Come promesso...
Innanzitutto partiamo dal presupposto che la sezione di alimentazione delle mainboard è un elemento fondamentale, in quanto, più è di qualità elevata, più genererà un segnale continuo, e in conseguenza creerà meno problematiche alla CPU.
Le caratteristiche indispensabili devono essere:
- linearità
- ripple basso
- potenza
Linearità: la linearità indica la continuità del valore di tensione che alimenta la CPU, per ottenere un buon valore di linearità si utilizzano i condensatori, indispensabili per tenere costante la tensione. A primo impatto con una motherboard, si può capirne subito la qualità.
Si utilizzano due tipi di condensatori, quelli elettrolitici e quelli solidi. Quelli elettrolitici sono prevalentemente in plastica esternamente, e piuttosto alti. Invece quelli solidi sono molto più piccoli e in un involucro metallico.
[SIZE=small]Condensatore elettrolitico[/SIZE]
[SIZE=small]Condensatori Metallici
[/SIZE]
La differenza principale e la tecnologia costruttiva, i metallici sono l’evoluzione degli elettrolitici, sono più stabili ad alte temperature (quindi non necessitano particolari distanze dal dissipatore della CPU) offrono un ripple minore, e sono meno ingombranti.
Ripple: è un’oscillazione del segnale di alimentazione dovuto a RF (radiofrequenze) o ad altri parametri che sono lievemente difficili da spiegare (residuo della corrente alternata che viene trasformata in continua) questo parametro, e sempre presente in maniera molto molto lieve e non va confuso con il droop.
[SIZE=small]Esempio di ripple,fortemente amplificato[/SIZE]
Potenza: La potenza di un circuito di alimentazione, viene fornita inizialmente dai mosfet che amplificano il segnale di riferimento, ma anche dalle induttanze, indispensabili per fornire una continuità alla corrente che alimenta la CPU. Determinare la qualità delle induttanze è più difficile rispetto ai condensatori, in quanto il nucleo e gli avvolgimenti non sono visibili. L'unica considerazione che si può fare è che Gigabyte utilizza induttanze a basso rds (che sarebbe il valore di perdita).
[SIZE=small]Due tipi di induttanze, la prima e una classica, la seconda e una a basso rds[/SIZE]
[size=large]
Come funziona l’alimentazione di una CPU:[/size]
Al contrario di quanto possiate pensare, l’alimentazione ha inizio dalla CPU! La motherboard, riconosce il voltaggio della CPU tramite una serie di bit che riceve da alcuni pin del processore, se ben ricordate ai tempi era possibile pinmoddare le CPU per fornire un vcore più alto, cosi facendo si variava solamente un bit e il vcore che la motherboard capiva, era più alto rispetto al Vid. Questi bit (che teoricamente dovrebbero essere 8) sono collegati direttamente all’ingresso di un convertitore digitale analogico, che interpreta questi 8 bit e ne tira fuori un valore in tensione che sarà amplificato dalla parte di potenza della mainboard.
[SIZE=small]Il chip con scritto epu e un dac[/SIZE]
La parte di potenza è composta da X mosfet, che hanno il compito di amplificare in maniera proporzionale il segnale che ricevono dal dac (convertitore analogico digitale). Un polo di questi mosfet (adeguatamente filtrato) è connesso al connettore a 4/8 pin dell’alimentatore, che fornisce 12v su 2 pin (o 4) e massa sui rimanenti. Non è una scelta fatta a caso quella di utilizzare 4 e 8 pin, in quanto consente di utilizzare cavi di sezione più piccola e fornire la stessa alimentazione ma da 2 pin differenti, semplificando alcune connessioni elettriche .
Invece il secondo polo del mosfet, è collegato ad un induttanza (in serie) e ad un condensatore (in parallelo verso massa) cosi da poter fornire una corrente costante, e una tensione piuttosto lineare.
Dopo il condensatore, ci si collegherà direttamente alla CPU, e una parte tornerà al circuito di conversione digitale analogico.
[SIZE=small]ed ecco una foto dell'insieme! mosfet,induttanze e condensatori [/SIZE]
Questa parte della sezione di alimentazione è quella più suscettibile al carico, in quanto è retroazionata, ovvero una parte del segnale che si avrà sulla CPU torna in dietro a questa sezione. E qui si trova il problema dell'oscillazione ovvero il droop.
[size=large]Il droop[/size] è una condizione particolare in cui la CPU assorbe talmente tanto da abbassare il valore di tensione generata sulla parte di potenza, e a causa della retroazione, aumentare il valore della tensione di riferimento per mantenere costante l'alimentazione del processore.
es:
IDLE:
vid in idle: 1,2v
tensione generata dal pilotaggio 12mV
vcore in idle: 1,2v
FULL:
vid in full : 1,2v
Tensione generata dal pilotaggio 12 mv
Vcore in full 1,18 V
vi direte, come mai succede questo?
è un meccanismo di protezione delle cpu, se la potenza aumenta, anche 0,02v in meno diminuisce il calore generato! E siccome le cpu son costruite per il daily, quei 2mV in meno non uccidono nessuno, anzi gli allungano la vita
[SIZE=small]piccola parentesi vmod:
- le vdroop servono per stabilizzare questa oscillazione di voltaggio, rendendo più sensibile l'integrato che gestisce l'alimentazione a questa variazione, se ipoteticamente il valore dopo il quale interviene per aumentare il voltaggio di riferimento e 10 mV con una vmod si puo arrivare a 1mV o meno.
- le vmod invece servono per variare il valore di riferimento che l'integrato utilizza per generare il vcore
[/SIZE]