显卡供电问题(有谁知道:3090ti显卡是多少供电)
相信目前有很多小伙伴对于显卡供电问题都是颇为感兴趣的,那么今天小黑也是在网络上收集了一些关于3090ti显卡是多少供电相关的信息分享给大家,希望大家会喜欢。显卡...
显卡供电问题
相信目前有很多小伙伴对于显卡供电问题都是颇为感兴趣的,那么今天小黑也是在网络上收集了一些关于3090ti显卡是多少供电相关的信息分享给大家,希望大家会喜欢。
显卡最重要的部位是什么?可能大部分人觉得是GPU,毕竟显卡起到显示功能的元件就是GPU,但在我看来,显卡的供电部分和GPU有着同等的重要性,如果说GPU是显卡的“大脑”,那么供电部分就是显卡的“心脏”。没有“心脏”作为基础,“大脑”再强大也是无法工作的,所以说显卡的供电部分也是不容忽视的。此外,供电的设计也会影响到显卡的性能,强大的GPU需要强大的供电系统去支撑,这也是同芯片顶级显卡和普通显卡的主要区别之一。
显卡GPU运行所需要的说白了就是合适的电压和电流,而显卡的供电系统的主要作用就是通过调压、稳压以及滤波等工作,让GPU获得稳定、纯净及大小适中的电压和电流。那么供电部分都是哪些元件起到完成相关工作的作用呢?我们今天就来聊聊显卡供电部分的元器件,让大家对显卡的供电有个全面的了解。
首先我们需要对供电系统有个全局性的了解:显卡上应用的供电系统分为三种,分别是三端稳压电路、场效应管稳压电路及开关电路,这三种电路的工作模式都是采取降压工作模式,即输出电压总是低于输入电压。三端稳压电路历史悠久,是一种比较简单的显卡供电系统。该电路仅需要一个集成稳压器即可工作,但可提供的电流很小,不适合用在大负载设备上,像GPU这种对电流电压要求较高的元件无法被其所带动,因此在现在的显卡上主要用途是对DAC电路或者接口进行供电。
场效应管稳压电路
场效应管稳压电路也是一种很早便出现在显卡上的供电系统,这种供电系统主要由信号驱动芯片以及MosFET组成。该电路系统有着反应速度快、输出纹波小、工作噪声低等优点,并且成本较低,但场效应管稳压电路的转换效率较低而且发热量巨大,不利于产品的功耗和温度控制,因此其多用在显存的供电电路上,而且主要是低端显卡产品所采用,随着科技的进步,这种供电系统已经淡出大家视野了。
三端稳压供电芯片
三端稳压电路同样历史悠久,也是一种比较简单的显卡供电系统。该电路仅需要一个集成稳压器即可工作,但可提供的电流很小,不适合用在大负载设备上,像GPU这种对电流电压要求较高的元件无法被其所带动,因此在现在的显卡上主要用途是对DAC电路或者接口进行供电。
开关电路系统
最后说说开关电路系统,这也是目前应用最广泛的显卡供电系统。对于GPU来说,前两种供电系统显然满足不了它的高负载需求,所以显卡制造商们采用的是更为先进的开关电路。开关电路是控制开关管开通和关断的时间和比率,维持稳定输出电压的一种供电系统,主要由电容、电感线圈、MosFET场效应管以及PWM脉冲宽度调制IC组成。该电路系统发热量低,转换效率高,而且稳压范围大、稳压效果好,因此成为显卡的主要供电方式。接下来我们就为大家讲解开关电路系统内元器件的作用和识别方法,让大家可以做到简单的显卡PCB分析。
开关电路的工作原理
显卡开关电路工作原理图如下所示,首先PCI-E接口和辅助供电接口提供了12V的电压输入,为了保证电流的稳定性,首先需要经过一个较大的电容进行滤波,经过滤波后进入由PWM芯片控制的电路。由于12V是不可能直接输入到核心的(GPU的工作电压为1.2V上下),此时必须进行必要的降压,而PWM所控制的MOSFET管进行相应的调节,通过打开上桥关闭下桥,然后关闭上桥打开下桥这样不停地操作,可以产生特定频率的波形电压,而波形电压的频率会影响到其电压值,通过PWM控制好所需要的电压,即可生成需要的输出电压值。
开关电路工作原理图(图片来自互联网)
虽然得到了合适的电压,但这样子出来的电流是一波一波断开的,这个时候就需要使用到电感的储能作用,通过大容量电感的充电放电作用,生成倾向于直线型的电压,最后流经小容量电容组成的输出滤波电容,即可输出理想的GPU电压。PWM的作用就是控制每相供电的电压微调节,以求精确的达到控制的理想电压值;电容的作用是稳定供电电压,滤除电流中的杂波,让电流更为纯净;电感线圈则是通过储能和释能,来起到稳定电流的作用。
GTX 1050和GTX 1070非公版产品供电系统对比
虽然从电路工作原理上来讲,开关电路做的越简单越好,因为从概率上计算,每个元件都有一个“失效率”的问题,用的元件越多,组成系统的总失效率就越大,所以供电电路越简单,越能减少出问题的概率。但是显卡越高端功耗越高,如果做成单相电路需要采用适应大功率大电流的元器件,发热量会很恐怖,而且花费的成本也不是小数目,所以几乎所有的显卡都采用多相供电设计。
主板的供电系统同显卡大同小异
多相供电的好处很多,第一,可以提供更大的电流;第二,可以降低供电电路的温度,因为电流多了一路分流,每个器件的发热量自然减少了。多相供电电路可以非常精确地平衡各相供电电路输出的电流,以维持各功率组件的热平衡;第三,利用多相供电获得的核心电压信号也比单相的来得稳定。多相供电的缺点是在成本上要高一些,而且对布线设计、散热的要求也更高,因此越高端的产品所用的供电相数越多。介绍了开关电路的构成和工作原理,我们接下来聊聊构成开关电流的元器件。
电容和电感的作用
供电系统元器件中必须要提的自然是电容和电感,这也是衡量显卡用料是否扎实最明显的判别标准。电容全称电容器,是一种储存电荷的元器件,广泛应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换以及稳压等方面,而显卡中的电容起到的主要作用是滤波和稳压。