Vrm x570: что лучше? Asus против Aorus против Асрока против MSI

Мы решили найти лучшую VRM X570, новую платформу AMD, разработанную специально для Ryzen 3000 и, возможно, для Ryzen 4000 2020 года? Мы не только увидим подробные характеристики четырех эталонных пластин для каждого из производителей Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI и ASRock, но и увидим, на что они способны с Ryzen 9 3900X, напряженными в течение 1 часа.

Указатель содержания

VRM нового поколения с PowlRstage в качестве эталона

AMD сократила процесс производства своих процессоров до 7 нм FinFET, который на этот раз отвечает за сборку TSMC. В частности, именно его ядра получают эту литографию, в то время как контроллер памяти по-прежнему остается на расстоянии 12 нм от предыдущего поколения, что вынуждает производителя принять новую модульную архитектуру, основанную на чипсетах или CCX.

Модернизированы не только процессоры, но и материнские платы, фактически у всех крупных производителей есть арсенал материнских плат с установленным на них новым чипсетом AMD X570. Если есть одна вещь, которая должна быть выделена в этих платах, это их глубокое обновление VRM, так как 7-нм транзистор нуждается в намного более чистом сигнале напряжения, чем 12-нм. Мы говорим о микроскопических компонентах, и любой скачок, независимо от того, насколько он мал, вызовет сбой.

Но это не только качество, но и количество, мы увеличили эффективность, уменьшив размер, это правда, но также появились процессоры с 12 и 16 ядрами, работающие на частотах, превышающих 4, 5 ГГц, чья потребность в энергии близка к 200А при 1, 3-1, 4 В с TDP до 105 Вт. Это действительно высокие показатели, если говорить об электронных компонентах всего 74 мм2 на CCX.

Но что такое VRM?

Какой смысл говорить о VRM, не понимая, что означает эта концепция? Самое меньшее, что мы можем сделать, - это объяснить, как можем.

VRM означает модуль регулятора напряжения на испанском языке, хотя иногда он также рассматривается как PPM для обозначения модуля питания процессора. В любом случае это модуль, который действует как преобразователь и редуктор для напряжения, которое подается на микропроцессор.

Источник питания всегда выдает сигнал постоянного тока + 3, 3 В + 5 В и + 12 В. Он отвечает за преобразование переменного тока в постоянный ток (выпрямитель тока) для использования в электронных компонентах. Что VRM делает, так это преобразует этот сигнал в гораздо более низкие напряжения для его подачи на процессор, обычно между 1 и 1, 5 В, конечно, в зависимости от процессора.

Еще недавно у самих процессоров был собственный VRM. Но после появления высокочастотных высокопроизводительных многоядерных процессоров VRM были реализованы непосредственно на материнских платах с несколькими ступенями, чтобы сгладить сигнал и адаптировать его к потребностям тепловой мощности каждого процессора (TDP).,

Текущие процессоры имеют идентификатор напряжения (VID), который представляет собой строку битов, в настоящее время 5, 6 или 8 бит, с которыми ЦП запрашивает определенное значение напряжения от VRM. Таким образом, именно необходимое напряжение подается постоянно, в зависимости от частоты, на которой работают ядра процессора. С 5 битами мы можем создать 32 значения напряжения, с 6, 64 и 8, 256 значениями. Таким образом, в дополнение к преобразователю, VRM также является регулятором напряжения, поэтому он имеет микросхемы ШИМ для преобразования сигнала своих полевых МОП-транзисторов.

Основные понятия, такие как TDP, V_core или V_SoC, должны быть известны

Вокруг VRM материнских плат существует довольно много технических концепций, которые всегда присутствуют в Обзорах или спецификациях, и что их функция не всегда понимается или известна. Давайте рассмотрим их:

TDP:

Расчетная тепловая мощность - это количество тепла, которое может генерировать электронный чип, такой как процессор, графический процессор или набор микросхем. Это значение относится к максимальному количеству тепла, которое чип будет генерировать при работе приложений с максимальной нагрузкой, а не к потребляемой им мощности. Процессор с TDP 45 Вт означает, что он может рассеивать до 45 Вт тепла, если чип не превышает максимальную температуру соединения (TjMax или Tjunction) в своих спецификациях. Это не связано с мощностью, потребляемой процессором, которая будет варьироваться в зависимости от каждого устройства, модели и производителя. Некоторые процессоры имеют программируемый TDP, в зависимости от того, к какому радиатору они подключены, если это лучше или хуже, например, APU от AMD или Intel.

V_Core

Vcore - это напряжение, которое материнская плата подает на процессор, установленный в разъем. VRM должен обеспечить достаточное значение Vcore для всех процессоров производителя, которые могут быть установлены на нем. В этом V_core работает VID, который мы определили, указывая на то, какое напряжение нужно ядрам.

V_SoC

В этом случае это напряжение, которое подается в память RAM. Как и в случае с процессором, память работает на разной частоте в зависимости от вашей рабочей нагрузки и настроенного вами профиля JEDED (частота) - от 1, 20 до 1, 35 В.

Части доски VRM

МОП - транзистор

Другим словом, которое мы будем часто использовать, будет MOSFET, Metal-Oxide Semiconductor Field-Effet, который был полевым транзистором. Не вдаваясь в электронные детали, этот компонент используется для усиления или переключения электрического сигнала. Эти транзисторы в основном представляют собой силовой каскад VRM, генерируя определенное напряжение и ток для процессора.

Фактически, усилитель мощности состоит из четырех частей, двух полевых МОП-транзисторов, высокочастотного полевого МОП-транзистора и контроллера IC . С помощью этой системы можно достичь большего диапазона напряжений и, прежде всего, выдерживать высокие токи, в которых нуждается процессор, мы говорим о 40–60 А для каждой ступени.

ДЫМ и конденсатор

После полевых МОП-транзисторов VRM имеет серию дросселей и конденсаторов. Дроссель является индуктором или дроссельной катушкой. Они выполняют функцию фильтрации сигнала, поскольку предотвращают прохождение остаточных напряжений от преобразования переменного тока в постоянный ток. Конденсаторы дополняют эти катушки, чтобы поглощать индуктивный заряд и функционировать в качестве небольших зарядных батарей для лучшего источника тока.

ШИМ и Бендер

Это последние элементы, которые мы увидим, хотя они находятся в начале системы VRM. ШИМ или широтно-импульсный модулятор - это система, с помощью которой периодический сигнал модифицируется для управления количеством энергии, которое он посылает. Давайте подумаем о цифровом сигнале, который может быть представлен квадратным сигналом. Чем дольше сигнал проходит при высоком значении, тем больше энергии он передает и тем дольше он проходит до 0, так как сигнал будет слабее.

Этот сигнал в некоторых случаях проходит через гибочное устройство, которое помещается перед полевым МОП-транзистором. Его функция состоит в том, чтобы вдвое уменьшить частоту или квадратный сигнал, генерируемый ШИМ, а затем продублировать его, чтобы он входил не в один, а в два полевых МОП-транзистора. Таким образом, количество фаз питания увеличивается вдвое, но качество сигнала может ухудшиться, и этот элемент не всегда обеспечивает правильный баланс тока.

Четыре эталонные пластины с AMD Ryzen 9 3900X

Узнав, что означает каждая из концепций, с которыми мы будем иметь дело, мы увидим, какие пластины мы будем использовать для сравнения. Излишне говорить, что все они принадлежат к высокому классу или являются флагманами брендов и имеют возможность использовать их с 12-ядерным и 24-проводным процессором AMD Ryzen 3900X, который мы будем использовать для подчеркивания VRM X570.

Asus ROG Crosshair VIII Formula - материнская плата производителя с самой высокой производительностью для этой платформы AMD. Его VRM имеет в общей сложности 14 + 2 фазы в медной системе радиатора, которая также совместима с жидкостным охлаждением. В нашем случае мы не будем использовать такую ​​систему, чтобы быть в равных условиях с остальными тарелками. Эта плата имеет встроенный радиатор чипсета и два слота M.2 PCIe 4.0. Он имеет емкость 128 ГБ ОЗУ до 4800 МГц, и у нас уже есть обновление BIOS с микрокодом AGESA 1.0.03ABBA.

MSI MEG X570 GODLIKE дал нам небольшую войну на тестовой стороне с самого начала. Он также является флагманом бренда с количеством 14 + 4 фаз питания, защищенных системой из двух высокопрофильных алюминиевых радиаторов, соединенных с медной тепловой трубкой, которая также идет непосредственно от чипсета. Как и предыдущий GODLIKE, эта плата сопровождается сетевой картой 10 Гбит / с и еще одной платой расширения с двумя дополнительными слотами M.2 PCIe 4.0 в дополнение к трем встроенным слотам с радиаторами. Последняя доступная версия BIO - AGESA 1.0.0.3ABB

Мы продолжаем с Gigabyte X570 AORUS Master, которая в данном случае не является верхним диапазоном, так как выше у нас AORUS Xtreme. В любом случае эта плата имеет VRM из 14 реальных фаз, мы увидим это, также защищенные большими радиаторами, соединенными друг с другом. Как и другие, он предлагает нам интегрированное подключение Wi-Fi, а также тройной слот M.2 и тройной PCIe x16 со стальным усилением. Начиная с 10-го дня у нас есть последнее обновление 1.0.0.3ABBA для вашего BIOS, поэтому мы будем его использовать.

Наконец, у нас есть ASRock X570 Phantom Gaming X, еще один флагман с заметными улучшениями по сравнению с версиями чипсетов Intel. Его 14-фазный VRM теперь намного лучше и с лучшими температурами, чем мы видели в предыдущих моделях. Фактически, его радиаторы являются, возможно, самыми большими на четырех платах, с дизайном, похожим на ROG, для того, чтобы иметь встроенный радиатор в чипсете и его тройной слот M.2 PCIe 4.0. Мы также будем использовать его обновление BIOS 1.0.0.3ABBA, выпущенное 17 сентября.

Углубленное изучение VRM каждой платы

Перед сравнением давайте подробнее рассмотрим компоненты и конфигурацию VRM X570 на каждой материнской плате.

Asus ROG Crosshair VIII Формула

Давайте начнем с VRM на плате Asus. Эта плата имеет систему питания, состоящую из двух разъемов питания, один 8-контактный и другой 4-контактный, который обеспечивает 12В. Эти штифты называются ProCool II от Asus, которые в основном представляют собой цельнометаллические штифты с улучшенной жесткостью и способностью выдерживать натяжение.

Следующий присутствующий элемент - это тот, который осуществляет ШИМ-управление всей системой. Речь идет о контроллере PWM ASP 1405i Infineon IR35201, который также использует модель Hero. Этот контроллер отвечает за подачу сигнала на фазы питания.

Эта плата имеет 14 + 2 фазы питания, хотя будет 8 реалов, из которых 1 отвечает за V_SoC и 7 V-Core. Эти фазы не имеют изгибов, поэтому мы не можем считать, что они не настоящие, давайте оставим это в псевдореалах. Дело в том, что каждый из них состоит из двух полевых МОП-транзисторов Infineon PowlRstage IR3555, что в сумме составляет 16. Эти элементы обеспечивают постоянный ток 60 А при напряжении 920 мВ, и каждый из них управляется с помощью цифрового ШИМ-сигнала.

После полевых МОП-транзисторов у нас есть 16 дросселей 45F MicroFine Alloy с легированными сердечниками и, наконец, твердотельные конденсаторы Black Metalic 10K µF. Как мы уже отмечали, этот VRN не имеет удвоителей, но это правда, что сигнал PWN делится на два для каждого MOSFET.

MSI MEG X570 GODLIKE

Материнская плата MSI высшего класса оснащена входом питания, состоящим из двух 8-контактных 12-вольтовых разъемов. Как и в других случаях, его контакты надежны для повышения производительности по сравнению с теми 200A, которые нужны самой мощной AMD.

Как и в случае с Asus, на этой плате также имеется ШИМ-контроллер Infineon IR35201, который отвечает за подачу сигнала на все фазы питания. В этом случае мы имеем в общей сложности 14 + 4 фазы, хотя 8 являются реальными из-за существования изгибов.

Ступень мощности состоит из двух подэтапов. Прежде всего, у нас есть 8 гибочных машин Infineon IR3599, которые управляют 18 MOSFET-полями Dr.MOS Smart Power Stage серии Infineon. Они имеют Idc 70A и максимальное напряжение 920 мВ. В этом VRM у нас есть 7 фаз или 14 MOSFETS, предназначенных для V_Core, которые управляются 8 удвоителями. Восьмая фаза обрабатывается другим удвоителем, который в четыре раза увеличивает сигнал для своих 4 полевых МОП-транзисторов, генерируя, таким образом, V_SoC.

Мы завершили стадию дросселирования с 18 220 мГн дросселями Titanium Choke II и соответствующими им твердотельными конденсаторами.

Gigabyte X570 AORUS Master

Следующая пластинка немного отличается от предыдущих, поскольку здесь ее фазы, если их все можно считать реальными. Система в этом случае будет запитана от 12 В двумя твердыми 8-контактными разъемами.

В этом случае система проще, имея ШИМ-контроллер также от бренда Infineon, модель XDPE132G5C, который отвечает за управление сигналом 12 + 2 фаз питания, которые у нас есть. Все они состоят из полевых МОП-транзисторов Infineon PowlRstage IR3556, которые поддерживают максимальный постоянный ток 50 А и напряжение 920 мВ. Как вы можете себе представить, 12 фаз отвечают за V_Core, а две другие обслуживают V_SoC.

Имеем конкретную информацию о дросселях и конденсаторах, но мы знаем, что первые будут выдерживать 50А, а последние состоят из твердого электролитического материала. Производитель подробно описывает двухслойную медную конфигурацию, которая также имеет двойную толщину для отделения энергетического слоя от заземления.

ASRock X570 Phantom Gaming X

Мы заканчиваем платой ASRock, которая представляет нам вход напряжения 12 В, состоящий из 8-контактного разъема и 4-контактного разъема. Поэтому выбрал менее агрессивную конфигурацию.

После этого у нас будет ШИМ- контроллер Intersill ISL69147, который отвечает за управление 14 МОП-транзисторами, составляющими настоящий 7-фазный VRM. И, как вы можете себе представить, у нас есть силовой каскад, состоящий из гибочных элементов, в частности, 7 Intersill ISL6617A. На следующем этапе было установлено 14 SiC654 VRPower MOSFET (Dr.MOS), которые на этот раз были построены Vishay, как и большинство их плат, за исключением Pro4 и Phantom Gaming 4, которые подписаны Sinopower. Эти элементы обеспечивают Idc 50А.

Наконец, дроссельная ступень состоит из 14 60А дросселей и соответствующих им 12К конденсаторов, изготовленных в Японии компанией Nichicon.

Стресс и температурные испытания

Для сравнения различных материнских плат с VRM X570 мы подвергли их непрерывной нагрузке в течение 1 часа. В течение этого времени AMD Ryzen 9 3900X занимал все ядра работой с Primer95 Large, и на максимальной стандартной скорости, которую допускала рассматриваемая плата.

Температура была получена непосредственно с поверхности VRM пластин, поскольку при захвате температур программным обеспечением в каждом случае предусмотрен только ШИМ-контроллер. Таким образом, мы разместим захват с пластиной в покое, и еще один захват через 60 минут. В течение этого периода мы будем делать снимки каждые 10 минут, чтобы установить среднюю температуру.

Итоги формулы Asus ROG Crosshair VIII

На плате, построенной Asus, мы можем видеть довольно сдержанные начальные температуры, которые никогда не приближались к 40 ° C в самых жарких областях снаружи. Обычно эти области будут дросселями или самой печатной платой, по которой движется электричество.

Мы должны учитывать, что радиаторы платы - это два довольно больших алюминиевых блока, и они также допускают жидкостное охлаждение, чего, например, нет у остальных плат. Мы имеем в виду, что эти температуры немного упадут, если мы установим одну из этих систем.

Тем не менее, после этого длительного стрессового процесса, температура едва сдвинулась на несколько градусов, достигнув лишь 41, 8 ° C в самых теплых областях VRM. Это довольно впечатляющие результаты, и эти псевдо-реальные фазы с MOSFETS PowlRstage работают как шарм. Фактически, это пластина с лучшими температурами под нагрузкой из всех протестированных, и ее стабильность была очень хорошей во время процесса, иногда достигая 42, 5 ° C.

Мы также сделали скриншот Ryzen Master во время процесса стресса на этой плате, на котором мы видим, что энергопотребление достаточно высоко, как и следовало ожидать. Мы говорим о 140А, но дело в том, что и TDC, и PPT также остаются на довольно высоких процентах, в то время как мы находимся на частоте 4, 2 ГГц, что является частотой, которая еще не достигла максимально доступного ни в Asus, ни в остальных плат с новым ABBA BIOS. Что-то очень позитивное в том, что PPT и TDC процессора ни разу не достигли максимума, что показывает отличное управление питанием этого Asus.

MSI MEG X570 GODLIKE Результаты

Перейдем ко второму случаю, который является верхней пластиной линейки MSI. Пока тестовое оборудование находится в состоянии покоя, мы получили температуры, очень похожие на Asus, между 36 и 38 ° C в самых горячих точках.

Но после стрессового процесса они выросли значительно больше, чем в предыдущем случае, что привело нас к концу теста со значениями, близкими к 56 ° C. Тем не менее, они являются хорошими результатами для VRM платы с этим ЦП, и это, безусловно, будет намного хуже на младших платах и ​​с меньшим количеством фаз питания, что логично. Это пластина с самыми высокими температурами из четырех по сравнению

Время от времени мы наблюдали несколько более высокие пики и граничили с 60 ° C, хотя это происходило, когда CPU TDC срабатывал из-за его температуры. Можно сказать, что управление мощностью в GODLIKE не так хорошо, как в Asus, мы наблюдали в Ryzen Master довольно много взлетов и падений в этих маркерах и несколько более высокие напряжения, чем в остальных платах.

Gigabyte X570 AORUS Мастер результаты

Эта пластина претерпела наименьшие колебания температуры во время процесса напряжения. Это изменение было только около 2⁰C, что показывает, насколько хорошо работает VRM с реальными фазами и без промежуточных гибочных устройств.

С самого начала температура несколько выше, чем у конкурентов, достигая 42 ° С и несколько выше в некоторых точках. Это плата с наименьшими радиаторами, поэтому, имея в ней немного больше объема, мы считаем, что для нее было бы не более 40 ° C. Значения температуры оставались очень стабильными на протяжении всего процесса.

Результаты ASRock X570 Phantom Gaming X

Наконец, мы подошли к плате Asrock, которая имеет довольно громоздкие радиаторы во всем своем VRM. Этого оказалось недостаточно, чтобы поддерживать температуры ниже предыдущих, по крайней мере, в состоянии покоя, поскольку мы получаем значения, превышающие 40 ° С в двух рядах дросселей.

После стресса мы находим значения, близкие к 50 ° C, хотя все еще ниже, чем в случае GODLIKE. Отмечено, что фазы с изгибами обычно имеют более высокие средние значения в стрессовых ситуациях. В частности, в этой модели мы увидели пики около 54-55⁰C, когда процессор был более горячим и с более высоким энергопотреблением.

	Asus	MSI	AORUS	ASRock
Средняя температура	40, 2⁰C	57, 4⁰C	43, 8⁰C	49, 1⁰C

Выводы о VRM X570

Принимая во внимание результаты, мы можем объявить планшет Asus победителем, а не только Формулой, потому что Герой также демонстрирует камеру с отличными температурами и избивает свою старшую сестру только на пару градусов., Отсутствие физических изгибов на 16 этапах кормления привело к некоторым сенсационным ценностям, которые могут даже уменьшиться, если мы интегрируем в нее персонализированную систему охлаждения.

С другой стороны, мы видели, что ясно, что VRM с изгибами, те, которые имеют более высокие температуры, особенно после стрессовых процессов. Фактически, GODLIKE - это устройство с самым высоким средним напряжением в ядрах процессора, что также вызывает повышение температуры. Мы уже видели это во время его обзора, поэтому можем сказать, что он самый нестабильный.

И если мы посмотрим на AORUS Master, у которого есть 12 реальных фаз, его температуры - это те, которые наименее изменились из одного состояния в другое. Это правда, что на складе это та, которая имеет самую высокую температуру, но ее среднее отклонение незначительно. С немного большими радиаторами это могло бы поставить Asus в беду.

Осталось только увидеть, на что способны эти планшеты с AMD Ryzen 3950X, которая еще не увидела свет на рынке.