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原创显卡知识普及贴,显卡每个元件的作用 |
本文标签:显卡 耕昇 |
相信我们经常看到测试所说到, 某某显卡使用了豪华的几相供电, 每相采用了多少个容量的多少电压的电容, 多少针脚的MOS管, 什么材质的电感等等。 看着感觉超好, 就是不知道有什么用的, 其实每一个原件在显卡之中的用途都非常重要, 下边就一个一个的细说他们在电路中的作用。
下边是一块Geforce GTX560关羽版, 光从表面上看, 似乎真的看不出其所以然, 但原件布置很有规律, 电容一列, MOS管三列, 电感一列, 又有一列电感。 看着非常有规律性。 而显存颗粒围绕核心布置, 合共8个显存整整有序。
再仔细观察一下其中的规律, 会发现, 若干个电容, 电感, MOS管会组成一行。 而其余的五行是相类似的, 其实这就像一个配方, 几个元件搭配使用即可组合成所需要的功能, 而这每一组由两个电容, 三个mos管, 一个电感所组成的供电部分, 称之为一相完整的供电。 其组成可提供一路完整的电路输出。
为了更加的容易明白, 我画了一副电压流经的图, 首先电压从两个入口进入, 然后到达输入滤波, 再进入pwm和开关组成的控制电路降低电压。 再到电感, 再到输出滤波, 然后直达核心。
分别是PCIE的供电和附加接口的供电, 考虑到560这款显卡功耗并不低, 因此采用了两个6pin接口, 其实6pin接口是由3条12v的线材组成的, 一般来说12v配18w的线材的话, 一条线可提供7.5A左右的电流, 而一个6pin接口有3条12v, 合计约22.5的供电, 当然这是理论数值。 除此之外, PCIE也会提供75W的供电支持。 我们可以看到, 在箭头方向, 6pin的供电直接引到了最边边的一排电容上, 且PCB的铜箔比较厚, 可见其承受电流比较大。
这就是第一排的输入滤波电容, 从型号上可以看到是FP也就是鼎鼎大名的富士康电容, 270uf 16v, 作为第一道工序, 输入滤波电容的作用是对电源所提供的12V电进行过滤, 电容直接安装在电源的正负极之间, 以滤除直流电源中的交流部分, 提升直流的波纹稳定性。
经过第一道工序后, 直流电的质量有了提升后, 进入了供电的很重要的环节, 我们都知道, 核心的工作电压是很低的, 如GTX560这个核心, 实际工作电压也就是0.9v-1.2v之间。 因而从12v缩小12倍, 这个过程, 就是通过下边的几个元件组成的:PWM(Pulse Width Modulation)脉冲宽度调制器和至少两个的MOS(MOET)场感应管组成。 PWM通过控制MOS管的开关, 形成一波一波的脉冲电压, 通过对脉冲电压的频率调节, 即可调节出所需要的电压。
我们可以看到, 上桥的MOS管为1个, 下桥的MOS管为2个。 这是什么道理呢?其实很简单, 上桥和下桥的工作是不同步的, 到了下桥, 电压下降了, 电流提升了许多, MOS管所需要的性能就要提升很多, 因而下桥采用了两个MOS管的设计。 而调节电压需要不停地开关控制mos管, 这个过程mos管的发热是非常恐怖的, 而SO8, 俗称的八爪鱼内阻比较低, 因而发热量也相应低, 大家知道八爪鱼的作用了吧。
这就是传说中的PWM, 安森美的NCP5395T。
经过mos管电压调节后, 到达了电感处了, 我们刚才说过, 在经过pwm和mos管的电压调节后, 电压虽然低了, 不过形成了一波一波的脉冲电流, 这个时候电流并不稳定, 直接给核心很容易挂掉, 因而必须要经过电感和电容进行处理, 电感就像一个储水池, 把脉冲电流储存到电感里边后, 再放出, 由于有水池的稳定作用, 出来的电流就相对较为稳定, 而不是进去时候的脉冲状。
最后一个工序和第一个工序是类似的, 电容再次滤波。
然后经过显存旁边的大通路, 爽快的输送到核心处。
当然, 我们可能看到核心旁边已经没什么元件了, 难道过了固态电容就到达目的地?显然不是的, 我们可以看到显卡背部有好多小小的元件, 其实他们也是电容, 只是容量比较小, 在核心部分会有多次的滤波, 不同容量的电容会过滤掉不同频率的杂波, 保证输入到核心的电压最为稳定。
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