La scheda madre non è un singolo hardware di grandi dimensioni che prende energia ed esegue il computer. Comprende diverse parti, tutte estremamente importanti per il miglior funzionamento del sistema.
Il modulo regolatore di tensione o VRM è uno di questi componenti di cui non parliamo o sentiamo parlare molto. Ma dobbiamo renderci conto che un computer stabile è possibile solo in presenza di un VRM di qualità. Dal fornire la tensione richiesta a diverse parti sulla scheda madre alla fornitura di energia pulita, un VRM svolge una funzione integrale nel nostro computer.
In questa guida, parleremo di VRM, dei suoi costituenti, di come funziona e perché è importante per avere nel nostro sistema.
Cos’è un VRM della scheda madre?
I componenti della scheda madre non necessitano di tutta l’alimentazione a 12 V fornita dall’alimentatore. La maggior parte dei circuiti è così delicata che richiede molto meno tensione per funzionare. Quindi, una scheda madre ha bisogno di un meccanismo per fornire queste piccole quantità di energia.
VRM, come suggerisce il nome, è un componente che regola la tensione proveniente dall’alimentatore e trasferisce la tensione richiesta alla CPU dopo averla pulita da picchi e sovratensioni. Fornisce anche la tensione designata alla RAM o ad altre parti. È possibile trovare il VRM incorporato sulla scheda madre vicino alla CPU.
Proprio come un alimentatore converte l’alta tensione dalla presa di corrente della tua casa nella quantità necessaria per il tuo sistema, un VRM prende l’alta tensione dall’alimentatore e la abbassa. Quindi, puoi considerarlo come una mini unità di alimentazione.
Il VRM non è un singolo chip o un filo sulla scheda madre. Fornisce l’energia pulita e regolata attraverso l’integrazione delle operazioni eseguite dalle sue parti costituenti. Vediamo di cosa è fatto.
Cosa costituisce un VRM?
Un modulo regolatore di tensione monofase è composto da tre componenti principali; due MOSFET, uno Choke e un Condensatore. La maggior parte della scheda madre ha VRM multifase ed è composta da più numeri di questi componenti.
Puoi trovare il MOSFET sotto i dissipatori di calore in quanto tendono a generare molto calore. Vedrai bobine di grandi dimensioni, cioè lo choke intorno alla CPU vicino al MOSFET. Allo stesso modo, i condensatori sono posizionati sul lato dello Choke che sono per lo più di forma cilindrica.
Il MOSFET invia la tensione richiesta alla CPU tramite le istruzioni del controller PWM (Pulse-Width Modulation) o del driver IC. La sua forma completa è Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect-Transistor ed è responsabile del trasferimento della tensione regolata.
Lo Choke non è altro che un induttore magnetico che genera una tensione per autoinduzione in esso per opporsi alla potenza ottenuta dall’alimentatore. Il MOSFET taglia la tensione indotta quando raggiunge un valore fisso e la fornisce alla CPU.
Il condensatore riceve la tensione di ripple con picchi e picchi improvvisi e la converte in tensione più pulita e stabile. Il suo compito è quello di prevenire i danni controllando le increspature in tensione.
Come funziona un VRM?
Il VRM è costituito da un circuito elettronico costituito da connessioni tra MOSFET, Choke e Condensatore. In un linguaggio semplice, il MOSFET riceve l’alta tensione dall’alimentatore e carica l’induttore fino alla tensione richiesta. La tensione dall’uscita Choke viene quindi passata alla CPU con il condensatore che immagazzina e fornisce energia per renderla priva di increspature.
Diamo un’occhiata al processo in dettaglio ora. Quando l’alimentatore fornisce tensione a un induttore o a uno strozzatore, in questo caso, attraverso il MOSFET, resiste al flusso di corrente e crea invece un campo magnetico intorno ad esso. A causa di ciò, la tensione sul lato di uscita dello choke aumenta lentamente mentre la tensione resistita genera energia magnetica. Questo è noto come ricarica.
Se lasciamo che la potenza fluisca per un tempo più lungo, l’induttore si carica completamente e la sua uscita avrà la stessa tensione dell’ingresso. Quindi, quando lo Choke si scarica dall’interruttore MOSFET e da un diodo sul lato basso, tutta la tensione passerà alla CPU.
Ma la CPU richiede solo una parte della tensione di ingresso, circa 1,2 V dai 12 Volt dell’alimentatore. Quindi, il circuito deve avere una funzione per rimuovere la potenza in ingresso quando la tensione di uscita raggiunge 1,2 Volt.
Quindi, il MOSFET prende istruzioni dal controller PWM che monitora la larghezza dell’impulso. Provoca la scarica dello strozzatore proprio quando viene raggiunta la tensione richiesta all’uscita. I produttori hanno progettato il circuito in modo tale che quando si apre l’interruttore laterale alto, il Low side si chiude e inizia lo scarico e viceversa.
Questo crea una quantità controllata di tensione di uscita da passare dallo Choke alla CPU o il carico con carica e scarica continua del Choke.
Ma la CPU prende la grande porzione di energia dallo Choke che fa sì che il Choke impieghi del tempo per ricevere la tensione di carica per il round successivo. Quindi, per compensare questo e ridurre l’ondulazione, il circuito è costituito da un condensatore. Il condensatore immagazzina parte dell’energia dal round precedente e fornisce l’energia necessaria per il round successivo per caricare lo Choke.
Infine, il circuito si completa e la CPU riceve energia stabile continuamente dal processo ripetuto. Per fornire un’alimentazione più stabile, sono collegati un certo numero di tali circuiti. Questo è chiamato VRM multifase. Qui, il PWM alimenta ogni VRM turn-by-turn riducendo molto di più la fluttuazione. Quindi, il VRM multifase fornisce una potenza più stabile.
Ora che sappiamo come funziona un VRM, impariamo perché è così importante avere un VRM in una scheda madre.
Perché è importante?
Come accennato in precedenza, la CPU non richiede tutta la potenza proveniente dall’alimentatore. Se dovessimo fornire la piena tensione, la CPU verrebbe fritta istantaneamente. Qui, il VRM svolge il ruolo del regolatore di tensione e fornisce esattamente la tensione richiesta dalla CPU.
Il VRM regola la potenza anche per altri hardware come la RAM. Possiamo trovare la specifica come “4 + 1” o “8 +2”, il che significa che 4 o 8 fasi di VRM sono per CPU e 1 o 2 per RAM o HyperTransport.
Oltre a questo, ci sono molte altre importanza del VRM. Esaminiamoli insieme.
Alimentazione pulita e stabile dell’hardware
L’hardware all’interno della scheda madre come CPU, RAM, GPU sono molto sensibili alle fluttuazioni di potenza. Anche la minima variazione di tensione può danneggiare in modo permanente il sistema.
Il VRM non solo fornisce la tensione stabile e priva di increspature alla CPU, ma serve anche lo stesso per la RAM e talvolta anche per la GPU. La maggior parte della scheda madre è costituita da VRM multifase, il che significa che la tensione viene pulita per più cicli rendendo il sistema ancora più sicuro e stabile. Quindi, più sono le fasi, maggiore è la stabilità del sistema.
Aiuta nell’overclocking
Possiamo vedere l’impatto diretto o il vantaggio del VRM durante l’overclocking. Overclocking della CPU significa eseguire il processore a una velocità superiore a quella designata. Questo processo richiede più potenza per essere immesso nella CPU. La cosa più importante è che la potenza deve essere stabile.
Un VRM multifase divide la potenza ottenuta dall’alimentatore in ogni fase con ogni fase costituita da una piccola porzione. Le tensioni di uscita di ogni fase entrano nella CPU turn-by-turn impedendo la fluttuazione più elevata. Rende la tensione molto più stabile come abbiamo accennato in precedenza.
Allo stesso modo, più fasi VRM significano che più potenza può essere pompata alla CPU, e anche questo in una forma costante. Quindi, è possibile utilizzare più potenza durante l’overclocking in modo sicuro e senza causare alcuna fluttuazione delle prestazioni.
Prevenire danni ai componenti ed errori BSOD
Tutti i componenti sono collegati tra loro attraverso alcuni circuiti nella scheda madre. Una CPU instabile può non solo friggere se stessa, ma anche danneggiare altri componenti della scheda. Se l’alimentazione della CPU o della RAM supera il valore ottimale, può causare gravi rischi per il sistema.
Allo stesso modo, un alimentatore instabile è una delle cause principali di diversi problemi hardware e software. Fa sì che il sistema mostri errori BSOD e renderà problematico lavorare sul sistema. Il sistema si spegne spesso anche se il requisito di alimentazione non viene soddisfatto.
La presenza di VRM sulla scheda madre aiuta a prevenire tutti questi problemi. Un buon VRM impedirà fluttuazioni di potenza, aiutando così il processore e altro hardware a funzionare senza alcun disturbo.
Inoltre, poiché il VRM è così importante, è better per guardare le specifiche per VRM durante l’acquisto di una scheda madre. Puoi anche contare facilmente il numero di fasi contando il numero di strozzatori su di esso.
Inoltre, È essenziale che il VRM sia mantenuto al fresco correttamente. Durante il carico pesante, è normale che il MOSFET e il VRM nel suo complesso si riscaldino. Il produttore normalmente fornisce dissipatori di calore e pasta termica per il raffreddamento passivo del VRM utilizzando dissipatori di calore e paste termiche.
Oltre a ciò, ti consigliamo di mantenere il tuo sistema sempre fresco per evitare il surriscaldamento del VRM.
