【硬核科普】第18期:简单聊聊主板供电相数怎么看

2020-07-09 18:11:51 72点赞 328收藏 30评论

【0】前言

我们在了解、选购或者介绍一款主板时,往往离不开对主板CPU供电设计的描述与探讨。CPU供电设计更豪华,对CPU本身的性能发挥就越有利。

具备基本的供电相数甄别能力可以从一定程度上帮助我们选择合适的搭配主板,但始终还是需要和自己的预算及实际需求相挂钩。

★ 不同厂商、不同型号板子之间供电相数虽然有差别,但是每一相具体使用的搭配元件也完全不同,每一相实际的供电能力更是没法直接比较。说白了,死磕“相数”其实意义真的不大。

【1】供电的构成

以极具传统供电设计代表性的戴尔B460主板为例:

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主板上CPU供电(包括内存供电呀、其他区域的各种芯片供电)一般都离不开以下四个部分:

① PWM控制器(整个电路控制芯片)

② MOS桥及驱动器

③ 供电电感

④ 滤波电容(输入输出)

根据这几个组成成分,我们将各区域对应的元件用不同颜色进行标注:

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▲ 完整的CPU供电设计一般都需要包含上述几个部分,PWM芯片起到总的控制作用,每一相完整的供电都是由1~2个电感(2个电感一般是并联或倍相的情形)+1~4个MOS(1个的话一般是高级的Dr.MOS/2~4个就是常规的上桥+下桥)+数个滤波电容(早年为电解电容,现在流行固态电容,高端主板用钽电容)。

★ 不同厂商设计的不同主板的每一相供电MOS数量往往都有差别,所以此厂商主板每一相供电能力和彼厂商主板每一相供电能力往往不同,单纯从相数比较谁强谁弱是不对的。

【2】供电的相数及分配方式

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▲ 仍旧是戴尔B460主板,它的最上方一相供电为1个电感(绿色)+4个MOS(橙色),左边4相每一相分别为1个电感(绿色)+3个MOS(橙色),最底下两下小小的,设计更为简单,说明它们所承载的功能都不一样。

▲ 之前有一种言论是,判断主板供电有几相,那你就去数数有几个电感(绿色),一数,有5个(不含最下面的2相)或7个(含最下面2相),所以戴尔的B460主板(这是戴尔最低端的款式)有5相(7相)供电,恭喜你,答对了!

◆ 注:最下方2相供电为VCCIO和VCCSA,有些零售厂商会把它们算进总供电数,有些厂商又不算,我们电脑吧评测室的习惯是“不算”。

★ 你之所以可以通过简单地数电感就能正确判断CPU供电相数,完全是因为品牌机厂商很老实,供电设计按部就班!但是零售厂商不一样,它们把戏很多,变着花样愚弄消费者。

★ 当前英特尔主板CPU供电分配方式(四部分):

① VCC(CPU核心供电)

② VCCGT(GPU核显供电/非必须)

③ VCCIO(I/O供电)

④ VCCSA(外围供电)

一般情况下CPU耗电量最大的部分肯定是CPU核心以及核芯显卡,所以戴尔这块主板里,最主要的左侧4相供电就是给CPU核心(VCC)所设计的,而顶部那一项则是为VCCGT核芯显卡所设计,底部两项小小的分别是VCCIO和VCCSA。

至此,戴尔这块主板的CPU供电就基本分析出来了,是5相(7相),够成为4+1+(2),详细标注为4*CPU核心+1*GPU核心+(2)。

那具体的供电能力是多少瓦呢?

这个是没办法从表面“看”出来的,只能通过实际测试才能知晓,而且长时间高负载会导致供电MOS、电感高温,供电能力还会显著下降,所以这就是为什么越来越多的主板都有MOS(电感)散热片(戴尔这个主板都有预留的散热片安装孔)。

一般认为这种最常规传统的供电每一相的供电能力在30W上下(仅供参考)。

【3】主流案例(直出式供电)

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▲ 常见的技嘉丐板(B460),它的供电就是2(核芯显卡/每相2个MOS)+4(CPU核心/每相3个MOS)共6相。那VCCSA和VCCIO呢?技嘉的VCCSA和VCCIO设计得很不明显,在CPU下方,而且技嘉不会将VCCSA/VCCIO计入总供电数。

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▲ 常见的微星丐板(B460),它的供电就是1(核芯显卡/每相3个MOS)+4(CPU核心/每相4个MOS)共5相,理论上微星这板子会比技嘉那板子供电稍强。VCCSA和VCCIO设计在CPU下方,都很明确。

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华硕板子具有迷惑性,它的供电是2+6+(1)?不对!华硕喜欢将VCCIO(或VCCSA)和CPU核心部分的供电放到一起,那难道是2+5+(2)?对于B460M-K这种每相都是2个MOS的板子有点不好区分,那你换个高阶一点的板子就清楚了。

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▲ 华硕高阶一点的版型最直观的就是PRO B460M-C(因为它没有MOS散热片阻挡),可以看到CPU核心部分供电每一项都升级成了3MOS,这样一来,华硕主流B460/H410主板的供电就很明确了,就是1(核芯显卡/每相2个MOS)+6(CPU核心/每相2~3个MOS)共7相,VCCSA和VCCIO分别位于CPU核心供电下方和CPU插槽下方。

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▲ 华硕的整机主板以及第一代B360(不含中期加强款)的供电都缩得可怕,比如上图整机专用的B460M-N/B460M-PIXIU/BASALT,供电就是1(核芯显卡/每相2个MOS)+3(CPU核心/每相3个MOS)共4相,是不是很Amazing?VCCSA和VCCIO分别位于CPU核心供电下方和CPU插槽下方。

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华擎常规主板供电设计和华硕挺相似,供电就是1(核芯显卡/每相3个MOS)+6(CPU核心/每相2个MOS)共7相,VCCSA和VCCIO分别位于CPU核心供电下方和CPU插槽下方。

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▲ 没有人规定主板就必须设置核显输出接口和核显供电,联想上一代刃7000的B360主板,这个板子压根没有设置显示输出接口(用独显),所以CPU供电这里自然也就没有设置任何核芯显卡供电。它的供电设计就是0(核芯显卡)+6(CPU核心/每相4个MOS)共6相,VCCSA和VCCIO分别位于CPU核心供电下方和CPU插槽下方。6相/4MOS纯CPU核心供电,这个设计已经超越了95%的市售B360/B365主板,缺点是没有MOS散热片。

【4】并联供电案例

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▲ 微星B460M MORTAR迫击炮,早期存在误导性的宣传,将供电称为12+1+1相供电,就是因为你只会数电感!

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▲ 这块板子很明显用了并联式的供电(简单理解为在原有1相的基础上再多加一个电感),供电就是1(核芯显卡/每相1电感+3个MOS)+6(CPU核心/每相2个电感+4个MOS)共7相,VCCSA和VCCIO分别位于CPU核心供电下方和CPU插槽下方。在错误宣传后,微星耍了个小聪明,改口称之为14路供电,其实说白了就是还是6+1+(2)相。

★ 并联的优势是通过最直观地增加电感,来增强供电电流,同时降低整体电感的供电温度。在电路设计上,并联没有倍相这么复杂,设计起来相对简单,但关键的MOS管温度还是该多高有多高。

★ 并联既可以出现在中低阶加强供电的主板,也可以出现在追求超频的旗舰级主板上,不能说用并联就是节约成本的表现!

【5】倍相供电案例

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▲ 由于倍相整个设计门槛就要稍微高一些,所以倍相基本只出现在中高阶主板。而且因为倍相是实实在在就有那么多相数(倍相器实现相数翻倍),所以在宣传中可以说“14+1+(2)相”等,我们喜欢将其标注为7*2+1+(2)。比如上图中,技嘉的Z490AORUS MASTER,供电就是1(核芯显卡/每相1电感+1个Dr.MOS)+7(CPU核心/每相1个电感+1个Dr.MOS)*2翻倍,共14+1相,VCCSA和VCCIO均位于CPU插槽下方。

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▲ 倍相的主板可以在主板背面找到“倍相芯片(倍相器)”,不过我们发现,很多并联的主板现在喜欢把MOS驱动器故意移到背面,伪装成倍相芯片,所以你懂的。

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★ 倍相一般只出现在中高端主板中,而且倍相现在几乎清一色都用单颗的Dr.MOS。

【6】高级直出供电案例

★ 其实“【3】主流案例(直出)”里面这些也全部都是“直出供电”,只要没有用倍相或并联供电,剩下的基本都属于直出供电。直出供电就是你看到几个有效电感,就是几相供电,这边只是给出相对高级的直出供电案例。

★ 因为大部分PWM控制芯片一般只能控制6+1或6+2或7+1相等供电形式,所以这就是为什么高阶主板基本都喜欢用倍相器倍相,高于6+1或6+2相的纯直出主板很罕见。

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▲ 妖板厂这次的Z490极限玩家4/钢铁传奇的10(12)相供电全部都是直出式设计,而非并联或倍相。供电就是2(核芯显卡/每相1电感+1个Dr.MOS)+8(CPU核心/每相1电感+1个Dr.MOS)共10相,VCCSA和VCCIO均位于CPU核心供电下方,为常规的1电感+2个MOS(一上一下)设计。由于妖板厂宣传不到位,导致现在很多玩家仍把它当做“倍相”设计主板看待,其实人家是正儿八经的纯直出式设计。

【6】AMD主板

AMD主板道理完全相同,一般也分为四个部分:

① VDD(核心供电)

② GT(核显供电(针对APU))

③ VDDNB(IO供电)

④ SOC(外围供电)

对于AMD主板而言,一般只需要关注①和②即可。供电也分直出、并联和倍相,判断方式参考以上案例,一般不需要关注③和④。

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▲ 华硕B450M-A,供电就是2(核芯显卡/每相4个MOS)+4(CPU核心/每相3个MOS)共6相,其他七七八八不用管。主流B450基本上都是这种搭配形式,不同板子之间就MOS数量有一定的差别。

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▲ 同样的,没有人规定主板就必须设置核显输出接口和核显供电,刃7000P的B450主板供电就是0(核芯显卡)+6(CPU核心/每相4个MOS)共6相。强于95%以上的市售B450主板,而且这板子还设置了几颗钽电容。

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