你所不知的主機板設計學問1:處理器電源迴路設計優劣解析

ADVERTISEMENT

類比電源迴路

你所不知的主機板設計學問1:處理器電源迴路設計優劣解析

▲類比電源迴路由於結構簡單,在初期屬於被大量採用的設計方案。

在電腦剛推出時,處理器迴路所採用最大宗的設計即為類比電源,由於當時並未有數位化的概念,所有的電壓調整都是透過已定型的晶片做偵測與調整。不過截至目前為止,類比電源仍然受到非常多的電子產品所採用,與電腦關聯性最高且必備的就屬電源供應器。為類比電源應用代表,直到近年,才有廠商推出所謂的數位電源供應器,可以藉由與電腦連線,進行細部調整,這點在原類比結構的傳統電源中是遙不可及的應用。

佔用面積龐大,精確性不佳

一個電源迴路基本會具備2個部分,PWM與VRM,前者為下達指令給VRM的關鍵,而VRM則是將指令執行。那麼類比電源又代表著什麼呢?其所代表的意義為指令是藉由何種訊號下達,這個部分的差異則是定義出是否為類比還是數位式。

那麼類比電源如何判斷該下何種指令呢?由VRM輸出的電源在進處理器前,還會先經過誤差放大器,藉由該晶片進行誤差比較,如電壓、電流,得到的值再回傳給PWM,而PWM則是會將這個誤差值,再傳遞給VRM進行調整。

在整個調整的環節中,一切都是以誤差值去對應已經預先設定好的動作,就如同查Log表一樣,誤差值帶入後就會得到對應的數字,而該數字也將對應PWM要重新下達何種指令給予VRM。而問題就在這個環節中,精確性不佳的狀況就源自於此,由於所有動作早已預先寫入在PWM中,那麼就容易出現誤差,而這個誤差源自於晶片的經度與線路複雜度上,想要精準且細調,那麼外部電路即會非常龐大,那麼折衷方法則是在可接受的範圍內,縮減外部電路規模。

不過類比電源並非不佳,由於並不需要如數位電源的A/D轉換,在調節方面的延遲遠比數位化後來得更快,這也反應在電壓曲線上,類比電源因無延遲的優點,曲線呈非常平滑的線性狀,而數位電源因需要A/D轉換過程與運算,在電壓曲線上呈現階梯狀,另外數位電源也受限於取樣頻率上的問題,在反應上低於類比。

漸漸被時間洪流沖淡

不過在Intel開始推動VID控制後,類比控制器因不支援,漸漸被取代,同時也因類比控制器在後續維護上的困難,並沒有如數位電源內有暫存器,能夠透過修改而微調與修正問題。類比控制器若存在缺陷,則是毫無解決辦法,甚至得召回重工才可修正問題。

 

(下一頁有混合式數位電源迴路介紹)

發表回應

謹慎發言,尊重彼此。按此展開留言規則