一个极端容易引发另一个极端,目前一些主板常常以夸张的供电相数来做卖点。16相好于12相,12相强于8相似乎已经成为了一种思维定势。可事实真的是如此吗?
为此,必须先从供电相数的原理说起,...
一、主板供电技术解析
正所谓一物生一物,多相供电最初还是以单相供电为基础的。典型的单相供电通常由PWM芯片、电感、电容、一对场效应管(MOSFET)以及控制 MOSFET 开关的驱动芯片所组成。从另一点来看,整个单相供电系统可以看成由控制芯片和转换单元所组成,其中PWM芯片就是起到控制作用,其它的部分则就是转换单元了。
但是随着处理器所需要的电能越来越多,整个供电电路要承担越来越大的电流量,于是单相供电开始暴露出它的弊端——转换单元无法承受数十安培甚至更高电流。于是多相供电技术开始越来越多的出现在主板之上。
多相供电指的就是把多个单相供电回路以并联为基础,同时将它们的工作时间依次交错。要了解主板是几相供电的简单方法就是数一下主板上电感的数量,因为绝大多数主板每相均只有一个电感。当然,还有一种更准确的方法,那就是看 MOSFET 驱动芯片的数量。可由于 MOSFET 驱动芯片不如电感那么容易被识别,因此还是通过计算电感的数量来判断供电项数来的更为简便一些。
图中的主板的CPU供电部分来看,采用了4个编号为R25的封闭式线圈,因此可以判断该主板为4相供电设计。
二、分组管理,十六相供电仅同于四相供电
以给处理器供电为例,如果主板采用了四相供电,那么在整个供电过程中,由每个单相供电部分轮流给处理器提供电能,这样每相的元件在保证总功率足够的情况下,还拥有了一定的空闲时间。换句话说也就是本来由1个人干的活现在让4个人轮流去做,如此一来各自的负担自然也就轻多了。
从上图可以看到,如果采用4相供电的话,每个单相供电的时间就是1/4,有3/4的时间属于休息状态。对于供电部分来说,每个单相都有一定的休息时间,保证了其稳定性。
既然采用4相供电设计,就能获得3/4的休息时间,那么采用16相供电的话,岂不是能享受到15/16的休息时间?
很遗憾,事实其实并非如此。供电部分的休息和工作的状态是由PWM芯片所控制的,目前尚没有厂家能提供16相的PWM芯片。目前的十六相供电技术是以四相供电技术为基础而发展出来的。也就是说,将16相供电化成4组,然后每组轮换工作,因此每相电路的休息时间依然只有3/4。
因此从某种意义上来,传统的十六相供电的设计中,每个单相的休息时间和四相供电设计中每个单相的休息时间完全是相同的,只是在负载程度上有所下降而已。
三、供电相数越多,主板就越耗电
其次,16相供电就好比是一辆大排量的汽车,一旦发动后就及其耗电。众所周知,主板在开启后,小到电容大到芯片都会消耗一定的电力。因此供电相数的成倍增加,必定提高主板的整体能耗。在符合主板供电要求的前提下,多余的任何 MOSEFT 管在休息时也消耗电能,而且是纯浪费的消耗电能, MOSEFT 管越多,浪费的电能也就越多。
从以往的测试数据来看,每多出一相供电,主板的小时平均功耗就要高出1~2W。这个用电量或许对于普通家庭用户影响并不大,但是想网吧用户或则办公用户而言,数百台电脑累计后所产生的浪费就相当可观了。
从目前来看,4相~6相供电是效率以及能耗之间最趋于平衡的设计。微星在最高端的X58 日蚀主板中,采用了CPU 6相供电,主板芯片4相供电的设计。在性能和能耗效率之间找到了最理想的平衡点。