Vrm x570: który jest najlepszy? asus vs aorus vs asrock vs msi

Czy postanowiliśmy znaleźć najlepszą VRM X570, nową platformę AMD zaprojektowaną specjalnie dla jej Ryzen 3000 i ewentualnie dla Ryzen 4000 z 2020 roku? Nie tylko zobaczymy dogłębną charakterystykę czterech tablic referencyjnych dla każdego producenta Asus ROG, Gigabyte AORUS, MSI i ASRock, ale również zobaczymy, co potrafią zrobić z Ryzenem 9 3900X obciążonym przez 1 godzinę.

Indeks treści

Nowa generacja VRM z PowlRstage jako odniesieniem

AMD ograniczyło proces produkcyjny swoich procesorów do 7 nm FinFET, który tym razem odpowiada za budowę TSMC. W szczególności to jej rdzenie docierają do tej litografii, podczas gdy kontroler pamięci nadal pozostaje przy 12 nm od poprzedniej generacji, zmuszając producenta do przyjęcia nowej architektury modułowej opartej na chipletach lub CCX.

Zmodernizowano nie tylko procesory, ale także płyty główne, w rzeczywistości wszyscy główni producenci mają arsenał płyt głównych z nowym chipsetem AMD X570. Jeśli jest jedna rzecz, którą należy podkreślić w tych płytach, to jest to ich głęboka aktualizacja VRM, ponieważ tranzystor 7 nm potrzebuje znacznie czystszego sygnału napięciowego niż 12 nm. Mówimy o mikroskopijnych elementach, a każdy skok, bez względu na to, jak mały, spowoduje awarię.

Ale to nie tylko jakość, ale i ilość, zwiększyliśmy wydajność poprzez zmniejszenie rozmiaru, to prawda, ale pojawiły się również procesory z 12 i 16 rdzeniami, pracujące na częstotliwościach przekraczających 4, 5 GHz, których zapotrzebowanie na energię jest bliskie 200 A przy 1, 3–1, 4 V z TDP do 105 W. Są to naprawdę wysokie liczby, jeśli mówimy o komponentach elektronicznych o wielkości zaledwie 74 mm2 na CCX.

Ale czym jest VRM?

Jaki sens ma rozmowa o VRM bez zrozumienia, co oznacza ta koncepcja? Co najmniej możemy zrobić, to wyjaśnić w najlepszy możliwy sposób.

VRM oznacza moduł regulatora napięcia w języku hiszpańskim, chociaż czasami jest również postrzegany jako PPM w odniesieniu do modułu mocy procesora. W każdym razie jest to moduł, który działa jako konwerter i reduktor napięcia dostarczanego do mikroprocesora.

Zasilacz zawsze dostarcza sygnał prądu stałego + 3, 3 V + 5 V i + 12V. Odpowiada za przekształcanie prądu przemiennego w prąd stały (prostownik prądu) do wykorzystania w komponentach elektronicznych. VRM przekształca ten sygnał na znacznie niższe napięcia dla jego zasilania procesora, zwykle pomiędzy 1 a 1, 5 V, oczywiście w zależności od procesora.

Jeszcze niedawno procesory posiadały własny VRM. Ale po pojawieniu się procesorów wielordzeniowych o wysokiej częstotliwości i wysokiej wydajności VRM zostały zaimplementowane bezpośrednio na płytach głównych z wieloma etapami, aby wygładzić sygnał i dostosować go do potrzeb mocy obliczeniowej każdego procesora (TDP)..

Procesory prądowe mają identyfikator napięcia (VID), który jest ciągiem bitów, obecnie 5, 6 lub 8 bitów, za pomocą których CPU żąda określonej wartości napięcia od VRM. W ten sposób przez cały czas dostarczane jest dokładnie niezbędne napięcie, w zależności od częstotliwości pracy rdzeni procesora. Za pomocą 5 bitów możemy utworzyć 32 wartości napięcia, z wartościami 6, 64 i 8, 256. Tak więc, oprócz konwertera, VRM jest także regulatorem napięcia, dlatego ma układy PWM do przekształcania sygnału MOSFETÓW.

Podstawowe pojęcia, takie jak TDP, V_core lub V_SoC muszą być znane

Wokół VRM płyt głównych istnieje całkiem sporo technicznych koncepcji, które zawsze pojawiają się w recenzjach lub specyfikacjach, a ich funkcja nie zawsze jest zrozumiała lub znana. Przejrzyjmy je:

TDP:

Projektowana moc cieplna to ilość ciepła, którą może wytworzyć układ elektroniczny, taki jak procesor, karta graficzna lub mikroukład. Ta wartość odnosi się do maksymalnej ilości ciepła, jaką chip wytworzyłby przy maksymalnych obciążeniach w aplikacjach, a nie do zużywanej mocy. Procesor z 45 W TDP oznacza, że ​​może rozproszyć do 45 W ciepła, a układ nie przekroczy maksymalnej temperatury złącza (TjMax lub Tjunction) zgodnie ze specyfikacją. Nie ma to związku z energią zużywaną przez procesor, która będzie się różnić w zależności od jednostki i modelu oraz producenta. Niektóre procesory mają programowalny TDP, w zależności od tego, do którego radiatora są zamontowane, jeśli jest to lepsze lub gorsze, na przykład APU od AMD lub Intela.

V_Core

Vcore to napięcie dostarczane przez płytę główną do procesora zainstalowanego w gnieździe. VRM musi zapewnić wystarczającą wartość Vcore dla wszystkich procesorów producenta, które można na nim zainstalować. W tym V_core zdefiniowany przez nas VID działa, wskazując przez cały czas, jakiego napięcia potrzebują rdzenie.

V_SoC

W tym przypadku jest to napięcie dostarczane do pamięci RAM. Podobnie jak w przypadku procesora, pamięci działają na różnych częstotliwościach w zależności od obciążenia i skonfigurowanego profilu (częstotliwości) JEDED. Od 1, 20 do 1, 35 V.

Części VRM planszy

MOSFET

Innym słowem, którego będziemy często używać, będzie MOSFET, półprzewodnik metalowo-tlenkowy Field-Effet, który był tranzystorem polowym. Bez większego zainteresowania szczegółami elektronicznymi, ten element służy do wzmacniania lub przełączania sygnału elektrycznego. Tranzystory te są zasadniczo stopniem mocy VRM, generującym określone napięcie i prąd dla procesora.

W rzeczywistości wzmacniacz składa się z czterech części, dwóch tranzystorów MOSFET z niskiej strony, tranzystora MOSFET z wysokiej strony i kontrolera IC . Dzięki temu systemowi można osiągnąć większy zakres napięć, a przede wszystkim wytrzymać wysokie prądy, których potrzebuje procesor, mówimy o wartości od 40 do 60A dla każdego stopnia.

Dławik i kondensator

Po MOSFETACH VRM ma szereg dławików i kondensatorów. Dławik jest cewką indukcyjną lub dławikową. Pełnią one funkcję filtrowania sygnału, ponieważ zapobiegają przejściu napięć resztkowych z konwersji prądu przemiennego na prąd stały. Kondensatory uzupełniają te cewki, aby pochłaniać ładunek indukcyjny i działać jako małe akumulatory w celu uzyskania najlepszego zasilania prądem.

PWM i Bender

To ostatnie elementy, które zobaczymy, choć są na początku systemu VRM. PWM lub modulator szerokości impulsu to układ, w którym okresowy sygnał jest modyfikowany w celu kontrolowania ilości wysyłanej energii. Pomyślmy o sygnale cyfrowym, który może być reprezentowany przez sygnał kwadratowy. Im dłużej sygnał przechodzi z wysoką wartością, tym więcej energii przesyła i im dłużej przechodzi do zera, ponieważ sygnał będzie słabszy.

W niektórych przypadkach sygnał ten przechodzi przez giętarkę umieszczoną przed MOSFETAMI. Jego funkcją jest zmniejszenie o połowę tej częstotliwości lub sygnału kwadratowego generowanego przez PWM, a następnie zduplikowanie go, tak aby wchodziło nie jeden, ale dwa MOSFETY. W ten sposób fazy zasilania są podwojone, ale jakość sygnału może się pogorszyć, a ten element nie zawsze zapewnia prawidłową równowagę prądu.

Cztery płytki referencyjne z AMD Ryzen 9 3900X

Po zapoznaniu się z tym, co oznaczają poszczególne koncepcje, z którymi będziemy się teraz zajmować, zobaczymy, jakie płytki zastosujemy do porównania. Nie trzeba dodawać, że wszystkie należą do klasy high-end lub są okrętem flagowym marek i można ich używać z 12-rdzeniowym i 24-żyłowym procesorem AMD Ryzen 3900X, którego użyjemy do podkreślenia VRM X570.

Asus ROG Crosshair VIII Formula to najwyższej jakości płyta główna producenta dla tej platformy AMD. VRM ma łącznie 14 + 2 faz w miedzianym układzie radiatora, który jest również kompatybilny z chłodzeniem cieczą. W naszym przypadku nie będziemy używać takiego systemu, aby być w równych warunkach z resztą płyt. Ta płyta ma zintegrowany radiator chipsetu i dwa gniazda M.2 PCIe 4.0. Ma pojemność 128 GB pamięci RAM do 4800 MHz, a my mamy już dostępną aktualizację BIOS z mikrokodem AGESA 1.0.03ABBA.

MSI MEG X570 GODLIKE dał nam trochę wojny po stronie testowej od samego początku. Jest to również flagowy produkt marki z liczbą 14 + 4 faz zasilania chronionych systemem dwóch głośników aluminiowych o wysokim profilu połączonych z miedzianą rurką cieplną, która również pochodzi bezpośrednio z chipsetu. Podobnie jak poprzedni GODLIKE, płytce tej towarzyszy karta sieciowa 10 Gb / s oraz kolejna karta rozszerzeń z dwoma dodatkowymi gniazdami M.2 PCIe 4.0, a także trzy wbudowane gniazda z radiatorami. Najnowsza dostępna wersja BIO to AGESA 1.0.0.3ABB

Kontynuujemy z płytą główną Gigabyte X570 AORUS, która w tym przypadku nie jest najlepszym asortymentem, ponieważ powyżej mamy AORUS Xtreme. W każdym razie ta płyta ma VRM z 14 rzeczywistymi fazami, zobaczymy to, również chronione przez połączone ze sobą duże radiatory. Podobnie jak inne, oferuje nam zintegrowaną łączność Wi-Fi, a także potrójne gniazdo M.2 i potrójne PCIe x16 ze stalowym wzmocnieniem. Od 10 dnia mamy najnowszą aktualizację 1.0.0.3ABBA dla twojego BIOSu, więc z niej skorzystamy.

Wreszcie mamy ASRock X570 Phantom Gaming X, kolejny flagowiec, który zawiera znaczące ulepszenia w stosunku do wersji chipsetu Intel. 14-fazowy VRM jest teraz znacznie lepszy i ma lepszą temperaturę niż to, co widzieliśmy w poprzednich modelach. W rzeczywistości jego radiatory są prawdopodobnie największe na czterech płytach, a ich konstrukcja jest podobna do ROG, ponieważ ma zintegrowany radiator w chipsecie i potrójnym gnieździe M.2 PCIe 4.0. Wykorzystamy również jego aktualizację BIOS 1.0.0.3ABBA wydaną 17 września.

Dogłębne badanie VRM każdej płyty

Przed porównaniem przyjrzyjmy się bliżej komponentom i konfiguracji VRM X570 na każdej płycie głównej.

Asus ROG Crosshair VIII Formula

Zacznijmy od VRM na płycie Asus. Ta płyta ma układ zasilania składający się z dwóch złączy zasilania, jednego 8-pinowego, a drugiego 4-pinowego, który dostarcza 12V. Piny te są nazywane ProCool II przez Asusa, które są w zasadzie solidnymi metalowymi pinami o ulepszonej sztywności i zdolności do przenoszenia napięcia.

Kolejnym obecnym elementem jest ten, który sprawuje kontrolę PWM nad całym systemem. Mówimy o kontrolerze PWM ASP 1405i Infineon IR35201, tym samym, który również wykorzystuje model Hero. Ten kontroler odpowiada za przekazywanie sygnału do faz zasilania.

Ta płyta ma 14 + 2 faz zasilania, chociaż będzie 8 reali, z których 1 odpowiada za V_SoC, a 7 za V-Core. Te fazy nie mają giętarek, więc nie możemy uznać, że nie są prawdziwe, zostawmy to w pseudorealiach. Faktem jest, że każdy z nich składa się z dwóch MOSFETÓW Infineon PowlRstage IR3555, co daje w sumie 16. Te elementy zapewniają Idc 60 A przy napięciu 920 mV, a każdym z nich zarządza się za pomocą cyfrowego sygnału PWM.

Po MOSFETACH mamy 16 dławików ze stopu MicroFine 45A z rdzeniami ze stopów, a na końcu solidne kondensatory 10K µF Black Metallic. Jak skomentowaliśmy, ten VRN nie ma podwajaczy, ale prawdą jest, że sygnał PWN jest podzielony na dwa dla każdego MOSFETU.

MSI MEG X570 GODLIKE

Najwyższej klasy płyta główna MSI ma wejście zasilania składające się z podwójnego 8-pinowego złącza zasilanego napięciem 12V. Podobnie jak w innych przypadkach, jego piny są solidne, aby poprawić wydajność w porównaniu do 200 A, których potrzebuje najmocniejszy AMD.

Podobnie jak w przypadku Asusa, na tej płycie mamy również kontroler Infineon IR35201 PWM, który jest odpowiedzialny za dostarczenie sygnału do wszystkich faz zasilania. W tym przypadku mamy w sumie 14 + 4 faz, chociaż 8 jest prawdziwych z powodu istnienia giętarek.

Etap mocy składa się z dwóch podetapów. Przede wszystkim mamy 8 giętarek Infineon IR3599, które zarządzają 18 Infineon Smart Power Stage TDA21472 Dr.MOS MOSFET. Mają one Idc 70A i maksymalne napięcie 920 mV. W tym VRM mamy 7 faz lub 14 MOSFETÓW dedykowanych do V_Core, które są kontrolowane przez 8 podwajaczy. 8. faza jest obsługiwana przez drugi podwajacz, który czterokrotnie zwiększa sygnał dla swoich 4 MOSFETÓW, generując w ten sposób V_SoC.

Zakończyliśmy etap dławika 18 220 mH dławikami Titanium Choke II i odpowiadającymi im kondensatorami litymi.

Gigabyte X570 AORUS Master

Poniższa płyta nieco różni się od poprzednich, ponieważ tutaj jej fazy, jeśli wszystkie z nich można uznać za prawdziwe. System w tym przypadku będzie zasilany napięciem 12 V przez dwa solidne 8-stykowe złącza.

W tym przypadku system jest prostszy, mając kontroler PWM również od marki Infineon, model XDPE132G5C, który odpowiada za zarządzanie sygnałem 12 + 2 faz mocy, które mamy. Wszystkie z nich składają się z tranzystorów MOSFET IR3556 Infineon PowlRstage, które obsługują maksymalny Idc 50 A i napięcie 920 mV. Jak można sobie wyobrazić, 12 faz odpowiada za V_Core, podczas gdy pozostałe dwie obsługują V_CoC.

Dzięki temu mamy konkretne informacje na temat dławików i kondensatorów, ale wiemy, że te pierwsze wytrzymają 50 A, a drugie są wykonane z litego materiału elektrolitycznego. Producent szczegółowo opisuje dwuwarstwową konfigurację miedzi, która ma również podwójną grubość, aby oddzielić warstwę energii od uziemienia.

ASRock X570 Phantom Gaming X

Kończymy płytą ASRock, która przedstawia nam napięcie wejściowe 12 V składające się z 8-pinowego złącza i 4-pinowego złącza. Dlatego wybieram mniej agresywną konfigurację.

Następnie będziemy mieli kontroler Intersill ISL69147 PWM, który jest odpowiedzialny za zarządzanie 14 tranzystorami MOSFET, które składają się na 7-fazowy VRM. Jak można sobie wyobrazić, mamy stopień mocy złożony z giętarek, a konkretnie 7 Intersill ISL6617A. W kolejnej fazie zainstalowano 14 tranzystorów MOSFET SiC654 VRPower (Dr.MOS), które tym razem zostały zbudowane przez Vishay, podobnie jak większość ich plansz oprócz Pro4 i Phantom Gaming 4 podpisanych przez Sinopower. Te elementy zapewniają Idc 50A.

Wreszcie stopień dławika składa się z 14 dławików 60A i odpowiadających im kondensatorów 12K wyprodukowanych w Japonii przez Nichicon.

Testy wytrzymałościowe i temperaturowe

Aby porównać różne płyty główne z VRM X570, poddaliśmy je ciągłemu procesowi stresu trwającemu 1 godzinę. W tym czasie AMD Ryzen 9 3900X utrzymywał wszystkie rdzenie zajęte przez Primer95 Large i przy maksymalnej prędkości magazynowej, na jaką pozwoliłaby dana płyta.

Temperaturę uzyskano bezpośrednio z powierzchni VRM płytek, ponieważ przy rejestrowaniu temperatur przez oprogramowanie, w każdym przypadku zapewniony jest tylko kontroler PWM. Więc umieścimy schwytanie z płytką w spoczynku, a kolejne schwytanie po 60 minutach. W tym okresie będziemy robić zdjęcia co 10 minut, aby ustalić średnią temperaturę.

Wyniki Formuły Asus ROG Crosshair VIII

Na tabliczce zbudowanej przez Asusa możemy zobaczyć dość ograniczone początkowe temperatury, które nigdy nie zbliżały się do 40 ⁰C w najgorętszych obszarach na zewnątrz. Zwykle obszarami tymi będą dławiki lub sama płytka drukowana, w której przemieszcza się elektryczność.

Musimy wziąć pod uwagę, że radiatory na płycie to dwa dość duże bloki aluminiowe i że pozwalają one również na chłodzenie cieczą, czego nie ma na przykład reszta płyt. Chodzi nam o to, że temperatury te znacznie spadną, jeśli zainstalujemy jeden z tych systemów.

Jednak po tym długim procesie stresu temperatury ledwie przesunęły się o kilka stopni, osiągając zaledwie 41, 8⁰C w najcieplejszych obszarach VRM. Są to dość spektakularne wyniki, a te pseudo-prawdziwe fazy z MOSFETS PowlRstage działają jak urok. W rzeczywistości jest to płyta z najlepszymi temperaturami pod obciążeniem wszystkich testowanych, a jej stabilność była bardzo dobra podczas procesu, czasami dochodząc do 42, 5⁰C.

Zrobiliśmy również zrzut ekranu Ryzen Master podczas procesu stresu na tej płycie, na którym widzimy, że zużycie energii jest dość wysokie, jak można się spodziewać. Mówimy o 140A, ale zarówno TDC, jak i PPT również pozostają na dość wysokich wartościach procentowych, podczas gdy jesteśmy na poziomie 4, 2 GHz, co jest częstotliwością, która nie osiągnęła jeszcze maksymalnej dostępnej wartości, ani w Asusie, ani w pozostałych płyt z nowym systemem ABBA BIOS. Bardzo pozytywne jest to, że PPT i TDC procesora w żadnym momencie nie osiągnęły maksimum, co świadczy o doskonałym zarządzaniu energią tego Asusa.

Wyniki MSI MEG X570 GODLIKE

Przechodzimy do drugiego przypadku, którym jest górna płyta z serii MSI. Podczas gdy sprzęt testowy jest w spoczynku, osiągnęliśmy temperatury bardzo podobne do Asusa, między 36 a 38⁰C w najgorętszych miejscach.

Ale po procesie stresu wzrosły one znacznie bardziej niż w poprzednim przypadku, znajdując nas na końcu testu o wartościach zbliżonych do 56⁰C. Są to jednak dobre wyniki dla VRM płyty z tym procesorem, co z pewnością będzie znacznie gorsze na niższych płytach i przy mniejszych fazach zasilania, co jest logiczne. Jest to płyta z najwyższą temperaturą spośród czterech w porównaniu

Czasami obserwowaliśmy nieco wyższe piki i graniczące z nimi w temperaturze 60⁰C, chociaż miało to miejsce, gdy CPU TDC wyłączył się z powodu jego temperatur. Można powiedzieć, że kontrola mocy w GODLIKE nie jest tak dobra, jak w Asusie, zaobserwowaliśmy w Ryzen Master dość dużo wzlotów i upadków w tych znacznikach i nieco wyższe napięcia niż w pozostałych płytach.

Wyniki Gigabyte X570 AORUS Master

Ta płyta uległa najmniejszym zmianom temperatury podczas procesu naprężenia. Ta odmiana wynosi tylko około 2⁰C, co pokazuje, jak dobrze działa VRM z rzeczywistymi fazami i bez pośrednich giętarek.

Od samego początku temperatury są nieco wyższe niż u konkurencji, osiągając 42⁰C i nieco wyższe w niektórych punktach. Jest to płyta, która ma najmniejsze radiatory, więc przy odrobinie większej objętości uważamy, że nie byłoby możliwe przekroczenie 40 ° C. Wartości temperatur pozostały bardzo stabilne przez cały proces.

Wyniki ASRock X570 Phantom Gaming X.

Wreszcie dochodzimy do tablicy Asrock, która ma dość obszerne radiatory w całym VRM. Nie wystarczyło to do utrzymania temperatur poniżej poprzednich, przynajmniej w spoczynku, ponieważ otrzymujemy wartości przekraczające 40 ⁰C w dwóch rzędach dławików.

Po procesie stresu znajdujemy wartości zbliżone do 50⁰C, choć wciąż niższe niż w przypadku GODLIKE. Należy zauważyć, że fazy z giętarkami mają zwykle wyższe średnie wartości w sytuacjach stresowych. Szczególnie w tym modelu zaobserwowaliśmy wartości szczytowe około 54-55⁰C, gdy procesor był cieplejszy i przy większym zużyciu energii.

	Asus	MSI	AORUS	ASRock
Średnia temperatura	40, 2⁰C	57, 4⁰C	43, 8⁰C	49, 1⁰C

Wnioski dotyczące VRM X570

Biorąc pod uwagę wyniki, możemy ogłosić, że płyta Asus jest zwycięzcą, a nie tylko Formuła, ponieważ Bohater został również pokazany poza kamerą w doskonałych temperaturach i pokonując swoją starszą siostrę tylko o kilka stopni. Brak 16 fizycznych faz zginania doprowadził do pewnych sensacyjnych wartości, które mogą nawet zostać zmniejszone w przypadku zintegrowania z nim spersonalizowanego systemu chłodzenia.

Z drugiej strony widzieliśmy, że VRM z wyginaczami to te, które mają wyższe temperatury, szczególnie po procesach stresowych. W rzeczywistości GODLIKE jest tym o najwyższym średnim napięciu w rdzeniach procesora, co również powoduje wzrost temperatury. Widzieliśmy to już podczas jego recenzji, więc możemy powiedzieć, że jest to najbardziej niestabilna.

A jeśli spojrzymy na Mistrza AORUS, który ma 12 rzeczywistych faz, jego temperatury zmieniły się co najmniej z jednego stanu do drugiego. To prawda, że ​​w magazynie jest to ta o najwyższej temperaturze, ale jej średnia wykazuje niewielkie różnice. Przy nieco większych radiatorach prawdopodobnie spowodowałoby to problemy w Asusie.

Pozostaje tylko przekonać się, co te płyty mogą zrobić z AMD Ryzen 3950X, który jeszcze nie widział światła na rynku.