Практически все производители материнских плат (для процессоров Intel) в настоящее время используют технологию динамического переключения числа фаз питания процессора. Данная технология была разработана компанией Intel достаточно давно, но стала востребованной рынком когда идея снижения энергопотребления компьютеров овладела разработчиками ПК, и они вспомнили о технологии динамического переключения фаз питания процессора. Производители материнских плат придумывают ей различные названия (у компании Gigabyte она называется Advanced Energy Saver - AES, у ASRock - Intelligent Energy Saver - IES, у ASUS - EPU, у MSI - Active Phase Switching - APS). Но, несмотря на разнообразие названий, все эти технологии реализованы абсолютно одинаково. Более того, возможность переключения фаз питания процессора заложена в спецификацию Intel VR 11.1 и все PWM-контроллеры, совместимые со спецификацией VR 11.1, поддерживают ее.
Собственно, у производителей системных плат выбор здесь небольшой. Это либо PWM-контроллеры компании Intersil - например, 6-канальный PWM-контроллер Intersil ISL6336A, либо PWM-контроллеры компании On Semiconductor - например, 6-канальный PWM-контроллер ADP4000 (контроллеры других компаний применяются значительно реже). Контроллеры и Intersil, и On Semiconductor, совместимые со спецификацией VR 11.1, поддерживают динамическое переключение фаз питания. Разница лишь в том, как производитель материнской платы использует возможности PWM-контроллера.
Какова и в чем эффективность применения технологии динамического переключения фаз питания? Например, на системной плате имеется 6-фазный регулятор напряжения питания процессора. Если процессор загружен несильно, а значит, потребляемый им ток невелик, то вполне можно обойтись двумя фазами питания. Потребность в шести фазах возникает при сильной загрузке процессора, когда потребляемый им ток достигает максимального значения. Можно сделать так, чтобы количество задействованных фаз питания соответствовало потребляемому процессором току, то есть чтобы фазы питания динамически переключались в зависимости от загрузки процессора. Любой регулятор напряжения сам потребляет часть преобразуемой им электроэнергии, которая выделяется в виде тепла. Поэтому одной из характеристик преобразователя напряжения является его КПД, или энергоэффективность, то есть отношение передаваемой мощности в нагрузку (в процессор) к потребляемой регулятором мощности, которая складывается из мощности, потребляемой нагрузкой, и мощности, потребляемой самим регулятором. Энергоэффективность регулятора напряжения зависит от текущего значения тока процессора (его загрузки) и количества задействованных фаз питания (рис. 11).
При неизменном количестве фаз питания зависимость энергоэффективности регулятора напряжения от тока процессора выглядит следующим образом. С ростом тока нагрузки (процессора), КПД регулятора напряжения линейно возрастает. Далее достигается максимальное значение КПД, а при дальнейшем увеличении тока нагрузки КПД постепенно уменьшается. Но главное, что значение тока нагрузки, при котором достигается максимальное значение КПД, зависит от количества фаз питания, а следовательно, если использовать технологию динамического переключения фаз питания, то КПД регулятора напряжения питания всегда можно поддерживать на максимально высоком уровне.
Сравнивая зависимости энергоэффективности регулятора напряжения от тока процессора для различного количества фаз питания, можно сделать вывод:
- при малом токе процессора (при незначительной загрузке процессора) более эффективно задействовать меньшее количество фаз питания (в этом случае меньше энергии будет потребляться самим регулятором напряжения и выделяться в виде тепла);
- при высоких значениях тока процессора использование малого количества фаз питания приводит к снижению энергоэффективности регулятора напряжения, поэтому в данном случае лучше использовать большее количество фаз питания.
Использование технологии динамического переключения фаз питания процессора позволяет снизить общее энергопотребление системы, снизить тепловыделение на самом регуляторе напряжения питания (реально технология динамического переключения фаз питания позволяет снизить суммарное энергопотребление системы не более чем на 3-5%, дело в том, что данная технология позволяет экономить электроэнергию, потребляемую лишь самим регулятором напряжения питания). Но основными потребителями электроэнергии в компьютере являются процессор, видеокарта, чипсет и память (на фоне суммарного энергопотребления этих компонентов энергопотребление самого регулятора напряжения достаточно мало, и потому, как ни оптимизируй энергопотребление регулятора напряжения, добиться существенной экономии просто невозможно. Если раньше на топовых материнских платах применялись шестифазные регуляторы напряжения, то сейчас используют 10, 12, 16, 18 и даже 24 фазы (конечно, многофазные регуляторы напряжения питания имеют свои неоспоримые преимущества, но всему есть разумный предел).
Версия сайта для слабовидящих