VRM چیست؟ آشنایی با مدار تغذیه مادربرد

تا به حال در مورد مدار تغذیه مادربرد مطالبی را دیده‌ایم زیاد شنیدیم که نباید یک پردازنده پرقدرت را روی یک مادربورد ارزان و ضعیف استفاده کرد. اما بعضی از کاربران تازه‌کاری که بودجه محدودی برای خرید سیستم دارند، ترجیح می‌دهند یک مادربرد بسیار ارزان مثل چیپست H610 با سوکت ۱۷۰۰  تهیه کنند تا با بودجه اضافه آن، بتوانند پردازنده‌ی اینتل ۱۲۹۰۰ را بخرند با این تصور که تنها، همخوانی سوکت مادربرد با CPU کافی است!

تصور اینکه مادربرد، فقط نقش اتصال سخت‌افزارها به یکدیگر را به عهده دارد بسیار اشتباه است. نتیجه خرید مادربرد بسیار ارزان در کنار دیگر قطعات قدرتمند، کاهش شدید کارایی و عدم استفاده بخش زیادی از توانایی دیگر قطعات و یا حتی عدم سازگاری است.

 

مدار تغذیه مادربرد چیست؟

یک پردازنده قوی، مصرف انرژی بالاتری دارد. از آنجایی که توان مورد نیاز CPU توسط مادربرد مدیریت و کنترل می‌شود، بنابراین مادربردتان باید قدرت لازم برای توان‌رسانی به CPU مورد نظر را داشته باشد و این کار را مدار تغذیه مادربرد انجام می‌دهد، چیزی که امروز می‌خواهیم در موردش صحبت کنیم. برای آنکه بدانیم میزان قدرت یک مادربرد در توان‌رسانی به CPU چقدر است، باید با مفهوم VRM، فاز تغذیه و مدار تغذیه CPU آشنایی داشته باشیم. به طور کلی، مدار تغذیه CPU روی یک مادربرد، شامل کانکتور برق، فازهای تغذیه و کنترل کننده تغذیه می‌شود.

 

کانکتور برق مدار تغذیه

وظیفه کانکتور برق دریافت برق مورد نیاز مدار تغذیه از پاور است. هر چه تعداد پین‌های کانکتور بیشتر باشد، به معنای وجود مدار تغذیه قدرتمندتر و پشتیبانی از CPUهایی با توان مصرفی بالاتر است. البته هر مادربردی که تعداد پین‌های بیشتری داشته باشد لزوماً مدار تغذیه قوی‌تری نسبت به بقیه ندارد. اما هیچ مادربردی که مدار تغذیه خیلی ضعیفی داشته باشد از تعداد کانکتور بیشتر با پین‌های زیادتر استفاده نمی‌کند. بنابراین با مشاهده تعداد کانکتور بیشتر از یک عدد و بیشتر از ۸ پین داشته باشد، می‌توانیم متوجه شویم با یک مادربرد ضعیف روبه رو نیستیم.

کنترلر مدار تغذیه CPU

کنترل کننده یا کنترلر تغذیه نیز، نقش مدیریت و کنترل مصرف انرژی و مدیریت توان‌رسانی دقیق به CPU را بر عهده دارد. هر چه مادربردتان حرفه‌ای‌تر باشد، از کنترلر پیشرفته‌تر و دقیق‌تری بهره می‌برد. مدل و نوع کنترلر اهمیت بسیار زیادی در بخش مدار تغذیه دارد. به جرأت می‌توان گفت یکی از مهم‌ترین قسمت‌های یک مدار تغذیه، کنترلر آن است. اما در بررسی‌ها کمتر به آن پرداخته می‌شود. در واقع تعداد فاز، قدرت و کیفیت تغذیه CPU را، کنترلر تغذیه مادربرد مشخص می‌کند.

در اکثر مادربردها، سازندگان با کمک فاز دوبلر (Phase Doubler) تعداد فازهای قابل ساپورت توسط کنترلر را دوبرابر می‌کنند. بدین ترتیب با یک کنترلر معمولی‌تر می‌توانند تعداد فاز بیشتری داشته باشند. این کار مزیت‌ها و معایب بسیار کوچکی را دارد اما معایب آن هرگز توسط یک کاربر عادی یا یک گیمر احساس نخواهد شد. مادربردهای فوق حرفه‌ای که برای اکستریم اورکلاکینگ طراحی می‌شوند معمولاً با به کار گرفتن از کنترلرهای بسیار پیشرفته تغذیه، نیازی به استفاده از Phase Doubler ندارند.

فازهای تغذیه CPU

بخش فازهای تغذیه، مفصل‌ترین بخش مدار تغذیه مادربرد است که نیازمند یک آموزش مجزاست اما به طور ساده، فازهای تغذیه، واحدهای نهایی ارسال ولتاژ مورد نیاز پردازنده هستند که به صورت سیکل‌های کوتاه، نوبتی به پردازنده ولتاژ مورد نیازش را می‌رسانند. هر فاز تغذیه از یک چوک (Chock) ،یک یا چند خازن، یک یا دو ترانزیستورِ ماسفت( MOSFET) شده است.

هر فاز تغذیه مانند یک نیروگاه مجزا فعالیت می‌کند. بیشتر بودن تعداد این نیروگاه‌ها، تأثیر زیادی بر عملکرد مدار تغذیه مادربرد و طول عمر این بخش می‌گذارد. تعداد فازها، بخش اول تشخیص مادربرد قدرتمند است و بخش دوم آن، کیفیت و نوع خارن‌ها، ماسفت‌ها و چوک‌هاست. معمولاً سازندگان مادربرد روی هر یک از این‌ها اسامی تجاری خاص خود را می‌گذارند و تبلیغات زیادی روی آن می‌کنند.

 

 

ممکن است در بعضی مادربردها از یک ماسفت به ازای هر فاز تغذیه استفاده شده باشد و یا ممکن است دو یا سه ماسفت به کار رفته باشد. همچنین تعداد خازن‌ها هم در هر فاز متغیر است اما در تمام مادربردها هر فاز فقط دارای یک چوک است، بنابراین بهترین راه دانستن تعداد فاز تغذیه مادربرد، شمردن چوک‌هایی است که در بخش مدار تغذیه کنارهم قرار دارند.

برای خرید cpu از اسکات استور کلیک کنید.

در مادربردهای کنونی معمولاً ۱ یا ۲ فاز از تعداد کل فازها، برای گرافیک داخلی CPU یا کنترلر رم و بخش‌های دیگر CPU تعلق دارد به همین علت تعداد فازها معمولاً به شکل ۲+۱۶ یا مثلاً ۲+۸ یا ۱+۱۸ نوشته می‌شود. عدد ۱ یا ۲ به معنی تعداد فازهای مربوط به بخش کنترلرهاست و عدد بزرگتر تعداد فازهای تغذیه کننده VCore یا ولتاژ هسته اصلی را نمایش می‌دهد.

هر چند تعداد فازها تنها تعیین کننده قدرت مدار تغذیه نیست اما یکی از مهم‌ترین فاکتورهاست. هر چه تعداد فازهای تغذیه بیشتر باشد، مادربرد به شکل بسیار پایدارتری می‌تواند CPU را تغذیه کند. همچنین باعث کاهش دمای کاری مدار تغذیه هم خواهد شد. فروش مادربرد در فروشگاه اسکات استور.

مادربردهای حرفه‌ای که دارای مدار تغذیه پیشرفته‌تری هستند، حرارت بیشتری در این بخش تولید می‌کنند. البته تعداد زیاد فازها، گرمای تولیدی را کاهش می‌دهد اما به هر حال از آنجایی که مادربردهای حرفه‌ای برای پردازنده‌های قوی و پرمصرف بهینه شده‌اند، بنابراین برای در امان ماندن از حرارت مخرب در فشار کاری بالا و جلوگیری از ترکیدن ماسفت‌ها، بر روی ماسفت‌ها هیت سینک قرار می‌گیرد تا حرارت مدار تغذیه مادربرد را دفع نماید.

یکی دیگر از دلایل استفاده از هیت سینک‌های بزرگ روی مدار تغذیه مادربرد، حفظ پایداری است. قبلاً گفته بودیم قطعات الکترونیکی هر چه خنک‌تر نگهداری شوند بهتر و پایدارتر فعالیت می‌کنند (البته از خط قرمز حداقل دمای قابل تحمل نباید عبور کند). با وجود آنکه مدار تغذیه‌های پیشرفته امروزی حرارت آنچنان زیادی را تولید نمی‌کنند اما برای پایداری و عملکرد بهتر این بخش مهم، سازندگان مادربرد از هیت سینک‌های بزرگ و یا همراه با فن و تجهیزات خنک کننده مایع استفاده می‌کنند.

 

اگر مدار تغذیه مادربرد جوابگوی تأمین توان CPU نباشد چه اتفاقی می‌افتد؟

اکنون که با نقش مدار تغذیه مادربرد در تأمین توان مناسب و باکیفیت به CPU آشنا شدیم، می‌توانیم کاملاً درک کنیم که چرا برای پردازنده‌های پر مصرفی مانند Corei7 و Corei9 یا Ryzen7 و Ryzen9 استفاده از یک مادربرد با مدار تغذیه پیشرفته، ضروری است. اما اگر از مادربردی با مدارتغذیه ضعیف برای پردازنده‌ قوی و پرمصرف استفاده کنیم چه اتفاقی می‌افتد؟

قبل از پاسخ به این سوال باید بدانیم که هر چه فرکانس هسته‌های CPU بالاتر باشد، نیازمند ولتاژ بیشتری است. CPUهای امروزی به راحتی می‌توانند با توجه به نوع کاری که در آن لحظه انجام می‌دهند (فشارکاری) و یا دما و توان‌رسانی مدار تغذیه، فرکانس خود را تنظیم نمایند. بنابراین با افزایش کاری، فرکانس بالاتر می‌رود و اصطلاحاً حالت توربو (Turbo یا Boost) پردازنده فعال می‌شود و ولتاژ بسیار بیشتری هم مصرف می‌کند. با افزایش ولتاژ، دمای CPU و مدار تغذیه نیز بالاتر می‌رود.

اما اگر خنک کننده از پس دفع حرارت CPU برنیاید و یا مادربرد نتواند ولتاژ مورد نیاز CPU را فراهم کند، CPU تصمیم می‌گیرد همواره در یک فرکانس پایین به کار خود ادامه دهد. حتی در هنگامی که سیستم نیازمند سرعت بیشتر CPU است، CPU همچنان فرکانس خود را پایین نگهمیدارد تا از آسیب به CPU یا مدار تغذیه جلوگیری کند. در چنین وضعیتی کارایی سیستم در حد یک CPU ارزان قیمت‌تر افت می‌کند.

بنابراین هر چند در ابتدا به نظر می‌رسد بودجه مادربرد بهتر، صرف یک پردازنده قوی‌تر شده است اما در واقع، عملکرد و کارایی CPU فدای یک مادربرد ارزان قیمت شده است.

برای خرید مادربورد از اسکات استور کلیک کنید.

نویسنده: اسکات استور

(کپی مطلب تنها با ذکر منبع بلامانع است)

 

مطالب مرتبط

بایوس مادربرد چیست؟

تشخیص اسلات‌ خالی رم و قابلیت ارتقای رم لپ تاپ

مادربرد چیست و چگونه کار می کند؟