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索泰显卡为你详细解读:何为二代数字供电

发布时间:2019-06-11 23:30 来源:未知 编辑:admin

  的PWM芯片采用了数字式处理技术,用数字芯片来对整个模拟电路进行管理。供电电路职责是为GPU正常工作提供稳定可靠的供电支持,评价一款的供电设计是否优秀,主要看三大指标:1.最大输出功率;2.输出电源的品质;3.转换效率。

  出乎意料吧!民用显卡历史上第一款采用数字供电的居然是2004年发布的6800 Ultra,自从6800U开创数字供电后,ATI也迅速跟进,直到现在的HD 6970显卡也采用数字供电,这才会造成广大用户以为数字供电是ATI专属的错觉。实际上无论是设计理念还是用料,数字供电在这六七年来并没有多大改动,改进有限。

  数字供电在输出纹波、转换效率、瞬态响应、占用面积等方面有着先天的优势,但正所谓成也萧何败也萧何。就以当前市面最主流的Volterra方案为例,由于采用的VT1157SF从控芯片整合4颗MOS和Driver,当显卡超压超频使用时, 高度集成的从控芯片产生的热量非常惊人且散热面积又极为细小,其零件温度高于100摄氏度是常有的事。

  从上图可以看到为了散去这几颗芯片的热量,必须使用面积和体积巨大的散热片才能保证显卡稳定,而有限的接触面积不仅热量传递速率慢,也容易在运输途中磕坏脆弱的芯片表面。由于散热片过于巨大,甚至影响到输入电容只能使用贴片电容,但是贴片的容量一般较小,对于大功耗的显卡而言滤波效能不佳。

  那到底有没有供电电路既有数字供电的先天优势,又有传统电路较低成本和散热容易的方案呢?答案是有的,这就是本文所要介绍的二代数字供电。这种数模混合的供电方式最早出现于主板,典型例子就是ASUS最高端的玩家国度Rampage III Extreme和Rampage III Formula,他们皆采用CHiL CHL8318 数字PWM。

  显卡中也有采用CHiL CHL8318 数字PWM的产品,那就是索泰最近发布的GTX560Ti毁灭者,这也是迄今为止第一款采用二代数字供电的产品。

  数字多相补偿控制器CHL8318为Chilsemi公司推出的VRD 11.1标准之最新产品,特别为游戏机及高性能台式电脑应用所设计,是首款提供8相控制的数字电路控制器,在大多数负载范围内提供超过90%的转换效率。开关频率可设定在200kHz到1MHz之间。PWM IC内置的ROM能使用GUI界面修改参数,以达到更高效的电路调整。CHL8318使用高速ADC从而提供大于2000A/us的极快速瞬时值。1000片起订,每片\$3.29。

  从Chilsemi公司提供的官方规格书中可以看到,CHL8318 数字PWM不仅拥有极高的转换效率,还有着模拟或者传统数字PWM所没有的功能:定制的超高输出电压、动态相数控制以节省功耗、通过采集SMB总线数据以监控每相负载电流。

  使用CHL8318 数字PWM为供电奠定了良好的基础,但最终供电效果必须依靠众多被动元件的共同努力。二代数字供电的转换效率大幅提升,但对MOS管和电感的要求却不高。如上面那款GTX560Ti毁灭者使用了索泰引以为傲的8爪鱼MOS,甚至连辅助散热的散热片都不需要,搭配大容量的富士通FP固态电容即可。

  介绍了那么多二代数字供电的好处,那么它实际功用怎么样呢?我们通过GTX560Ti毁灭者超频下使用Furmark烤机,再利用示波器监控核心供电电路的输出波形。

  NVIDIA要求厂商GPU供电纹波为200mv以保证显卡稳定运行。从上面的示波器截图可以看到在核心电压设定为1.0V的状态下,GTX560Ti毁灭者纹波仅有77mv,远远低于NVIDIA的要求,为超频状态下的显卡提供稳定可靠的电源供应。

  性能如此强悍的二代数字供电自然会应用在至尊版显卡上,如上图的GTX560Ti至尊版在数字供电的基础上,再使用一颗价值5美元的富士通顶级SuperML电容,令至尊版默认频率高达1GH。

  在GPU工艺越来越先进的今天,显卡供电会变得电压更低电流更高,在当前供电每相能提供30A技术限制下,显卡对于供电的要求不仅要求相数多,其供电的效率和品质也变得更重要。索泰作为NVIDIA最核心的合作伙伴,在非公版设计上一直处于领先地位,在GTX560 Ti率先引入的二代数字供电理念,为非公版加强型显卡的设计定下了更高的标准。

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