ИС IR3514 и IR3507 семейства Xphase.

ИС IR3514 и IR3507 семейства Xphase.

ИС IR3514 и IR3507 семейства XPhase предназначены для управления устройствами питания параллельных (PVID) и последовательных (SVID) процессоров AMD. Под обозначением XPhase скрывается многофазная распределенная архитектура, в которой для связи между управляющими микросхемами используется шина связи с шестью линиями. Такой подход дает возможность конфигурировать схему питания, не затрагивая общую концепцию. Кроме того, малое количество линий позволило уменьшить размеры корпусов микросхем на 25% по сравнению с обычными шестифазными контроллерами. Оно также упрощает трассировку плат, что вкупе с уменьшенным количеством внешних дискретных компонентов приводит к экономии места на печатной плате.

Микросхема управления IR3514 дает возможность конструкторам переходить с AMD процессоров PVID на SVID без изменения конструкции материнской платы. В комбинации с ИС IR3507 управления фазой многофазного DC/DC-конвертора IR3514 позволяет энергосберегающему интерфейсу PSI включать или выключать фазы конвертора в зависимости от загрузки процессора. ИС IR3514 обеспечивает получение энергосберегающих команд по последовательной шине SVI и обмен этой информацией с фазовой ИС IR3507 для повышения эффективности работы при малых загрузках.

Корпус ИС IR3514MPBF MLPQ-40 с размерами 6 х 6 мм занимает на 25% меньшую площадь чем аналоги. Она способна управлять по 6-проводной шине любым количеством фазовых ИС, каждая из которых анализирует состояние и управляет единственной фазой. Замена непосредственных связей между управляющей и фазовой ИС на 6-проводную шину упрощает топологию платы и минимизирует расстояние между ИС, уменьшает уровень паразитных индуктивностей. IR3514 обеспечивает независимое управление как ядром VDD так и вспомогательными VDDNB-платами, что требуется при работе нового поколения процессоров AMD в режиме SVI. При работе в режиме PVI IR3514 управляет ядром VDD по параллельному 6-битному входу VID, в то время как плата силового каскада VDDNB удерживается в режиме высокого импеданса. Точность работы на уровне системы достигает 0.5%.

В отличие от традиционных схем, где всем набором ключевых транзисторов с помощью драйверов управляет один ШИМ-контроллер, комплекс элементов компании IR предусматривает использование простого однофазного контроллера для каждого канала, в данном случае это чипы IR3507 (рис. 1), а уже для их координирования используется головной чип IR3502 (XPhase3). При такой архитектуре количество фаз может быть в разумных пределах любым.

Координирующий чип может динамически включать и выключать каждую из фаз в отдельности. Все типовые схемы поддерживали лишь два режима, при которых были включены либо все каналы, либо лишь один-два. Материнская плата Foxconn Internal Katana – это первая, где использовался ШИМ-контроллер, который действительно может задействовать именно то количество каналов стабилизации, которое необходимо для обеспечения нормального питания при текущем энергопотреблении. Это обеспечивает максимально эффективное использование энергии (в интерпретации Foxconn данный функционал называется Fuzzy Equalizer). Для индикации количества задействованных фаз стабилизации на текстолите распаяно 6 светодиодов. В качестве ключей в данном случае выступают сборки транзисторов с низким сопротивлением цепи открытого затвора – DirectFET MOSFET, произведенные все той же компанией International Rectifier. Примечательно, что их кристаллы заключены под металлические крышки, а не залиты, как обычно, полимером, что должно улучшить их теплоотдачу.

Рис. 1