Vrm на материнской плате что это

VRM материнской платы: все, что нужно знать

Разбираемся с системами питания процессора на материнских платах

Достаточно давно на материнской плате появился дополнительный разъём питания, помимо большого стандартного ATX. Рядом с процессором можно увидеть небольшую группу от 4 до 8 контактов, а иногда и даже пару таких. Как раз это и есть питание для VRM – системы стабилизации и питания процессора. В современных материнских платах особо компоненты не рассмотреть: они почти всегда спрятаны за радиаторами.VRM – одна из самых важных составляющих, ведь от него полностью зависит питание процессора, и насколько оно качественное, будет зависеть стабильная работа всей системы.

Как устроен VRM

Voltage Regulator Module представляет собой импульсный преобразователь постоянного напряжения, более привычное название DC-DC конвертер. Основная его часть – катушка индуктивности, режим работы которой регулируется двумя ключами с конденсатором на выходе для сглаживания пульсаций.

Работу можно разделить на 2 такта: сначала открывается один транзистор, заряжая энергией сердечник катушки индуктивности. На втором такте дроссель отключается от входного напряжения и сердечник начинает отдавать энергию, возникает электродвижущая сила, которая на выходе дросселя образует нужное напряжение обратной полярности и собирается в конденсаторе.

Достаточно простая схема позволяет понизить напряжение и увеличить силу тока, к тому же с большим КПД, 90-95%. Использование импульсной технологии позволяет максимально сделать схему миниатюрной.

Таких одиночных модулей на материнской плате обычно несколько, точное количество обычно указывается в документации к материнской плате в значении количества фаз питающей системы процессора. Причём эти модули действительно управляются специальным контроллером со сдвигом по времени. Чем больше фаз – тем более стабильное напряжение на выходе и тем больший ток VRM материнской платы может обеспечить, соответственно тем более мощный процессор можно будет использовать в готовой сборке. Максимальная мощность процессора указывается в документации к материнской плате, но как мы уже писали ранее, к официальной она отношение имеет слабо и может не соответствовать реальной.

Зачем такие сложности

VRM питается 12 вольтами, обычно именно этот показатель является основным для компьютерных блоков питания. Это самое большое напряжение, которое есть в компьютере. Со школьных уроков физики нам известно, что мощность – это сила тока, умноженная на напряжение, и если процессор имеет мощность 120 Вт, то по линии 12 В итоговое потребление находится на уровне 10 ампер, соответственно можно использовать достаточно тонкие провода.

А вот сам процессор уже питается напряжениями около 1-1,4 вольта, соответственно потребляет сотни ампер и с такими значениями провода к нему больше бы напоминали комплект для сварочного аппарата. На самом деле так и есть, только всё это выполнено на материнской плате в виде дорожек, а в сокете процессора несколько ножек предназначены именно для питания, создавая необходимую площадь сравнимую с сечением проводника на сотни ампер.

Как достигается большое количество фаз VRM

Контроллеры для VRM редко имеют отличное от 4 количество фаз, а сама система питания процессора – это сложное сбалансированное устройство. Достигать больших выходных значений путём увеличения мощности самих компонентов – это самое простое решение проблемы. Но в таком случае VRM будет достаточно горячая, а лишнее тепло в компьютере – это вечная головная боль. Поэтому нехватку в линиях управляющего контроллера производители материнских плат научились решать несколькими способами.

Самый простой способ – усиление одной фазы двумя модулями, то есть из 4 линий мы получаем 8 линий, но они не совсем честные. По факту – это всё тот же четырёхфазный VRM, просто каждая линия теперь имеет большую мощность за счёт дополнительного модуля с дросселем. И некоторые производители даже не стесняются выдавать такое решение как дополнительные фазы, но это не так.

Другой способ увеличения и мощности и количества фаз – установка промежуточной микросхемы удвоителя частоты между дополнительными модулями, а не напрямую, как в прошлом примере. В таком случае мы действительно получаем систему с увеличенным количеством фаз, пусть даже это и не настоящие выходы контроллера. Но такое решение является честным и позволяет на выходе VRM получить более линейное напряжение, к тому же тепловыделение такой системы будет ниже: большее количество дроссельных модулей работают поочерёдно, а соответственно будут выделять меньше тепла.

Будет не лишним изучить какие транзисторы используются в обвязке катушки индуктивности. Нередко здесь производители тоже пытаются экономить. Мы помним, что дроссель заряжается большим напряжением, соответственно меньшим током, а снимается с него небольшое напряжение, но больший ток, поэтому транзисторы могут быть разной мощности, это достаточно распространённое и эффективное решение. Иногда второй более мощный транзистор заменяется на два, причём это даже не выглядит как попытка сэкономить. Всё же 2 транзистора по итогу будут меньше греться, и не только потому, что через них будет протекать ток, разделённый пополам между ними. Общее сопротивление двух транзисторов будет меньше, чем одного, то есть это тоже один из способов борьбы с тепловыделением.

Самые мощные VRM с их точной настройкой используются производителями в материнских платах для разгона, созданные специально для удовлетворения всех потребностей энтузиастов и оверклокеров. Естественно, для раскрытия всего потенциала системы, будет нужен процессор с разблокированным множителем.

Заключение

Производители сами заинтересованы в качестве своей продукции, конечно же топовые игровые материнские платы комплектуются более качественными системами питания, которые поддерживают разгон, а в разогнанном состоянии процессору необходимо более качественное и стабильное питание. От недорогих бюджетных плат такого не требуется и системы питания на них значительно скромнее. В большинстве случаев, в документации к материнской плате содержится вся необходимая информация и списки поддерживаемых процессоров.

• Все посты
• HDD диски (29)
• KVM-оборудование (2)
• Powerline-адаптеры (2)
• SSD диски (53)
• USB-носители (4)
• USB-хабы (3)
• Батареи к ИБП (4)
• Безопасность (3)
• Беспроводные USB адаптеры (2)
• Беспроводные роутеры (18)
• Блоки питания (15)
• Бумага (1)
• Веб-камеры (1)
• Вентиляторы корпусные (4)
• Видеокарты (58)
• Видеонаблюдение (6)
• Внешние диски (4)
• Гарнитуры (2)
• Графические планшеты (2)
• Дисковые полки (2)
• Док-станции (1)
• Звуковые карты (4)
• Инструменты (1)
• Источники бесперебойного питания (ИБП) (23)
• Кабели и патч-корды (9)
• Картриджи (1)
• Карты памяти (2)
• Клавиатуры (8)
• Колонки (3)
• Коммутаторы (13)
• Комплекты (клавиатура и мышь) (2)
• Компьютерная периферия (2)
• Компьютерные корпуса (15)
• Компьютерные кресла (2)
• Компьютеры (51)
• Контроллеры и адаптеры (8)
• Ленточные носители (2)
• Маршрутизаторы (3)
• Материнские платы (19)
• Мониторы (45)
• Моноблоки (9)
• МФУ (6)
• Мыши (9)
• Ноутбуки (42)
• Общая справка (64)
• Оперативная память (17)
• Оптические накопители (1)
• Панели (1)
• Планшеты (3)
• Плоттеры (1)
• Портативные аккумуляторы (1)
• Принтеры (6)
• Программное обеспечение (69)
• Процессорное охлаждение (18)
• Процессоры (56)
• Рабочие станции (6)
• Ретрансляторы Wi-Fi (4)
• Серверы (65)
• Сетевые карты (6)
• Сетевые фильтры (3)
• Системы распределение питания (1)
• Сканеры (2)
• СХД (9)
• Телевизоры (3)
• Телекоммуникационные шкафы (11)
• Телефония (4)
• Тонкие клиенты (2)
• Трансиверы (5)
• Умный дом (2)

Также вас может заинтересовать

Анатомия материнской платы: что такое чипсет, VRM и сокет?

В этой статье мы постараемся максимально раскрыть тему сокетов, чипсетов, VRM и прочих важных узлов.

Материнская плата — это сердце каждого компьютера, место, где встречаются все ключевые компоненты, от процессора до памяти, и работают вместе, чтобы обеспечить производительность, которую мы ожидаем от современных ПК. Несмотря на её критическую роль, для многих пользователей материнская плата остается одним из наиболее загадочных компонентов. Они могут казаться похожими на первый взгляд, но различия в чипсетах, VRM (модули регулятора напряжения) и сокетах могут оказать значительное влияние на производительность, стабильность и возможности вашей системы.

Цель этой статьи — развеять туман вокруг материнских плат, подробно рассмотрев их ключевые компоненты и объяснив, как они взаимодействуют друг с другом. Мы поговорим о том, что такое VRM и почему они важны для стабильности вашего компьютера, разберемся в разнообразии чипсетов и их влиянии на возможности вашей системы, и подробно изучим сокеты — основу совместимости между процессором и материнской платой.

Что такое материнская плата?

Материнская плата является основной печатной платой в компьютере, на которой расположены ключевые электронные компоненты, включая центральный процессор (ЦП), память (ОЗУ), и слоты расширения. Она обеспечивает связь между всеми компонентами компьютера, включая внешние устройства, такие как жесткие диски, видеокарты и порты ввода-вывода.

Ключевые компоненты материнской платы

Материнская плата содержит несколько критически важных компонентов, которые определяют её функциональность и производительность:

• VRM (Модуль регулятора напряжения): Этот компонент отвечает за подачу стабильного напряжения на процессор и другие ключевые компоненты.
• Чипсет: Служит своего рода «спинным мозгом» материнской платы, управляя взаимодействием между процессором, памятью, слотами расширения и другими интерфейсами.
• Сокеты: Механический интерфейс, который обеспечивает физическое соединение и электрическую интеграцию между процессором и платой.

VRM (Модуль регулятора напряжения)

Модуль регулятора напряжения, или VRM, играет ключевую роль в обеспечении стабильности работы вашего компьютера. Он отвечает за преобразование напряжения от источника питания к более низкому напряжению, необходимому для процессора и других компонентов. Качество VRM напрямую влияет на возможности для разгона, стабильность при высоких нагрузках и общую надежность системы.

Как работает VRM

• Преобразование напряжения: VRM принимает входящее напряжение (обычно 12 вольт) от блока питания и преобразует его в более низкое напряжение (1.1-1.3 вольта), требуемое процессором.
• Фазы VRM: Разделение преобразования напряжения на несколько фаз помогает уменьшить тепловую нагрузку и обеспечить более стабильное питание.

Чипсеты (PCH/северный мост)

Чипсет на материнской плате определяет, какие функции и возможности будут доступны в вашей системе. Он управляет взаимодействием между процессором, памятью, слотами расширения, а также другими внутренними и внешними интерфейсами.

Функции чипсета

• Ввод-вывод: Управляет подключением периферийных устройств через порты USB, SATA и другие интерфейсы.
• Расширение возможностей: Определяет поддержку различных технологий, таких как разгон, использование множественных видеокарт и другие.

Сокеты

Сокет — это физический интерфейс на материнской плате, который предназначен для установки процессора. Совместимость сокета с процессором критически важна для построения работоспособной системы.

Важность выбора сокета

• Совместимость: Необходимо обеспечить, чтобы сокет материнской платы соответствовал процессору.
• Будущие обновления: Выбор сокета может повлиять на возможности будущего апгрейда системы.

Выбор материнской платы: на что обратить внимание?

При выборе современной материнской платы важно учитывать не только текущие потребности вашей системы, но и потенциальные возможности для будущего апгрейда. Ниже приведены ключевые аспекты, на которые следует обратить внимание при выборе материнской платы.

Совместимость с процессором

Первый и самый важный шаг — убедиться, что выбранный сокет материнской платы совместим с вашим процессором. Это определяет, сможете ли вы вообще установить ваш ЦП на плату. Различные процессоры требуют разных сокетов (например, LGA 1151 для процессоров Intel или AM4 для AMD), поэтому проверка этого аспекта критически важна.

Качество VRM

Для тех, кто планирует разгонять свой процессор или использовать мощные ЦП, качество VRM становится решающим фактором. Более качественный VRM обеспечит более стабильное питание и лучшее распределение тепла, что крайне важно для поддержания высокой производительности и долговечности компонентов.

Набор функций чипсета

Чипсет определяет множество возможностей системной платы, включая поддержку определенного количества слотов RAM, видеокарт, портов USB и других интерфейсов. Выбор чипсета зависит от ваших потребностей: нужен ли вам разгон, поддержка нескольких видеокарт, или специфические возможности ввода-вывода.

Расширительные слоты и порты

Подумайте о том, сколько устройств вы планируете подключать к своему ПК. Убедитесь, что на материнской плате достаточно слотов PCI Express (PCI-e) для видеокарт и других расширительных карт, а также что имеется достаточное количество портов SATA и/или M.2 для подключения накопителей.

Поддержка памяти

Обратите внимание на максимальную поддерживаемую частоту оперативной памяти и максимальный объем. Если вы планируете использовать быструю память или увеличивать объем памяти в будущем, выбирайте материнскую плату с соответствующей поддержкой.

Заключение

Материнская плата — это фундамент вашего компьютера, который определяет его будущие возможности, производительность и стабильность. Понимание ключевых компонентов, таких как VRM, чипсет и сокеты, а также того, как они влияют на работу вашей системы, позволит вам сделать обоснованный выбор при покупке материнской платы. Не забывайте учитывать свои текущие и будущие потребности, чтобы ваш персональный компьютер служил вам долгие годы, предоставляя высокую производительность и возможности для апгрейда.

Часто задаваемые вопросы

Что такое VRM на материнской плате?

О: VRM (модуль регулятора напряжения) отвечает за преобразование и стабилизацию напряжения, поступающего от блока питания, до уровня, необходимого для питания процессора и других компонентов. Он играет критическую роль в поддержании стабильности и производительности системы, особенно при разгоне.

Как выбрать чипсет для материнской платы?

О: Выбор чипсета зависит от ваших потребностей и бюджета. Учитывайте поддержку процессора, возможности разгона, количество и типы портов ввода-вывода, а также поддержку оперативной памяти и расширительных слотов. Сравните чипсеты внутри одного поколения, чтобы найти оптимальное сочетание функциональности и цены.

Насколько важен выбор сокета на материнской плате?

О: Выбор сокета критически важен, так как он должен быть совместим с вашим процессором. Разные сокеты несовместимы друг с другом, поэтому перед покупкой убедитесь, что сокет материнской платы соответствует типу сокета вашего процессора.

Может ли качество VRM влиять на производительность моего компьютера?

О: Да, качество VRM может существенно влиять на производительность, особенно при разгоне процессора. Более качественный VRM обеспечивает более стабильное напряжение и лучшее распределение тепла, что позволяет процессору работать на максимальной скорости без перегрева и снижения производительности.

Стоит ли инвестировать в материнскую плату с множеством расширительных слотов?

О: Это зависит от ваших текущих и будущих потребностей. Если вы планируете использовать множество видеокарт, специализированные карты расширения или множество устройств хранения данных, выбор материнской платы с большим количеством расширительных слотов и портов будет обоснованным. В противном случае вы можете сэкономить, выбрав плату с меньшим количеством слотов.

Как влияет чипсет на возможности разгона?

О: Чипсет играет важную роль в разгоне, поскольку некоторые чипсеты предлагают расширенные возможности управления напряжением и частотой, что необходимо для эффективного и безопасного разгона. Высокопроизводительные чипсеты обычно предоставляют больше настроек в BIOS для тонкой настройки производительности.

Могу ли я заменить процессор без замены материнской платы?

О: Да, но только если новый процессор совместим с сокетом и чипсетом вашей текущей материнской платы. Перед покупкой нового процессора убедитесь, что он поддерживается вашей материнской платой, что иногда может потребовать обновления BIOS.

• Все посты
• HDD диски (29)
• KVM-оборудование (2)
• Powerline-адаптеры (2)
• SSD диски (53)
• USB-носители (4)
• USB-хабы (3)
• Батареи к ИБП (4)
• Безопасность (3)
• Беспроводные USB адаптеры (2)
• Беспроводные роутеры (18)
• Блоки питания (15)
• Бумага (1)
• Веб-камеры (1)
• Вентиляторы корпусные (4)
• Видеокарты (58)
• Видеонаблюдение (6)
• Внешние диски (4)
• Гарнитуры (2)
• Графические планшеты (2)
• Дисковые полки (2)
• Док-станции (1)
• Звуковые карты (4)
• Инструменты (1)
• Источники бесперебойного питания (ИБП) (23)
• Кабели и патч-корды (9)
• Картриджи (1)
• Карты памяти (2)
• Клавиатуры (8)
• Колонки (3)
• Коммутаторы (13)
• Комплекты (клавиатура и мышь) (2)
• Компьютерная периферия (2)
• Компьютерные корпуса (15)
• Компьютерные кресла (2)
• Компьютеры (51)
• Контроллеры и адаптеры (8)
• Ленточные носители (2)
• Маршрутизаторы (3)
• Материнские платы (19)
• Мониторы (45)
• Моноблоки (9)
• МФУ (6)
• Мыши (9)
• Ноутбуки (42)
• Общая справка (64)
• Оперативная память (17)
• Оптические накопители (1)
• Панели (1)
• Планшеты (3)
• Плоттеры (1)
• Портативные аккумуляторы (1)
• Принтеры (6)
• Программное обеспечение (69)
• Процессорное охлаждение (18)
• Процессоры (56)
• Рабочие станции (6)
• Ретрансляторы Wi-Fi (4)
• Серверы (65)
• Сетевые карты (6)
• Сетевые фильтры (3)
• Системы распределение питания (1)
• Сканеры (2)
• СХД (9)
• Телевизоры (3)
• Телекоммуникационные шкафы (11)
• Телефония (4)
• Тонкие клиенты (2)
• Трансиверы (5)
• Умный дом (2)

Также вас может заинтересовать

Материнские платы: дорогие модели против дешевых

Разбираемся, от чего зависят цены на материнские платы и какие характеристики особенно важны при покупке.

Обзор двухсокетных материнских плат для разных целей

Двухсокетная плата — в каких сферах применима и нужна ли в игровом ПК?

Материнские платы для Intel Rocket Lake: подборка лучших плат по производителям

Разбираемся, как выбрать материнскую плату на чипсете 500-серии из многообразия предложений

Сравнение чипсетов Intel 500-й и 400-й серии: что выбрать?

Разбираемся, какие новые возможности представила компания Intel в чипсетах 500-й серии под процессоры 11 поколения Rocket Lake

Выбор фаз питания для материнской платы

Разбираемся, что такое фазы питания в подсистеме материнской платы, на что они влияют и как выбрать необходимое количество.

Как проверить материнскую плату перед покупкой?

Разбираемся, на какие моменты следует обратить внимание при выборе и покупке материнской платы

Аудиочип в материнской плате: возможности и выбор

Изучаем возможности интегрированных аудиокодеков в материнские платы

Чипсеты Intel 600-й серии: сравнение с Intel 500, обзор, характеристики

Изучаем нововведения в наборе микросхем для процессоров Intel 12-го поколения

ASUS Z590: идеальный выбор для CPU Intel 11-го поколения

Залогом производительной работы каждого процессора является соответствующая техническая платформа

Необычные материнские платы: история и разнообразие

Знакомимся с самыми оригинальными моделями материнских плат за всю историю компьютерной техники

Есть вопросы по взаимодействию или обнаружили ошибку на сайте?
Просьба связаться с нами

125480, Москва, ул. Туристская, д.33, к.1

• Контакты
• info@andpro.ru
• +7 495 545 48 70
• 8 800 707 78 15
• Перезвонить

• Информация
• Сертификаты
• Условия оплаты
• Условия доставки
• Гарантия на товар
• Возврат товара

• Помощь
• Оформление заказа
• Персональные данные
• Вопрос-ответ
• Производители
• Прайс-лист

Устройство материнской платы. Что такое VRM, сокет, чипсет, BIOS, немного про контроллеры и разъёмы

Материнская плата — важная часть компьютера (ЭВМ) , так как это основная плата, к которой подключаются все основные компоненты, такие как процессор, оперативная память, видеокарта и накопители.

Она обеспечивает взаимодействие всех подключаемых к ней устройств, а представляет из себя многослойную печатную плату, на которой тонким слоем нанесены дорожки и установлены различные радио-элементы и разъёмы.

Лишь небольшая часть проводников находится снаружи, большая их часть скрыта внутри самой платы, так как она состоит из множества слоев, и включает в себя слой заземления, несколько силовых и сигнальных слоёв. Снаружи плата покрыта диэлектрическим лаком, который защищает дорожки от короткого замыкания и внешних воздействий.

Сбоку платы находится 24-контактный разъём ATX, через него от блока питания, плата получает основные напряжения 12, 5 и 3,3 вольта, эти напряжения получают различные компоненты на самой материнской плате и подключённые через разъёмы, например USB или PCI Express

Чуть выше центра платы находится сокет, это разъём для установки процессора, состоящий из большого массива контактов и прижимной пластины. (Определенные процессоры могут работать только с определенным типом сокетов.)

Рядом с сокетом располагается 4(ATX12V) или 8(EPS12V) контактный разъём для питания процессора. На материнских платах предназначенных для установки мощных CPU, устанавливаются несколько таких разъёмов,

но через них подаётся 12 вольт, а современные процессоры работают с напряжением чуть выше 1 вольта и это не фиксированное напряжение, в зависимости от нагрузки, оно может немного меняться, например: в простое, для экономии энергии и уменьшения нагрева, на процессор подаётся менее 0,8 В, а когда все ядра полностью загружены, оно возрастает до 1,4 в.

Поэтому вокруг процессорного сокета находятся модули регулирования напряжения или сокращённо VRM, они нужны для преобразования 12 вольт в напряжение необходимое процессору.

Один такой модуль или фаза, состоит из конденсатора, дросселя, двух мосфетов и драйвера. В современных платах драйвер и два мосфета объединены в один корпус.

Драйвер управляет процессами открытия-закрытия транзисторов с частотой, задаваемой ШИМ-контроллером, а катушка и конденсатор сглаживают напряжение с транзисторов.

Для получения более стабильного напряжения на процессор используют несколько фаз питания, импульсы которых смещены друг относительно друга. Управляет ими ШИМ-Контроллер, который находится рядом.

Обычно устанавливают от 4 до 8 реальных фаз, так как используют столько же фазный ШИМ-контроллеры. Если на плате установлено к примеру 16 фаз, то производитель использует делители, то есть сигнал с одного канала ШИМ-контролера распределяется на два драйвера.

Физически фаз больше, но работают они синхронно и поэтому они не сглаживают пульсации, а лишь позволяют установить более мощный процессор и уменьшить тепловыделение элементов.

Так же рядом с процессорным сокетом размещаются слоты для установки модулей оперативной памяти. У современных модулей рабочее напряжение 1.1 в, поэтому рядом со слотами тоже есть цепи питания, которые преобразовывают напряжение, но для DRAM используют одну или две фазы.

Количество слотов на материнской плате, зависит от контроллера памяти, который находится в процессоре или в северном мосте. Обычно это двухканальный контроллер, то есть шина памяти у него разделена на два канала, что позволяет осуществлять доступ к памяти не один раз за такт контроллера, а два.

На каждый канал можно установить до двух модулей DRAM, что даёт возможность установить 4 модуля оперативной памяти, если на материнской плате есть для них слоты. (Многие контроллеры памяти позволяют осуществлять доступ к памяти не один раз за такт контроллера, а два. Двухканальный режим означает, что два канала памяти будут работать параллельно, это повышает производительность)

В более мощных системах используется четырёхканальный контроллер и к плате можно подключить 8 модулей.

Есть несколько вариантов разводки шины DRAM: обычно используется Прямая, T-образная топология или Daisy Chain.

Прямая топология используется в ITX платах с двумя слотами памяти. С ней можно добиться высоких частот памяти при заполнении 2 слотов. (Электрические характеристики наилучшие)

Т-образная, оптимизированна для заполнения всех слотов памяти, у неё длина проводников до двух модулей одинаковая и с ней можно добиться хороших частот памяти при заполнении всех слотов, но стабильность работы при заполнении 2 слотов будет хуже.

Daisy Chain оптимизированна для установки одного модуля на канал, у неё длина проводников меньше чем с Т-образной и с ней можно добиться больших частот памяти, но стабильность работы при заполнении всех слотов, хуже.

Ниже слотов памяти, в левой части платы размещают разъемы PCI Express. Эти разъёмы предназначены для установки плат расширения.

Они бывают несколько типов, с разным количеством выделенных линий. X16 используются в основном для установки видеокарт, а остальные слоты для установки других плат расширения, например звуковых карт.

Маломощные карты получают питание от самого слота. В качестве силовых линий используются выводы на левой части разъема. Через них подключаемое устройство получает +12 и +3.3 вольта.

С помощью контактов на правой стороне происходит обмен данными. 8 контактов формируют одну линию PCI-E. 2 контакта используются на приём, два на передачу и 4 контакта земли. (Обмен сигналами производится с помощью дифференциальных сигналов по двум проводам, за один цикл передается 1 бит данных. При этом одновременно используется два сигнальных пина и два контакта земли.)

Скорость передачи данных через слот зависит от количества задействованных линий и версий PCIe. Их существует 5 версий и все они полностью совместимы. То есть при установке устройства с интерфейсом PCI Express 5.0 в плату с версией 4.0 устройство будет работать, но на скорости старой версии.

(Чем больше выделенных линий тем больше высокоскоростных устройств можно подключить к плате.)

Так же, рядом с разъемами PCI Express, иногда устанавливают разъём PCI — он нужен для подключения старых плат расширения и сейчас практически не используется.

Ещё на плату устанавливают один или несколько разъёмов М. 2(NGFF). Этот разъём используется для подключения специальных SSD и карт расширения. Их бывает 2 типа, с «B» и «M» ключом.

Правее, находится главный элемент материнской платы, это чипсет. Именно от него зависит какой процессор и какой тип оперативной памяти можно установить, сколько устройств можно подключить и как быстро, и стабильно все они будут работать.

Если посмотреть на блок схему, то видно что чипсет, состоит из двух микросхем: Северного моста и Южного.

Северный мост обеспечивает работу самых быстрых узлов компьютера. Он управляет работой шины процессора, контроллера ОЗУ и шины PCI Express. Именно он определяет какой тип памяти можно установить, её максимальный объём и в каких режимах она может работать. В некоторых случаях северный мост может содержать встроенный графический процессор.

(Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы

Северный мост соединён с южным мостом посредством специальной шины или через несколько каналов из шины PCI Express.)

Южный мост обеспечивает работу медленных устройств: накопителей, портов ввода/вывода, сетевых интерфейсов и многих других. Он управляет связью между медленными компонентами

Северный и южный мост это классическая схема, в современных системах функции северного моста переносят в центральный процессор, из-за чего уменьшаются задержки и увеличивается производительность всей системы.

Поэтому чипсет в новых платах представлен одной микросхемой — южным мостом.

Так же важна микросхема BIOS. BIOS — это базовая система ввода-вывода, программа записанная во флэш-память, которая отвечает за проверку работоспособности контроллеров, встроенных в материнскую плату и большинства подключённых к ней устройств. Именно BIOS устанавливает базовые параметры работы, например, частоту работы системной шины, контроллера памяти, процессора.

(Иногда используют две микросхемы, для хранения текущей версии и резервная)

Рядом находится 3х вольтовая батарейка, она питает схему часов и память CMOS. Без неё бы сбрасывалось системное время и параметры работы некоторых устройств.

(CMOS-энергозависимая память с настройками BIOS)

На правом краю платы размещают SATA порты, они служат для подключения накопителей с интерфейсом SATA. Обычно с помощью чипсета реализуют 4 порта, а остальные с помощью внешних дополнительных контроллеров.

(Существует три версии SATA, это SATA 1.0, SATA 2.0 и SATA 3.0. Все эти версии полностью совместимы и отличаются только скоростью передачи данных. Для SATA 1.0 скорость составляет 1.5 Гбит/с, для SATA 2.0 – 3 Гбит/с, а для SATA 3.0 – 6 Гбит/с.)

На левом краю материнской платы размещают Мультиконтроллер (Super i/o).

Он следит за состоянием платы, мониторит напряжения, следит за показаниями температурных датчиков и задает скорость вращения подключенных вентиляторов. В некоторых платах отвечает за устаревшие порты ввода-вывода, такие как COM порт и PS/2.

Под мультиконтроллером обычно находится звуковая подсистема состоящая из аудиокодека, резисторов и твердотельных конденсаторов. Кодек содержит в своём корпусе ЦАП и АЦП, что позволяет воспроизводить и принимать звук всего одной микросхемой.

(1. прием, передача, буферизация цифровых данных;

2. преобразование данных из цифровой в аналоговую форму и обратно;

3. микширование данных, поступающих от разных источников (аналоговых и цифровых);

4. управление уровнем сигнала, поступающего от разных источников (т. е. управление громкостью);

5. усиление сигнала, поступающего на микрофонный звук;

6. реализация расширения стереобазы для улучшения звучания на дешевых компьютерных колонках.)

Если посмотреть на схему, то легко понять как работает интегрированный звук. Центральный процессор полностью кодирует сигнал, а южный мост обеспечивает обмен данными.

В современных платах для уменьшения помех и наводок, аудиотракт изолируют от остальной части платы, а левый и правый канал размещают на разных слоях текстолита.

Так же в левой части платы находится панель с разъёмами для подключения внешних устройств – клавиатуры, мыши, флешек и многого другого.

Сбоку панели находятся микросхемы, которые обеспечивают работу этих портов, обычно устанавливают Ethernet и usb Контроллеры.

Помимо этих микросхем, есть много дополнительных элементов обеспечивающие работу платы. Например, ре-драйверы — это усилители сигнала шины. Есть свитчи PCI Express, помогающие процессору и Южному мосту управлять слотами PCIe, распределяя линии по устройствам.

Есть несколько кварцевых резонаторов, задающие базовые частоты. Так же есть внешние генераторы частот и специальные контроллеры, которые задают и управляют частотами шин.

В самой нижней части платы, размещают разъёмы для подключения помп СЖО, термодатчиков, аудиокабеля, есть колодка для кнопок и индикаторов передней панели корпуса, есть кнопки или перемычки для сброса настроек BIOS и переключения режимов работы.

Устройство материнской платы показано на примере форм фактора EATX, существует множество стандартов плат с разным размером из-за чего их устройство может показаться разным, но отличаются они лишь плотностью компонентов, расположением и количеством разъёмов.

Ниже оставлю видео версию статьи. На этом всё

Радиаторы на VRM материнской платы — даем второй шанс при апгрейде своего ПК

Рассмотрим очень полезные и недорогие мелочи, которые без головной боли дадут Вам возможность остудить пыл подсистемы питания материнской платы.

16 июня 2022, четверг 17:51
Pavelshakh [ ] для раздела Блоги

реклама

Дисклеймер:

реклама

Все операции по модификации своих комплектующих Вы проводите на свой страх и риск. Рекламы нет и не будет. Если Ваши руки растут не из правильного места, то найдите друга/знакомого, который сможет провести данные манипуляции без проблем. Только не такую подругу с паяльником.

Суть проблемы:

реклама

Очень многие пользователи любят экономить на покупке материнской платы, не думая, что это основа всей системы. Как следствие — перегрев зоны VRM, троттлинг и сброс частот с зарезанием TDP автоматикой. При этом такой механизм имеют не все платы из-за чего Вас может ожидать прогар, отвал и прочие прелести. Не стоит забывать, что рядом с злополучными мосфетами находятся дроссели и не всегда качественные конденсаторы, которые через время могут просто пшикнуть и всё.

Однако «мосфеты», понятие в данном случае условное — это полевые транзисторы структуры метал-оксид-полупроводник. А DrMos — это сборка 2-ух мосфетов (верхнее и нижнее плечо) и драйвера в одном корпусе микросхемы. Так что будет правильнее говорить про мосфеты верхнего и нижнего плеча.

Рассмотрим также другой пример. Пользователь покупает плату ASRock B560M-HDV вместе с Core i3 10100. Какое-то время он радуется жизни, но приходит время, под руку подвернулся какой-нибудь Core i7 10700 или Core i5 11400-11600 (и тут стоит учесть, что для K процессоров стоит рассмотреть всё-таки другую более жирную плату). Найден б.у по хорошей цене, но на достойную материнкую плату уже не хватит и по бюджету осталось 500-1500 рублей, а старую плату не заберут задорого. И тут мы видим отсутствие радиаторов на зоне VRM:

реклама

Посредственный, но не самый убогий питальник, кондёры достаточно близко к сборкам и в случае постоянных высоких температур — выход из строя или постоянный троттлинг — гарантированы. Причем обдув этой зоны Top-Flow кулером Вас не всегда спасет. Нужны кардинальные меры. Однако, следующие варианты, представленные в материале, к сожалению не подойдут к некоторым материнских платам. Но доступные варианты всё же рассмотрим.

Варианты решения:

а) Вы можете заняться лютым колхозингом, который не всегда будет гарантировать результат, а в некоторых случая просто может привести плату в негодность. Очень умные товарищи до сих пор не знают, что медь/алюминий проводит ток и умудряются закорачивать контакты на матплате.

реклама

Даже если Вы человек, который работает в инженерно-технической отрасли, который с полтыка может спроектировать в SolidWorks воздушные потоки в корпусе и собирает системы охлаждения на Пельтье, обмануть физику не получится. Нужно понимать каков предел по подсистеме питания материнской платы для определённого процессора. Этот момент очень подробно проиллюстрирован на уважаемом мной канале «Этот компьютер»:

Также толковое видео есть на Pro Hi-Tech:

б) Андервольт процессора. Пограничный вариант, который также имеет свои границы. В некоторых задачах можно добиться снижения TDP на 15-20 процентов без снижения производительности. При этом у Вас в руках должен быть процессор с удачным кристаллом. Если Вы ставите процессор с TDP в 140W, сделали андервольт и потребление в типичных сценариях снизилось до 110-120W, то при слабом питальнике это не сделает Вам никакой погоды.

в) Заказ радиатора, который произведен отечественными умельцами. Комбо из таких вариантов с обдувом даст максимальный результат. Рассмотрим поподробнее эти решения.

NV-Case Store

В данном магазине есть варианты радиаторов для следующих материнских плат:

Gigabyte GA-A320MA-M.2, ASRock B560M-HDV, Gigabyte B460M DS3H, B560M DS3H, A520M DS3H, MSI B360M PRO-VH, B360M FIRE, H310M PRO-VH, H310M PRO-VH PLUS, B360-F PRO, H310-F, MSI B460M PRO, B460M-A PRO, H410M-A PRO, H410M PRO-E, H410M PRO-VH, Jingsha Dual (BQ36 v1.1), SZMZ X99 Dual Z8 (BQ36 V2.0), MSI 970A-G43, X99 — Atermiter, Kllisre, Machinist, Gigabyte B460M DS3H, B560M DS3H, A520M DS3H, A520M DS3H AC, 2011 v3 x99 V201, V202, G7, H9, B5, Gigabyte A520M DS3H, B550M DS3H, MSI B365M PRO-VDH.

Но, продавец очень общительный и Вы сможете заказать у него вариант для платы, которой нет в списке. Радиаторы выглядят массивно и могут не подойти в некоторых случаях, когда используются кулеры с креплением кольцом, нестандартных размеров и тд. Всё это можно оговорить с продавцом. Комплекты есть с терморезинками и без. Выглядят следующим образом:

Результаты говорят сами за себя. В отдельных случаях люди добились снижения с максимальных 110-114 до приемлимых 60-65 градусов. Также этот вариант актуален не только для обычных консьюмерских плат, но и для владельцев матплат из Китая. А платы эти частенько обделены нормальным радиатором на зоне VRM.

Следующий вариант я нашел случайно на Aliexpress и только потом вспомнил видео от Pro Hi-Tech:

Recold Store

Cпециализация у данного товарища более узкая. Охлаждение пластиной обратной стороны материнской платы в зоне VRM. Список моделей указан условно, в основном Asrock, но в описании есть обширное наименование материнских плат, естественно под заказ и после общения с продавцом.

В основном товарищ делает упор на материнские платы на платформе AMD. Ссылка на таблицу.

По немногочисленным отзывам минус 20 градусов достижимы. Если этот вариант будет возможно совместить с радиаторами от первого умельца, должно получится уберкомбо. Однако на скриншоте выше товарищ немного слукавил — всё тепло не уйдет на пластину, так как большую часть рассеивает текстолит, а точнее слои меди в толще текстолита.

Итоги:

Нужно отдать должное — отечественные производители данных радиаторов дают интересные варианты, которых не найти от китайских умельцев. Возможно, я плохо искал, буду рад увидеть ссылки на похожие изделия. Мораль сей басни такова — не экономьте на материнской плате и при наличии минимальной доплаты рассмотрите варианты с радиаторам на цепях питания и материнские платы с более качественным исполнением VRM. Скупой платит дважды, дурак — всю жизнь.

Спасибо за внимание!