最后的莫希干人!全球最大显卡诞生记
● 双核心高功率,供电是个难题:
拿掉蓝宝石X1950Pro Dual显卡的散热器,首先映入眼帘的是2颗巨大的RV570核心芯片和一颗PCI-E桥接芯片,还有16颗显存芯片密布其上。如此多数量的大面积芯片在一片尺寸有限的PCB上布置(不能超过9英寸否则很多机箱无法放置),只能要求电源等其它元件尽可能的小。
此时问题开始出现:小型电源元件如何满足两颗RV570以及桥接芯片、16颗显存的巨大功率要求,单是RV570一颗芯片峰值电流就超过50A,而输出超过50A的传统电源元件包括MOS管的体积都相当庞大。为了解决这个异常矛盾的问题,蓝宝的研发人员花费了大量的时间来优化电源设计决方案,经过多种排列组合最后选定VOLTERRA公司三种电源芯片(整合MOS管)搭配PULSE公司的两组高磁蔽电感来解决。
为两颗GPU供电的是1颗VOLTERRA VT1165M(PCB背面)和4颗VT1165S构成的四项回路外加两组PULSE公司的双胞胎电感。VT1165S采用CSP封装,电气特性异常优良,面积非常的小,散热很好,如此微小的体积还包含了可通过25A电流的MOS。VT1165S的标称输出电流是25A,笔者测试可以达到30A以上的持续恒稳电流输出,除了成本高以外真的是完美无缺。4颗VT1165S并联共可以输出100A电流,足以满足两颗RV570的需求。
由于VT1165芯片的开关频率高于1MHz,而且工作温度很高,ESR(电容的等效串联阻抗)要求特别低,所以只能使用多颗MLCC(陶瓷电容)给电源滤波,蓝宝的方案是大约30颗左右村田制作所X7R等级10UF 0603 MLCC(一般所谓高档显卡上的铝、钽聚合物固态电容工作在超过300KHz的开关频率上,性能将急剧恶化,因此无法给此电源滤波)。另外值得一提的是卡上采用了两组PULSE公司特别为VT1165设计的PA1312电感,每组PA1312电感其实是两颗40A电感并联而成,相当于每组输出80A的超大电流,而体积却很精简,和VT1165一起堪称绝配。
由于每个RV570芯片各有8颗显存搭配,因此蓝宝工程师选用的电源是两颗CSP封装的VT233为之供电,VT233的面积比小拇指指甲盖还小,却包含了电源和MOS,可输出18A电流(8颗显存一般峰值电流合计是12A),应付显存超频所需的大电流绰绰有余。
这套豪华的供电模块优势很明显:电源芯片的体积小、输出电流大、集成度非常高,在显卡右上角仅占用了很小的PCB面积。由此看来双核心显卡的供电问题是解决了,可新的问题出现了……