Was ist ein Motherboard VRM? Warum ist es wichtig?
Das Motherboard ist keine einzige große Hardware, die Strom nimmt und Ihren Computer betreibt. Es besteht aus mehreren Teilen, die alle für das bessere Funktionieren des Systems äußerst wichtig sind.
Voltage Regulator Module oder VRM ist eine dieser Komponenten, über die wir nicht viel sprechen oder hören. Aber wir müssen erkennen, dass ein stabiler Computer nur in Gegenwart eines hochwertigen VRM möglich ist. Von der Bereitstellung der erforderlichen Spannung an verschiedenen Teilen auf dem Motherboard bis hin zur Bereitstellung sauberer Energie erfüllt ein VRM eine integrale Funktion in unserem Computer.
In diesem Leitfaden werden wir über VRM, seine Bestandteile, seine Funktionsweise und warum es wichtig ist, es in unserem System zu haben, sprechen.
Was ist ein Motherboard VRM?
Die Komponenten auf Ihrem Motherboard benötigen nicht die gesamte 12-V-Leistung, die vom Netzteil geliefert wird. Der größte Teil der Schaltung ist so empfindlich, dass sie sehr wenig Spannung benötigt, um zu funktionieren. Daher benötigt ein Motherboard einen Mechanismus, um diese winzigen Mengen an Strom zu liefern.
VRM ist, wie der Name schon sagt, eine Komponente, die die vom Netzteil kommende Spannung regelt und die erforderliche Spannung auf die CPU überträgt, nachdem sie von Spitzen und Überspannungen gereinigt wurde. Es liefert auch die vorgesehene Spannung an den RAM oder andere Teile. Sie finden das VRM eingebettet auf dem Motherboard in der Nähe der CPU.
So wie ein Netzteil die Hochspannung aus der Steckdose Ihres Hauses in die für Ihr System erforderliche Menge umwandelt, nimmt ein VRM Hochspannung vom Netzteil und setzt sie ab. Daher können Sie es als Mini-Netzteil betrachten.
Das VRM ist kein einzelner Chip oder ein Draht auf der Hauptplatine. Es liefert die saubere und regulierte Energie durch die Integration von Operationen, die von seinen Bestandteilen durchgeführt werden. Mal sehen, woraus es gemacht ist.
Was macht ein VRM aus?
Ein einphasiges Spannungsreglermodul besteht aus drei Hauptkomponenten; zwei MOSFETs, eine Drossel und ein Kondensator. Der größte Teil des Motherboards verfügt über mehrphasiges VRM und besteht aus mehreren dieser Komponenten.
Sie können den MOSFET unter den Kühlkörpern finden, da sie dazu neigen, viel Wärme zu erzeugen. Sie werden große Spulen sehen, dh die Choke um die CPU in der Nähe des MOSFETs. Ebenso sind die Kondensatoren an der Seite der Drossel platziert, die meist in einer zylindrischen Form sind.
Der MOSFET sendet die erforderliche Spannung über die Anweisungen des PWM-Controllers (Pulse-Width Modulation) oder Treiber-ICs an die CPU. Seine vollständige Form ist der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekt-Transistor und ist für die Übertragung der geregelten Spannung verantwortlich.
Die Drossel ist nichts anderes als eine magnetische Induktivität, die eine Spannung durch Selbstinduktion in ihr erzeugt, um der vom Netzteil erhaltenen Leistung entgegenzuwirken. Der MOSFET unterbricht die induzierte Spannung, wenn sie einen festen Wert erreicht, und versorgt sie mit der CPU.
Der Kondensator empfängt die Welligkeitsspannung mit Spitzen und plötzlichen Überspannungen und wandelt sie in eine sauberere und stabilere Spannung um. Seine Aufgabe ist es, Schäden zu vermeiden, indem die Wellen in der Spannung kontrolliert werden.
Wie funktioniert ein VRM?
Das VRM besteht aus einer elektronischen Schaltung, die aus Verbindungen zwischen MOSFET, Choke und Kondensator besteht. In einfacher Sprache empfängt der MOSFET die Hochspannung vom Netzteil und lädt die Induktivität bis zur erforderlichen Spannung auf. Die Spannung vom Choke-Ausgang wird dann an die CPU weitergeleitet, wobei der Kondensator Energie speichert und bereitstellt, um sie wellenfrei zu machen.
Schauen wir uns den Prozess nun im Detail an. Wenn Ihr Netzteil eine Induktivität oder eine Drossel über den MOSFET mit Spannung versorgt, widersteht es dem Stromfluss und erzeugt stattdessen ein Magnetfeld um ihn herum. Aus diesem Grund steigt die Spannung auf der Ausgangsseite der Drossel langsam an, während die Widerstandsspannung magnetische Energie erzeugt. Dies wird als Aufladen bezeichnet.
Wenn wir den Strom länger fließen lassen, lädt sich die Induktivität vollständig auf und ihr Ausgang hat die gleiche Spannung wie der Eingang. Wenn sich also die Drossel vom MOSFET-Schalter und einer Diode auf der Low Side entlädt, wird die gesamte Spannung an die CPU weitergeleitet.
Die CPU benötigt jedoch nur einen Teil der Eingangsspannung, etwa 1,2 V von den 12 Volt des Netzteils. Daher muss die Schaltung über eine Funktion verfügen, um die Eingangsleistung zu entfernen, wenn die Ausgangsspannung 1,2 Volt erreicht.
Der MOSFET nimmt also Anweisungen vom PWM-Controller entgegen, der die Breite des Impulses überwacht. Es bewirkt, dass sich die Drossel genau dann entlädt, wenn die erforderliche Spannung am Ausgang erreicht ist. Die Hersteller haben die Schaltung so konzipiert, dass, wenn sich der High-Side-Schalter öffnet, das Low sIDE schließt sich und die Entladung beginnt und umgekehrt.
Dies erzeugt eine kontrollierte Menge an Ausgangsspannung, die von der Drossel an die CPU oder die Last mit kontinuierlichem Laden und Entladen der Drossel weitergeleitet wird.
Aber die CPU nimmt den großen Teil der Energie von der Choke, die dazu führt, dass die Choke Zeit braucht, um Ladespannung für die nächste Runde zu empfangen. Um dies zu kompensieren und die Welligkeit zu reduzieren, besteht die Schaltung aus einem Kondensator. Der Kondensator speichert etwas Energie aus der früheren Runde und liefert die benötigte Energie für die nächste Runde, um den Choke aufzuladen.
Schließlich schließt sich die Schaltung und die CPU erhält durch den wiederholten Vorgang kontinuierlich stabile Energie. Um eine stabilere Stromversorgung zu gewährleisten, sind eine Reihe solcher Schaltkreise angeschlossen. Dies wird als mehrphasiges VRM bezeichnet. Hier treibt die PWM jede VRM Turn-by-Turn an, wodurch die Fluktuation viel mehr reduziert wird. Daher liefert das mehrphasige VRM eine stabilere Leistung.
Nun, da wir wissen, wie ein VRM funktioniert, lassen Sie uns lernen, warum es so wichtig ist, ein VRM in einem Motherboard zu haben.
Warum ist es wichtig?
Wie bereits erwähnt, benötigt die CPU nicht die gesamte Leistung, die vom Netzteil kommt. Wenn wir die volle Spannung liefern würden, würde die CPU sofort gebraten werden. Hier spielt der VRM die Rolle des Spannungsreglers und liefert genau die Spannung, die von der CPU benötigt wird.
Das VRM reguliert die Leistung auch für andere Hardware wie RAM. Wir finden die Spezifikation als „4 + 1“ oder „8 +2“, dh 4 oder 8 Phasen von VRM sind für CPU und 1 oder 2 für RAM oder HyperTransport.
Abgesehen davon gibt es mehrere andere Bedeutungen des VRM. Lassen Sie uns sie gemeinsam durchgehen.
Saubere und stabile Stromversorgung der Hardware
Die Hardware innerhalb des Motherboards wie CPU, RAM, GPU sind sehr empfindlich gegenüber Leistungsschwankungen. Schon kleinste Spannungsschwankungen können das System dauerhaft beschädigen.
Der VRM liefert nicht nur die wellenfreie und stabile Spannung für die CPU, sondern dient auch für RAM und manchmal auch für die GPU. Der größte Teil des Motherboards besteht aus mehrphasigem VRM, was bedeutet, dass die Spannung für mehr Zyklen gereinigt wird, wodurch das System noch sicherer und stabiler wird. Je mehr also die Phasen sind, desto mehr ist die Stabilität des Systems.
Hilft beim Übertakten
Wir können die direkten Auswirkungen oder Vorteile von VRM beim Übertakten sehen. Übertaktung der CPU bedeutet, den Prozessor mit einer höheren Geschwindigkeit als angegeben laufen zu lassen. Dieser Prozess erfordert mehr Energie, um in die CPU eingegeben zu werden. Das Wichtigste ist, dass die Leistung stabil sein muss.
Ein Mehrphasen-VRM teilt die vom Netzteil erhaltene Leistung auf jede Phase auf, wobei jede Phase aus einem kleinen Teil besteht. Die Ausgangsspannungen aus jeder Phase treten Turn-by-Turn in die CPU ein und verhindern die höhere Fluktuation. Es macht die Spannung viel stabiler, wie wir bereits erwähnt haben.
Ebenso bedeuten mehr VRM-Phasen, dass mehr Leistung in die CPU gepumpt werden kann, und das auch in stabiler Form. So können Sie beim Übertakten sicher und ohne Leistungsschwankungen mehr Leistung verbrauchen.
Verhindern Sie Schäden an Komponenten und BSOD-Fehler
Alle Komponenten sind über eine Schaltung im Motherboard miteinander verbunden. Eine instabile CPU kann sich nicht nur selbst braten, sondern auch andere Komponenten im Board beschädigen. Wenn die Stromversorgung der CPU oder des RAMs den optimalen Wert überschreitet, kann dies zu ernsthaften Gefahren für das System führen.
In ähnlicher Weise ist eine instabile Stromversorgung eine Hauptursache für mehrere Hardware- und Softwareprobleme. Es bewirkt, dass das System BSOD-Fehler anzeigt und die Arbeit am System mühsam macht. Das System schaltet sich auch häufig ab, wenn die Stromversorgungsanforderung nicht erfüllt ist.
Das Vorhandensein von VRM auf dem Motherboard hilft, all diese Probleme zu vermeiden. Ein gutes VRM verhindert Leistungsschwankungen und hilft so dem Prozessor und anderer Hardware, störungsfrei zu funktionieren.
Da das VRM so wichtig ist, ist es außerdem weter, um sich die Spezifikation für VRM beim Kauf eines Motherboards anzusehen. Sie können auch einfach die Anzahl der Phasen zählen, indem Sie die Anzahl der Chokes darauf zählen.
Darüber hinaus ist es wichtig, dass das VRM richtig gekühlt wird. Bei starker Belastung ist es normal, dass sich der MOSFET und das VRM als Ganzes erwärmen. Der Hersteller stellt normalerweise Kühlkörper und Wärmeleitpaste für die passive Kühlung des VRM unter Verwendung von Kühlkörpern und Wärmeleitpasten zur Verfügung.
Außerdem empfehlen wir Ihnen, Ihr System die ganze Zeit kühl zu halten, um eine Überhitzung von VRM zu verhindern.
