Описание напряжений на материнских платах — Процессоры Intel. Обзор и пояснение значений всех напряжений на материнских платах

Содержание

Описание напряжений на материнских платах — Процессоры Intel. Обзор и пояснение значений всех напряжений на материнских платах

В настоящее даже базовые материнские платы предоставляют несколько производных величин помимо основного напряжения, а в моделях класса high-end этих значений несметное количество. Порой даже опытным специалистам трудно понять значение того или иного параметра. В данной статье мы постараемся объяснить все эти значения напряжений на доступном всем языке.

Первыми путаницу в данном вопросе вносят производители материнских плат. Притом, что производители CPU и наборов микросхем дают официальные названия всех напряжений, каждый производитель материнских плат, по непонятным причинам, присваивает им свои названия. И что самое интересное, в мануалах к платам производитель обычно не объясняет значение того или иного параметра. Зачастую объяснение в руководстве к материнской плате ограничивается простым повторением, что эта величина позволяет менять эту «величину». Чтобы лучше понять информацию о различных напряжениях материнской платы, сначала рассмотрим, какие названия напряжений производители CPU дают своим продуктам.

Процессоры Intel

Процессоры производства Intel используют следующие напряжения (приводятся официальные названия):

VCC. Основное напряжение CPU, которое неофициально может называться, как Vcore. Обычно, когда говорят “напряжение центрального процессора”, то имеют в виду данную величину. Опция, которая управляет данным напряжением на материнских платах, может называться “CPU Voltage”, “CPU Core”, и т.д.

VTT. Напряжение, подаваемое на интегрированный контроллер памяти (для CPU, где есть этот компонент), на шину QPI (также, если таковая имеется в процессоре), на шину FSB (для CPU на данной архитектуре), на кэш памяти L3 (если присутствует), на шину контроля температуры (PECI, Platform Environmental Control Interface, если данная особенность присутствует в CPU), а также на другие схемы, в зависимости от модели и семейства CPU. Важно понять, что на процессорах AMD “VTT” обозначается другое напряжение, а VTT на процессорах Intel — это эквивалент VDDNB на процессорах AMD. Данное напряжение изменяться посредством опций “CPU VTT”, “CPU FSB”, “IMC Voltage” и “QPI/VTT Voltage”.

VCCPLL. Напряжение, используемое в CPU, для синхронизации внутренних множителей (PLL, Фазовая автоматическая подстройка частоты). Это напряжение может быть изменено с помощью “CPU PLL Voltage”.

VAXG. Напряжение, подаваемое на видеоконтроллер, интегрированный в CPU. Доступно на Pentium G6950, Core i3 5xxx и Core i5 6xx процессоры. Эта опция может называться “Graphics Core”, “GFX Voltage”, “IGP Voltage”, “IGD Voltage” и “VAXG Voltage”.

CPUclockvoltage. Некоторые материнские платы позволяют Вам менять напряжение базовой частоты CPU. Это можно делать через опции, называемые “CPU Clock Driving Control” or “CPU Amplitude Control”.

Процессоры Intel. Напряжения, относящиеся к памяти.

В то время, как у всех процессоров производства AMD есть встроенный контроллер памяти, то у процессоров Intel, эта особенность присутствует только у более новых моделей (Core i3, Core i5 и Core i7). Поэтому установка напряжений, относящихся к памяти, может быть произведена через настройки CPU или северного моста в составе набора микросхем (MCH, Memory Controller Hub), в зависимости от Вашей платформы. По этой причине напряжения и были разнесены на две группы.

На шине памяти может присутствовать три различных вида напряжений:

VDDQ. Сигнальное напряжение на шине памяти. JEDEC (организация, стандартизирующая память) называет эту величину напряжением SSTL (Stub Series Termination Logic). Это распространенная величина напряжения памяти, и она может скрываться за следующими названиями: “DIMM Voltage”, “DIMM Voltage Control”, “DRAM Voltage”, “DRAM Bus Voltage”, “Memory Over-Voltage”, “VDIMM Select”, “Memory Voltage” и т.д. Значение по умолчанию для этой линии 1.8 в для памяти DDR2 (SSTL_1.8) или 1.5 в для DDR3 (SSTL_1.5).

Terminationvoltage. Напряжение, подаваемое на логические схемы в чипах памяти. По умолчанию данное напряжение устанавливается, как половина значения напряжения VDDQ/SSTL (основное напряжение на памяти). Эта опция может быть обозначена как “Termination Voltage” or “DRAM Termination”. Обратите внимание, что для процессоров AMD это напряжение называется VTT, а в случае с процессорами Intel, VTT — это вторичное напряжение процессора (см. предыдущую страницу).

Referencevoltage. Референсное напряжение, которое определяет уровень напряжения на контроллере памяти и модулях памяти. При определенном значении Reference voltage напряжения на шине памяти ниже определяются как “0”, а выше этого значения, как “1”. По умолчанию значение Reference voltage составляет половину напряжения SSTL (коэффициент 0.500x), но некоторые материнские платы позволяют Вам изменять это отношение, обычно посредством опций “DDR_VREF_CA_A”, “DRAM Ctrl Ref Voltage” и т.п. “CA”, “Ctrl” and “Address” относятся к линиям управления шины памяти (официальное название JEDEC для этого напряжения — VREFCA). “DA” and “Data” относятся к линиям данных шины памяти (официальное название JEDEC для этого напряжения — VREFDQ). Эти опции настраиваются при помощи установки коэффициента. Например, значение “0.395x” означает, что референсное напряжение будет равно 0.395 от величины напряжения SSTL. Обычно, материнские платы на платформе Intel, позволяют Вам управлять этими напряжениями раздельно для каждого канала памяти. Таким образом, опция “DDR_VREF_CA_A” определяет референсное напряжение для канала A, а “DDR_VREF_CA_B” тоже самое для канала B.

Читать статью  Как выбрать материнскую плату? Обзор

Процессоры Intel. Напряжения, относящиеся к набору микросхем.

Опции, связанные с набором микросхем, включают все напряжения, которые не были описаны на предыдущем абзаце:

Northbridgevoltage. Это напряжение, которое подается на северный мост в составе набора микросхем системной платы. Отметим, что Intel называют северный мост, как MCH (Memory Controller Hub, на материнских платах для процессоров без интегрированного контроллера памяти), IOH (I/O Hub, на материнских платах, под CPU со встроенным контроллером памяти. Реализация набора микросхем в двух чипах) или PCH (Platform Controller Hub, на материнских платах, где CPU также имеет интегрированный контроллер памяти, но набор микросхем реализован в виде одного чипа). Таким образом, название данной опции может немного изменяться в зависимости от платформы. В случае наборов микросхем PCH существует два отдельных напряжения, VccVcore (обычно обозначается в настройках материнской платы как “PCH 1.05 V” или “PCH PLL Voltage” и является основным напряжением чипа), а также напряжение VccVRM (такие опции, как “PCH 1.8 V” или “PCH PLL Voltage” регулируют напряжение, подаваемое на внутренние множители чипа).

Southbridgevoltage. Напряжение, подаваемое на чип южного моста. Intel называют чип южный моста — ICH (I/O Controller Hub). Название опции, отвечающей за установку данного напряжения, может быть “SB Voltage” and “ICH Voltage”.

PCIExpressvoltage. Если Вы хотите изменить напряжение PCI Express, то нужно будет сначала определить, каким образом в Вашей системе управляются слоты и линии PCI Express. Например, некоторые CPU от Intel, могут управлять одной x16 или двумя x8 PCI Express линиями для подключения для видеокарт, а низкоскоростными PCI Express управляет набор микросхем (PCH). На некоторых других платформах управление слотами PCI Express для видеокарт осуществляется северным мостом (MCH или IOH), в то время как низкоскоростными PCI Express, управляет чип южного моста (ICH). Напряжение, используемое на линиях PCI Express, обычно, регулируется аппаратно, поэтому оно автоматически изменяется при изменении напряжений CPU, северного (PCH/MCH) или южное моста, в зависимости от того, где реализовано управление линиями PCI Express. В некоторых наборах микросхем (например, Intel X58) есть возможность устанавливать напряжения для линий PCI Express. На материнских платах, основанных на таких чипсетах, Вы найдете специальные опции для установки напряжения PCI Express. Например, “IOHPCIE Voltage” изменяет напряжение линий PCI Express, которым управляет северный мост материнской платы (IOH). А при помощи такой опции, как “ICHPCIE Voltage” можно устанавливать напряжение линий ICHPCIE Voltage, которыми управляет южный мост материнской платы (ICH).

PCIExpressclockvoltage. Некоторые материнские платы позволяют Вам устанавливать напряжение элементов, отвечающих за частоту шины PCI Express. Данный параметр может называться “PCI-E Clock Driving Control” или “PCI Express Amplitude Control”.

Какие напряжения идут на материнскую плату

Главная Статьи Напряжения внутри компьютера. Часть первая.

Напряжения внутри компьютера. Часть первая.
Автор: Rimlyanin
26.06.2009 12:00

Бывают случаи, когда надо для чего-либо подключить питание от компьютера, будь это те же светодиоды или другие светоизлучающие приборы для подсветки, LCD или иные устройства вывода информации, дополнительные вентиляторы, помпы и т.д. Но часто возникает вопрос: где найти нужное напряжение?

В этой статье я постараюсь хотя бы частично ответить на это вопрос.

Для начала возьмем привычный всем разъем питания типа «молекс» (molex) с помощью которого подключается питание на винчестер, CD-ROM и т.д.

molex

Как мы видим, в нем подведены 4ре провода, по стандарту это должны быть желтый, красный, и два черных.

С этого разъема можно получить +12 или +5 вольт питания для нашего устройства.

Конечно же, эти два напряжения ещё не весь набор напряжений, необходимых для питания компьютера.

Посмотрим же на разъем подключаемый к материнской плате:

Этот разъем в течении развития стандарта менялся, при этом обеспечивалась совместимость с предыдущими версиями стандарта.

20-ти штырьковый разъем имеет следующую распиновку:

Позднее была разработана новая версия стандарта, в которой был описан 24х штырьковый разъем.

1 +3.3 В Оранжевый
2 +3.3 В Оранжевый
3 Ноль Черный
4 +5 В Красный
5 Ноль Черный
6 +5 В Красный
7 Ноль Черный
8 PW_OK Серый
9 +5 В VSB Пурпурный
10 +12 В Желтый
11 +12 В Желтый
12 +3.3 В Оранжевый
13 +3.3 В Оранжевый
14 -12 В Синий
15 Ноль Черный
16 PS_ON Зеленый
17 Ноль Черный
18 Ноль Черный
19 Ноль Черный
20 -5 В Белый
21 +5 В Красный
22 +5 В Красный
23 +5 В Красный
24 Ноль Черный

Были добавлены дополнительные линии +3,3 +5 и +12 вольт.

Изменилось положение защелки, но в большинстве случаев её делают достаточной длинны для перекрытия положения в обоих версиях стандарта.

Часто у блоков питания дополнительные 4ре штырька «отстегиваются» от основного разъема, что позволяет использовать их с материнскими платами, использующие 20ти штырьковые разъемы

В большинстве случаев, если нет большой нагрузки, материнские платы, рассчитанные на 24х штырьковый разъем могут работать и с 20-ти штырьковым разъемом. В этом случае разъем подключают с некоторым «сдвигом».

Какие напряжения идут на материнскую плату

Портал техногенных экспериментов

7563 покорения новых вершин

Q: Какие напряжения на мат. платах используют системы питания с 1 и более фаз?

A: Основные напряжения на материнских платах следующие:

  • Напряжение на процессоре – CPU Core Voltage (Vcore, оно же VCC). Возможные варианты – от 4-х реальных фаз до 32-х виртуальных.
  • Напряжение на встроенном контроллере памяти в процессоре – CPU_VTT (оно же QPI Voltage) для процессоров Intel или CPU_NB для процессоров AMD. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
  • Напряжение на памяти – DRAM Voltage (Vdram, оно же Vddr, Vdimm, Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы.
  • Напряжение на северном мосту – IOH Voltage (Vioh) для чипсетов Intel, SPP Voltage (Vspp) для чипсетов NVIDIA, NB Voltage (Vnb) для остальных чипсетов. Обычно 1, 2 или 3 фазы.
  • Напряжение на южном мосту – ICH Voltage (Vich) для чипсетов Intel, MCP Voltage (Vmcp) для чипсетов NVIDIA, SB Voltage (Vsb) для остальных чипсетов. Обычно 1 фаза либо LDO.
  • Напряжение на Platform Controller Hub (PCH) – PCH Voltage (Vpch) для чипсетов Intel для Socket 1156. Обычно 1 фаза либо LDO.
  • Напряжения остальных компонентов (PLL, HT, FSB, коммутаторы линий PCI-E) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие напряжения на видеокартах используют системы питания с 1 или более фаз?

A: Основные напряжения на видеокартах следующие:

  • Напряжение на графическом процессоре – GPU Voltage (Vgpu). Возможные варианты – от 1-й фазы на low-end видеокартах до 16 виртуальных на топовых видеокартах.
  • Общее напряжение на видеопамяти (когда Vddq равно Vdd) – memory voltage (Vmem). Обычно 1, 2 или 3 фазы. На простых видеокартах может стоять LDO.
  • Раздельные напряжения на видеопамяти (когда Vddq не равно Vdd). Обычно по одной фазе на Vddq и Vdd.
  • Напряжение на контроллере памяти (Vddci) – присутствует только на видеокартах, требующих использования отдельного напряжения для питания контроллера памяти в GPU (все верхние модели ATI Radeon, начиная с X1800/X1900/X1950). Обычно 1 или 2 фазы.
  • Напряжения остальных компонентов (PCI-E Voltage, коммутаторы линий PCI-E, микросхемы NVIO, переходные мосты HSI и Rialto) практически никогда не используют что-то более сложное, чем LDO, поэтому их можно не рассматривать.

Q: Какие элементы могут входить в состав системы питания:

A: Вот список основных элементов:

    (PWM Controller). Основной элемент системы питания. Именно он определяет максимально возможное количество фаз, но не обязательно все они будут использоваться. Один и тот же контроллер может использоваться на разных моделях, но с разным количеством задействованных фаз. В качестве примера приведу 4-фазный Primarion PX3544, который используется на видеокартах GeForce 8800 GT (2 фазы), GeForce 8800 GTS 512 Mb (3 фазы) и GeForce 9800 GTX (все 4 фазы). (inductors). (capacitors). (MOSFETs). (drivers). Могут быть реализованы как в виде отдельных микросхем, так и интегрированы в контроллер напряжения, в микросхему DrMOS или даже в микросхему для удвоения фаз. Количество драйверов не может быть меньше количества реальных фаз.
  • Микросхемы DrMOS. Представляют собой сборку из пары мосфетов (нижний + верхний) и драйвера в одном корпусе. Производятся компаниями Renesas Electronics, Fairchild Semiconductors, Vishay Siliconix и Infineon Technologies . Используются на материнских платах MSI и (с недавних пор — Gigabyte). Так же можно встретить на некоторых референсых видеокартах NVIDIA и ATI, например на GeForce GTX295 (Single PCB) и Radeon HD4770.
  • Удвоители фаз (Phase Doubler) с интегрированными драйверами. Пока мне встречались только Intersil ISL6611A и uPI Semiconductor uP6284, которые из одной фазы делают две, преодолевая, таким образом, ограничение контроллера напряжения на количество максимально поддерживаемых фаз.

Q: Что такое реальные и виртуальные фазы? Какие бывают реализации виртуальных фаз питания?

A: Реальное количество фаз определяет режим работы контроллера напряжения. Фазы можно считать виртуальными, если их больше, чем максимально поддерживаемое используемым контроллером напряжения.

Системы питания по степени «виртуальности» фаз можно поделить на три типа:

1. Традиционного типа, то есть без виртуальных фаз. Количество фаз в контроллере питания равно количеству драйверов, а также количеству дросселей и пар мосфетов. Тут все честно и прозрачно.

2. Параллельное соединение виртуальных фаз. Количество фаз в контроллере питания равно количеству драйверов, но на каждую реальную фазу приходится увеличенное количество дросселей и мосфетов, соединенных параллельно. Использование параллельного соединения можно отследить прозвонкой затворов у мосфетов между собой. Пример: 24-фазные материнские платы Gigabyte, за исключением GA-X58A-UD9.

3. Виртуальные фазы не соединены параллельно, а управляются каждая своим драйвером. Но реальное количество фаз, поддерживаемое контроллером напряжения, все равно меньше количества драйверов. В этом случае прозвонка затворов у мосфетов уже ничего не покажет. Пример: MSI Big Band XPower, MSI R5870 Lightning, MSI N480GTX Lightning

Q: Что такое LDO?

A: Low-dropout (LDO) regulator – микросхема, понижающая напряжение до нужного уровня, без использования фаз питания. Используется для формирования питающего напряжения на компонентах, не очень требовательных к качеству питания и не потребляющих большой ток. Часто применяется на материнских платах для питания южных мостов и на видеокартах для напряжения PCI-E Voltage (Vpcie, оно же PEXVDD).

Q: Как правильно определить используемое количество фаз?

A: Для начала, нужно определить к какому напряжению относятся расположенные на плате элементы систем питания. В случае сомнений можно использовать мультиметр для замеров напряжения на дросселях. Запоминаем количество дросселей, относящихся к нужному нам напряжению, исключив из них те, что стоят на входном напряжении (обычно это одна из линий БП – +12V/+5V/+3.3V). Далее недалеко от них находим микросхему контроллера напряжения. По маркировке контроллера определяем производителя и модель. Ищем информацию об этом контроллере. Сначала конечно стоит поискать последнюю версию datasheet на сайте производителя или хотя бы страницу с кратким описанием, распиновкой и схемой включения. Если не получается найти на нужную нам модель, попробуйте поискать по маркировке без буквенных суффиксов (то есть без «А», «B», «CRZ», «CBZ» и т.п. на конце маркировки). Не всегда различные вариации одного и того же контроллера существенно отличаются между собой. Но нередко для них создается и выкладывается один общий файл с документацией. Также в сети существуют архивы с даташитами, в том числе с теми, что были удалены с сайтов производителей.

После того как узнаем максимальное количество фаз, поддерживаемых контроллером, сравниваем его с количеством дросселей, определенных ранее. Если это количество совпало, значит с большой долей вероятности система питания реализована без виртуальных фаз и количество дросселей равно количеству фаз. Но могут быть и исключения – например, если задействована только половина из возможных фаз контроллера, но при этом на каждую фазу установлено по два дросселя (мне такие варианты пока не встречались, но теоретически они тоже возможны). Если дросселей меньше, чем количество фаз контроллера, это означает, что не все фазы контроллера были задействованы и количество фаз равно количеству дросселей. Если же дросселей больше (в 2 или даже 3 раза), чем поддерживает контроллер напряжения, то тут у нас вариант с виртуальными фазами. В этом случае количество реальных фаз определяется контроллером напряжения, а количество виртуальных фаз — дросселями.

Сложнее всего, когда по контроллеру напряжения нет никакой информации в свободном доступе. В этом случае о его характеристиках остается судить лишь по косвенным признакам. Но даже в этом случае можно попытаться определить количество фаз по количеству драйверов. Необходимо только учитывать, что драйверы существуют как одноканальные (управляют только одной парой мосфетов), так и двухканальные (управляют сразу двумя парами мосфетов). Двухканальных драйверов достаточно вдвое меньше, чем одноканальных, чтобы обеспечить работу такого же количества фаз.

В случае если система питания основана на контроллере производства Intersil или uPI Semiconductor, можно попробовать поикать микросхемы ISL6611A или uP6284, использующиеся для удвоения фаз. Шесть таких микросхем в сочетании с 6-фазным контроллером позволяют получить 12 независимых фаз в системе питания, без использования параллельного соединения.

Q: Какие ошибки допускают авторы обзоров при описании систем питания?

  • Вместо того чтобы попытаться самостоятельно разобраться в системе питания, просто копируют информацию из «reviewers guide», из пресс-релизов, с сайта производителя, из других обзоров, не всегда соответствующую действительности.
  • Последнее время все чаще можно встретить фразы типа «система питания построена по схеме X+Y» или даже «X+Y+Z». Это приводит к запутыванию читателей. Сначала они читают обзор видеокарты, где напряжение на GPU приплюсовано к напряжению на памяти, а затем, читая обзор материнской платы, думают, что там к напряжению Vcore тоже приплюсована память, а не напряжение на контроллере памяти встроенном в процессор. Чтобы избежать путаницы, лучше указывать раздельно к каким напряжениям относятся те или иные фазы. Единственный случай, когда уместно указание вида «X+Y» – это когда оба напряжения управляются одним и тем же контроллером (например, в системах питания процессоров AMD на материнских платах под Socket AM3/AM2+).
  • Думают, что система питания северного моста обязательно должна быть рядом с северным мостом, а система питания памяти – рядом со слотами памяти и т.д. Это не всегда так. Да, чем короче длина проводников от системы питания до питаемого элемента, тем лучше. Но место на PCB ограничено и при нынешней очень высокой плотности компонентов, не всегда удается размещать все необходимое поблизости. Система питания северного моста может находиться, к примеру, между южным мостом и слотами памяти, а рядом с северным мостом не редко можно встретить систему питания встроенного контроллера памяти в процессоре.
  • Не используют мультиметр для проверки своих предположений о принадлежности элементов системы питания к тому или иному напряжению. В некоторых случаях без мультиметра правильно определить количество используемых фаз бывает довольно сложно. Например, когда контролер напряжения поддерживает до 3-х фаз и на плате мы видим 3 дросселя, а при замерах мультиметром выясняется что фаз все-таки две, потому что третий дроссель стоит на входном напряжении (+12V VCC).

Q: Как расшифровать маркировку вида «XX-XX» (AT-8D и т.п.) у контроллеров напряжения производства Richtek?

A: Скачать документ Richtek Marking Information. В нём, по коду продукта (начало маркировки «XX-«) можно определить Part number (RTxxxx) для каждого типа корпуса. А по Part number уже можно найти даташит.

Q: Какие контроллеры напряжения используются на материнских платах и видеокартах? Где скачать документацию к ним? Сколько фаз они поддерживают? Какие контроллеры напряжения поддерживают управление через шину I2C или SMBus (например, для реализации программного вольтмода)?

A: Ответы на все эти вопросы вы найдете в этой таблице:

MSI N260GTX Lightning (non-reference)

MSI N275GTX Lightning (non-reference)

MSI R4890 Cyclone (non-reference)

ASUS ENGTS450 DirectCU TOP (non-reference)

Radeon HD6870 (reference)

GeForce GTX460 / GTX465 (reference)

Конечно, этот список далеко не полный .

Автор и Редакция выражает отдельную благодарность TiN за помощь по некоторым вопросам.

Источник http://al-tm.ru/stati/stati-po-blokam-pitaniya/opisanie-napryazhenij-na-materinskix-platax-proczessoryi-intel.-obzor-i-poyasnenie-znachenij-vsex-napryazhenij-na-materinskix-platax

Источник https://www.modding.kh.ua/articles/168—.html

Источник https://www.modlabs.net/page/faq-po-sistemam-pitanija-materinskih-plat-i-videokart

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.