [1.50V] [1.60V] [1.70V] [1.80V]. Значение по умолчанию зависит от модели материнки.
CPU PLL Voltage можно использовать тогда, когда исчерпаны возможности по вольтажу процессора (CPU Voltage).
Если указываете в CPU PLL Voltage авто, тогда в Internal PLL Overdrive также нужно устанавливать авто (если такая опция вообще присутствует).

Параметр в биосе материнки AsRock:

На скриншоте выше значение увеличено.

DRAM Voltage — что это такое?

Указывается напряжение модулей оперативки. Обычным планкам необходимо штатных 1.5 В либо режим Auto. Данная опция также может называться DIMM Voltage, VDIMM, Memory Voltage, зависит от модели материнки.

Параметр обычно изменяют при разгоне — соответственно чем напруга выше, тем выше частота. Для достижения стабильности поднимать напряжение нужно минимальными шагами.
В некоторых биосах чтобы увидеть DRAM Voltage нужно выставить Manual в Ai Overclocking.
Напряжение DRAM Voltage можно посмотреть утилитой AIDA64, однако программный способ — не самый надежный.
Режим авто выставляет напругу, указанную в Serial Presence Detect (SPD) — специальная флеш-память, стоящая на каждой планке оперативки, содержащая штатные параметры работы, а также служебную информацию (например дата выпуска).

Опция в биосе Asus:

NB Voltage Control — что это такое?

Отвечает за напряжение северного моста (чип на плате, часто охлаждается специальным радиатором). Возможные значения: Low, Middle, High, Highest (Низкое, Среднее, Высокое, Высочайшее напряжение). NB расшифровывается как North Bridge.

На заметку: шина FSB жестко привязана к NB Voltage.

Например на материнке Asus значения могут быть от 1.10000 до 1.25000 В с шагом 0.00625 В.
На одном форуме найдена информация, что NB Voltage Control меняет напругу на контроллере памяти в самом процессоре. Почему не северный мост? Контроллер памяти в севером мосту, который присутствовал на платах старого образца (например 775-тый сокет). В новых платах, например 1155, 1150 сокет и новее — контроллер памяти перенесен уже в сам процессор. Возможно я ошибаюсь, но понятие северный мост вообще исчезло, теперь его функциональность встроили в процессор.
Не стоит путать параметры CPU NB VID Control и NB Voltage Control, первый отвечает за напругу, подаваемую на контроллер памяти, второй — за напругу северного моста.

Опция NB Voltage Control в биосе:

Повторюсь — диапазон значений зависит от конкретной материнской платы.

Заключение

Мы рассмотрели некоторые параметры разгона.

Помните, разгоняя железо вы теоритически уменьшаете срок службы. Поэтому: при разгоне нужен качественный блок питания (советую Seasonic, FPS), водяное охлаждение, не помешают дополнительный кулер на цепях питания процессора (мосфеты, дроссели).

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник

Как разогнать видеокарту. Часть 2 — андервольтинг

Современные чипы имеют отличные способности к повышению частоты, а массивные системы охлаждения могут спокойно переваривать до нескольких сотен ватт тепловыделения. Естественно, производители стараются поддерживать порядок в иерархии производительности комплектующих, поэтому все возможности кремния используются сразу «из коробки». Вряд ли кого-то заинтересуют модели верхнего ценового сегмента, если бюджетную карту можно запредельно разогнать и получить аналогичную производительность. Но энтузиасты не могут сидеть спокойно и постоянно придумывают новые способы настройки железа. Даже если с завода выжали все.

В прошлом материале мы пытались разогнать RTX 2070 Super, которая хорошо бустится еще с завода. Поэтому, как показало сравнение производительности и энергопотребления, повышение частоты чипа почти не меняет производительность, но заметно повышает аппетиты к электричеству. И дарит пользователю несколько лишних градусов тепла в корпусе.

Такой разгон называется «кукурузным»: когда мощность не меняется, а железо плавится от жары. Конечно, референсные видеокарты стоят особняком в этой ситуации, потому что их заводские характеристики заметно ниже, чем у Asus, Gigabyte и других производителей. Да, они позволяют без проблем прибавить к базовой частоте 100–150 МГц. Это будет стабильно и заметно на графике фреймрейта. Остальные видеокарты уже имеют эти 150 МГц прибавки с завода. Поэтому примерная итоговая частота будет одинакова для всех карт.

Несмотря на такие условия, энтузиасты нашли способ побаловаться с настройкой так, чтобы потребление и температура снизились, но поднялась производительность. Другими словами, если с завода все сделали за нас, то почему бы не попытаться сделать это еще лучше.

Разгон наоборот

Андервольтинг (undervolting) — снижение вольтажа. Идеальный андервольтинг — снижение вольтажа без потери фпс. Этим мы и займемся.

Если разгон RTX 2070 Super не принес существенной прибавки, то почему бы не попытаться заставить видеокарту работать на заводских частотах, но с меньшим нагревом. В теории, регулировка напряжения дает множество плюсов:

Снижение температуры чипа (а это также снижает температуру памяти, силовых элементов и температуру в корпусе) и энергопотребления;
Стабилизация частоты (частота будет во всех режимах одна, а значит и график фреймрейта будет плавнее);
Снижение вольтажа на чипе иногда позволяет видеопамяти работать на более высокой частоте.

Так это или нет, проверим на практике.

Тестовый стенд

: Asus Maximus VIII Hero Coffeemod : Intel Core i7 9700k 5.0 ГГц : Ballistix AES 16 Гб 4000 МГц CL16 : Palit RTX 2070 Super GameRock Premium : SSD Samsung

Почему автоматика хуже ручной настройки

Принцип работы турбобуста: повышение частоты, если того позволяет максимальная температура. Так как игровые сцены меняются очень быстро, а значит и нагрузка на графику тоже, алгоритм не всегда удерживает постоянную стабильную частоту. При высокой нагрузке она может варьироваться в широких пределах, работая то на 1950 МГц, то на 2080 МГц. Естественно, это отражается на плавности графика фреймрейта. Если же частота всегда стабильна, то при переходе между сценами нет скачков потребления, температуры и частоты. Это не означает прибавку мощности, но немного влияет на плавность геймплея. Задача ручной настройки — добиться постоянной частоты при минимальном напряжении.

Софт для настройки

Андервольтинг видеокарты не отличается от разгона, поэтому программное обеспечение остается то же самое.

MSI Afterburner — не только разгоняет, но и андервольтит.

GPU-Z — в рамках этого материала почти не понадобится, но для мониторинга информации можно оставить.

Источник