วงจร VRM คืออะไร?

หากคุณสงสัยว่าส่วนประกอบใดของเมนบอร์ดที่ต้องการความสนใจมากที่สุด แน่นอนว่ามีหลายอย่าง แต่หนึ่งในนั้นที่เรียกว่าVRMจะเป็นองค์ประกอบที่เราต้องให้ความสนใจ เพราะ  VRMมุ่งเน้น ที่การช่วยให้ CPU และ GPU มีพลังงานที่เสถียร VRM คือ อะไร   และทำงานอย่างไร มา เรียนรู้บทความนี้กับWebTech360 กัน

วงจร VRM คืออะไร?

วงจร VRM (Voltage Regulator Module)เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในเมนบอร์ด ด้วยการมีอยู่ของVRM CPU และ GPUจะได้รับพลังงานสะอาดเพื่อให้ทำงานได้อย่างเสถียร

วงจร VRMสามารถแปลงไฟฟ้ากระแสตรงให้มีค่าต่ำลงได้ ตัวอย่างเช่นVRMสามารถแปลง ไฟ +12VDCหรือ+5VDCเป็น+1.3VDCหรือ1.1VDCเพื่อให้CPUและRAMทำงานได้อย่างถูกต้อง ระดับแรงดันไฟฟ้านี้จะถูกเก็บไว้ที่ขีดจำกัดที่แตกต่างกัน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า "ตัวแปลง DC เป็น DC"

การแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นระดับต่างๆ ไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ อย่างไรก็ตามมันมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานปกติของระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เมื่อวงจร VRMไม่ดี จะส่งผลต่อประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์เมื่อโหลดงาน ที่ร้ายแรงกว่านั้นคือระบบคอมพิวเตอร์สามารถปิดกะทันหันได้ โดยเฉพาะเมื่อ OC ดังนั้นผู้ใช้จึงจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับส่วนนี้มากขึ้นเพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ดี

วงจร VRM ทำงานอย่างไร?

โดยทั่วไปแล้ว แหล่งจ่ายไฟ (PSU) ของคอมพิวเตอร์ สมัยใหม่ จะจ่ายไฟ 12V ให้กับเมนบอร์ด อย่างไรก็ตาม CPU และ GPU ไม่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้านั้นได้ ในขณะนั้น VRM จะทำงานมหัศจรรย์เมื่อปรับแหล่งที่มาเป็นประมาณ 1.3V, 1.1V หรือต่ำกว่า เพื่อให้ GPU/CPU ทำงานในสถานะที่ดีที่สุด

วงจร VRM ต้องทำงานอย่างถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงเหตุการณ์ที่ไม่พึงประสงค์ โดยเฉพาะเหตุการณ์ที่ส่งผลกระทบต่อ CPU สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมโครงสร้างของมันจึงซับซ้อนกว่าหม้อแปลงทั่วไป

โดยพื้นฐานแล้ววงจร VRMคือตัวแปลงบัค ซึ่งเป็นอุปกรณ์ประเภทหนึ่งที่สามารถลดระดับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการได้ โครงสร้างของวงจรประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่

- MOSFET: ทรานซิสเตอร์สนามผลเซมิคอนดักเตอร์โลหะออกไซด์

- ตัวเหนี่ยวนำ

- คาปาซิเตอร์

นอกจากนี้ยังรวมเข้ากับไอซีควบคุม (หรือที่เรียกว่าตัวควบคุม PWM) มีวงจร VRM ทั่วไปสองประเภท: เฟสเดียวและหลายเฟส โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมีวงจรหลายเฟสพร้อมแผนภาพต่อไปนี้:

เฟสของวงจร VRM จะผลัดกันจ่ายพลังงานให้กับ CPU ในช่วงสั้นๆ และเซ ดังนั้น ในแต่ละครั้ง จะมีการใช้งานเพียง 1 เฟส แต่พลังงานทั้งหมดที่สร้างขึ้นสำหรับแหล่งจ่ายยังคงมีเสถียรภาพ นี่เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้ดีและส่งเสริมประสิทธิภาพของ CPU/GPU

การใช้วงจร VRM แบบหลายเฟสยังให้ประโยชน์ค่อนข้างมากในแง่ของการกระจายความร้อน การส่งกำลังผ่านพื้นที่ขนาดใหญ่ช่วยลดการสร้างความร้อนในพื้นที่ สิ่งนี้ช่วยลดแรงกดดันต่อส่วนประกอบของระบบ ปรับปรุงพลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน

VRM เฟสเดียว

VRM แบบหลายเฟส

ตัวเพิ่มแรงดันไฟในวงจร VRM

วงจร VRMหลายเฟส มีสัญลักษณ์ " 6+2" หรือ "8+3"จำหน่าย ตัวเลขที่อยู่หน้าเครื่องหมายบวกคือจำนวนเฟสที่จ่ายไฟให้กับ CPU โดยเฉพาะ ตัวเลขอื่นๆ ระบุจำนวนเฟสในการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับส่วนประกอบอื่นๆ ของเมนบอร์ด เช่น RAM

ในกรณีที่จำนวนแรกมากกว่า 8 คือ“12 + 1” หรือ “18 + 1”จำนวนเฟสจริงจะไม่มาก ผู้ผลิตจะใช้ตัวเพิ่มแรงดันไฟ (doubler) โดยมีวิธีการทำงานคือแบ่งไฟระหว่างสองเลนของมอสเฟต ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำที่มี��ยู่ในแต่ละเฟส

ผู้ผลิตจะได้รับประโยชน์จากเฟสปัจจุบันโดยไม่ต้องติดตั้งเฟสทางกายภาพเพิ่มเติม ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก อย่างไรก็ตาม เฟสที่ทำมิเรอร์จะไม่มีประสิทธิภาพเท่ากับเฟสจริง ความถี่ของการจ่ายกระแสไฟฟ้าจะลดลงครึ่งหนึ่งและจะมีการหน่วงเวลา นอกจากนี้ ยังสามารถเปิดได้เพียง 1 ใน 2 เฟสเท่านั้น ดังนั้นวิธีการสร้างวงจร VRM แบบหลายเฟสโดยใช้ Doubler จึงเป็นเพียงแนวทางการตลาดการขายของผู้ผลิตเท่านั้นไม่ให้มีผลเกินความเป็นจริง

ตัวอย่าง: VRM ที่มีมิเรอร์ 6 เฟส (ถึง 12 เฟส) โดยทั่วไปจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยกว่า VRM จริง 7 หรือ 8 เฟส

ด้วย VRM พื้นฐาน ทำให้มั่นใจได้ว่าแหล่งพลังงานสำหรับ CPU ระดับกลางจะทำงานในสถานะหนึ่งๆ แต่เมื่อคุณต้องการโอเวอร์คล็อกหรือทำงานที่เน้นประสิทธิภาพ คุณภาพของวงจร VRM จะมีความสำคัญมากขึ้น

เหตุผลก็เพราะการมีพาวเวอร์ซัพพลาย 2 ตัวที่มีระดับพลังงานเท่ากัน พาวเวอร์ซัพพลายที่มี VRM จะสามารถให้ระดับพลังงานสูงสุดของแต่ละไลน์ได้สูงกว่า ด้วยเหตุนี้ วงจร VRM จึงตอบสนองงานที่ใช้พลังงานมากอย่างรวดเร็ว ผู้ใช้ยังไม่ต้องลงทุนซื้อแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อตอบสนองการทำงานของเครื่อง

หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเห็นภาพความสำคัญของ VRM ตลอดจนตอบคำถามที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบที่สำคัญนี้ หวังว่าคุณจะเลือกเมนบอร์ดที่มีคุณภาพและรู้ว่าเมนบอร์ดตัวไหนดีเพื่อสร้างชุดคอมพิวเตอร์ที่มีคุณภาพในราคาที่ดีที่สุด!