从制造到创造！研发大师谈如何选主板

●聚焦：你被“供电”弄昏了头！

    相数越高能稳定提供的电流也越高。

    主板的一相输出，即为一套供电系统，包括四个部件组成，电容、MOS管、扼流线圈和PWM里的部分引脚。这样的供电系统，我们通常把他称为，SWITCH（开关）电路供电方式，也可以称为单项交换式降压电路。一相供电，在很老的主板上出现过，例如微星BX Master主板电源部分。

 

    若不考虑成本，当从输出波形的角度来说，项数越多，电压波动幅度越小，越接近恒定值；而且每项回路所分担的电流也较少，可以有效降低元件的发热，增强供电模块自身的稳定性以及CPU的稳定性。

 

 标准式的三相供电模块，直立的电感为一级电感

    所以说只要克服多项供电设计方面的难度，采用封闭式电感以及固体电容等方案以降低相互之间的干扰，那么在不考虑成本的情况下，例如八相供电这样的设计，优势是不言而喻的。

    相数多的困难在哪里呢？ 首先在成本上，相数越多当然成本越大，另外对设计又有了更高的要求。其次，而对于一般说来，元器件越多越不利散热，出现故障的概率越大，相互之间的干扰也较高。

◎到底几相供电才合适？

     N相电路的并联，可以为CPU提供N倍的电流。那么到底这个N等于几才够用？

    我们以目前最受欢迎的E6300处理器为例，它的待机功耗为65W，CPU满载时为76W，3D游戏满载时为100～110W，默认电压1.30V，那么根据公式P=UI可计算出，理论上，CPU待机时要求主板提供48A的持续稳定电流保证工作，而满负载的时候则需要85A的电流，按照一相供电能够提供25A计算，那么2相供电是非常危险的，3相供电基本满足需求。

◎电能与热能的转换

     上面的公式，只是理论上的。

     实际上，供电中还有期间的电流波动以及功率损耗，开关元件性能，导体的电阻，都是影响要素。实际应用中存在供电部分的效率问题，电能不会100%转换，一般情况下消耗的电能都转化为热量散发出来，所以对最终供电输出要求还更高一些。任何稳压电源总是电器中最热的部分。

     要注意的是，温度越高代表其效率越低。这样一来，如果电路的转换效率不是很高，那么采用两相供电的电路就可能无法满足CPU的需要，所以又出现了三相甚至更多相供电电路。注意，我们提到的多相并联，其实内部不是同步工作的，工程师在努力控制波形然后产生进行相位偏移动作，让两组电路交互动作，好处是，各相累加后总交换频率也可以提高。

    在P965这样的主板上，提供3相供电以上是最基本的条件。捷波HA01主板提供的5相供电，提供125A的电流，无论是日常应用还是超频，足以应付。

    多相式VRM具有以下的优点：

1、因为输出电流分配至各相位，所以每对HS/LS MOSFET所承载的电流会比较小。

 

2、因为MOSFET电流降低，导通时散发的热量变少，且散布到各相区域，所以热密度较小，散热问题比较简单。

 

3、流过每相电感的电流变少，所以可选择饱和电流以及有效电流较低的产品，降低成本。

 

4、总涟波电流因为相数增加的关系，每个相位的涟波电流较低，输出电容的数目得以减少。

 

5、因为总输出频率 = 单一相位交换频率 * 相位数，较高的输出频率使得瞬时响应也获得了改善。

 

6、因为各相电流减小，每相MOSFET数目减少，可简化MOSFET驱动器驱动能力的问题。

 

◎疑点：12相供电，也可能仅有6相

    一般情况下，大家看到8个电感就说8相供电，其实还有一种则为采用一颗4相控制器，采用A/B切换式运作，以四个一组方式来交替运转。就八相供电而言，使用多相控制器(如IR X-PHASE架构)直接控制，或是使用两个四相控制器连结，采一主一副方式来达成，是比较常见的架构。也有可能采用4组3相供电或者是2组6相的供电方式，切换的方式组成，但这样很可能让用户认为这是12相供电电路。

    实际上，大家可以通过查看主板上有几颗PWM芯片，然后减掉显卡的一相以及内存的2相，就可以推断出，主板真实上有几相供电。