Mạch VRM là gì? VRM hoạt động như thế nào trên Mainboard?

Mạch VRM là gì? VRM hoạt động như thế nào trên mainboard? Làm thế nào một bo mạch chủ xử lý điện? Hãy tham khảo bài viết sau đây của wikimaytinh.

Giới thiệu

Các thành phần máy vi tính phụ thuộc vào điện năng, nhưng mỗi thành phần trong số chúng có yêu cầu tiêu thụ điện năng khác nhau. Làm thế nào để một bo mạch chủ xử lý nó? Tất cả các bo mạch chủ đều có VRM. Đó là một trong những bộ phận quan trọng nhất của bo mạch chủ, vì nó kiểm soát việc phân phối điện năng phù hợp.

VRM thường bị các game thủ và những người mới bắt đầu xây dựng máy tính bỏ qua. Do nhiều thành phần điện tử được kết nối với bo mạch chủ của bạn, VRM đảm bảo rằng CPU, card đồ họa và các thành phần khác của bạn được phân phối điện thích hợp và chính xác ở điện áp ổn định.

Việc sở hữu một bo mạch chủ với VRM chất lượng thấp có thể dẫn đến hiệu suất kém và cũng có nguy cơ làm hỏng phần cứng của bạn. Với VRM chất lượng kém, bạn cũng sẽ hạn chế khả năng ép xung của mình và sẽ gặp phải tình trạng tắt đột ngột.

Mạch VRM là gì trên mainboard?

VRM là viết tắt của Voltage Regulator Modules (mô-đun điều chỉnh điện áp) được sử dụng để kiểm soát điện áp và hạ thấp nhất có thể. Mỗi bo mạch chủ đều đi kèm với một mạch điện gần ổ cắm CPU và chúng gọi là mạch VRM.

Mục đích chính của VRM đối với các thành phần là duy trì nguồn điện có thể sử dụng và chuyển đổi nó để khuếch đại mức tiêu thụ điện năng của CPU và GPU của bạn. Nếu không có mạch điều chỉnh điện áp thì các bộ phận trên bo mạch sẽ hoạt động không chính xác.

Trước đây, VRM có trong các mô-đun chuyên dụng được thiết kế rời, khi sử dụng bạn sẽ cần cắm nó vào bo mạch chủ của máy tính. Theo thời gian, các nhà sản xuất đã có thể thu nhỏ chúng thành các thành phần nhỏ được tích hợp luôn ngay trên bo mạch.

Nếu bạn có một card đồ họa hiện đại có thêm đầu nối 6 chân hoặc 8 chân, nó sẽ rất ngốn điện. Hầu hết người dùng và game thủ không biết VRM quan trọng như thế nào đối với GPU của bạn.

Ngoài ra còn có một VRM khác hiện diện trong bo mạch chủ của bạn và nó dành cho RAM của bạn mà bạn thường thấy nó gần các khe cắm RAM. Điều này rất hữu ích khi bạn quyết định ép xung RAM bằng điện áp và tần số của nó.

Chức năng của VRM trên bo mạch chủ

Chức năng và nhiệm vụ của VRM trên bo mạch (PCB) đó chính là đảm bảo cho CPU hoặc GPU có mức công suất cần thiết ở một điện áp phù hợp. Một bo mạch có VRM chất lượng thấp có thể gây ra nhiều vấn đề bao gồm gây tắt máy khi tải nặng, khả năng ép xung kém, hoạt động nóng hơn cho CPU/GPU, giảm tuổi thọ sử dụng và thậm chí là gây cháy nổ.

Mạch VRM có các thành phần linh kiện nào?

VRM bao gồm tụ điện, cuộn cảm và MOSFET. Bạn cũng sẽ tìm thấy một chip IC (mạch tích hợp) (còn được gọi là bộ điều khiển PWM) điều khiển dòng điện áp.

Tất cả các VRM đều có các pha nguồn khác nhau. Cấu trúc pha nguồn phổ biến nhất bao gồm hai bóng bán dẫn, đó là; tụ điện và cuộn cảm. Các cuộn cảm thường có màu đen hoặc xám trên các bo mạch chủ hiện đại, trong khi các tụ điện xuất hiện quen thuộc trên bất kỳ mạch nào.

Đôi khi, chúng thậm chí còn có một chỉ báo màu nhỏ khác ở giữa, tương tự như một số tụ điện nhỏ. Nhưng các tụ điện thường xuất hiện dưới dạng hình trụ nhỏ gần với cuộn cảm.

Mạch VRM hoạt động như thế nào?

Như đã đề cập ở trên, công việc của VRM là khuếch đại mức tiêu thụ điện năng của bộ vi xử lý của bạn. Nói cách khác, những gì VRM thực hiện là chuyển đổi thanh ray 12-volt từ nguồn điện của máy tính thành điện áp mà CPU cần sử dụng.

Hầu hết các bo mạch chủ đều có đầu nối nguồn 12v 4 chân gần CPU và một số thậm chí còn có đầu nối 4 + 4 chân. Nhưng các bộ vi xử lý thường chỉ sử dụng từ 1.1v đến 1.3v.

Vì có nhiều thành phần điện nhỏ, chúng dễ bị đoản mạch khi điện áp quá lớn. Đó là lý do tại sao bạn cần đo công suất cần thiết mà bộ xử lý của bạn đang yêu cầu một cách chính xác.

Đó là lý do tại sao VRM đóng một vai trò quan trọng vì nó tự động cho bo mạch chủ của bạn biết lượng điện năng cần thiết. Nếu không có những thứ này, không ai có thể hạ điện áp xuống mức thích hợp cho bạn.

Quạt VRM và vấn đề tản nhiệt cho VRM

Hầu hết các bo mạch chủ cao cấp đều đi kèm với một bộ tản nhiệt vì chúng nóng dần lên theo thời gian. Trong khi hầu hết mọi người sẽ xem xét nhiệt độ GPU và CPU của họ, nhiệt độ VRM của bo mạch chủ cũng rất quan trọng.

Nếu bạn không giữ cho VRM của mình mát mẻ, bạn sẽ gặp phải nhiều tác động về hiệu suất, chủ yếu là khi tải hoặc khi chơi game nặng. Nó cũng sẽ phụ thuộc vào các thành phần bạn có, cho dù CPU, GPU của bạn hay cả hai. Đảm bảo có phần mềm thích hợp để theo dõi nhiệt độ của mọi thành phần quan trọng trong hệ thống của bạn.

Một số thiết bị làm mát như:

Quạt VRM: Tính năng giống quạt làm mát CPU nhưng kích thước nhỏ hơn cho VRM.

Tản nhiệt VRM: Lá tản nhiệt làm từ đồng nguyên chất với độ dày 3-5mm, size 6 x 6mm phù hợp với mạch VRM nhỏ hẹp giúp tản nhiệt hiệu quả.

Cách kiểm tra nhiệt độ VRM

Dưới đây là các phương pháp và kỹ thuật khác nhau mà bạn có thể theo dõi nhiệt độ chipset và VRM của bo mạch chủ. Hầu hết các phương pháp này cũng có thể được sử dụng để đo nhiệt độ VRM của card đồ họa và nhiệt độ của GPU & VRAM của nó.

Cách 1: Sử dụng phần mềm HWiNFO

Ứng dụng này chỉ hoạt động nếu bo mạch chủ của bạn được tích hợp các cảm biến để theo dõi nhiệt độ VRM và Chipset.

Bước 1: Khởi chạy chương trình HWiNFO > từ thanh Menu, chuyển đến Monitoring > Sensor status.

Bước 2: Một cửa sổ sẽ mở ra, hãy cuộn xuống dưới. bạn sẽ tìm thấy các chỉ số nhiệt độ cho System, PCH, CPU và VRM MOS.

Cách 2: Sử dụng nhiệt kế hồng ngoại

Cách thứ hai để kiểm tra nhiệt độ VRM và Chipset là sử dụng Nhiệt kế hồng ngoại. Nó là một thiết bị nhỏ cho phép bạn kiểm tra nhiệt độ của bất kỳ đối tượng nào mà không cần chạm vào. Chỉ cần cầm nó trong tay và hướng nó về phía VRM hoặc vật thể mà bạn muốn kiểm tra nhiệt độ, và sau đó trong vòng một phần giây, kết quả đo nhiệt độ sẽ hiển thị trên màn hình LCD của thiết bị.

Cần lưu ý rằng thiết bị này chỉ cung cấp nhiệt độ bề mặt của vật thể, vì vậy nếu VRM hoặc Chipset của bạn có tản nhiệt trên nó thì nó sẽ cung cấp cho bạn nhiệt độ của tản nhiệt, sẽ thấp hơn vài độ so với nhiệt độ thực của linh kiện.

Cách 3: Sử dụng đầu dò nhiệt

Đầu dò nhiệt được đặt trên bất kỳ thành phần nào của VRM mà bạn muốn đo được kết nối với nhiệt kế kỹ thuật số.

VRM nhiều pha

Hầu hết các thiết kế VRM trên các bo mạch chủ cho CPU hoặc VGA đều tận dụng nhiều pha. Việc sử dụng nhiều pha mang lại hiệu quả về năng lượng và đáng tin cậy hơn so với VRM một pha. Chúng hoạt động bằng cách phân phối năng lượng được cung cấp cho nhau, giảm tải cho các thành phần riêng lẻ cũng như nhiệt được tạo ra, nhờ đó tốt hơn nhiều so với VRM một pha.

Các pha khác nhau của VRM thay phiên nhau cung cấp năng lượng cho CPU / GPU, mỗi pha cung cấp một phần nhỏ số lượng cần thiết. Điều này không chỉ cải thiện khả năng tản nhiệt và hiệu quả mà còn giúp bộ xử lý điện có TDP cao hơn một cách an toàn. Chỉ có một pha hoạt động tại một thời điểm, nhưng lượng điện năng cung cấp không đổi. Số lượng pha càng nhiều, càng có thể cung cấp nhiều năng lượng một cách an toàn, do đó làm giảm tải và giảm nhiệt cho mỗi pha.

VRM thường được đặt tên là 6 + 1 hoặc 8 + 2. Con số sáu hoặc tám pha là để cung cấp năng lượng cho CPU / GPU và con số một hoặc hai là số pha dành cho bộ nhớ. Hiện tại các bo mạch chủ trên thị trường chúng ta thường thấy có số pha rất lớn, từ 12 pha trở lên. Đây hầu hết chỉ là các VRM sáu pha sử dụng bộ nhân đôi (double) để tăng gấp đôi công suất và thường mang tính chất quảng bá hơn.

Ưu điểm của nhiều pha nguồn là gì?

Các máy tính tiêu chuẩn ngày nay phụ thuộc nhiều hơn vào nhiều pha nguồn vì chúng cần nhiều năng lượng hơn để chạy. Thêm vào đó, phần lớn các bộ phận máy tính ngày nay rất khắt khe.

Việc có nhiều pha chia tải điện năng sang các pha khác, dẫn đến giảm nhiệt và ứng suất trên các linh kiện. Nếu bạn đang hướng tới hiệu quả, điều quan trọng là bạn phải chọn một bo mạch chủ chất lượng cao.

Có nhiều pha nguồn hơn là tuyệt vời vì thời gian nhất định cho pha nguồn trên tải được giảm xuống. Nói một cách chính xác, nếu bạn có nhiều hơn một pha nguồn, mỗi pha sẽ chia lượng điện năng, nhường nó cho các pha khác có sẵn.

Bạn cũng sẽ được hưởng lợi từ nhiều pha hơn do nó có điện áp ổn định hơn. Ngược lại, có 4 pha chất lượng xuất sắc thì tốt hơn 8 pha nhưng được làm với giá rẻ.

Đó là lý do tại sao bạn nên lưu ý rằng nhiều pha nguồn hơn không phải lúc nào cũng có nghĩa là hiệu suất VRM tốt hơn. Tùy thuộc vào nhà sản xuất bo mạch chủ, các thành phần do họ chọn là những gì quan trọng.

Chất lượng pha

Nếu những gì bạn nhận được đi kèm với các thành phần tuyệt vời, thì toàn bộ VRM có tác động đáng kể đến nhiệt độ và khả năng cung cấp điện mà nó có thể xử lý.

Việc có cả CPU và GPU ngốn điện có thể gây rắc rối trên các bo mạch chủ rẻ hơn. Nếu bạn có cấu hình như vậy, thì hãy sẵn sàng nhận các tác động về hiệu suất hoặc các phiên tải nóng.

Bộ nhân đôi điện áp

Bộ nhân đôi điện áp cho VRM hoạt động bằng cách phân phối sức mạnh giữa hai lane Mosfet, cuộn cảm và tụ điện có sẵn cho mỗi trong số chúng. Thông thường, bộ điều khiển PWM xem mỗi hai lane này được điều khiển bởi bộ nhân đôi là một. Điều này cho phép các bộ điều khiển PWM có hỗ trợ tối đa VRM 6 pha được sử dụng trong các thiết kế VRM 12 pha bằng cách sử dụng bộ nhân đôi này.

Mặc dù vẫn tốt hơn so với VRM 6 pha thông thường, nhưng hiệu quả của loại này không được như quảng cáo và so ra thì không bằng loại VRM có 8 pha hoặc 10 pha thực. Bởi chúng sẽ gây ra một độ trễ và giảm một nửa tần số của dòng điện được cung cấp. Hơn nữa, chỉ một trong hai có thể được bật cùng một lúc. Trong khi VRM nhiều pha thực khởi động ngay lập tức hoặc lần lượt từng pha mà không gây ra độ trễ, các pha sử dụng bộ nhân đôi gây ra độ trễ làm giảm hiệu quả tổng thể.

Nếu một bo mạch chủ hay card đồ họa có VRM 6 pha và sử dụng bộ nhân đôi điện áp, nó sẽ tốt hơn so với các bo mạch chủ khác chỉ có 6 pha trên VRM. Điều kiện so sánh ở đây là chất lượng linh kiện và thiết kế VRM tương đồng nhau. Tuy nhiên, nếu một bo mạch chủ hay card đồ họa có VRM 6 pha sử dụng bộ nhân đôi điện áp thông thường sẽ kém hiệu quả hơn VRM 7 pha hoặc 8 pha thực. Lý do như đã giải thích ở trên, đó là các bộ nhân đôi gây ra một độ trễ nhỏ cho các tín hiệu PWM.

Tại sao VRM lại quan trọng đối với ép xung?

Ép xung đẩy mọi thứ trong hệ thống của bạn hoạt động ở mức cao hơn những gì nó có khả năng ban đầu. Nói một cách đơn giản, việc đẩy các thành phần hoạt động mức cao cũng làm tăng công suất và phân phối điện.

Có nhiều lưu ý trước khi ép xung, nhưng đây là hai lưu ý quan trọng: điện áp và nhiệt. Không chỉ cho CPU và chipset, mà cả VRM.

Chất lượng của VRM rất quan trọng đối với những người ép xung và họ nên chọn bo mạch chủ có các thành phần VRM cao cấp hoặc đáng tin cậy. Điều này đảm bảo rằng điện áp thích hợp được phân phối trong quá trình tải, ngăn chặn sự cố tắt đột ngột.

Bo mạch chủ có tụ điện rẻ tiền thường bị rò rỉ ngay cả trong thời gian ngắn, vì vậy hãy đảm bảo tìm một bo mạch chủ có tụ điện “chống rò rỉ”.

Điều cuối cùng bạn cũng cần tìm là những cái có bộ tản nhiệt mạnh mẽ bao phủ tất cả các MOSFET. Chipset không quá quan trọng, miễn là nó hỗ trợ ép xung và có đủ khả năng làm mát.

Nguồn: Mạch VRM là gì? VRM hoạt động như thế nào trên mainboard?