전압 조절기 모듈

Voltage regulator module
Intel Xeon500 MHz 프로세서를 실행하는 IBM Netfinity 7000 M10 서버용 전압 레귤레이터 모듈

VRM(Voltage Regulator Module)은 마이크로프로세서와 칩셋에 적절한 공급전압을 공급하여 +3.3V, +5V 또는 +12V를 디바이스에 필요한 저전압으로 변환하여 서로 다른 공급전압을 가진 디바이스를 동일한 메인보드에 장착할 수 있도록 합니다.퍼스널 컴퓨터(PC) 시스템의 경우 VRM은 일반적으로 전원 MOSFET [1]디바이스로 구성됩니다.

개요

Haswell은 FIVR을 탑재했습니다.

대부분의 전압 레귤레이터 모듈 실장은 메인보드에 납땜되어 있습니다.인텔 Haswell이나 Ice Lake CPU 등 일부 프로세서는 동일한 CPU 패키지에 전압 조절 컴포넌트를 탑재하여 메인보드의 VRM 설계를 축소합니다.이러한 설계에 의해, 다수의 CPU 전원 전압과 CPU의 다양한 영역의 동적인 전원 투입과 정지를 수반하는 복잡한 전압 조절을 어느 정도 심플화할 수 있습니다.온패키지 또는 온다이 일체형 전압 레귤레이터는 보통 완전 일체형 전압 레귤레이터(FIVR) 또는 단순 일체형 전압 레귤레이터(IVR)라고 불립니다.[2]

히트 싱크로 덮여 있는 컴퓨터 메인보드의 전압 레귤레이터 모듈(프로세서의 완전 일체형 전압 레귤레이터 외부 부품)

CPU 설계자가 낮은 CPU 코어 전압을 사용하는 경향이 있기 때문에 대부분의 최신 CPU는 1.5V [3]미만의 전압을 필요로 합니다.낮은 전압은 CPU 냉각 [4]시스템 설계의 공칭값인 열설계전력(TDP)을 통해 지정되는 CPU 전력 소모를 줄이는 데 도움이 됩니다.

일부 전압 레귤레이터는 프로세서에 일정한 공급 전압을 공급하지만 대부분의 전압은 프로세서에서 필요한 공급 전압을 감지하여 본질적으로 연속 가변 조절기 역할을 합니다.특히 인텔의 사양에 따라 메인보드에 납땜된 VRM은 감지를 하게 되어 있습니다.

최신 비디오 카드도 전력과 전류 요건이 높기 때문에 VRM을 사용합니다.이러한 VRM에서는 대량의 열이 발생할[5] 수 있으며 [6]GPU와는 별도로 히트 싱크가 필요합니다.

전압 식별

올바른 공급 전압은 시작 시 마이크로프로세서에 의해 VID(전압 식별 정의)라는 여러 비트를 통해 VRM에 전달됩니다.특히 VRM은 처음에 VID 로직으로 표준 공급 전압을 공급합니다.VID 로직은 VID를 VRM으로 전송하는 것을 목적으로 하는 프로세서의 일부입니다.VRM은 필요한 전원 전압을 식별하는 VID를 수신하면 전압 레귤레이터로서 동작하기 시작하고 CPU에 필요한 정전압을 공급합니다.

CPU는 전원 유닛에 일정한 전압을 발생시키는 대신 소량의 디지털 신호인 VID 라인을 사용하여 원하는 전압 레벨의 온보드 전력 변환기에 지시합니다.다음으로 스위치 모드버크 컨버터는 그에 따라 출력을 조정합니다.이러한 유연성을 통해 공칭 전원 전압이 다른 CPU에 동일한 전원 장치를 사용할 수 있으며 전원 전압을 [7]낮춤으로써 아이돌 기간 동안의 전력 소비를 줄일 수 있습니다.

예를 들어, 5비트 VID를 가진 장치는 최대 32개의5 고유 출력 전압 중 하나를 출력합니다.이러한 전압은 일반적으로(항상 그렇지는 않지만) 일정한 범위 내에서 균등하게 간격을 둡니다.일부 코드 워드는 장치의 셧다운과 같은 특수 기능을 위해 예약될 수 있습니다. 따라서 5비트 VID 장치의 출력 전압 레벨은 32보다 작을 수 있습니다.전압 공급에 대한 숫자 코드 매핑 방법은 일반적으로 부품 제조업체가 제공한 표에 명시되어 있습니다.2008년 이후 VID는 5비트, 6비트 및 8비트가 있으며, 주로 0.5V에서 3.5V 사이의 출력 전원 모듈에 적용됩니다.

VRM 및 오버클럭

VRM은 오버클럭에 필수적입니다.VRM의 품질은 메인보드의 오버클럭 가능성에 직접 영향을 미칩니다.같은 오버클럭된 프로세서를 다른 VRM과 페어링하면 퍼포먼스에 큰 차이가 있을 수 있습니다.그 이유는 오버클럭을 성공시키기 위해서는 안정된 전원이 필요하기 때문입니다.칩이 공장 출하 시 설정을 초과하면 소비전력이 증가하므로 VRM은 그에 [8]따라 출력을 일치시켜야 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Harding, Scharon (September 17, 2019). "What Is a MOSFET? A Basic Definition". Tom's Hardware. Retrieved 7 November 2019.
  2. ^ "Intel's Haswell Takes A Major Step Forward, Integrates Voltage Regulator". hothardware.com. 2013-05-13. Retrieved 2013-11-14.
  3. ^ 밥 돕킨, 존 햄버거."아날로그 회로 설계 제3권: 설계 노트 모음"존 씨고.16장: "2단계 전압 조절은 휴대용 컴퓨터의 성능을 향상시키고 CPU 온도를 낮춥니다." 2014. 페이지 37.
  4. ^ Mike Chin (2004-06-15). "Athlon 64 for Quiet Power". silentpcreview.com. p. 3. Retrieved 2013-12-21. Thermal Design Power (TDP) should be used for processor thermal solution design targets. The TDP is not the maximum power that the processor can dissipate.
  5. ^ "VRM Cooling".
  6. ^ "Graphics Cards Voltage Regulator Modules (VRM) Explained". geeks3d.com. 2010. Retrieved 2013-11-28.
  7. ^ 인텔 문서 "Voltage Regulator-Down (VRD)"11.0 http://www.intel.com/assets/pdf/designguide/313214.pdf (2006년 11월호)
  8. ^ "What is VRM and Why it's an Important Part of the Motherboard?". Retrieved 2021-11-29.

외부 링크

Wikimedia Commons에는 전압 레귤레이터 모듈과 관련된 미디어가 있습니다.