yyyfly 發表於 2009-10-17 02:24:34

[簡述]供電模組演進歷史

[簡述]供電模組演進歷史

(很抱歉主機板掛了,所以發一點以前庫存的教學文!)
去過玩家俱樂部看過PM對於P55系列主機板的講解加上以前對主機板供電模組散熱很注重下,出了這篇文!

簡單分為幾個部分
一、      主機板供電模組進化史。
二、      使用五年的電腦,內部是怎樣?
三、      新一代主機板上的供電模組方向跟讓主機板更好用的新技術!

一、主機板供電模組進化史。

先講供電模組供電的路程
""12V(IN)=>電感=>電容=>上MOSFET=>下MOSFET=>電感=>電容=>CPU""
這樣為一組,也通稱為一相!
如果以電路來表示則為下圖:(自己畫的一相)
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/1.jpg



P2P3時代:
這時期電腦的耗電量較低,電流也低!所以通常供電方面使用一相的MOS,
配合上大量的電容作穩壓便可以解決處理器所需要的電流跟電量。此時為MOS原型時期,也可以稱為是第一代時期。

這時期mos常會設計成 1 in 2 out=>通稱為一上二下
Fet上因為導通時間很短 除電阻值外 還要考慮ON/OFF的時間,所以電容值很重要
Fet下因為導通時間長 電流大 電壓低 電容值不重要 低電阻的要求 有時候會使用2FET

▼當時穩定電流是用大量的電容,採用並聯、串聯等方式!
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/2.jpg

P4:
精彩的P4戰國時代:
再CPU進化下,電源也越吃越多,看的到供電模組端排列也在改變,並且也開始考量到了散熱空間!這裡為供電模組進化第一階段!

這時期開始 是在CPU要求大電流及主機板散熱 成本考量下的必要選擇
由一相的供電模組 換成兩組甚至更多組較低的供電模組 由成本跟熱點分散 不管哪樣的看法都較為划算跟洽當!

▼畢竟,除了CPU會熱以外,電腦的供電模組端其實也是越來越需要注重的地方。
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/3.jpg


P5時代:
進化後達到P5時代供電模組除了線路考量外,也進入了省電、材料、外表、數量 樣樣追求精精計較的節能省碳時代。這裡為MOS進化第二階段。CF SLI等也慢慢進入主機板部線規劃內,也增加了複雜度。MOS導入數位化連電感也由傳統的線圈慢慢改變成另外的樣貌。也可以看到,電容數量變少,但是相對相數變多。

這時候出現了真假兩種16相的說法 下方圖請注意看pwm控制晶片的控制數 使用假的16相效果其實並沒有能夠達到真16相的優點 不過卻能在市場端照成話題性
當然技術性不夠是當時假16相出來的最大原因 畢竟 大部分消費者也無從分辨!不過可以由數電感的數量來推知幾相!
而後期的假16相甚至假24相已經無法由電感數目推知 這倒是難倒一般消費者了!

▼簡化的圖以真二相來表達,假二相a可以由電感數算出真實有幾相 假二相b則變成很難目測出有幾相!
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/4.jpg

▼規格等是基本,連配色也越來越漂亮!注意看,後期的記憶體,都進入兩相時代!
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/5.jpg


二、使用五年的電腦,內部是怎樣?

學妹請我去看一下一台有點問題的電腦,他形容如下。
病狀:系統不穩定,很慢,有時候會自動關機!
檢測發現:除了軟體問題以外,整台電腦處理器散熱器已經幾乎沒有效果!

病因診斷:
很熱的90nm P4E的CPU,尤其是早期的版本!過熱下會減緩處理器速度,這就是學妹覺得電腦很慢的原因。系統問題並不大。
整理過後:
本來以為再長時間接近100度的烘烤下,這台電腦就算是清理好,可能也會有問題,不過這台電腦經過處理器散熱器的整理後,除了變穩定外,效能也回復了。
但是假如版子供電端設計的不好,在加上環境不良,再發生以上病因之前,mos就會自爆了!

所以以這角度看過來,也幸虧學妹這張版子是真三相電路。
這三相設計並且把全部的發熱量分散到大量的鋪銅表面積,降低單一點的溫度,也是P4E時代常用的發熱點解決方案!

▼下圖示把散熱器拆開,一半是清潔過,一半是尚未清潔!
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/6.jpg

▼在下面這張圖片中把MOS跟導熱銅箔的部分簡單標示出來!而這張版子年紀大約是五年了!ASUS古早的裝機好版!
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/7.jpg

三、新一代主機板上的供電模組方向跟讓主機板更好用的新技術!

是用64相數?更誇張的散熱系統?更多的熱導管?以上先不管成本跟美感,但是這樣版子上空間不夠啊!
ASUS這邊再供電模組部分是導入了新技術""T.Probe""
"T.Probe"這邊容我暫時稱之為供電模組第三代

T.Probe
看到擠在一起MOS堆之後,各位是不是會想到,堆積在一起的MOS,中間的那幾顆溫度會…?所以新時代的設計,除了原有的EPU省電以外(藉由控制相數來省電)!ASUS看到了整體個別模組溫度的問題!早期的MOS端的散熱,是被動的依靠風扇去吹,而新的一代進化型MOS端能自動按照MOS端溫度的不同,而使用主動的讓各MOS模組溫差最小化,避免單一模組過熱,提早老化。並且經由動態的全波段頻率切換(變頻技術),來增加電源的使用效率,增加電流穩定度。進而使產品更耐用。

至於GA目前我還沒有接觸到並且研究,所以暫時空下^^

▼新的T.Probe跟TurboV EVO技術!這張主機板記憶體使用兩路供電模組,電容都是超超低ESR,以及部分型號有導入超低銅損電感。
https://pic.xfastest.com/yyy/teach/mb/mos/8.jpg
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