Видеокарта против источника питания – основы, причины ошибок и правильного проектирования электропитания

Тема почти так же стара, как лигнит, и я не только написал статью об этом в последние годы. Тем не менее, обратная связь тех, кто ищет помощи и хотел бы видеть все четко обобщены и обновлены снова накапливается снова. Конечно, я не буду закрываться от этого и перестраивать весь вопрос, а также пересмотреть его в более общем смысле. Тем не менее, я не могу избежать какой-либо теории, даже если я пытаюсь свести все это до допустимого минимума.

Конечно, некоторые детали будут потеряны здесь и там, но часто многие вещи только путают, что один считает необходимым. Но на основе всех вопросов, которые достигают меня снова и снова по почте и messenger от читателей и потребителей YouTube, я искал жизнеспособный компромисс глубины и понятности и надеемся, что сделали это достаточно хорошо.

Потому что вы знаете, и ненавижу его, любимый момент, когда блок питания вдруг выключается в середине игры, даже если это новое и не показывает никаких других отклонений. Раздражение пользователей становится еще больше, если кто-то считает, что один вычислил размер питания правильно. Но то, что производители видеокарт или источников питания указать в качестве энергетической ценности? С источниками питания вы можете быть относительно уверены, но как насчет графических карт?

И в свою очередь, вы всегда развлечь себя через компьютеры питания поставщиков видеокарт, которые часто выплюнуть гораздо более высокие значения, чем то, что вы найдете в нормальных измерений. Любой, кто знает мои тесты видеокарты знает, однако, что у меня всегда есть так называемые шипы (<20 ms) mit angebe, diese deutlich höheren Werte aber auch gern relativiere. Современные источники питания должны быть в состоянии подключить такие очень короткие пики нагрузки. Должны.  Но могут ли они на самом деле?

И, прежде всего, нас тронул вопрос: как долго? И что, пожалуйста, отличить игру от постоянной нагрузки, такие как Расчеты или стресс-тест? Это именно тот вопрос, который я сейчас изучаю, потому что, видимо, и, к сожалению, никто не заботится об этом в деталях. А как насчет защитных схем, установленных в электропитаниях?

Телеметрия современных графических карт

Nvidia Boost и AMD’s Power Tune являются очень сложными структурами, предназначенными для достижения максимальной производительности графики с минимальным энергопотреблением и побочными эффектами, такими как для достижения тепла отходов. Хотя существуют некоторые существенные различия в деталях и технической реализации, эти два механизма весьма схожи по своей схеме структуры. К сожалению, графические карты уже не терпеливые “потребители” они были несколько лет назад.

Основная задача обоих поставщиков заключается в том, чтобы настроить напряжение основного процессора в режиме реального времени таким образом, чтобы поставлялось только столько энергии, сколько необходимо для текущей нагрузки графического процессора и оптимальной частоты часов. Давайте просто назовем это кривой стресса. С Помощью Nvidias Boost мы сохранили индивидуальные шаги повышения с напряжением по умолчанию, в результате чего часы самой низкой стадии повышения смещаются так называемым смещением или а остальное затем вытекает из расчетов арбитра. AMD устанавливает частоту часов и напряжение для некоторых заранее определенных состояний DPM, что гораздо менее точно, но работает аналогичным образом в конце.

Прошивка постоянно оценивает потребление энергии (квази в режиме реального времени) в очень короткие промежутки времени, одновременно запрашивает все датчики, а также прогноз Графического процессора и включает телеметрические данные регулятора напряжения. Эти значения отправляются заранее запрограммированному арбитру DPM (цифровое управление питанием). Этот контрольный комплекс также знает пределы мощности, тепловых и текущих мощностей Графического процессора (BIOS, драйверы), которые он может прочитать из соответствующих регистров. В этих пределах, он теперь контролирует все напряжения, частоты часов и скорости вентилятора, всегда стараясь получить максимальную производительность из карты. Если даже одна из входных переменных превышена, среднее напряжение или часы могут уменьшиться.

Ful cranmy: преобразователи напряжения и их контроль

Теперь, конечно, я не хочу застрять в технических деталях, что большинство, вероятно, скучно в любом случае, но мы должны нырять немного для лучшего понимания. Но не волнуйтесь, он остается достаточно понятным. Давайте поэтому теперь прийти непосредственно к столь важным напряжением преобразователи (схема выше, справа)! Независимо от того, сколько фаз необходимо контролировать и, возможно, разумно сбалансированы, контроллер PWM нуждается в значении как обратной связи от каждой отдельной цепи управления (каждый этап): текущий поток.

Одна крылатая фраза я уже дразнили с балансировки, второй приходит сейчас: DCR (Прямое текущее сопротивление). В конце концов, каждый компонент имеет очень специфические характеристики в этом отношении. Но чтобы сократить его. DCR является основой для расчета температуры и токов. Но как контроллер узнать, какие именно токи текут, в какой цикл управления? Мониторинг может быть разным, потому что существуют различные методы для этого, кто удивлен. Часто кто-то читает что-то о так называемых smart Power Stages (SPS) и так называемом MOSFET DCR.

На рисунке ниже показан автором типичная компоновка с интеллектуальным PLC, которая для каждой отдельной цепи управления с IMON обеспечивает значение для текущего тока, которое так срочно необходимо для идеального балансирования, т.е. баланса между фазами. Как SPs определяет это значение? Стоковые токи MOSFETS измеряются в режиме реального времени, и эти значения также чрезвычайно точны (в примере выше 5 A/A сигнала).

Это очень затратное решение заменяет значительно более дешевый Индуктор DCR, т.е. текущее измерение через индуктивное сопротивление соответствующих катушек фильтра в зоне выхода. Например, Nvidia использует такое решение для недорогих карт (символ изображения ниже), где это немного более неторопливо, когда дело доходит до текущего потока. Однако точность этого решения значительно ниже и дополнительно сильно зависит от колебаний качества компонентов.

Для тех, кто заинтересован, есть измерительное оборудование заранее, который сопровождает меня каждый день во время ярмарки:

Тестовая система и структура

Элегантный переход, а также вид на тестовую систему, которая по-прежнему опирается на базовые 1151 и No390. С этой точки зрения все остается по-прежнему.

Расширение 32 ГБ является новым и подходит для системы. Я перечислил это в табличные детали: