Алгоритм - Учебный центр

Версия сайта для слабовидящих
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!
Подтверждая отправку данной формы, Вы даете Согласие на обработку персональных данных в соответствии с Политикой обработки персональных данных

Способы повышения эффективности регулятора напряжения питания процессора.

Способы повышения эффективности регулятора напряжения питания процессора.

Индикатор состояния мощности (сигнал PSI) используется для повышения экономичности работы VRM-модуля при малой загрузке. PSI# - процессорный сигнал индикатора статуса питания, этот сигнал устанавливается, когда текущее максимально допустимое потребление ядра процессора меньше 20А. Установка этого сигнала индицирует, что контроллер VR не требует в данный момент  значения ICC более, чем 20А, и VR-контроллер может использовать эту информацию, чтобы передать ее в более эффективные рабочие (оперативные) точки.  Этот сигнал будет сброшен менее чем через 3,3 мкс до того, как текущее потребление превысит 20 А. Минимальное время установки  и сброса сигнала – 1 BCLK.

В основу новой схемотехники модулей питания процессора положен принцип динамического выбора числа активных фаз в зависимости от потребностей процессора (ЦП). Задача измерения тока, потребляемого процессором, возложена на ШИМ-контроллер (или на внешнюю схему). Регулировка подачи питания на процессор производится по сигналу PSI (Power Status Indicator) процессора, который генерируется, когда процессор находится в режиме Deeper Sleep. Сигнал о величине тока поступает на процессор, а тот в свою очередь определяет, в каком состоянии находится – в стандартном или с низкой нагрузкой. В случае низкой нагрузки сигнал PSI# поступает обратно на ШИМ-контроллер, который может отключить часть фаз за ненадобностью и тем самым снизить энергопотребление всей схемы питания. Сигнал PSI позволяет повысить эффективность регулятора напряжения питания процессора и улучшить тем самым энергоэкономичность компьютеров.

Разработчики схемотехники модулей питания процессора всегда ищут компромисс между числом фаз (транзисторных каскадов) и стоимостью реализации. В основу новой схемотехники модулей питания процессора положен принцип динамического выбора числа активных фаз в зависимости от потребностей процессора. Задача измерения тока, потребляемого процессором, возложена на ШИМ-контроллер, или на внешнюю схему (по желанию разработчиков).

Регулировка подачи питания на процессор производится по сигналу PSI (Power Status Indicator) процессора, который поступает на процессор, а в случае низкой нагрузки сигнал PSI# поступает обратно на ШИМ-контроллер для отключения части фаз и тем самым снижает энергопотребление всей схемы питания.                                                                                                                                             

Системные платы (например, GIGABYTE  с технологией  DES Advanced), поддерживающие стандарт VRD 11.1, позволяют дополнительно повысить энергоэффективность благодаря уменьшению количества фаз питания в режиме Deeper Sleep до одной. Данное решение является стандартным для всех, кто реализует поддержку схемы стандарта VRD 11.1 на своих материнских платах. У Gigabyte имеется еще несколько фирменных решений по дальнейшему снижению уровня энергопотребления:

 - BIOS разрешает процессору использовать более экономичные режимы "кратковременного сна" C3E и C4E, которые корректно поддерживаются схемой питания процессора;

 - напряжение питания процессора при низкой нагрузке также снижается, что дополняет функцию Intel Enhanced SpeedStep, которая понижает частоту процессора;

- можно включить принудительный троттлинг процессора (добавление холостых тактов) при нормальной работе, а не только при перегреве, что еще немного уменьшает потребление, хотя и ценой снижения производительности;

 - функцию переключения схемы питания в экономичный режим (в режим двух фаз). Количество активных фаз (а точнее, уровень энергопотребления процессора) можно обычно проконтролировать с помощью светодиодов, число которых соответствует числу фаз ШИМ-модуляции, разведенных на конкретной плате.

                В полном соответствии требованиям спецификации VRD 12 (Voltage Regulator Down) ключевой компонент нового VRM-модуля - сертифицированный контроллер компании Intersil. Идентификация и обмен информацией между ЦП и контроллером осуществляется средствами последовательного интерфейса SerialVID (Serial Voltage Identification). Это позволяет повысить эффективность процедур управления сигналами и снизить, в конечном счете, энергопотребление. В соответствии с спецификацией управление напряжением стало цифровым, а не аналоговым. Цифровой преобразователь позволяет в зависимости от нагрузки на узел питания  изменять частоту преобразования, что позволяет повысить стабильность и уменьшить электромагнитные излучения системной платы. Последовательность импульсов от аппаратного PWM-контроллера передается на компоненты VRM-модуля без необходимости их преобразования из аналоговой формы в цифровую и обратно в аналоговую, что позволяет сформировать быстрый отклик системы и оперативно варьировать мощность в условиях различной загрузки ЦП. Полный контроль напряжения ядра ЦП, отсутствуют ошибки дискретизации сигнала, последовательность импульсов от аппаратного PWM-контроллера преобразуется незамедлительно в режиме реального времени, минуя процедуру дискретизации сигналов в цифровую форму. Все это позволяет избежать риска появления ошибок на этапе дискретизации в особенности в те моменты, когда амплитуда сигнала изменяется очень быстро.

 


Лицензия