PWM芯片的作用
最后我们要介绍的是PWM芯片,PWM芯片全称脉冲宽度调制芯片,该芯片根据相应载荷的变化来调制MOSFET管栅极的偏置,来实现MOSFET管导通时间的改变,通过改变脉冲调制的周期来控制其输出频率,从而实现开关稳压电源输出的改变。PWM芯片的选择与供电电路的相数息息相关,产品拥有多少相供电,PWM芯片就必须拥有对应数量的控制能力。
台湾力智uP9511P 8相PWM芯片
PWM芯片直接连接MOSFET,在特定的电压下可以让电流通过或断开,因此有点像电路的开关,这也是开关电路名字的由来。PWM就是控制MOSFET来决定要不要让电流通过,当MOSFET上桥开下桥关的时候,电流就可以通过,当MOSFET上桥关下桥开的时候,电流就过不去。一般来说一排MOSFET都由一颗PWM芯片控制,但PWM芯片可控的相数与显卡的供电相数并不一定是一一对应的。
举例来说,上图是一颗比较高端的8相PWM芯片,我们熟悉的GTX 1080 Founders Edition便采用的这枚芯片,GTX 1080的供电相数为6相;但uP9511P完全可以控制显卡上的16相供电,堆料王索泰就用其控制了GTX 1080 PGF上的16相供电,可见该芯片的素质是非常过硬的。
前文说到了多相供电的好处,我们现在以旗舰级显卡为例详细解释一下。就说说刚发布的GTX 1080 Ti Founders Edition,该卡的TDP为250W,按GPU功耗占整卡7成左右算,GP102-350核心的功耗为175W,以运行电压1.2V算,电流量是146A,如果采用单相供电,能承受这么大电流的电感的体积非常巨大,并且发热量也是非常惊人,这对于小小的显卡PCB来说显然是不合理的。
而如果采用多相供电设计,在PWM芯片分流后,每相供电仅分配到较小的电流,不仅电感体积合理,发热量也可以得到控制,整体输出也会更平稳,因此显卡需要多相供电,TDP越高的GPU对供电相数的需求越多。此外,供电相数越多也就意味着显卡可以承受更高的负载,换个说法就是显卡可以冲击更高的频率,这也是为什么各家的旗舰级非公版显卡都有着夸张的供电相数设计,并且有着远超公版的频率的原因。
相信通过上面的介绍,大家一定大致了解了显卡供电系统的构成和原理了,感兴趣的朋友可以拆开自己的显卡,看看自己的显卡PCB是怎么设计的。我们今天的小菜硬件杂谈就到这里,欢迎大家持续关注本栏目,我会不定期为大家带来硬件的相关趣闻和知识,我们下期见!
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