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去耦电容华丽助阵 非公GTX460供电详解


分页浏览|全文浏览    【中关村在线 原创】 作者:林光楠 | 责编:林光楠     评论
产品:GTX460-1024GD5极速版 盈通 显卡 回到顶部阅读

最豪华庶民显卡 GTX460游戏高手

        俗话说“外行看热闹,内行看门道”,在外表看似简单或者华丽的显卡设计背后,其实每款产品都会有段不为人知的心酸研发历程。例如我们近日文章《"我"非山寨 揭秘非公版GTX460研发历程》中写到的,一款产品从无到有,再到量产上市,不是一个简单的过程。需要确定产品定位及功能可行性,然后打样测试再到成品时效性等等,任何一个小的错误或环节出现问题都会导致产品的“流产”。

        盈通游戏高手系列这款主攻高性价比的产品,在用户中拥有良好的口碑。曾几何时,2007年第一款游戏高手产品GeForce 8600 GT游戏高手得到了众多用户的青睐,且不说团购的火爆程度就市场中零售到断货的事实,就说明盈通在这个系列上找对了产品定位、用户群和发展方向。


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        随后游戏高手系列的GeForce GTX 260、Radeon HD 5770等产品也同样得到了用户青睐和成功,但是盈通并不满足已有的胜利,他们需要打造更完美的游戏高手奉献给用户,这就不乏上篇文章中提及但夭折的六头鸟Radeon HD 5770、超高频GeForce GT 240。

         GeForce GTX 460不得不说是一个契机,而且盈通在相应的游戏高手版设计上也在紧锣密鼓的制作中。同时值得一提的是盈通在GTX460游戏高手产品上,为其赋予了更强大的体魄。我们知道,现在DIY用户在购买显卡主板产品上,十分注重产品的做工、用料和散热系统设计,因为毕竟在相同GPU或芯片组的板卡产品中,性能十分接近,而要拉开不同系列、品牌间的差距,做工、用料和散热设计是最直接、最直观的做法。

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盈通GTX460游戏高手供电部分设计

        所以显卡电气件最为集中的供电设计,成为展示产品做工、用料的最直接表现,在这点上盈通GTX460游戏高手就做的非常到位,通过上图我们能够看到:

1、供电设计:供电采用6+1相供电设计;
2、电容搭配:Proadlizer去耦电容、钽电容、顶级固态电容;
3、电容品牌:NCC顶级Proadlizer去耦电容,KEMET钽电容,万裕及nichicom固态电容;
4、Mosfet用料:UBIQ超低内阻八角Mosfet,每相供电搭配3个;
5、外接供电:绝无吝啬的为外接+12V供电接口搭配两颗滤波电感;
6、电感用料:6+1相供电采用R56屏蔽式电感,+12外接供电采用1R0屏蔽式电感。


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       在本文结束之前,给大家提供一个互动有奖问答,问题答案将在下期盈通GTX460游戏高手文章中给出,如果你的答案正确并为前三名,将会获得由盈通提供的迪斯尼手表一块。问题如下:

        采用了6+1相供电的盈通GTX460游戏高手,满载的时候每相的电流会比公版的低多少安?


往期回顾

前    言:《"我"非山寨 揭秘非公版GTX460研发历程

第一期:《去耦电容华丽助阵 非公GTX460供电详解

第二期:《GTX460公版弱点 实测6相供电绝非噱头

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堆料年代也需理性 6+1相正好

堆料年代也要理性 6+1相供电正好

        我们知道公版GeForce GTX 460产品采用了3+1相的供电设计,同时在产品实际表现上我们已经能够领略到产品整体的出色表现,尤其是在加压超频状态下的稳定。不过盈通为了让游戏高手为用户提供更好的产品表现,尤其是在超频方面提供更加的成绩其引入了6+1相设计,核心供电相数翻倍。

        说了这么多,供电模组到底在产品工作中起到什么样的作用?供电相数多为什么好,还是让我们简单了解一下:

        简单的说供电模组是为芯片提供稳定、纯净电流而生,例如GPU核心需要核心供电模组、显存需要显存供电模组。而考验供电模组的效能,主要是在芯片满载运行或超负荷运行时,供电模组能否稳定运行,同时输出纯净的电流。这样就又来了一个问题何谓纯净电流?


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        在电流传输过程中收到诸多因素会产品尖峰或者高频杂波,而它们带来的最大危害就是容易击穿晶体管,而现在一颗动则十几甚至几十亿晶体管的GPU中,如果供电不加滤波击穿晶体管是轻而易举的事情,GPU寿命会大幅降低。

         既然供电模组有着保护芯片的重要使命,那么我们就多设计供电相数不就得了?

        此言差矣,以GPU为例高端GF100核心需要公版标配6相供电,而GF104核心公版需要3相供电,因为供电无止境的增加只会徒增成本,而要为其买单的确是我们终端消费者。但是在公版设计基础上合理的增加供电相数会有两大功效:①供电电流每相模组负载降低,滤波效果增加,为超频等极限环境稳定运行奠定基础;②在常温环境下供电模组的每个组成部分都会有内阻存在,较多的供电相数可以降低每相模组的电流,从而降低所有供电模组产生的热量。

       小结:而盈通工程师在经过反复测试后得出,GeForce GTX 460产品的供电相数黄金比例为6+1相设计,在提供最佳供电表现的同时提供最经济的成本。

超低内阻八爪Mosfet 只为高端而存在

        通过上面的介绍想必各位看官对显卡供电有了进一步的了解,不过供电模组的效能除了合理的相数单配外,供电模组用料也是关键的问题,例如我们将要介绍的Mosfet。

        Mosfet在整个供电模组中起到的是稳压作用,同时也是供电模组中开关电路的重要组成部分。由于Mosfet在工作状态下,尤其是满载甚至超频过程中会承担几十甚至瞬间接近百安培的电流,所以Mosfet的品质和数量在供电模组中尤为重要。

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UBIQ QM3016M6 Mosfet产品

         盈通工程师为核心6相、显存1相以及其他滤波电路都标配了俗称八爪鱼的Mosfet,这种Mosfet的好处是超低内阻。相对早期的TO封装、D-PAK封装的Mosfet而言,这种八爪鱼式Mosfet具有超低内阻、高抗电流、长寿命的特性。

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        产品中6+1相主要供电均标配3个来自UBIQ力祥半导体生产的QM3016M6 Mosfet,该产品内阻仅为4mΩ,相比普通的D-PAK封装(常见的3脚Mosfet)Mosfet会有成倍降低。上桥一颗、下桥两颗在测试中即可满足超频是的需求,每相电流最大通过能力达到了设计要求的40A。当然值得一提的是,在GeForce GTX 460公版产品中也使用了类似的八爪鱼Mosfet方案,看来在中高阶产品中这种Mosfet已经成为主流必备电气件。

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电容界奢侈品 Proadlizer去耦电容

电容界的奢侈品 Proadlizer去耦电容

        不知道什么时候开始,大家都对显卡供电模组中的电容用料越来越关心,而且其也成为衡量一款显卡用料好坏的重要标准之一。从当年的固态电容取代电解电容,到现在越来越多的钽电容加入,再到原来只出现在服务器、军工级设备才会引进的Proadlizer去耦电容都被民用级显卡征用。

        也许固态电容取代电解电容最容易想出的理由就是防爆浆,而钽电容的引入则更是体现产品用料豪华的表现。但现如今素有电容界奢侈品的Proadlizer电容也被纳入到其中,也许引入的更多有YY的成分,但是其还是有立竿见影的效果。


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使用两颗NCC 2R0 102 Proadlizer去耦电容

        在盈通GTX460游戏高手中,一共使用了两颗Proadlizer去耦电容,它们是由NCC(NIPPON CHEMI-CON)生产。这种电容具备超低ESR(等效电阻)和超低阻抗, 在供电滤波效果上或去耦表现上突出。

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创新的“门神站位”电容位设计

        盈通GTX460游戏高手总共采用2颗Proadlizer去耦电容,它位于PCB背面GPU位两侧。这样的设计有别于其他品牌使用Proadlizer去耦电容位设计,同时有趣的是被盈通内部称为“门神站位”。

        我们知道常见中高阶显卡的供电滤波设计都会位于PCB最右侧,同时Proadlizer去耦电容也会设计在系统供电滤波模组内。虽然整体滤波效果已经非常不错,但是供电线路还需经过内存颗粒,供电电流纯净度被微弱影响。在核心6相供电滤波同时,处于整张显卡滤波电路里的Proadlizer去耦电容同时滤波,起到双剑合璧的功效。

        总的来说这样的设计就是围绕经过滤波后的电流距离GPU 越短,受到周边电路干扰就越小理念而完成。

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规格查询

        这两颗Poadlizer去耦电容的规格为2R0 102,尺寸规格为F25。根据上图中的规格对照表了解到,2R0表示2V电压,102表示1000uF。值得一提的是,这款电容的优势是高频能力和超低ESR,,其ESR值仅为2mΩ。

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        想要知道一颗Proadlizer去耦电容的实力吗?我们举个简单的例子,一颗WR系列的Praodlizer去耦电容具备1000uF容量,其容量值相当于4颗220uF聚合物电容加上35颗10uF陶瓷电容的总性能。而且值得一提的是其仅占用16.7mm*12mm面积,而传统的39颗电容面积将会占用过大PCB,导致工程师布线困难。

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没有使用去耦电容 核心纹波电压达到308mV

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使用去耦电容 核心纹波电压只有不到200mV

        俗话说一分钱一分货,那么这个电容界的奢侈品价格是多少呢?公布答案,NCC 2R0 102 Proadlizer去耦电容单颗零售价2.5美元,也就以为着在这个板卡薄利的年代,无形将会想必原来增加数倍电气件成本。不过为了让盈通GTX460游戏高手获得更好的性能表现,还是义无反顾的使用了它。

        当然使用Proadlizer去耦电容的效果还是非常喜人的,根据实际测试可以看到。使用传统电容核心纹波电压高达308mV,而在使用Proadlizer去耦电容后仅为200mV,这为显卡稳定运行打下坚持基础。

        ● 本文小结

        盈通游戏高手在供电设计、用料上的豪华设计想必已经征服了很多读者,而且本文仅针对盈通GTX460游戏高手的供电用料做了浅析,是否觉得意犹未尽呢?哈哈,大家请放心有关盈通GTX460游戏高手的后续报道会陆续登场。

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       第一期有奖问答环节:回答下面问题同时在本文回复区中留言,如果你的答案正确并为前三名,将会获得由盈通提供的迪斯尼手表一块,同时每50楼送精美盈通背包或盈通闹钟一个,顶楼就有奖。本期问题如下:

        采用了6+1相供电的盈通GTX460游戏高手,满载的时候每相的电流会比公版的低多少安?


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