VRM. Что такое, зачем? Фазы и цепи питания. — PC-01

Содержание

Зачем нужен VRM?

В современном мире GPU и CPU кристаллы потребляют довольно много энергии, при этом они требуют питание с довольно низким напряжением, что создаёт очень серьезную проблему, связанную с большой силой тока которую передать от блока питания без потерь довольно сложно. Передача больших токов — это вообще значительная проблема и в любых электросетях.

Допустим на электростанциях специально выводят линии высокого напряжения, чтобы передавать большие мощности малыми токами. И уже только вблизи потребителя устанавливаются трансформаторные подстанции понижающие напряжение до бытовых 230 Вольт на фазу, если говорить про российские стандарты.

Именно для того чтобы так это всё работало и не приходилось вести толщенные медные кабели от электростанций и существуют все эти преобразования. По этой же причине мы используем переменный ток. Законы природы подарили нам прекрасное свойство электромагнитных излучений, при котором наведённые ЭДС сильно зависят от того чем они наводятся и на что они наводятся. Поэтому достаточно просто подобрать катушки с нужным числом витков и почти без потери мощности можно трансформировать питание изменяя как нам удобно ток и напряжение. Собственно эти устройства для преобразования переменного тока называются трансформаторами. А нужно нам преобразования чтобы получить нужное питание.

Простейший трансформатор

И тут встаёт вопрос в том, что чипам графики и процессора нужно довольно низкое напряжение — менее полутора вольт. И это создает проблемы. Допустим, видеокарта может потреблять 350 и даже более Ватт. Учитывая, что напряжение питания на чип составляет порядка 1,35 Вольт, то получается, что ток в подводящих кабелях должен быть около 260 Ампер. И для передачи такого тока с малыми потерями на 1 метр от блока питания до видеокарты вам нужно будет хотя бы провод сечением в 120-150 квадратных мм. Это должен быть кабель толщина которого примерно как у большого пальца на руке, плюс изоляция и выходит штуковина в почти два сантиметра диаметром. И это всё из меди. Даже отбрасывая вопросы того какими должны быть клеммы для того чтобы они не плавились встают вопросы гибкости такого кабеля, а также токоподводящие кабели будут в несколько раз дороже тех блоков питания, что сейчас продаются.

В общем проблема точно такая же как и с электростанциями. Поэтому требуются компромиссы при которых часть задач по преобразованию отводится в блок питания, а часть остаётся за материнской платой (более того часть отводится сейчас самим процессорам, которые одно входное напряжение трансформируют в несколько более низких уже внутри себя).

Если нам надо использовать VRM, почему весь блок питания нельзя разместить на материнской плате?

Если представить что все вопросы по трансформации брали бы на себя материнские платы, то это бы вызвало ряд проблем. Во первых питание у нас идёт 230 Вольт переменного напряжения. То есть прямо на материнской плате пришлось бы разводить и часть включающую в себя переменное напряжение. А это тоже проблема, и проблема в наводках. Корпуса блоков питания металлические по двум причинам. Первая — это вопрос пожарной безопасности, то есть в случае возникновения открытого горения внутри блока питания — огню через какое-то время будет нечего жечь, корпус при этом не пропустит огонь наружу и горение прекратится. А вторая причина — корпус блока питания металлический и заземлён и он экранирует наводки от переменного напряжения. То есть если бы у нас преобразование происходило на материнской плате, то и в динамиках у нас постоянно бы фонили 50 Герц от розетки и было бы намного больше ошибок записи и чтения данных, особенно на устройствах которые либо записывают и читают изначально по аналоговому (например жёские диски), либо имеют много градаций логических уровней, или требуют точных зарядок и разрядок каких-то элементов, то есть это SSD диски, оперативная память и тому подобное. Всё это бы было плохо электромагнитно совместимо с той частью материнской платы которая бы получала переменное напряжение. Вторая проблема — напряжение 230 Вольт достаточно большое, чтобы пробивать через живые ткани человека, поражая электрическим током пользователя который будет недостаточно аккуратен. А это, помимо прочего, и законодательные проблемы. То есть нельзя будет сертифицировать для розничной продажи отдельные комплектующие, можно было бы в таком случае продавать только полностью собранные компьютеры в корпусе без доступа к его содержимому пользователей. И это тоже проблема.

Поэтому такая штука как отдельный блок питания и существует. И она занимается тем чтобы получать из розетки переменное напряжение, а выдавать несколько наиболее потенциально востребованных выходных постоянных напряжений, но достаточно высоких, чтобы токи были не очень большими, и можно было использовать провода адекватных сечений, но при этом напряжение должно быть не настолько высокое,  чтобы пользователя могло ударить током, и чтобы в целом свести возможности случайных замыканий и пробоев к минимуму. И в настоящий момент такое напряжение — это напряжение 12 Вольт. Блок питания выдаёт и другие напряжения, но для самых требовательных компонентов по мощности используются именно 12 Вольтовые линии, так как обеспечивают наименьшие потери при передаче тока.

А всё остальное — то есть преобразование 12 Вольт в более низкое напряжение — это уже выполняется на материнской плате или на плате видеокарты в непосредственной физической близости к самим кристаллам.

Как преобразовать напряжение в более низкое?

И тут возникает главное НО. Дело в том, что переменный ток трансформировать с малыми потерями в мощности довольно просто. Надо намотать катушки с нужными пропорциями витков и поместить их в общий замкнутый магнитный контур и всё. С постоянным напряжением, выходящим из блока питания, трансформатор будет работать только как кипятильник, ничего преобразовывать он не будет.

И тут на помощь приходит импульсный понижающий преобразователь напряжения. Чаще всего мы все эту область называем как VRM.

А характеризуются VRM возможным преобразуемым током и создаваемыми пульсациями. Но эти цифры никто не указывает, а указывают как правило только число фаз питания или число цепей питания. А максимальный ток вообще производители не указывают, потому что иногда меняют элементы в VRM на получше, если первые версии показали проблемы и выходы из строя или на похуже, если производитель хочет сэкономить в ущерб запасу по передаваемой мощности. И чтобы понять что такое фазы, а что такое цепи или линии питания и в чём разница между цепями и фазами нужно для начала понять общий смысл работы импульсного преобразователя напряжения.

Представьте, что у вас есть питание в 12 Вольт, а вам надо 2 вольта.

Кто хорошо помнит школьный курс физики тот может вспомнить, что можно разбить нагрузками цепь так, что в нужных частях вы получите меньшее напряжение. В таком случае альтернативная ветвь либо должна выполнять какую-то другую полезную работу, либо просто рассеивать мощность в тепло.

Данных вид понижающих преобразователей существует и называется линейным регулятором напряжения и бывают случаи когда применяют именно такой метод, но у нас с вами значительная мощностная нагрузка и нам надо очень сильно снизить напряжение, то есть мы берём малую долю от исходных 12 Вольт. В случае использования линейного преобразователя напряжения КПД такого снижения был бы очень низким. Вдобавок у нас процессор и видеокарта потребляют всегда разное количество мощности, а значит и другая нагрузка должна постоянно меняться чтобы напряжение всегда создавалось правильное. То есть это не будут просто резисторы как на схеме, нужна управляемая нагрузка, которую, как правило, ещё и тоже нельзя перегревать, то есть создаётся много проблем.

Этот метод нам не подходит.

В нашем случае куда лучше подойдёт импульсный преобразователь, чтобы понять общий смысл его работы приведу пример. Допустим если у нас за секунду первую 1/6 времени будет 12 Вольт, а оставшихся ⅚ секунды 0 Вольт, то в среднем у нас будет 2 Вольта, которые нам и надо получить.

С точки зрения математики всё прекрасно, мы получили из 12 Вольт — 2 Вольта с КПД 100%, но с точки зрения техники у нас всё равно 12 Вольт вперемешку с отсутствием питания и работать это не будет. Благо есть методы позволяющие частично решить эту проблему. Существует такое электротехническое решение как LC фильтр применяемый в куче разных мест.

Данная конструкция не даёт происходить любым изменениям очень резко, то есть все переходные процессы становятся заторможенными во времени. В том числе размываются и наши включения/выключения.  

Красный — импульсы до сглаживания, синий — импульсы после сглаживания

И в итоге на выходе мы получаем некое подобие постоянного напряжения и некое подобие относительно высокого КПД. Естественно это не 100%, но куда выше, чем в линейном преобразователе.

Проблема только в том, что мы всё равно не получаем постоянное напряжение как в линейном преобразователе потому что есть пульсации напряжения.

И если супер критично отсутствие этих пульсаций то и применяется линейный преобразователь напряжения. Для процессора эти пульсации тоже критичны. Дело в том, что процессор работает на частотах выше, чем происходит пульсирующее включение питания, а значит в отдельные такты он будет менее стабильным, так как получает недостаточное напряжение для питания, то есть для стабильной работы придется завышать напряжение, так чтобы в моменты падений между импульсами было достаточно стабильности, то есть среднее напряжение должно быть излишним, что ухудшит энергоэффективность работы. Помимо этого — высокие пульсации — это ещё и наводки, то есть помехи при работе.

Но проблема эта не единственная. Есть вторая сложность, которая заключается в том, что процессор потребляет довольно много энергии.

Как работает VRM?

И тут уже стоит перейти к тому как же всё таки происходит генерация этих самых импульсов напряжения, чтобы понять почему высокие токи — это проблема.

В классическом исполнении мы для подачи импульсного питания ставим сборку из двух MOSFETов которые в данном случае чаще называют ключом (по русски мосфетами в данном случае называются МДП транзисторы с изолированным каналом N типа).

Суть таких транзисторов заключается в том, что он состоит из трёх областей кремния с разным лигированием, так что заряды просто так не могут преодолеть центральную часть, то есть центральная часть отталкивает от себя заряды подаваемые в крайние области. То есть по умолчанию он работает как диэлектрик не пропуская ток. Но если чуть-чуть помочь зарядам преодолеть малую область пространства центральной части, то заряд пройдёт. Собственно если подать напряжение на затвор, то есть к электроду у центральной части, то создаваемое электромагнитное поле поможет подровнять в центральной области потенциальную яму, которую не могут преодолеть заряды, и образуется в центральной области переход по которому между крайними частями начинает идти ток, а если с центрального электрода опять убрать заряд, то ток опять перестаёт идти через центральную часть.

И эти переключения режимов могут происходить часто и быстро.

Но сами по себе транзисторы не могут открываться и закрываться, затворами нужно управлять. Для того чтобы это происходило правильно нужен драйвер который и отвечает за управление базой.

Но проблема в том, что в задачи драйвера входит только управление затворами. Он не знает на сколько их надо открывать по времени. Нагрузка, то есть потребление процессором, постоянно меняется, и это проблема, потому что от увеличения нагрузки может происходить просадка напряжения и эти драйверы должны не бездумно включать и выключать течение тока, а делать это на необходимое время. И это необходимое время включения драйверу сообщает контроллер.

Контроллер в режиме реального времени отслеживает состояние питания и быстро корректирует требуемые изменения скважности импульсов, этим требованиям подчиняется драйвер который уже управляет затворами транзисторов.

Но вернёмся к двум ранее высказанным проблемам. Первая — это высокие токи, а вторая — это пульсации.

Начнём с высоких токов.

Дело в том, что геометрические размеры перехода для тока в транзисторах значительно ограничены, то есть у нас получается место с малым сечением проводника в транзисторе, а это значит что в этом месте есть сопротивление и как следствие нагрев. Обычно применяются мосфеты способные передать через себя от 20 до 60 Ампер. С ними есть ещё одна неприятная особенность, что их характеристики зависят от температуры. Кроме того в момент переходного процесса между работой как диэлектрик и проводник — транзистор также является далеко не идеальным проводником, то есть несмотря на то что мы их используем как ключи постоянно закрывая и открывая с высокой частотой — это не самый их любимый режим работы. И эти характеристики портятся от роста температур. То есть при приближении силы тока к заявленным пределам — происходит повышенный нагрев выше 80 градусов, который ещё ухудшает характеристики перехода, отчего нагрев происходит интенсивней, от чего ещё сильнее ухудшаются характеристики от чего нагрев становится ещё выше, от чего характеристики ещё ухудшаются и… вы поняли.

Решается вопрос с недостатком пропускной способности по току довольно просто. Ставится просто несколько цепей питания (не путать с фазами питания, об этом будет чуть позже).

Допустим надо обеспечить пропускание 300 Ампер через VRM, производитель, берёт, допустим, 50 Амперные транзисторные сборки, делит 300 А на 50 А и получает — 6. Именно столько цепей питания потребуется. А если взять 30 Амперные, то надо поставить 10 цепей питания (300/30=10). Ни то ни другое не является худшим или лучшим решением в плане передачи тока. Худшим решением является когда производитель железки заказывает разработку VRM, скажем на 100 Ампер, а маркетологи пишут, что на это можно поставить i9 9900ks и называют плату оверклокерской.

А вот со второй проблемой — пульсациями — всё сложнее.

Если просто так поставить много цепей питания — это не решит вопрос пульсаций ровным счётом никак.

Но и тут есть целых два варианта уменьшения пульсаций.

Первый — более очевидный. Если делать импульсы пропорционально чаще и при этом короче по длине, то будет гораздо короче промежуток времени на котором происходит сглаживание.

И этот метод отлично работает и применяется довольно широко, особенно в оверклокерских материнских платах. Проблема только в том, что режим переключения далеко не самый любимый для транзисторов. То есть при увеличении частоты увеличивается нагрев и падает КПД VRM. Но метод этот всё равно применяется очень активно. Допустим лет 5 назад оверклокерские платы давали возможность делать переключения в лучшем случае по 500 тыс раз в секунду, то есть 500 КГц. Сейчас уже вполне себе средние платы имеют частоту 500 КГц, есть множество видеокарт с частотой даже выше. А топовые оверклокерские материнские платы имеют частоту переключений в 1 МГц. Но это всегда был метод в тупую и вспомогательный. Он работает и очень хорош, но имеет минусы в ухудшении эффективности.

Есть методы и не в тупую. Не в тупую потому что не приносят ухудшений в КПД и в разы снижают пульсации.

В реальности, я напомню, у нас цепей питания не одна, а больше. И это важно не только для того чтобы увеличить максимальный преобразуемый ток.

В теории возможно одновременное управление этими цепями питания, то есть управление таким образом, что все импульсы включения будут совпадать во всех цепях.

Но если промежутки включения в каждой из цепей сместить, равномерно распределив по всему периоду времени, то пульсаций станет меньше, при этом мы не получаем никаких отрицательных эффектов, виртуально частично имитируя более высокую частоту. Цепи питания со смещением импульсов друг относительно друга называются уже не просто цепями питания, они называются фазами питания.

Каждый из драйверов управляется контроллером со смещением.

И тут начинается путаница. дело в том, что иногда число фаз и цепей равны друг другу, а иногда эти числа разные. То есть если все цепи питания разнесены друг относительно друга по фазам срабатывания импульсов, то число фаз и число цепей равно, и каждая цепь имеет уникальную фазу в работе. А если, допустим, есть 4 цепи питания, но две пары из них синфазны, то есть имеют совпадающие фазы, то в таком случае это будет 4 цепи питания, но при этом две фазы питания. С точки зрения первой проблемы — передачи большого тока это будут именно 4 цепи питания и они ничем не хуже, чем такие же цепи, но не синфазные, но с точки зрения уменьшения пульсаций, это будет две фазы.

Теперь разберёмся кто же отвечает за смещение фаз.

И тут не всё просто.

Напомню, что у нас есть контроллер, есть драйвер и пара транзисторов с фильтром.

Задача распределить открытие цепей питания по разным фазам ложится на плечи контроллера. Одна из характеристик контроллеров — это число выходных каналов для управления драйверами. Соответственно если таких каналов 8, то такой контроллер может управлять драйверами так чтобы те обеспечили 8 разных фаз питания. Если 6, то 6 и т.д.

И несколько лет назад — на этом бы рассказ и закончился. То есть контроллер управляет драйверами каждый со своим смещением по фазе, те управляют транзисторами со смещением по фазе и так это и работает. А если цепей питания больше, чем максимально может выдать фаз контроллер, значит часть цепей работает синфазно, то есть, допустим, цепей питания 8, а фаз питания — 4.

Но сейчас — это уже не так. Дело в том, что часть задач по разбитию на фазы взяли на себя драйвера. То есть драйвер может получить от контроллера сигнал со своим смещением по фазе и уже сам драйвер может обслуживать более 1-ой цепи питания, самостоятельно разделяя эти цепи на фазы.

В текущий момент драйвера уже умеют разбивать одну фазу на свои 4 подфазы, но в процессорных VRM используется сейчас либо фазы с чистым управлением от контроллера либо фазы полученные драйверами удвоителями, называемых даблерами, квадреры, то есть драйвера делящие одну фазу на 4 до материнских плат ещё не добрались, а вот в видеокартах они периодически встречаются.

Выводы

Теперь вы уже должны понимать разницу между цепями и фазами. Ну и то что количество цепей и максимальный ток на транзисторах описывает возможный передаваемый ток, а количество фаз описывает как хорошо происходит борьба с пульсациями.

Подписаться на канал

Купил 3D принтер! Первые шаги в 3D печати

Самая дешёвая VS самая дорогая DDR5

Zen4, Больше маленьких ядер у Intel и дешевеющие видеокарты, которые не нужны майнерам infoCAST #057

Сравнение магазинов железа | 2022 год

Смотрим через тепловизор на всякое. ..

Что из себя представляют современные игровые ноутбуки?

Как сейчас покупать игры?

Встройка мощнее некоторых дискреток | Разгон графики в Ryzen 5 5600g | RAM DDR4 4533 МГц | +50%

InfoCAST #056 | Чипы на пластиковой основе и начало продаж видеокарт intel

Первый и последний APU на AM4. Гигантский прыжок по ядрам и не очень по графике

Корпус без корпуса. Собираем бюджетный открытый стенд.

InfoCAST #055 | Ryzen 7000 | GTX 1630 | Видеокарты Intel | Цены на железо

Различные виды VRM материнской платы — какие бывают топологии и что выбрать

• Компьютерный магазин
• Блог
• Материнские платы для ПК
• Различные виды VRM материнской платы — какие бывают топологии и что выбрать

Автор статьи: Сергей Коваль (koval@andpro.ru)

Опубликовано: 29 декабря 2021

Достаточно давно на материнской плате появился дополнительный разъём питания, помимо большого стандартного ATX. Рядом с процессором можно увидеть небольшую группу от 4 до 8 контактов, а иногда и даже пару таких. Как раз это и есть питание для VRM – системы стабилизации и питания процессора. В современных материнских платах особо компоненты не рассмотреть: они почти всегда спрятаны за радиаторами.VRM – одна из самых важных составляющих, ведь от него полностью зависит питание процессора, и насколько оно качественное, будет зависеть стабильная работа всей системы.

Как устроен VRM

Voltage Regulator Module представляет собой импульсный преобразователь постоянного напряжения, более привычное название DC-DC конвертер. Основная его часть – катушка индуктивности, режим работы которой регулируется двумя ключами с конденсатором на выходе для сглаживания пульсаций.

Работу можно разделить на 2 такта: сначала открывается один транзистор, заряжая энергией сердечник катушки индуктивности. На втором такте дроссель отключается от входного напряжения и сердечник начинает отдавать энергию, возникает электродвижущая сила, которая на выходе дросселя образует нужное напряжение обратной полярности и собирается в конденсаторе.

Достаточно простая схема позволяет понизить напряжение и увеличить силу тока, к тому же с большим КПД, 90-95%. Использование импульсной технологии позволяет максимально сделать схему миниатюрной.

Таких одиночных модулей на материнской плате обычно несколько, точное количество обычно указывается в документации к материнской плате в значении количества фаз питающей системы процессора. Причём эти модули действительно управляются специальным контроллером со сдвигом по времени. Чем больше фаз – тем более стабильное напряжение на выходе и тем больший ток VRM материнской платы может обеспечить, соответственно тем более мощный процессор можно будет использовать в готовой сборке. Максимальная мощность процессора указывается в документации к материнской плате, но как мы уже писали ранее, к официальной она отношение имеет слабо и может не соответствовать реальной.

Зачем такие сложности

VRM питается 12 вольтами, обычно именно этот показатель является основным для компьютерных блоков питания. Это самое большое напряжение, которое есть в компьютере. Со школьных уроков физики нам известно, что мощность – это сила тока, умноженная на напряжение, и если процессор имеет мощность 120 Вт, то по линии 12 В итоговое потребление находится на уровне 10 ампер, соответственно можно использовать достаточно тонкие провода.

А вот сам процессор уже питается напряжениями около 1-1,4 вольта, соответственно потребляет сотни ампер и с такими значениями провода к нему больше бы напоминали комплект для сварочного аппарата. На самом деле так и есть, только всё это выполнено на материнской плате в виде дорожек, а в сокете процессора несколько ножек предназначены именно для питания, создавая необходимую площадь сравнимую с сечением проводника на сотни ампер.

Как достигается большое количество фаз VRM

Контроллеры для VRM редко имеют отличное от 4 количество фаз, а сама система питания процессора – это сложное сбалансированное устройство. Достигать больших выходных значений путём увеличения мощности самих компонентов – это самое простое решение проблемы.

Но в таком случае VRM будет достаточно горячая, а лишнее тепло в компьютере – это вечная головная боль. Поэтому нехватку в линиях управляющего контроллера производители материнских плат научились решать несколькими способами.

Самый простой способ – усиление одной фазы двумя модулями, то есть из 4 линий мы получаем 8 линий, но они не совсем честные. По факту – это всё тот же четырёхфазный VRM, просто каждая линия теперь имеет большую мощность за счёт дополнительного модуля с дросселем. И некоторые производители даже не стесняются выдавать такое решение как дополнительные фазы, но это не так.

Другой способ увеличения и мощности и количества фаз – установка промежуточной микросхемы удвоителя частоты между дополнительными модулями, а не напрямую, как в прошлом примере. В таком случае мы действительно получаем систему с увеличенным количеством фаз, пусть даже это и не настоящие выходы контроллера. Но такое решение является честным и позволяет на выходе VRM получить более линейное напряжение, к тому же тепловыделение такой системы будет ниже: большее количество дроссельных модулей работают поочерёдно, а соответственно будут выделять меньше тепла.

Будет не лишним изучить какие транзисторы используются в обвязке катушки индуктивности. Нередко здесь производители тоже пытаются экономить. Мы помним, что дроссель заряжается большим напряжением, соответственно меньшим током, а снимается с него небольшое напряжение, но больший ток, поэтому транзисторы могут быть разной мощности, это достаточно распространённое и эффективное решение. Иногда второй более мощный транзистор заменяется на два, причём это даже не выглядит как попытка сэкономить. Всё же 2 транзистора по итогу будут меньше греться, и не только потому, что через них будет протекать ток, разделённый пополам между ними. Общее сопротивление двух транзисторов будет меньше, чем одного, то есть это тоже один из способов борьбы с тепловыделением.

Самые мощные VRM с их точной настройкой используются производителями в материнских платах для разгона, созданные специально для удовлетворения всех потребностей энтузиастов и оверклокеров. Естественно, для раскрытия всего потенциала системы, будет нужен процессор с разблокированным множителем.

Производители сами заинтересованы в качестве своей продукции, конечно же топовые игровые материнские платы комплектуются более качественными системами питания, которые поддерживают разгон, а в разогнанном состоянии процессору необходимо более качественное и стабильное питание. От недорогих бюджетных плат такого не требуется и системы питания на них значительно скромнее. В большинстве случаев, в документации к материнской плате содержится вся необходимая информация и списки поддерживаемых процессоров.

• Все посты
• KVM-оборудование (equipment)
• Powerline-адаптеры
• Безопасность (security)
• Беспроводные адаптеры
• Блоки питания (power supply)
• Видеокарты (videocard)
• Видеонаблюдение (CCTV)
• Диски HDD и твердотельные SSD
• Дисковые полки (JBOD)
• Звуковые карты (sound card)
• Инструменты (instruments)
• Источники бесперебойного питания (ИБП, UPS)
• Кабели и патч-корды
• Коммутаторы (switches)
• Компьютерная периферия (computer peripherals)
• Компьютеры (PC)
• Контроллеры (RAID, HBA, Expander)
• Корпусы для ПК
• Материнские платы для ПК
• Многофункциональные устройства (МФУ)
• Модули памяти для ПК, ноутбуков и серверов
• Мониторы (monitor)
• Моноблоки (All-in-one PC)
• Настольные системы хранения данных (NAS)
• Ноутбуки (notebook, laptop)
• Общая справка
• Охлаждение (cooling)
• Планшеты (tablets)
• Плоттеры (plotter)
• Принтеры (printer)
• Программное обеспечение (software)
• Программное обеспечение для корпоративного потребителя
• Проекторы (projector)
• Процессоры для ПК и серверов
• Рабочие станции (workstation)
• Распределение питания (PDU)
• Расходные материалы для оргтехники
• Расширители Wi-Fi (повторители, репиторы)
• Роутеры (маршрутизаторы)
• Серверы и серверное оборудование
• Сетевые карты (network card)
• Сканеры (scanner)
• Телекоммуникационные шкафы и стойки
• Телефония (phone)
• Тонкие клиенты (thin client)
• Трансиверы (trensceiver)
• Умные часы (watch)

BPM-система (Business Process Management) | Управление бизнес процессами и автоматизация

BPM (Business Process Management, управление бизнес-процессами) – это концепция управления организацией, представляющая деятельность предприятия как совокупность процессов. Объединяет идеи менеджмента бизнес-процессов и IT-среду для их изменения (специализированное программное обеспечение, BPM-система) с использованием BPMN-нотации.

BPM-система (BPMS, Business Process Management System, Business Process Management Software)

– это класс IT-систем, позволяющих автоматизировать управление отдельными бизнес-процессами (БП), компанией в целом и её эффективностью. С помощью BPM-системы реализуются функций моделирования, исполнения, контроля и поиска способов оптимизации процессов.

Пример HR бизнес-процесса

В отличие от функционального подхода к управлению, в котором на первый план выходят объекты, ресурсы и результаты, иерархия и директивы, процессный подход концентрируемся на способе достижения цели, отвечая на вопрос «как это лучше сделать?».

Непрерывный цикл управления включает:

• Определение целей деятельности, конкретной задачи или вектора развития.
• Моделирование факторов достижения этих целей, ограничений и препятствий.
• Планирование действий и расстановка ресурсов для получения результата, т.е. описание процесса.
• Оперативный контроль процесса, позволяющий отслеживать состояние ключевых показателей эффективности и их отклонение от модели БП.
• Анализ промежуточных итогов и результатов, составление отчётности для принятия решений об оптимизации процесса.

Запись доклада о кейсе внедрения BPM-системы для финансового управления лизинговой деятельностью

Задачи Business Process Management (BPM)

BPM-системы помогают в управлении многообразием бизнес-процессов (БП), существующих на предприятии. С их помощью создаются наглядные графические схемы, анализируются оперативная информация и накопленные данные для улучшения и оптимизации деятельности. Таким образом, собственно автоматизация или цифровая трансформация бизнес-процессов – не являются основной задачей BPM.

Ключевая цель BPM – повышение эффективности управления и работы компании в целом.

Управление бизнес-процессами (BPM) начинается с их описания и регламентирования (стандартизации) последовательности автоматизированных этапов и неавтоматизированных действий сотрудников для решения определённой задачи. При появлении нового бизнес-процесса его необходимо смоделировать, внедрить, оттестировать и назначить ответственного за исполнение. BPM-система помимо прикладных функций управления этими действиями в каком-то программном интерфейсе, решает задачи повышения их эффективности.

Задачи внедрения и использования BPM-системы

• Ускорение бизнес-процессов: алгоритмизация деятельности подразделений компании, составление регламентов с обозначением предельных сроков выполнения каждого этапа, снижение объёма «ручных» операций в пользу их автоматизации.
• Обеспечение прозрачности процессов для всех участников и руководителей: соблюдение правил позволяет достигать ожидаемого стандартизированного результата в установленные сроки.
• Повышение эффективности труда и исполнительской дисциплины: система высвобождает ресурсы для этапов, которые невозможно автоматизировать и участие человека необходимо, напоминает о сроках, задачах и т. д.
• Сбор данных о процессах: время исполнения, загрузка специалистов, затраты ресурсов и т.д.

Внедрение системы улучшает исполнительскую дисциплину, предоставляет механизмы прозрачного контроля, мониторинга и определения слабых, уязвимых «точек» в процессах организации, позволяет сформировать базу для постоянного улучшения бизнес-процессов.

Автоматизированная система управления процессами позволяет компании быть гибкой и быстро подстраиваться под изменения окружающей бизнес-среды. Именно поэтому крупные компании внедряют и адаптируют под свою специфику системы для управления бизнес-процессами. Организация автоматизации бизнес-процессов – одна из функций CSP-платформы Docsvision.

Преимущества BPM-систем

• Ускоренная экономическая выгода от внедрения — информационные системы управления бизнес-процессами окупаются быстро.
• Для моделирования процессов используются визуальные схемы (графические нотации), что позволяет лучше понять особенности и представить корпоративные процессы, увидеть их слабые места.
• Простота в обучении и освоении нюансов сотрудниками компании. Графические модели также подходят для иллюстрации и в качестве инструкции исполнителям, в виде последовательности действий, условий движения по этапам процесса.
• Результаты и сроки стандартизированы, соответствуют установленным регламентам. Это позволяет снизить влияние человеческого фактора на уровень качества, сервиса и других важных показателей.
• Прозрачный контроль со стороны менеджмента за оперативной ситуацией.
• Эффективное управление рабочим временем и чёткое разграничение задач для исполнителей на линейных уровнях.
• Достаточная гибкость, возможность оперативно вносить изменения в бизнес-процессы с минимальными затратами ресурсов. Сокращается срок информирования об обновлении процесса, так как изменения автоматически применяются для всех пользователей системы.

BPM-система не должна быть привязана к жёсткой модели, необходима гибкость для автоматизации как универсальных, так и уникальных, специализированных процессов, существующих только в конкретной компании. Информационные системы управления бизнес-процессами сохраняют постоянную, обновляющуюся в режиме реального времени связь между всеми подразделениями предприятия. Кроме этого, систему с лёгкостью можно интегрировать с другими корпоративными информационными системами, что ещё больше повышает её гибкость.

Информационные системы класса BPM, представляя один из многочисленных видов корпоративного ПО, всё-таки стоят в этом ряду особняком. Управленческая культура переплетена с их функциями чрезвычайно тесно, а также они могут охватывать буквально всю деятельность предприятия, выстраивая сквозные процессы и за пределы самой компании.

С течением времени, когда управленческая деятельность становилась всё сложнее, действующие в разных подразделениях монорешения постепенно превращались в «зоопарк» IT-систем, несвязанных друг с другом, что приводило в том числе к расхождениям данных в разных приложениях. Современные корпоративные IT-решения – это платформы, которые обеспечивают функциональность для построения единого информационного пространства и объединяют возможности СЭД, ECM, BPM, а также предоставляют инструменты для простой интеграции с другими сервисами и системами.

Эволюция классов корпоративных информационных систем

Платформа Docsvision представляет класс CSP (Content Service Platform) решений, который включает в себя BPM-подсистему для управления сквозными бизнес-процессами. Cовместно с партнёром-интегратором Digital Design Docsvision входит в ТОП крупнейших поставщиков BPM-систем в России (рейтинг портала TAdviser).

Структура BPM-систем

Система корпоративного управления бизнес-процессами должна обеспечивать полноценную программную поддержку трёх ключевых этапов работы с любым бизнес-процессом: моделирование, исполнение и мониторинг.

Моделирование

Этап выполняется силами бизнес-аналитиков при помощи штатного конструктора BPM-системы с дизайн-элементами. Проектирование с помощью блок-схем считается наиболее популярным вариантом, который можно быстро проанализировать и скорректировать. На модели выстраивается бизнес-логика и последовательность шагов. Также определяются необходимые входные данные для старта процесса, пользователи или другие процессы, которые их передают.

Моделирование бизнес-процесса в конструкторе BPM-системы

Результат моделирования – готовый процесс, который сразу можно запустить. Важно отметить, что бизнес-аналитикам не нужно прибегать к помощи программистов, так как все работы выполняются стандартными инструментами BPM-системы.

Исполнение

За этот этап отвечает ядро BPM-системы (сервис БПМ или сервис управления бизнес-процессами) и конкретные исполнители каждого шага. Сервис запускает процесс, отслеживает стадию выполнения, смену состояния, выполняет переходы между этапами и др. Также BPM-движок предоставляет возможность интегрировать сторонние сервисы для доступа и взаимодействия с базой данных. От производительности серверных компонентов зависит скорость работы системы и исполнения параллельных процессов, возможности масштабирования для комфортной одновременной работы большого числа пользователей.

Мониторинг

Наблюдение за выполнением бизнес-процессов позволяет оперативно вносить изменения для оптимизации, выявлять проблемные этапы и участников. Руководитель может быстро получить информацию на какой стадии процесс и на ком он завис. Сервисы мониторинга в удобном графическом дашборде собирают информацию о наиболее частых процессах, длительности, распределении ресурсов (загруженные и «свободные» специалисты), направляют уведомления о критических расхождениях, нарушении сроков и т.д.

Обязательные элементы BPM-системы

Таким образом, для полноценного выполнения функций BPM-системы необходимы следующие компоненты:

• Конструктор для моделирования процессов (Business Process Modeling), обеспечивающий возможность «непрограммистам» создавать модели процессов организации, настраивать правила и бизнес-логику.
• Средства отладки, которые позволяют тестировать процессы без привлечения конечных исполнителей.
• Инструменты для разработки приложений, для создания и глубокой настройки удобных и понятных пользовательских представлений, диалоговых окон и т.д.
• Инструменты для конфигурирования самой BPM-системы, разграничения прав доступа, управления потоками данных, информации, документации и т. д.
• Пользовательский интерфейс процессов и задач, чтобы сотрудники и руководители могли смотреть поставленные задания, расставлять их по приоритетности и выполнять по плану.
• Workflow-инструменты, решения для формирования отчётов.
• Аналитические модули (Business Process Analysis), которые накапливают целевые показатели и динамически обрабатывают потоки данных, представляют их в визуальном формате, подсвечивая проблемные этапы и ресурсные ограничения. От того, насколько удобно разработан интерфейс этих модулей зависит скорость принятия решений о внесении корректировок в процесс.
• Системы мониторинга и сервисы уведомлений.
• Модули и шлюзы для интеграции BPM-системы с другими сервисами и встраивания её в текущий IT-ландшафт предприятия.

Комплекс интеграций IT-систем и сервисов для процессов финансовой компании

Адаптивные BPM-системы

В настоящее время скорость изменений бизнес-процессов возросла (и эта тенденция только усиливается) настолько, что IT-решения могут стать препятствием для развития компаний. Поэтому сегодня системы, которые позволяют наиболее легко и быстро вносить изменения, обеспечивают предприятиям серьёзные конкурентные преимущества.

Чтобы поддержать необходимый уровень адаптивности и скорость реагирования на изменение оперативной рыночной ситуации, BPM-системы стремятся к упрощению настройки и корректировки логики бизнес-процессов. Внести изменения может администратор или бизнес-аналитик, то есть опытный пользователь системы с необходимым уровнем доступа и даже без навыков программирования. Это ускоряет развитие корпоративных систем и устраняет информационный разрыв между пользователями и IT-специалистами.

Адаптивность BPM-системы напрямую зависит от встроенных Low-Сode инструментов настройки, и значимость их функций продолжает расти.

Кому нужна BPM-система?

Наибольший эффект от использования решений для автоматизации БП получают компании крупного и среднего сегмента, с большим числом сотрудников, подразделений и регулярных типовых процессов, которым необходимо эффективно коммуницировать для достижения результата.

Целевые процессы для автоматизации в BPM-системе

Примерами могут служить любые массовые, повторяющиеся процессы, особенно с цепочками этапов дистанционной обработки разными специалистами:

• процессы кредитования, выдачи траншей (см. кейсы финансовой группы SEB и ИФК «Солид»),
• процессы обработки заявок и заключения договоров в страховой компании (см. кейс СК «Райффайзен Лайф»),
• процесс формирования заказа на поставку в логистике,
• процесс сбора первичных анкет или заявлений в филиалах компании для последующей обработки в корпоративном ОЦО (Общий Центр Обслуживания),
• процессы обработки обращения гражданина в МФЦ и направления результата по почте и т. д. (см. кейс Центра муниципальных услуг Екатеринбурга)

Пример построения сквозного бизнес-процесса на базе Docsvision

Как выбрать BPM-систему?

При выборе ПО для управления бизнес-процессами необходимо обратить внимание на ключевые критерии:

• Инструменты визуального (графического) моделирования бизнес-процессов.
• Удобство кастомизации и администрирования системы.
• Поддержка организационной структуры и ролевой модели.
• Преднастроенные шаблоны бизнес-процессов.
• Различные типы заданий «человек-человек» и удобство интерфейса конечного пользователя.
• Инструменты мониторинга и информирования в реальном времени об отклонениях от стандартных показателей процесса.
• Возможность корректировки заданий и процессов, включая оперативное вмешательство в случае необходимости.
• Современная архитектура, обеспечивающая высокую производительность и возможность масштабировать систему.
• Способность обрабатывать больше число процессов, включая длительные, разветвлённые, динамически изменяющиеся и т.п.
• Возможность развивать систему встроенными инструментами, снижая необходимость привлекать IT-специалистов или разработчиков.

Для первого знакомства можно запросить демоверсию BPM-системы или воспользоваться бесплатным пробным периодом. Также многие разработчики и интеграторы предлагают развернуть и настроить демостенд для тестов под запрос и конкретные задачи заказчика.

Внедрение системы Business Process Management

Состав работ по внедрению BPM-системы определяется в каждом конкретном случае исходя из требований проекта, но базово принято выделять 5 этапов:

1. Подготовительный этап включает в себя выбор контура процессов для первичной автоматизации и описание их алгоритмов. На этом этапе составляется карта процессов, ответственных, исполнителей, ресурсов, описывается бизнес-логика, то есть процессы моделируются «на бумаге».
2. Прототипирование и начало собственно внедрения. На этом этапе создаётся прототип системы, процессы из первого этапа настраиваются уже в программной среде. Представители заказчика могут исследовать функционал прототипа.
3. Интеграция BPM-системы с другими сервисами, если это необходимо для запуска и обработки процессов.
4. Тестирование и отладка, проверка функциональности и финальные доработки.
5. Ввод в промышленную эксплуатацию, то есть внедрение в действующие процессы компании и обучение сотрудников работе в системе.

Доступно 3 метода внедрения Docsvision: при помощи официальных партнёров-интеграторов, совместно с вендором платформы и самостоятельное внедрение.

При выборе первых двух методов специалисты «ДоксВижн» или партнёры-интеграторы полностью выполняют работы по внедрению системы: начиная от этапа сбора требований и подготовки, заканчивая технической поддержкой, а также в дальнейшем предлагают услуги по расширению возможностей системы, её масштабированию.

 

«ДоксВижн» регулярно проводит разнообразные курсы обучения администрированию и настройке Docsvision, которые помогают сотрудникам заказчика лучше ориентироваться в инструментах платформы. Также действующие клиенты всегда могут обратиться в службу технической поддержки Docsvision.

После завершения внедрения систему необходимо поддерживать в актуальном состоянии, развивать, расширять количество автоматизированных процессов, вести работы по оптимизации, чтобы задействовать весь потенциал BPM.

BPM и технология Process Mining

Важно понимать, что даже при стандартизированных БП сотрудники отклоняются от регламентов. Люди – не машины, в отличие от автоматизированной системы, которая работает так, как её запрограммировали и настроили. Сотрудники руководствуются регламентами, но принимают итоговое решение в зависимости от конкретной ситуации. Если таких отклонений становится много, BPM-система должна сигнализировать о необходимости актуализировать процесс.

Технология Process Mining позволяет, опираясь на данные, накопленные в многочисленных циклах прохождения процессов, оценивать и своевременно устранять расхождения модели БП и изменившейся объективной реальности.

Запись вебинара о применении Process Mining для оптимизации процессов

Совмещение данных из BPM-системы с технологиями искусственного интеллекта, средствами Business Process Intelligent и Process Mining отрывают новые горизонты динамического улучшения бизнес-процессов компании.

Docsvision как платформа для комплексной BPM-системы

Подсистема управления бизнес-процессами Docsvision выполняет ключевые функции BPM:

• Визуальное моделирование процессов и их высокоуровневое описание, а также быстрое прототипирование приложений, которые могут быть использованы, например, для согласования технического задания с заказчиком внедрения автоматизации процесса.
• Визуальная разработка приложений с поддержкой сложных алгоритмических функций, реализующих серверную активность, интеграционные функции и функции маршрутизации заданий. Многие функций можно настроить без программирования, используя конструкторы и Low-Code инструменты платформы.
• Мониторинг хода активных процессов и сбора разнообразных показателей и метрик их исполнения.
• Интеграция бизнес-процессов, пересекающих границы информационных систем, например, СЭД и ERP/CRM.

Платформа Docsvision архитектурно и функционально предоставляет все средства для построения корпоративной BPM-системы:

• Полноценный, расширяемый редактор бизнес-процессов, позволяющий моделировать БП любой сложности.
• Средства отладки процессов в режиме эмуляции.
• Полнофункциональная workflow-система, которая обеспечивает реализацию процессов и содержит инструменты их визуального мониторинга.
• Готовые шлюзы и модули для бесшовной сквозной автоматизации процессов путём интеграции с другими приложениями, сервисами и корпоративными информационными системами.
• Инструменты для накопления метрик процессов, формирования представлений их в различных отчётах.

Архитектура CSP-платформы позволяет внедрять Docsvision параллельно с используемыми средствами автоматизации документооборота компании, постепенно собирая функции разрозненных монорешений в единой системе без необходимости останавливать рабочие процессы. В списке реализованных проектов свыше 1 500 компаний коммерческого и государственного сектора, предприятия различных масштабов и профиля. Платформа Docsvision занимает лидирующие позиции на российском рынке корпоративных информационных систем для управления процессами и постоянно совершенствует техническую базу и расширяет список функций.

Сколько стоит BPM-система?

Стоимость BPM-системы зависит от масштаба проекта, числа и сложности бизнес-процессов, которые необходимо ввести в эксплуатацию сразу при внедрении. Бюджет складывается из цены лицензий на программный продукт и услуг по его интеграции. При необходимости закупки оборудования для создания IT-инфраструктуры, эти затраты также принято включать в общий бюджет проекта.

Docsvision – это платформа, которая поставляется как база и дополнительные модули, расширяющие основную функциональность. Сервис управления бизнес-процессами входит в число базовых компонентов, а при помощи модулей каждый заказчик может собрать комплексное решение с необходимой именно ему функциональностью и не платить за «лишние» блоки. Стоимость редакции Docsvision зависит от количества пользователей и масштаба проекта.

Максимальный экономический эффект внедрения BPM-системы достигается при автоматизации процессов с высокой частотой повторения, которые задействуют большое число участников и воплощают сложную бизнес-логику. Система управления бизнес-процессами на базе Docsvision даёт возможность создать прочный каркас для повышения финансовой эффективности и дальнейшего роста и развития компании.

Cpu vrm что это • Вэб-шпаргалка для интернет предпринимателей!

Содержание

• 1 VRM: важный в роли, но часто забытый
• 2 Технический материал: силовые фазы
• 3 Качество фазы
• 4 Обманчивый маркетинг и дизайн
• 5 Вывод
  • 5.1 Предисловие
  • 5.2 Precision boost 2 + Offset voltage (Zen 2)
  • 5.3 Undervoolt (Zen+ и Zen2)
• 6 Что такое фазы питания
• 7 Устройство и принцип действия
• 8 Регулирование выходного напряжения
• 9 Почему нельзя обойтись одной фазой
• 10 Всегда ли фаза действительно фаза
• 11 Заключение. Фазы питания процессора – что это
  • 11.1 Рекомендуем к прочтению

На страницах, посвященных продуктам материнских плат и пользователям онлайн-форумов, часто упоминается VRM материнской платы и количество фаз питания. Будучи технической темой, VRM — не простая тема для обсуждения. Итак, сегодня рассмотрим концепцию VRM и фразы питания как можно проще и понятнее, чтобы можно было легко понять, о чем рассказывает страница продукта материнской платы (и когда это важно).

VRM: важный в роли, но часто забытый

На каждой материнской плате есть цепь рядом с CPU, называемая модулем регулятора напряжения или VRM. Задача VRM состоит в том, чтобы сделать питание от блока питания пригодным для использования процессором и помочь, стабилизировать его. Если бы не VRM, ваш процессор даже не работал бы!

ОЗУ также имеет гораздо меньший, более простой VRM рядом со слотами оперативной памяти. Тем не менее, обычно фокусируется только на VRM процессора. Тяжёлый разгон ОЗУ выполняется немногими, и ОЗУ потребляет меньше энергии, чем ЦП, поэтому его часто игнорируют.

Технический материал: силовые фазы

VRM состоит из отдельных силовых «фаз». Ваша базовая фаза питания состоит из двух транзисторов, дросселя и конденсатора. Транзисторы могут быть или не быть покрыты радиатором, так как они могут сильно нагреваться и быть более чувствительными к температуре. Дроссели на современных материнских платах обычно выглядят как маленькие черные или серые кубики, которые иногда имеют небольшой участок разного цвета посередине. Конденсаторы — другой компонент, обычно маленькие цилиндры в форме, рядом с дросселями.

В VRM есть две отдельные группы фаз питания. Один используется для ядер ЦП, а другой используется другими частями ЦП, например, встроенным графическим процессором. На типичной материнской плате фазы питания, используемые для ядер ЦП (те, которые нас интересуют больше всего), находятся слева от ЦП, в то время как другие находятся над ним, но это не всегда так, особенно для небольших материнских плат.

По мере увеличения количества фаз питания время, в течение которого данная фаза питания «работает», уменьшается. Например, если у вас есть две фазы питания, каждая фаза работает 50% времени. Добавьте третью, и каждая фаза работает только 33% времени, и так далее.

4-фазная система

Если предположить, что используются одни и те же компоненты, то чем больше фаз вы добавите, тем круче будет работать каждая фаза, тем больше мощности сможет выдать VRM и тем стабильнее будет напряжение на процессоре. Чем больше энергии использует ваш процессор, тем горячее работает VRM. Работа кулера увеличивает срок службы VRM и снижает риск перегрева, что может стать проблемой для оверклокеров. Более высокая выходная мощность снижает риск перегрузки VRM, что может привести к выключению системы или замедлению работы процессора. Лучшая стабильность питания ЦП может в ограниченной степени снизить необходимое напряжение для стабильности разгона, повышения температуры ЦП и теоретического срока службы.

Качество фазы

Важно понимать, что большее количество фаз питания не обязательно означает лучший VRM. Фактический выбор компонентов во всем VRM имеет большое значение для рабочих температур и того, какую мощность способен выдержать VRM. Преимущество большего количества фаз заключается в стабильности напряжения, которое выдает VRM, в то время как температура и способность выходной мощности VRM находятся в воздухе.

Четыре фазы вполне могут быть лучшим выбором, чем восемь фаз, если компоненты достаточно лучше. С практической точки зрения, больше этапов, лучший выбор, но это не всегда так, поэтому лучше рассмотреть это в каждом конкретном случае.

Обманчивый маркетинг и дизайн

Довольно распространенная конструкция, используемая производителями материнских плат, заключается в удвоении количества компонентов, используемых в каждой фазе питания, без удвоения количества фаз питания. Те, кто не знает лучше, могут предположить, что вы можете подсчитать количество дросселей для подсчета количества фаз питания. Что возможно и более важно, производители материнских плат часто (но не всегда) используют эту конструкцию, одновременно требуя более высокого числа фаз. Хотя количество фаз питания не увеличивается, фактическое качество фаз все еще увеличивается, что значительно повышает выходную мощность VRM, а также рабочие температуры.

Эта практика вводит в заблуждение и не идеальна по сравнению с более актуальными фазами, но она все же помогает. ASUS Z390 Maximus XI Hero и MSI B450M Mortar (Titanium) считаются примерами такого дизайна, хотя и не являются обманчивым маркетингом. Тем не менее, Asrock Fatal1ty AB350 Gaming-ITX/ac, безусловно, считается примером притязательного подсчета количества фаз с использованием этой конструкции.

Производители материнских плат иногда выходят за рамки маркетинга двухкомпонентных фаз как дополнительные фазы, даже не удваивая все компоненты, но при этом требуют большего числа фаз. Они могут добавить еще один дроссель и, возможно, один транзистор (хотя и более важный, который обрабатывает большую часть мощности), чтобы создать видимость большего количества фаз, но не добавлять отдельные фазы. Это делает любую ложь о подсчете фаз еще более вопиющей и (в ограниченной, но не большой степени) уменьшает реальную выгоду. Gigabyte B450 Aorus M и Aorus Elite, Biostar B450MHC и ASUS TUF Z370-Pro Gaming являются примерами этого дизайна, хотя у них нет претензий по количеству фаз, связанных с ними.

Обе эти тактики учитывались, поэтому лучше не предполагать подсчет фазы питания, основанный на количестве дросселей, которые вы видите на материнской плате, и полностью игнорировать заявки на подсчет фаз от производителей материнских плат. Единственный способ по-настоящему узнать счетчик фаз — это проанализировать фактические компоненты (или, что более доступно, через поиск в Интернете знающего создателя видео или автора, который провел такой анализ на доске или досках, которые вы рассматриваете).

Вывод

В конечном счете, в системах с процессорами последнего поколения беспокойство о VRM будет в основном актуально для тех, кто хочет достичь высоких разгонов, а не для обычных пользователей. До тех пор, пока производитель не укажет определенный процессор TDP как не поддерживаемый, вы можете использовать любой современный процессор на материнской плате с совместимым сокетом и запускать его без разгона и без проблем.

Основанное на доступных в настоящее время материнских платах, маловероятно, что вы столкнетесь с какими-либо существенными неудачами с любой приличной (фактической) четырехфазной материнской платой и четырехъядерным или шестиядерным процессором, а также с шестифазной материнской платой и восьмиъядерной центральный процессор (по крайней мере, до тех пор, пока его охлаждение не будет ужасным, как на ASRock Z390 Pro4). И если вы не пытаетесь побить рекорды разгона или используете процессор с 16+ ядрами, практические преимущества для виртуальных виртуальных машин высшего класса, которые могут иметь более восьми высококачественных фаз питания, невелики. Температура всегда может быть проблемой, но фактические температуры всегда будут варьироваться между пользователями и их оборудованием, в то время как какое-либо влияние на срок службы материнской платы неясно.

Все это говорит о том, что для большинства людей не стоит беспокоиться о VRM. Для нас, обычных пользователей, лучше сосредоточиться в основном на функциях и, возможно, эстетике, которую обеспечивает материнская плата. Но, зная это, вы можете сделать свой выбор более эффективно для ваших нужд.

Предисловие

Любой ручной разгон это отказ пользователя от гарантии на продукт и все действия совершаются на собственный страх и риск.

Одним из самых главных условий стабильности системы в разгоне, это правильно настроенные фазы и режим компенсации во время нагрузки. К счастью большинство материнских плат для процессоров Ryzen не обделены в настройках и позволяют пользователю достаточно гибко настроить систему.

Главными ингридентами этого салата являются :

CPU VRM switching frequency — включение автоматического или ручного режима управления частотой VRM модуля питания процессора. Задает рабочую частоту для преобразователя напряжения питания процессора. Чем она выше, тем более стабильным является напряжение питания на выходе. Однако увеличение частоты переключения транзисторов ведет к дополнительному нагреву компонентов модуля VRM. В большинстве случаев будет достаточно 400 кГц для мидл-сегмента и 600–800 кГц для сегмента топ-плат.

CPU Power Duty Control — модуль контроля компонентов каждой фазы питания процессора (VRM). На платах ASUS имеет два положения:

• T.Probe — модуль ориентируется на оптимальный температурный режим компонентов VRM.
• Extreme — поддерживает оптимальный баланс VRM фаз.

В первом случае количество работающих фаз будет обусловлено нагрузкой на процессор и в большинстве случаев все фазы одновременно будут редко задействованы. Во втором же режиме мы принудительно задействуем все фазы для любой нагрузки. По моему мнению именно второй режим будет оптимален.

На платах MSI и других вендоров названия могут варьироваться, но суть останется та же. К примеру, на MSI доступны режимы Thermal Balance и Current Balance.

CPU Current Capability — обеспечивает широкий диапазон суммарной мощности и одновременно расширяет диапазон частот разгона. В платах ASUS мое предпочтение это 120–130%.

Load line calibration (LLC) — управление надбавочным напряжением процессора во время нагрузки. Существует, чтобы обеспечить большую стабильность при разгоне и компенсировать колебания высокого и низкого напряжения (поддерживать линию напряжения на CPU больше стабильной).

Ничто не разрушает компонент ПК быстрее, чем нестабильность. Когда ваша система работает на холостом ходу, она отлично выдерживает напряжение, установленное в UEFI. Однако при тяжелой нагрузке напряжение вашего процессора падает и повышается во время бездействия. Своего рода качели, которые имеют Vdroop.

В разгоне Vdroop может вызвать проблемы со стабильностью, поскольку процессор потребует определенного уровня напряжения для поддержания заданной/требуемой частоты. Установка правильных калибровочных значений нагрузки может исправить это.

Ключевой особенность LLC является обеспечение дополнительного напряжение при увеличении нагрузки и только при необходимости, сохраняя при этом максимальное значение Vcore, которое вы установили. Это гарантирует, что вы только компенсируете «потерянное» напряжение и не вызовет «перевольтаж».

Четкой рекомендации, какой уровень выставить, я дать не могу, потому что каждая материнская плата у каждого вендора является индивидуальностью, но подсказку дам.

Читаем обзор вашей материнской платы и смотрим на результаты тестирования режимов LLC. Нас будет интересовать режим, который делает Vdroop самым маленьким (отрицательным), но, ни в коем случае не положительным, ибо это повлияет на срок службы процессора и VRM материнской платы.

CPU Over Voltage Protection, CPU Under Voltage Protection и CPU VRM Over Temperature Protection мы оставляем в автоматическом режиме, это защита компонентов от «выгорания».

Ручная установка множителя

Оптимальный режим для процессоров без суффикса «Х» поколения Zen и Zen+. И наверно это самый банальный способ разогнать процессор, который в большинстве случаев не потребует углубленных знаний.

Устанавливаем CPU Core Ratio, он же множитель. Для процессоров поколения Zen рекомендуемые значения находятся в диапазоне 38–40.

И задаем напряжение для процессора именуемое CPU Core voltage. Точных значений ввиду того что каждый экземпляр имеет разные вольт-частотные характеристики нет. Подскажу диапазон 1,3–1,4 В. Дальше сохраняемся и идем в Windows тестировать. Я предпочитаю LinX, прогонов 5–10, объем памяти 6–8 Гбайт. Наблюдаем за температурами (Tdie) и напряжением CPU Core Voltage (SVI2 TFN) с помощью HWInfo. Максимально безопасные температуры находятся в диапазоне 70–80 градусов.

Если гаснет экран или компьютер перезагружается — недостаток напряжения, как и в случае, если LinX пишет об ошибке или есть невязки со знаком «+».

Precision boost overdrive + BCLK + Offset voltage ( процессоры Zen+ и Zen 2 с суфиксом «Х»)

Хочу сделать важную оговорку. В большинстве последних прошивок исчезло большинство настроек, которые нам потребуются для данного вида разгона. По моим наблюдениям рекомендуемые UEFI основаны на AGESA Pinnacle PI 1.0.0.0a–1.0.0.2c. Если нашли сейчас — отлично, пробуем.

• Ищем Precision Boost Overdrive у себя в UEFI, зачастую он лежит в AMD CBS.

• Задаем для PPT, TDC и EDC значения по 1000. То есть снимаем ограничение.
• Задаем Customized Precision Boost Overdrive Scalar в диапазоне 2x–6x. От этого значения будет зависеть минимальная частота на все ядра, и чем скаляр выше, тем выше частота.
• Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать.

Пакет Linx или же игра, если вас не интересуют нагрузки связанные с AVX. Мониторим частоты, напряжение и температуры. Если система зависла или нестабильна, идем в UEFI и увеличиваем наш оффсет с пункта 4 на шажок. Повторяем процедуру пока не получаем удовлетворительный результат либо снижаем Scalar и снова подбираем подходящее напряжение.

Если напряжение в HWInfo во время нагрузки больше 1,47 В, вам стоит вернуться в UEFI и перейти в режим CPU Offset Mode. Так же начинаем с самого минимального напряжения, ходим в Windows, чтобы проверить стабильность или результат и в случае чего возращаемся чтоб скорректировать оффсет.

Если вы с этим всем разобрались, то можете попробовать еще больше увеличить буст с помощью BCLK (если он, конечно, есть в меню UEFI). Диапазон значений 100–103 МГц.

Имейте ввиду, что изменение BCLK потребует и изменения рабочего напряжения.

В идеале с помощью данного метода реально добиться частот в однопотоке 4470 МГц, без каких либо угроз для жизни процессора.

Для обладателей ASUS ROG Crosshair VI, VII и VIII существуют пресеты, которые не требуют настройки первых трех пунктов. Эти пресеты именуются как Perfomance Enchancer. Вам нужно выбрать LVL 2 или 3, плюс задать напряжение процессору через оффсет. И собственно все.

Precision boost 2 + Offset voltage (Zen 2)

Очень интересная технология, которая не имеет пакетных ограничений, присутствующие в PBO. Единственное ограничение — температура процессора. Соответственно, чем холоднее процессор — тем больший буст будет и на одно ядро и на все ядра. Большой акцент в данном случае должен быть уделен вашей материнской плате (VRM), охлаждению и разумеется хорошо продуваемому корпусу:

• Ищем Precision Boost Overdrive у себя в UEFI и жмем в нем Disable.
• Задаем MAX CPU Boost Clock Override, диапазон 0–200 МГц. Это та частота, которая будет добавлена к максимальному бусту с коробки.
• Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать.

Нюанс. Недостаток напряжения запускает в этом случае технологию Clock Stretcher, которая постоянно мониторит состояние напряжений относительно нагрузки и если замечена сильная просадка напряжения (Vdd drops) — технология спускает частоту, чтобы уберечь систему от сбоя.

Потому вам следует найти такое напряжение, которое позволит процессору выходить в максимальный буст, при этом напряжение не будет выше 1,45–1,47 В.

Undervoolt (Zen+ и Zen2)

Понижение напряжения («даунвольтинг» или «андервольтинг») — процесс, который позволяет уменьшить энергопотребление и тепловыделение, не влияя на производительность системы. То есть мы получаем маржу (запас) между текущими показаниями и заводскими лимитами. Этот запас мы можем сразу же использовать в виде возросших частот.

К счастью делается андервольт проще, чем предыдущие четыре строчки. Задаем CPU Core Voltage с помощью режима CPU Offset Mode + с самым минимальным значением. Сохраняемся и идем в Windows тестировать наш результат. Возможно, самое минимальное значение напряжение может оказаться недостаточным для получения частот, которые мы имели в стоковом состоянии процессора. Для этого мы пошагово добавляем оффсет и смотрим на наш результат.

Хочу обратить ваше внимание на один момент — оффсет у всех процессоров будет разный ввиду уникальности каждой модели процессора, как в плане характеристик кремния, так и в плане базовой точки напряжения от которой действует оффсет. То есть все процессоры уровнять не получится и дабы не ждать часами ответа на форуме с вопросом «от какого напряжения будет двигаться офсет?», мы выставляем самое минимальное значение оффсета и идем смотреть результат в HWInfo. Для наглядности я вам предоставлю формулу как выглядит результирующее напряжение. CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage + Offset voltage в случае если вы выбрали оффсет положительный и CPU Core Voltage (SVI2 TFN) = Base Core Voltage – Offset voltage если вы выбрали отрицательный оффсет. Вот собственно и все.

И последнее, результат (функциональность) того или иного метода разгона будет зависеть от прошивки, а если быть точнее, от лени производителя материнских плат. Вам может быть дана функция оффсета, но она может не работать, будьте готовы и к такому повороту события. Безусловно, в этом случае форум будет самым главным вашим помощником.

Когда речь заходит о материнских платах, разговор практически никогда не обходится без того, сколько фаз питания процессора применено в той или иной модели. Этот параметр не часто указывается в спецификациях на материнскую плату, но непременно фигурирует в обзорах той или иной модели, да и на многочисленных форумах и обсуждениях системных плат и/или чипсетов о питании CPU речь заходит всегда. Иногда упоминание о количестве фаз присутствует в рекламных материалах или на коробке материнской платы. Фазы питания процессора – что это, что они делают, для чего нужны и сколько их вообще надо? Давайте разбираться.

Что такое фазы питания

Чтобы знать, о чем собственно речь, давайте обратимся к фотографии материнской платы, вернее, к части ее, расположенной возле процессорного сокета. Вот типичная картина того, что можно увидеть на любой плате.

Что-то похожее вы сможете найти и на своей. Разница будет только в количестве компонентов, окружающих сокет.

Если рассматривать устройство каждой фазы питания, то можно выделить несколько блоков по своему назначению.

Все обозначения постепенно станут понятны.

Итак, что это такое? Современные блоки питания (БП) выдают напряжения ±12 В, ±5 В и ± 3.3 В. Однако современным процессорам необходимо гораздо меньше – порядка одного вольта, отклоняясь в ту или иную сторону в зависимости от нагрузки. При этом, если посмотреть на спецификации CPU, мы найдем такой параметр, как «Расчетная мощность» (он же TDP – расчетная тепловая мощность). В данном случае это величина, относящаяся к системе охлаждения, которая должна справляться с такой тепловой мощностью. Данное значение не эквивалентно энергопотреблению процессора, тем более оно меняется в зависимости от нагрузки и нагрева, но весьма близко к нему.

Так, если обратиться к спецификации CPU Intel Core i7-7700, то расчетная мощность составляет 65 Вт. В нашем случае не столь важно, сколько точно потребляет данный процессор. Просто предположим, что его энергопотребление и составляет 65 Вт.

Значит, система питания CPU должна обеспечить подвод такой мощности. Т. к. готового напряжения от блока питания мы не получаем, значит, придется подготовить нужное его значение. Для этого и служит система питания CPU.

Устройство и принцип действия

В качестве исходного напряжения берется +12 В, которое поступает непосредственно от используемого БП. Теперь надо выполнить преобразование, понизив напряжение до нужного значения. Этим занимается VRM (Voltage Regulation Module — модуль регулирования напряжения).

Сам VRM состоит из нескольких частей, это:

• PWM-контроллер (ШИМ-контроллер).
• Драйвер.
• MOSFET-транзисторы.
• Дроссель (индуктивность).
• Конденсатор.

Сейчас часто драйвер и пара MOSFET-транзисторов объединены в один корпус, а не являются дискретными элементами. Сути дела это не меняет. В одном корпусе или в разных — все это перечень компонентов, составляющих фазу питания CPU.

Основным управляющим элементом выступает PWM-контроллер. (Напомню, что аббревиатура PWM расшифровывается как широтно-импульсная модуляция – ШИМ). Он генерирует прямоугольные импульсы с установленной частотой, амплитудой и скважностью. Они подаются на электронный ключ (драйвер).

Скважность импульса определяет уровень выходного напряжения, которая вычисляется как отношение периода к длительности импульса. Таким образом, этот электронный ключ постоянно подключает/отключает входное напряжение, равное +12 В, к этому напряжению подключена нагрузка.

Сам электронный ключ состоит из пары MOSFET-транзисторов (n-канальные полевые МОП-транзисторы) под управлением драйвера. Эти транзисторы попеременно открываются-закрываются таким образом, что при открытии одного второй закрыт. Один из транзисторов своим стоком подключен к шине питания 12 В, второй — истоком к общему проводу. Сигнал от PWM-контроллера поступает на затворы, открывая и закрывая их в соответствии с частотой подаваемых сигналов.

Полученный модулированный сигнал с амплитудой 12 В поступает в LC-фильтр, т. е. через последовательно включенный дроссель (индуктивность) и параллельно подключенный конденсатор, что является нагрузкой. Возникающая ЭДС индукции не позволяет току возрастать мгновенно. В это же время происходит и заряд конденсатора. После закрытия электронного ключа та же ЭДС обеспечивает прежнее направление тока и не допускает резкого его снижения, помогает и разряжающийся конденсатор.

Чтобы не вдаваться в подробности, скажу так: в конечном итоге из импульсного сигнала выделяется постоянная составляющая, и на выходе со сглаживающего LC-фильтра получаем постоянное напряжение нужного значения. Правда, выходное напряжение будет содержать некоторый уровень пульсаций относительно среднего значения.

Для минимизирования пульсаций используют несколько таких цепей, т. е. фаз питания, которые работают таким образом, что подаваемые от PWM-контроллера импульсы в каждую фазу смещены друг относительно друга. Величина этого смещения зависит от количества используемых фаз. Т. е. смещение вычисляется как отношение периода переключения MOSFET-транзисторов к количеству фаз.

Тем самым выходной сигнал с каждого сглаживающего фильтра также смещен по отношению к другому. Также смещены будут и пульсации выходного напряжения. Результирующее напряжение будет иметь уже гораздо меньший уровень пульсаций. И это одно из преимуществ именно многофазных цепей питания – получение более стабильного уровня подаваемого на процессор напряжения.

Регулирование выходного напряжения

Современные процессоры требуют разного напряжения питания в процессе работы. Зависит это от нагрузки, и не забудем про разгон, при котором также необходимо изменять напряжение, в данном случае повышать его. Каким образом происходит автоматическая регуляция?

PWM-контроллер получает требуемое значение напряжения, считывая специальный 8-битный сигнал VID (Voltage Identifier), который может задавать до 256 уровней напряжения.

Зная требуемое значение, остается его сравнить с тем, которое подается в нагрузку. Для этого существует цепь обратной связи. Сравнение референсного напряжения и того, которое считано с нагрузки, позволяет определить, требуется ли изменить его уровень. Делается это изменением скважности PWM-импульсов. Таким образом поддерживается оптимальное напряжение питания процессора.

Почему нельзя обойтись одной фазой

Одну из причин я уже назвал – сглаживание пульсаций выходного напряжения. Есть и еще как минимум одна причина – мощность. Используемые MOSFET-транзисторы, конденсаторы, дроссели имеют предел по максимальному току. Если взять для примера CPU, потребляющий 65 Вт при питающем напряжении в 1 В, ток будет исчисляться несколькими десятками ампер.

Так, используемые элементы могут быть рассчитаны на ток до 30, 40 или более ампер, но, скорее всего, это все равно будет меньше максимального потребления электроэнергии процессором. При этом должна быть возможность установки другого CPU, у которого потребление может оказаться больше, например, 95 Вт.

Для того, чтобы гарантированно обеспечить запас мощности, и используют несколько фаз. Тем самым заодно снижается нагрузка на каждую из них и, соответственно, их нагрев. Это дает возможность использовать большое количество процессоров.

Сколько фаз действительно необходимо? Скажем так, от 4 до 8 в зависимости от процессора и при отсутствии разгона. Этого более чем достаточно. Впрочем, большее их количество не так уж и плохо, особенно при использовании мощных «камней», да еще с разгоном. В разумных пределах, конечно.

Всегда ли фаза действительно фаза

Маркетинг играет большую роль в нашей жизни. Смартфон с камерой на 16 мегапикселей априори считается лучше такого же, но с камерой «всего лишь» на 13 мегапикселей. Ну а если используется 23 мегапикселя – то это уже вообще круть!

Аналогично и с материнскими платами. В описаниях, спецификациях или рекламных материалах на ту или иную модель можно найти гордое упоминание о системе питания, использующей -дцать фаз. А у конкурента схожая по функционалу плата вполне может имеет -дцать и еще 4 фазы. Чтобы не ходить далеко за примером, возьмем плату ASRock X370 Taichi под новехонькие Ryzen. Если обратиться к сайту производителя, то в спецификациях видим упоминание, что используется 16-фазная система питания.

А ведь используемый PWM-контроллер IR35201 – восьмифазный. Получается, производитель платы врет? Нет, ну может, немного лукавит. Дело в том, что дросселей, конденсаторов, электронных ключей и проч. действительно 16. Тонкость в том, что используются устройства, называемые делителями (doublers).

Суть работы этих элементов следует из названия – разделить, распределить сигналы от одного канала PWM-контроллера на две цепочки «драйвер-ключ-фильтр». На выходе очень похоже на две фазы, только управляются они одним сигналом, работают синфазно, никакого смещения между ними для сглаживания пульсаций нет. Тогда зачем они?

Ответ – мощность. Данная плата гарантирует поддержку процессоров с потреблением до 300 Вт! Распределяя нагрузку по такому количеству фаз, удается снизить проходящий через каждую из них ток и, как результат, уменьшить нагрев силовых элементов. Впрочем, если используется действительно мощный CPU, да еще и с разгоном, то для охлаждения просто необходим радиатор. Лучше бы даже с обдувом.

В итоге, на самом деле это не 16-фазная система питания, а 8-фазная по 2 канала в каждой. Кстати, используемые на упомянутой материнской плате дроссели рассчитаны на ток до 60 А.

Думаю, все сказанное хорошо проиллюстрирует следующая картинка.

Возможен вариант без использования делителей. В таком случае ставится несколько PWM-контроллеров, которые работают синхронно. Если использовать уже упомянутый восьмифазный IR35201, установив 2 таких на плату, то вполне можно получить на выходе 16 фаз. Почти честных фаз, т. к. временнОго сдвига по всем фазам не будет.

По одной фазе от каждого PWM-контроллера будет работать синхронно, т. е. получим 8 пар (при условии, что используются 2 PWM-контроллера) фаз без временного смещения управляющего сигнала. Строго говоря, сглаживание будет такое же, как и при использовании 8 фаз, но вот мощность будет существенно выше.

А ведь можно найти платы, в которых и по 24 фазы…

Заключение. Фазы питания процессора – что это

«Режим питания нарушать нельзя», говорил один мультяшный персонаж. И это питание должно быть не только качественным, но и подаваться без сбоев. Причем в переложении на компьютерный мир необходимо учитывать изменяющиеся условия, при которых не только потребление процессора изменяется при разных ситуациях, но и он сам может быть заменен более прожорливым.

Система питания CPU, содержащая n-ое количество фаз, обеспечивает надежную его работу. Кстати, все сказанное верно и для видеокарт. Электропитание GPU осуществляется аналогично. А то, что производители стараются запихнуть на свои материнские платы, особенно дорогие, побольше этих фаз… С этим придется смириться. Вряд ли есть реальная необходимость в 24-х фазах, но покупатель всегда ведь ведется на красивые слова и любит большие цифры, конечно, если только это не ценник.

Что такое BPM (Business Process Management), BPM в SimpleOne

BPM — Business Process Management или управление бизнес-процессами. Имеет два значения:

• подход к управлению;
• программное обеспечение для осуществления этого подхода.

В SimpleOne существуют инструменты No Code для управления сложными бизнес-процессами. А с помощью инструментария Low Code можно создавать уникальные процессы, которые актуальны для конкретной сферы деятельности. Упрощённые визуальные инструменты разработки помогут бизнес-аналитикам построить подходящие для компании процессы и управлять их осуществлением. Но сначала разберёмся, в чём заключается концепция BPM.

BPM как подход

Управлять работой людей в организации можно напрямую — раздавая всем какие-то задачки и надеясь, что в итоге получится бизнес-ценность. Такой подход может работать в небольшом стартапе из пары-тройки человек, где всем понятно, какая у компании бизнес-цель. Но чем сложнее проект, тем больше людей в него вовлечено. Сложнее становится управление, начинаются трудности в коммуникации, в распределении ответственности, в планировании действий. Поэтому возникает потребность в отдельном человеке, который будет продумывать, что, кому и как нужно делать, чтобы получилось хорошо. Конечно, существуют разные подходы к организации работы предприятий. BPM — один из таких подходов. Чтобы понять, в чём заключается суть этого подхода, нужно обратиться к термину «процессы».

Бизнес-процессы

В BPM под процессами понимается совокупность действий и событий, которые, следуя друг за другом, приводят к какой-то цели, заранее поставленной и необходимой для бизнеса. Самая крупная цель для любого бизнеса — это услуга или продукт, который этот бизнес создаёт и продаёт. Соответственно, самый крупный бизнес-процесс — это последовательность действий, которые нужны, чтобы пройти путь от запроса потребителя до удовлетворения его потребности. На последовательные шаги можно разложить и более маленькие цели. Можно дробить бизнес-процесс до самого маленького шага — до задачки, которую на отдельные действия разложить уже нельзя.

Существуют различные классификации бизнес-процессов компании: есть общие, есть более подробные. Самая распространённая классификация — деление процессов на управляющие, операционные и поддерживающие. В зависимости от специфики деятельности компании можно выделять разные типы процессов; делается это, чтобы можно было легко в них ориентироваться, не путаясь. Если в компании несколько десятков разных процессов, то их классификация упрощает целостное видение, чтобы главный процесс не потерялся в осуществлении вспомогательных. Всегда стоит помнить, что процессы неудобно разделять по отделам, так как бо́льшая их часть сквозные.

Для простоты можно пользоваться типовыми бизнес-процессами и не изобретать своих. Но так как у каждой компании свои цели и особенности, то возможность сформировать собственные бизнес-процессы полезна. Платформа SimpleOne предоставляет необходимые для этого инструменты.

BPM как программное обеспечение, или BPMS

BPMS — Business Process Management System. Эта аббревиатура обозначает программную реализацию подхода BPM.

В отличие от учётных систем, BPMS сосредотачиваются именно на рабочем процессе. Они позволяют избежать избыточных действий, то есть ускорить бизнес-процесс. Строго составленная в этой системе схема позволит избежать ошибок, которые могут возникнуть из-за вариативности действий сотрудников. Помимо этого, можно точно отслеживать ответственных за каждый этап бизнес-процесса, чтобы вовремя найти источник пробуксовки и устранить его.

Для создания бизнес-процесса вначале определяется его логика и выделяются промежуточные этапы (действия), нужные для достижения результата. После этого проектируются условия, при которых тот или иной этап процесса запускается. BPMS разделяет пользователей по правам доступа: каждый сотрудник видит только необходимую информацию, а лишняя скрывается. То есть у руководителя отдела, например, будут свои формы, а у его подчинённого — свои. Это облегчает восприятие процесса, что делает работу быстрее и проще.

BPMS в SimpleOne

Визуальный редактор рабочих процессов в SimpleOne

В SimpleOne для реализации сложных бизнес-кейсов можно использовать механизм рабочих процессов и, не используя код, спроектировать простые или более сложные процессы.

При запуске редактора появляется страница, отображающая списком имеющиеся процессы, здесь же можно создать новый. Бо́льшую часть страницы занимает рабочее пространство, сюда можно добавлять необходимые для процесса элементы — достаточно просто выбрать подходящий и, зажав курсор, переместить его в нужное место. Можно задавать свойства отдельным элементам — переходам и действиям: добавлять описание, назначать ответственного и т. п.

Инструменты Low Code, предусмотренные в SimpleOne, позволяют создавать собственные действия для бизнес-процессов. Для сложных случаев можно дополнять уже существующие действия скриптами.

Итак, бизнес-процессы — отличный способ организации работы компании. Современные BPMS позволяют создавать процессы под собственные нужды, а инструменты Low Code дают возможность даже в нетипичных ситуациях применить процессный подход, создавая уникальные организационные решения.

Импортозамещение Camunda самописным BPM-механизмом / Хабр

Привет, Хабр! Меня зовут Владимир Швец, я ведущий разработчик центра Smart Process в МТС Digital. Расскажу о том, как мы собрали BPM-движок, который позволяет кастомизировать бизнес-процессы без перезагрузки стенда и перезапуска приложения.

Два программиста написали движок за две недели, поэтому такой BPM-механизм – быстрое и легкое решение, назвали его Scenario Engine. Мы применили движок для гибкого создания ряда процессов в рамках проекта интеграции с внешней системой. Ниже я разберу то, как работает движок, что у него под капотом, как мы его придумали и какие выводы сделали.

Цели у нас были такие: 

• быстро создавать новые процессы;

• менять бизнес-процессы без перезапуска приложения;

• путем декомпозиции наших классов на небольшие методы и небольшие классы навести некоторый порядок в кодовой базе;

• подготовиться к декомпозиции на микросервисы, так как наше решение испытывало ряд технологических проблем, связанных с ограничениями монолитной архитектуры;

• уложиться в выделенные нам сроки и потратить минимум ресурсов, так как эта инициатива возникла в ходе реализации проекта интеграции с внешней системой, который имел конечные сроки.

Для решения таких задач подходит BPM. Что такое BPM? Это концепция процессного управления, рассматривающая бизнес-процессы как непрерывно адаптирующиеся к постоянным изменениям, моделируемые с использованием некоторой нотации и динамически перестраиваемые. 

Среди известных на рынке решений есть Activiti и Camunda. Второе решение, насколько я знаю, – форк от первого.

У этих вариантов широкий функционал, но мы решили разработать свое решение. Изучение готовых платформ требует времени, плюс есть проблемы с кастомизацией. А еще мы подумали, что дальнейшая разработка пойдет гораздо эффективнее, если решение будет создано с нуля – так мы сможем понимать, какие у него «внутренности».

Какие технологии мы используем? 

Первое — это, естественно, язык программирования Java 8. Помимо него у нас используется Spring, в качестве ORM мы применяем jOOQ, база данных – PostgreSQL. Используются также коллекции Google Guava и планировщик задач Quartz.

Концепция решения выглядит следующим образом: у нас есть некоторые процессы, каждый из которых имеет точку начала и состоит из некоторых последовательных задач.

Для примера изобразим процесс, состоящий из трех задач.

Задачи в рамках одного процесса выполняются последовательно. Также для использования всей вычислительной мощности устройств у нас есть параллельные процессы.

Теперь о том, как передаются параметры из задачи в задачу. Есть некоторая общая коллекция Params, которая является множеством параметров Param. Param – это совокупность ключа и некоторого значения. У нас есть начальная инициализация каждой задачи, в рамках которой задача получает переменные из некоторого контекста сценария. Сначала инициализируется контекст сценария, если ему это необходимо. 

Далее по сценарию инициализируется контекст первой задачи. Отработав, она выдает параметры обратно в контекст сценария. Потом вторая задача, потом третья, и так далее. С другими процессами – аналогично. И, соответственно, есть еще одна группировка, которая называется процессом. Один процесс — это совокупность всех сценариев, которые выполняют какую-то общую задачу, имеют общую ценность. 

Как это реализовано? 

У нас есть некоторый абстрактный класс сущности, назовем его Entity. Этот класс содержит общие для всех дочерних сущностей поля и методы. От него наследуются три разных класса, имеющие разные уникальные характеристики. Eсть сущность задачи Task — атомарное элементарное действие. Есть сущность сценария Scenario —  набор последовательно запускаемых задач. Eсть сущность процесса Process — совокупность параллельно отрабатывающих сценариев.

Какие свойства имеет любая сущность? Уникальный идентификатор (UUID), наименование name, контекст сontext, статус status. Статус может быть успешным или ошибочным. Статус сценария определяется статусом задач, которые в него входят. Если все задачи выполнены со статусом success, то у сценария тоже будет статус success. Пока задачи выполняются у сценария статус in progress. Если какая-то задача в ходе выполнения возвращает ошибку, то, соответственно, у сценария проставляется статус exception. 

Касательно статуса процесса – тут все не так однозначно, возможны два варианта. Есть процессы, которые состоят только из сценариев, которые должны отработать успешно, чтобы процесс можно было считать выполненным. В таком случае любой сценарий, завершившийся с ошибкой, проставляет процессу статус exception. Однако, бывают и такие процессы, которые можно считать завершившимися успешно, даже если какие-то входящие в него сценарии завершились с ошибкой. В таком случае процессу может быть проставлен статус success, даже несмотря на то, что один из сценариев не завершился. Данные случаи обрабатываются отдельно.

Помимо статуса есть время начала timeStart и время завершения timeFinish работы сущности. Также любая сущность обладает сообщением message. Если какая-то задача или сценарий хотят что-то сказать более общей сущности о себе, – они могут поместить это в категорию message. Как правило, message содержит более подробное сообщение об ошибке, если задача, сценарий или процесс завершились со статусом exception. 

Каждый таск имеет уникальные идентификаторы процесса и сценария, которым он принадлежит. У сценария же есть только уникальный идентификатор процесса. Помимо этого, у сценария есть список задач, из которых он состоит. Процесс же имеет множество сценариев, из которых он состоит. 

Как теперь все это конфигурировать? 

Задачи бывают функциональные и структурные. Из функциональных задач выделяем несколько типов: Read — смысл задачи заключается в том, чтобы считать некоторые данные в контекст задачи и потом вернуть это в контекст сценария. Второй тип задач — это Write, когда мы определенные параметры из контекста задачи, записываем в некоторую таблицу базы данных. В таком случае указывается таблица, а поля заполняемой таблицы заполняются согласно ключам параметров контекста. 

Есть задачи типа Call, они нужны для вызова внешних систем. Переменные берутся из контекста задачи и из этих переменных формируется запрос во внешнюю систему. Запрос отправляется, ответ получается синхронно, и парсится в контекст задачи, откуда параметры возвращаются в контекст сценария. А есть задачи типа Calc — это преобразование данных, когда нам нужно, например, просто переложить данные из параметров с одними ключами в параметры с другими ключи и произвести какие-либо вычисления. 

Структурные задачи управляют потоком выполнения, то есть сценарием. Первый тип здесь — это IfElse, задачи, которые позволяют запустить некоторый подсценарий, если какое-то значение параметра контекста равно какой-то определенной величине. Если значение равно другому числу – запускается другой подсценарий.

Есть задачи типа Map. Задача этого типа пробегает по некоторой коллекции из своего контекста и на каждый элемент этой коллекции запускает свой подсценарий. При этом она не ожидает завершения подсценария. Есть задачи типа MapReduce. Отличие от предыдущего типа заключается в том, что они ожидают завершения запущенных подсценариев  и аккумулируют результаты в некоторую новую коллекцию.

И есть задачи типа Terminator — если какой-то параметр равен определенному значению, то сценарий завершаются. Причем сценарий может завершится в таком случае как со статусом success, так и со статусом exception.

Как конфигурируется наша система? 

Вся конфигурация хранится в базе данных. Оттуда она считывается в статическую коллекцию Guava при запуске приложения и обновляется раз в час. Таким образом, конфигурация обновляется сама по себе, но с задержкой не более чем в один час. Однако, если нужно принудительно обновить конфигурацию, это можно сделать, вызвав определенный метод через http-контроллер.

Какие таблицы определяют конфигурацию нашего движка? Прежде всего – таблица Process. Далее – таблица Scenario. И таблица задач Task. Все эти таблицы состоят из двух колонок: идентификатор и название.

Для того, чтобы связать задачи со сценариями, есть отдельная таблица, которая так и называется Scenario_Task. В ней есть четыре колонки: идентификатор строки, идентификатор сценария, идентификатор задачи и порядковый номер задачи в сценарии. Дело в том, что задачи выполняются в рамках сценария последовательно, и каждая задача должна иметь свой порядковый номер выполнения.

Из каких сценариев состоит процесс? Есть специальная таблица Process_Scenario и она похожа на предыдущую. Разница в том, что в процессе нет порядкового номера сценария, потому что сценарии в рамках процесса запускаются параллельно, а не последовательно. Номер сценария процессу попросту не нужен.

И есть еще отдельная таблица, которая называется Context. У нее такие колонки: идентификатор строки, идентификатор сущности и наименование ключа параметра. Context нужна для того, чтобы сконфигурировать инициализацию контекста сущности. По идентификатору сущности мы находим все параметры, которые должны передаться этой сущности на вход. В общем виде все это выглядит примерно так:

Так выполняется первичная конфигурация BPM-движка. Если нужно в рамках сценария добавить некоторую задачу – мы просто делаем insert в таблицу Scenario_Task. Если в рамках процесса добавился параллельный запуск еще какого-то сценария – в таблицу Process_Scenario добавляем еще одну запись. Если в контекст какой-то задачи требуется добавить какой-то параметр – добавляем запись в таблицу Context. 

Для мониторинга того, что происходит с нашей системой, используется специальное логирование. Центр механизма логирования – таблица Unit. Данная таблица состоит из трёх колонок: собственный уникальный идентификатор UUID экземпляра сущности, идентификатор сущности Entity_ID и тип сущности Type (задача, сценарий, процесс). Эта таблица связана с таблицами Process, Scenario и Task. В таблицах Process, Scenario и Task общие абстрактные сущности (задачи, сценарии и процессы), а в таблице Unit записи о конкретных экземплярах процессов, сценариев или задач. 

И есть отдельная табличка с событиями Event. Она содержит следующие колонки: UUID процесса, UUID сценария, UUID задачи, статус, время начала, время завершения, сообщение и контекст. По этой таблице можно определить состояния каждой задачи, при этом у задачи будет Process_ID, Scenario_ID и Task_ID. Также можно выяснить состояние каждого сценария. У сценария будет, соответственно, Process_ID и Scenario_ID. В таблицу логируются и процессы. У процесса будет только Process_ID.

Какие результаты? 

• мы смогли сделать гибкий динамический движок, позволяющий создавать новые сценарии из уже существующих задач и добавлять их в процессы;

• в рамках декомпозиции наших больших методов и классов на маленькие методы мы улучшили структуру нашей бизнес-логики;

• после того, как мы декомпозировали наш код на набор маленьких методов, их стало проще покрыть тестами, и процент кода, покрытого тестами, сильно повысился;

• появилось понимание того, как дальше декомпозировать наш монолит на микросервисы;

• решение мы смогли реализовать буквально за один спринт, еще примерно один спринт понадобился на доводку механизма до ума и исправление всех возникших в процессе разработки багов.

Что дальше?

Мы решили сделать сделать сервис-оркестратор, который считывал бы конфигурацию из базы данных и, в зависимости от этой конфигурации, запускал ту или иную задачу на выполнение. А задачи вывести в отдельные микросервисы, чтобы каждый микросервис имеет свою очередь на вход и на выход. Название очередей также конфигурировать через базу данных.

Спасибо за внимание! Если у вас есть вопросы о нашем BPM-механизме или вы делаете что-то аналогичное – с удовольствием пообщаюсь с вами в комментариях к этой статье!

Что такое VRM и как оно влияет на производительность процессора

Из-за того, насколько просто собрать компьютер, мы часто не ценим электротехнику, которая используется для этого. Например, как материнская плата управляет питанием вашего процессора? Через модуль регулятора напряжения (VRM). Но что такое VRM и как он влияет на производительность вашего процессора? Здесь мы отвечаем на эти вопросы.

Что такое VRM?

VRM вашей материнской платы — это важнейшая, но недооцененная серия электронных компонентов, которые обеспечивают подачу чистого питания на ЦП или ГП при постоянном напряжении.

Плохой VRM может привести к снижению производительности и ограничить способность процессора работать под нагрузкой. Это может даже привести к неожиданным отключениям, особенно при разгоне.

Как работает VRM?

Первая задача VRM — преобразовать 12-вольтовую мощность от блока питания вашего компьютера в рабочее напряжение. Для процессоров это обычно от 1,1 до 1,3 В. Хрупкая электроника внутри может быть легко закорочена слишком большим напряжением. Точность также имеет решающее значение при питании процессора, и требуемое напряжение должно подаваться как можно точнее. Вот почему VRM сложнее, чем простой кусок провода. Но по своей сути они представляют собой понижающий преобразователь, точно понижающий напряжение до соответствующих уровней.

VRM использует для своей работы три компонента: МОП-транзисторы, катушки индуктивности (также называемые дросселями) и конденсаторы. Также есть интегральная схема (ИС) для управления всем этим, иногда называемая ШИМ-контроллером. Упрощенную схему однофазного VRM можно найти ниже.

Более подробное обсуждение функции каждого компонента можно найти на странице WikiChip VRM.

Многофазные VRM

Современным компьютерам требуется более чем однофазный VRM. В современных энергосистемах используется многофазный VRM. Несколько фаз распределяют силовую нагрузку по более широкой физической области, снижая тепловыделение и нагрузку на компоненты, а также обеспечивая другие электрические улучшения, связанные с эффективностью и затратами на каждую деталь.

Каждая фаза современного многофазного VRM обеспечивает часть необходимой мощности, поочередно обеспечивая питание ЦП. Взятая по отдельности, каждая фаза обеспечивает краткий момент мощности, визуализируемый в виде волны прямоугольной формы.

Всплеск мощности каждой фазы отстает от предыдущего, так что, пока работает только одна фаза, общее количество энергии никогда не меняется. Это, в свою очередь, обеспечивает плавный и надежный источник питания — «чистую» мощность, необходимую для оптимальной работы ЦП. Вы можете увидеть упрощенную систему в действии ниже.

Нумерация фаз VRM и правда в рекламе

VRM обычно продаются как что-то вроде «8+3» или «6+2». Число перед плюсом указывает количество фаз, предназначенных для очистки мощности ЦП. Число после плюса указывает, сколько фаз VRM осталось для питания других компонентов материнской платы, таких как ОЗУ.

Когда первое число больше 8, например «12+1», «18+1» или даже выше, производитель часто использует устройство, называемое удвоителем. Удвоитель позволяет им умножить преимущества существующих фаз, не встраивая в доску дополнительные фазы. Хотя это не так эффективно, как полностью разделенные фазы, оно позволяет некоторые электрические улучшения с меньшими затратами. И поскольку это позволяет производителям увеличить число покупателей за небольшие деньги, они часто пользуются этим.

Как VRM повышает производительность?

Целью VRM является обеспечение чистой и надежной электроэнергией. Тем не менее, даже базовый VRM может обеспечить достаточную производительность для поддержки центрального процессора среднего уровня на стандартных скоростях. При разгоне или расширении пределов компонентов качество VRM становится более важным.

Оверклокерам следует искать VRM, сделанный из надежных компонентов. Если его компоненты дешевы, они могут не обеспечивать достаточное напряжение под нагрузкой, вызывая неожиданное отключение. Наиболее переменными компонентами являются конденсаторы и дроссели.

Ищите герметичные конденсаторы. Они часто продаются под такими названиями, как «японские конденсаторы», «темные конденсаторы» или «твердотельные конденсаторы». Для высоких разгонов также потребуются более качественные дроссели. Вы можете найти это под названием «суперферритовые дроссели» (SFC) или «дроссели из высококачественного сплава». Также ищите радиаторы на некоторых или всех полевых МОП-транзисторах — если возможно, с ребрами.

Кроме того, те, кто использует более мощные процессоры, такие как процессоры Threadripper, должны убедиться, что они получают VRM хорошего качества на своих материнских платах. Многие производители готовы к использованию Threadripper в этом отношении, но с процессорами, которые потребляют много энергии, очень важно убедиться, что вы можете получать чистую энергию как можно чаще.

Заключение

Даже обладая знаниями, может быть трудно купить подходящий VRM. Стоимость не имеет большого значения, а маркетинговые материалы, как уже упоминалось, могут намеренно вводить в заблуждение. Подробная информация о компонентах и ​​номерах деталей редко раскрывается потребителям. Лучше всего провести собственное исследование, прежде чем получить его.

Если вам понравилась эта статья о VRM и о том, как она может повлиять на производительность процессора, обязательно ознакомьтесь с другим нашим аппаратным контентом, например, с нашим руководством по приоритезации обновлений для вашего ПК или с нашими статьями о вертикальной синхронизации и разрешении экрана перед покупкой. Ваш следующий монитор.

Полезна ли эта статья?

Подпишитесь на нашу рассылку!

Наши последние учебные пособия доставляются прямо на ваш почтовый ящик

Подпишитесь на все информационные бюллетени.

Регистрируясь, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности, а европейские пользователи соглашаются с политикой передачи данных. Мы не будем передавать ваши данные, и вы можете отказаться от подписки в любое время.

• Facebook
• Твитнуть

Что такое VRM материнской платы? Почему это важно

Материнская плата — это не одно большое оборудование, которое потребляет энергию и управляет вашим компьютером. Он состоит из нескольких частей, каждая из которых чрезвычайно важна для лучшего функционирования системы.

Модуль регулятора напряжения или VRM является одним из таких компонентов, о которых мы мало говорим и слышим. Но мы должны понимать, что стабильный компьютер возможен только при наличии качественного VRM. От подачи необходимого напряжения к различным частям материнской платы до подачи чистого питания VRM выполняет неотъемлемую функцию в нашем компьютере.

В этом руководстве мы поговорим о VRM, его составляющих, о том, как он работает и почему он важен для нашей системы.

Содержание

Что такое VRM материнской платы?

Компоненты на вашей материнской плате не нуждаются во всей мощности 12 В, подаваемой блоком питания. Большая часть схемы настолько тонкая, что для ее работы требуется очень меньшее напряжение. Следовательно, материнская плата нуждается в механизме для подачи этого незначительного количества энергии.

VRM, как следует из названия, является компонентом, который регулирует напряжение, поступающее от БП, и передает необходимое напряжение на ЦП после его очистки от скачков и скачков напряжения. Он также подает указанное напряжение на ОЗУ или другие части. Вы можете найти VRM, встроенный в материнскую плату рядом с процессором.

Точно так же, как блок питания преобразует высокое напряжение из розетки вашего дома в величину, необходимую для вашей системы, VRM получает высокое напряжение от блока питания и понижает его. Следовательно, вы можете рассматривать его как мини-блок питания.

VRM — это не отдельный чип или провод на материнской плате. Он поставляет чистую и регулируемую энергию за счет интеграции операций, выполняемых его составными частями. Посмотрим, из чего он сделан.

Из чего состоит VRM?

Модуль однофазного регулятора напряжения состоит из трех основных компонентов; два МОП-транзистора, дроссель и конденсатор. Большая часть материнской платы имеет многофазный VRM и состоит из нескольких номеров этих компонентов.

Вы можете найти МОП-транзистор под радиаторами, так как они выделяют много тепла. Вы увидите большие катушки, то есть дроссель вокруг процессора рядом с MOSFET. Точно так же конденсаторы размещены сбоку от дросселя, которые в основном имеют цилиндрическую форму.

МОП-транзистор посылает ЦП требуемое напряжение в соответствии с инструкциями контроллера широтно-импульсной модуляции (ШИМ) или драйвера IC. Его полная форма — полевой транзистор металл-оксид-полупроводник, который отвечает за передачу регулируемого напряжения.

Дроссель представляет собой не что иное, как магнитный индуктор, который за счет самоиндукции генерирует в нем напряжение, противодействующее мощности, получаемой от блока питания. МОП-транзистор отсекает наведенное напряжение, когда оно достигает фиксированного значения, и подает его на ЦП.

Конденсатор получает пульсирующее напряжение с пиками и внезапными скачками и преобразует его в более чистое и стабильное напряжение. Его работа заключается в предотвращении повреждений путем контроля пульсаций напряжения.

Как работает VRM?

VRM состоит из электронной схемы, состоящей из соединений между MOSFET, дросселем и конденсатором. Говоря простым языком, МОП-транзистор получает высокое напряжение от блока питания и заряжает катушку индуктивности до требуемого напряжения. Затем напряжение с выхода дросселя передается на ЦП с накоплением конденсатора и обеспечением энергии для устранения пульсаций.

Давайте теперь подробно рассмотрим процесс. Когда ваш блок питания подает напряжение на катушку индуктивности или дроссель, в данном случае через полевой МОП-транзистор, он сопротивляется протеканию тока и вместо этого создает вокруг себя магнитное поле. Из-за этого напряжение на выходе дросселя медленно увеличивается, в то время как сопротивление напряжению генерирует магнитную энергию. Это известно как зарядка.

Если мы оставим питание течь на более длительное время, катушка индуктивности полностью зарядится и на ее выходе будет то же напряжение, что и на входе. Таким образом, когда дроссель разряжается от переключателя MOSFET и диода на стороне низкого напряжения, все напряжение передается на процессор.

Но процессору требуется только часть входного напряжения, примерно около 1,2 В от 12-вольтового блока питания. Следовательно, схема должна иметь функцию отключения входной мощности, когда выходное напряжение достигает 1,2 В.

Итак, МОП-транзистор получает команду от ШИМ-контроллера, который контролирует ширину импульса. Это приводит к разрядке дросселя сразу после достижения требуемого напряжения на выходе. Производители разработали схему таким образом, что когда переключатель на стороне High размыкается, сторона Low закрывается и начинается разрядка, и наоборот.

Это создает контролируемое количество выходного напряжения, которое передается от дросселя к ЦП или нагрузке при непрерывной зарядке и разрядке дросселя.

Но центральный процессор берет большую часть энергии от дросселя, из-за чего дросселю требуется время для получения зарядного напряжения для следующего раунда. Итак, чтобы компенсировать это и уменьшить пульсации, схема состоит из конденсатора. Конденсатор хранит некоторую энергию от предыдущего раунда и обеспечивает необходимую энергию для следующего раунда, чтобы зарядить дроссель.

Источник: https://en.wikichip.org/wiki/voltage_regulator_module

Наконец, цепь завершается, и ЦП постоянно получает стабильную энергию в результате повторяющегося процесса. Для обеспечения более стабильного питания подключают несколько таких цепей. Это называется многофазным VRM. Здесь ШИМ поочередно питает каждый VRM, значительно уменьшая колебания. Следовательно, многофазный VRM обеспечивает более стабильное питание.

Теперь, когда мы знаем, как работает VRM, давайте узнаем, почему так важно иметь VRM на материнской плате.

Почему это важно?

Как мы упоминали ранее, процессору не требуется вся мощность, поступающая от блока питания. Если бы мы подали на него полное напряжение, процессор мгновенно сгорел бы. Здесь VRM играет роль регулятора напряжения и подает именно то напряжение, которое требуется ЦП.

VRM также регулирует питание другого оборудования, такого как RAM. Мы можем найти спецификацию как «4 + 1» или «8 + 2» , что означает, что 4 или 8 фаз VRM предназначены для ЦП и 1 или 2 для ОЗУ или HyperTransport.

Помимо этого, есть еще несколько важных VRM. Давайте пройдемся по ним вместе.

Чистое и стабильное питание оборудования

Аппаратное обеспечение материнской платы, такое как ЦП, ОЗУ, ГП, очень чувствительно к колебаниям питания. Даже малейшее изменение напряжения может привести к необратимому повреждению системы.

VRM не только обеспечивает бесперебойное и стабильное напряжение для ЦП, но также обеспечивает то же самое для ОЗУ, а иногда и для графического процессора. Большая часть материнской платы состоит из многофазного VRM, что означает, что напряжение очищается для большего количества циклов, что делает систему еще более безопасной и стабильной. Следовательно, чем больше фаз, тем больше устойчивость системы.

Помогает в разгоне

Мы видим прямое влияние или преимущество VRM во время разгона. Под разгоном процессора понимается работа процессора на скорости, превышающей указанную. Этот процесс требует большей мощности для ввода в ЦП. Самое главное, чтобы мощность была стабильной.

Многофазный VRM делит мощность, полученную от блока питания, на каждую фазу, при этом каждая фаза состоит из небольшой части. Выходные напряжения каждой фазы по очереди поступают в ЦП, предотвращая более высокие колебания. Это делает напряжение намного более стабильным, как мы упоминали ранее.

Точно так же, чем больше фаз VRM, тем больше мощности может быть передано ЦП, и это тоже в устойчивой форме. Следовательно, вы можете использовать больше энергии во время разгона безопасно и без каких-либо колебаний производительности.

Предотвращение повреждения компонентов и ошибок BSOD

Все компоненты соединены друг с другом через некоторую схему на материнской плате. Нестабильный процессор может не только поджарить себя, но и повредить другие компоненты платы. Если питание ЦП или ОЗУ превышает оптимальное значение, это может привести к серьезной опасности для системы.

Точно так же нестабильный источник питания является основной причиной некоторых аппаратных и программных проблем. Это приводит к тому, что система показывает ошибки BSOD и затрудняет работу с системой. Система также часто выключается, если требования к электропитанию не выполняются.

Наличие VRM на материнской плате помогает предотвратить все эти проблемы. Хороший VRM предотвратит колебания мощности, тем самым помогая процессору и другому оборудованию работать без каких-либо помех.

Кроме того, поскольку VRM очень важен, при покупке материнской платы лучше ознакомиться со спецификацией VRM. Вы также можете легко подсчитать количество фаз, посчитав количество дросселей на нем.

Кроме того, важно, чтобы VRM правильно охлаждался. Во время большой нагрузки полевой МОП-транзистор и VRM в целом нагреваются нормально. Производитель обычно предоставляет радиаторы и термопасту для пассивного охлаждения VRM с помощью радиаторов и термопасты.

Кроме того, мы советуем вам постоянно поддерживать систему в прохладном состоянии, чтобы предотвратить перегрев VRM.

Что такое VRM и зачем он нужен моему CPU/GPU? | Блог Advanced PCB Design

Вам потребуется преобразовать выходное напряжение 12 В этого источника питания в более низкий уровень для использования в ЦП.

 

Преобразование энергии, будь то переменный ток в переменный, переменный в постоянный или постоянный в постоянный, имеет основополагающее значение для современной жизни. Без преобразования энергии мы, вероятно, застряли бы с генераторами Ван дер Граафа для питания нашей электроники. Когда дело доходит до компьютеров, особенно процессоров, требуется сверхстабильное преобразование мощности постоянного тока в постоянный. Компьютерная индустрия взвесила затраты и преимущества различных преобразователей постоянного тока и в конечном итоге остановилась на модулях регулятора напряжения (VRM) для обеспечения стабильного питания постоянного тока для ЦП.

Так что же такое VRM? Существует много способов преобразования между уровнями постоянного напряжения, и VRM делает именно это. VRM, по сути, является навороченным понижающим преобразователем и работает по тому же принципу. Однако VRM для высокопроизводительных компьютеров, особенно разогнанных игровых компьютеров, как правило, используют компоненты, которые обычно не встречаются в стандартной схеме регулятора напряжения или ИС.

Что такое VRM и как он работает?

VRM преобразует выходное напряжение 12 В от источника питания компьютера в более низкое напряжение (от 1,1 до 3,3 В) для использования ЦП или ГП. Этот импульсный стабилизатор выполнен в виде понижающего преобразователя и имеет довольно простую компоновку, хотя в VRM используются компоненты, отличные от обычных импульсных стабилизаторов. Точно так же, как повышающе-понижающий преобразователь или прямоходовой преобразователь, VRM использует ШИМ для обеспечения переключения полевых МОП-транзисторов, что обеспечивает желаемое регулирование. Затем можно установить выходное напряжение и ток, выбрав соответствующий рабочий цикл и частоту.

Если VRM — это в основном понижающий преобразователь, то почему бы просто не использовать обычную микросхему импульсного стабилизатора для регулирования напряжения в CPU/GPU? Электроника в ЦП уже работает при низком постоянном напряжении, но у них также очень тонкий запас по шуму по сравнению с микросхемами, работающими при более высоком напряжении. Очень низкий запас по шуму требует очень стабильного регулирования напряжения. Компоненты, используемые в VRM, обеспечивают более точное и стабильное регулирование напряжения, чем обычный понижающий преобразователь.

VRM бывают двух видов: одноступенчатые и многоступенчатые (иногда называемые многофазными VRM). Принципиальная схема типичного одноступенчатого VRM показана ниже. МОП-транзистор нижнего плеча и дроссель обеспечивают обратную связь для регулирования, а напряжение, воспринимаемое процессором, стабилизируется конденсатором. Многокаскадный VRM распределяет МОП-транзисторы и катушки индуктивности по нескольким каскадам параллельно с низким рабочим циклом (обычно ~ 10%, хотя это зависит от количества каскадов).

 

Принципиальные схемы одноступенчатых и многоступенчатых VRM

 

Зачем использовать многоступенчатый VRM?

В современных компьютерах используется многоступенчатый VRM, обычно с 3 или более фазами. Поскольку полевые МОП-транзисторы соединены каскадом, они естественным образом переключаются с некоторой задержкой, равной времени включения ШИМ-сигнала. Это приводит к последовательному переключению ступеней. Преимущество использования нескольких каскадов заключается в том, что тепло, выделяемое полевыми МОП-транзисторами, распределяется по большей площади, хотя это увеличивает стоимость одной платы. Тем не менее, это важный аспект современных высокопроизводительных вычислений, поскольку регулирование температуры может быть серьезной проблемой для графических процессоров, особенно с разогнанными процессорами.

Выходное напряжение VRM будет демпфировано и будет медленно падать, как и в любой цепи RLC. Это должно проиллюстрировать другое преимущество использования многокаскадного VRM: выходное напряжение, по существу, представляет собой затухающую переходную характеристику, и у переходного напряжения будет меньше времени для спада при более частом переключении. Обратите внимание, что минимальный рабочий цикл — это просто частота переключения, умноженная на минимальное время включения для ШИМ-сигнала.

Использование нескольких каскадов позволяет снизить частоту ШИМ в каждом полевом МОП-транзисторе, при этом выходное напряжение будет скомпенсировано благодаря переключению в каждом каскаде. Это приводит к тому, что любой спад выходного напряжения будет меньше, чем в одноступенчатом VRM или типичном импульсном стабилизаторе, который использует более длительный рабочий цикл с заданной постоянной времени. Это показано на рисунке ниже.

 

Выходное напряжение трехступенчатого и одноступенчатого VRM. Обратите внимание, что выходные данные для обоих VRM имеют одинаковую постоянную времени, но многоступенчатый VRM имеет вариацию ~ 1%, а одноступенчатый VRM имеет вариацию почти 10%.

 

Компоненты в VRM

VRM можно использовать для других приложений, кроме как для ЦП или ГП. Катушка индуктивности, показанная на приведенной выше диаграмме, при использовании в процессоре или графическом процессоре не является катушкой индуктивности, а на самом деле представляет собой дроссель из суперферрита. Эти дроссели важны для устранения шума переключения полевых МОП-транзисторов в каждом каскаде. Дроссель из суперферрита имеет меньшую паразитную емкость, чем индуктор, и по существу функционирует как параллельная цепь RLC. Низкая паразитная емкость обеспечивает более высокое демпфирование переходной характеристики на выходе. Поскольку ток потребляется от полевых МОП-транзисторов и выделяется тепло, полевые МОП-транзисторы должны иметь ребристый радиатор, если позволяет пространство.

Конденсаторы, показанные на принципиальной схеме VRM, должны быть выбраны таким образом, чтобы частота собственного резонанса была больше, чем частота переключения ШИМ (т. е. он вел себя как идеальный конденсатор), чтобы обеспечить путь к земле с низким импедансом. для любого высокочастотного шума. Обратите внимание, что комбинация нагрузки, выходного конденсатора и ферритовых дросселей образует сложную цепь RLC. Конденсатор и ферритовые дроссели следует выбирать таким образом, чтобы переходная характеристика эквивалентной RLC-цепи демпфировалась, что обеспечивает более стабильный выходной сигнал VRM.

 

ЦП с многоступенчатым VRM

 

Независимо от того, какой тип системы кондиционирования и регулирования электропитания вы строите, вы можете спроектировать и проверить VRM и многие другие схемы с помощью OrCAD PSpice Designer от Cadence. Этот уникальный пакет специально адаптирован для сложных конструкций печатных плат, и вы можете создавать модели для имитации и анализа поведения ваших самых сложных схем.

Если вы хотите узнать больше о решениях, которые предлагает Cadence, обратитесь к нам и нашей команде экспертов.

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на Linkedin Посетить сайт Больше контента от Cadence PCB Solutions

Загрузка, подождите

Ошибка — что-то пошло не так!

Хотите последние новости о печатных платах?
Подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку новостей

Спасибо!

Руководство по VRM для материнских плат [Секрет разгона ЦП]

VRM для материнских плат являются удивительно важной частью каждой современной материнской платы, но их часто упускают из виду в маркетинге и обзорах или не объясняют должным образом, если упоминают.

Что такое VRM материнских плат, почему они так часто упоминаются наряду с разгоном и какие ключевые характеристики необходимо знать, чтобы принимать обоснованные решения о покупке?

Давайте ответим на все вместе, начиная с самого важного вопроса.

Что такое VRM материнской платы?

VRM расшифровывается как модуль регулятора напряжения , и, к счастью, это название говорит само за себя.

Источник: ROG ASUS

На каждой материнской плате есть модуль регулятора напряжения, расположенный рядом с процессором, чтобы регулировать напряжение, которое проходит от блока питания и его силовых кабелей к разъему процессора 9.0124 .

Несмотря на то, что ваш процессор может потреблять достаточное количество энергии сам по себе, он все равно нуждается в очистке и регулировке этой мощности, прежде чем обращаться к ней напрямую.

Почему VRM материнской платы важны для разгона?

Поскольку исходное напряжение, поступающее от блока питания (12 В), намного выше, чем конечное напряжение ЦП (которое почти никогда не превышает 1,5 В), VRM является ключом к функционированию вашего ЦП в целом, а не только разгон .

Тем не менее, высококачественный VRM абсолютно необходим для достижения высокого разгона ЦП и высокой стабильной тактовой частоты ЦП в целом, , так как для стабильных часов требуется чистое и стабильное напряжение.

Из чего сделаны VRM материнской платы?

Источник: ekwb

VRM состоят из «фаз», и каждая «фаза» состоит из конденсатора , дросселя и полевого МОП-транзистора.

Конденсаторы используются для накопления небольшого количества электроэнергии, а дроссель используется для фильтрации или «заглушения» определенных частот электричества.

Подробнее о полевых МОП-транзисторах чуть позже: на данный момент помните, что VRM материнской платы состоят из нескольких «фаз», и эта основная спецификация обычно указана глубоко в спецификации материнской платы.

Что такое МОП-транзисторы?

MOSFET расшифровывается как M etal- O xide- S emiconductor F ield- E ffect T ransistor, мало и похоже на один из транзисторов транзистора, многие из которых прикреплены к материнской плате.

В основном это именно то, чем они являются, поскольку МОП-транзисторы используются исключительно для регулирования напряжения наряду с другими частями VRM. Однако полевые МОП-транзисторы

не являются исключительными для специализированных VRM материнских плат — их также можно найти в вашем дискретном графическом процессоре и большинстве других форм современного ПК или «умного» оборудования.

Установив основные части VRM, давайте рассмотрим, как на самом деле можно оценить качество VRM.

Как узнать, исправен ли VRM материнской платы?

Это, безусловно, самый важный вопрос: как на самом деле определить, хорош ли VRM материнской платы?

Ключевой характеристикой, которую вы увидите для VRM, является его конструкция фазы питания, которая будет обозначена как X+Y. Где X равно количеству фаз для мощности ЦП/ОЗУ, а Y равно количеству фаз для всего остального, обычно 1 или 2 . X значит гораздо больше.

Например, моя материнская плата Z490I Gigabyte AORUS Ultra имеет схему питания 8+1.

Ниже я встроил графику моего VRM от Gigabyte:

Изображение предоставлено: GIGABYTE

В этом есть некоторый нюанс, но, вообще говоря, большее количество фаз — это хороший знак. Это означает, что ваш VRM имеет больше шагов для очистки и регулирования питания, прежде чем оно будет доставлено в ваш ЦП, что напрямую влияет на способность ЦП поддерживать стабильно высокие тактовые частоты.

Большое количество фаз питания само по себе не означает, что материнская плата обязательно будет иметь отличный VRM, так как качество используемого оборудования также имеет большое значение.

К счастью, производители материнских плат успешно используют высококачественные VRM на высококачественных материнских платах, особенно на тех, которые продаются непосредственно оверклокерам .

Тем не менее, вы всегда должны перепроверять отзывы о материнских платах перед покупкой, особенно если вы покупаете плату для выполнения расширенных рабочих нагрузок или получения максимальной отдачи от вашего оборудования с помощью разгона.

К счастью, оверклокеры, как правило, довольно активно рассказывают о том, как прошел или идет их процесс разгона, на технических форумах или в обзорах продуктов, которые они приобрели.

I Если вы обнаружите тенденцию проверенных покупок или заслуживающих доверия тестов, подтверждающих хорошую производительность разгона выбранной вами материнской платы, это хороший знак .

Примечание редактора . Хотя количество фаз, указанное производителем, обычно является приличной лакмусовой бумажкой того, насколько надежна подача питания на материнскую плату, вы не должны использовать его как верный признак отличной системная плата.

У вас могут быть либо «истинные» фазы, либо двойные фазы. Хотя первый обычно считается лучшим способом обеспечения подачи энергии, он также дорог с точки зрения производства. Поэтому производители склоняются ко второму варианту. Вы часто можете найти спецификации VRM, такие как 12+2 фазы, на страницах продуктов материнских плат, но только когда энтузиасты и обозреватели более внимательно изучают плату и используемые компоненты, они обнаруживают наличие удвоителей.

Тем не менее, использование удвоителей в качестве компонента само по себе не является проблемой. Вы получаете мощность, аналогичную истинным фазам, но мощность не такая чистая. Почему? Что ж, это объяснение, для которого понадобится целая другая статья. Пожалуйста, дайте нам знать в комментариях, если вам интересно узнать больше об удвоителях, частотах переключения и выходной фильтрации. Короче говоря, проблемы, вызванные удвоителями, могут быть решены с помощью качественной фильтрации вывода. Например, Gigabyte довольно эффективно использует удвоители во многих своих материнских платах Aorus среднего класса.

Имеют ли значение VRM материнской платы, если вы не занимаетесь разгоном?

Да.

Даже если вы не стремитесь к разгону, VRM все равно могут повлиять на способность вашего процессора работать на своих обычных частотах Boost.

Высококачественный VRM и хорошее охлаждение позволят неразогнанному процессору чаще и стабильнее работать на своих частотах Boost, что означает большую производительность для конечного пользователя.

Преимущества, предоставляемые высококачественными VRM, не ограничиваются оверклокерами. Чистая и стабильная подача питания всегда пойдет на пользу аппаратному обеспечению вашего ПК, даже если вы не доводите его до предела.

Примечание редактора – Если вы не собираетесь устанавливать мировые рекорды, ваша материнская плата должна просто обеспечивать питание процессора, не сдерживая его. В то время как компоненты подачи питания, такие как фазы питания, являются одним из аспектов, позволяющих убедиться, что вы не создаете узких мест для вашего оборудования, тепловые характеристики являются еще одним важным аспектом. Даже полуприличный VRM не будет вас сдерживать, если производитель материнской платы спроектировал его таким образом, чтобы он мог эффективно рассеивать тепло. Один из способов, с помощью которого производители обеспечивают хорошее охлаждение VRM, заключается в размещении над ними радиаторов. Вы можете помочь рассеиванию тепла, убедившись, что верхняя часть материнской платы не забита воздухом.

Вы можете потерять значительную часть производительности из-за некачественных VRM и/или неадекватных радиаторов. Вот пример из тестирования Hardware Unboxed (ссылка на полное видео):

Посмотрите на последние 3 материнские платы здесь. Мало того, что VRM достигают опасной (дроссельной) территории при температуре более 100 ° C, им также удается сдерживать Intel Core i9 12900K с запасом производительности более 10%.

Любая материнская плата должна иметь достойную мощность, а также адекватный отвод тепла с помощью радиаторов (при необходимости). К сожалению, среднестатистическому покупателю практически невозможно определить качество материнской платы, просто взглянув на нее или прочитав характеристики.

Поэтому при покупке материнских плат, особенно для разгона или работы с расширенными рабочими станциями, всегда проверяйте отзывы в надежных магазинах. Мы в CGDirector также подбираем материнские платы, подходящие для задач рабочих станций, с каждым выпуском. И, как всегда, если вам нужны какие-либо другие рекомендации, не стесняйтесь писать на нашем форуме или в комментариях для получения помощи!

 

Часто задаваемые вопросы

Из чего сделаны материнские платы?

Помимо VRM, другие основные части материнской платы включают сокет ЦП, набор микросхем и доступные слоты PCI Express или M.2.

Все они могут иметь прямое влияние на совместимость и производительность, но их роли, как правило, более прямолинейны по сравнению с VRM, которые довольно важны, но обычно не так сильно рекламируются.

Если вас заинтересовала эта статья о модулях VRM, Я написал еще одну статью о других компонентах материнской платы и о том, как они собираются !

Как материнская плата влияет на производительность?

Как подробно описано Алексом в его статье , материнские платы могут оказать реальное влияние на вашу производительность !

Степень воздействия будет зависеть от множества факторов, в том числе от того, для чего вы на самом деле используете материнскую плату.

Алекс рассказывает об этом более подробно, но в целом, если вы не занимаетесь играми для энтузиастов или профессиональными нагрузками, компромиссы бюджетной материнской платы не будут иметь большого значения. Прочтите статью, если хотите узнать больше!

Как выбрать хороший блок питания?

И последнее, но не менее важное: мы потратили много времени на эту статью, рассказывая о подаче энергии.

А как насчет хорошего блока питания? Джерри написал отличное руководство по блоку питания , так что мне не нужно , но я все же могу дать вам несколько полезных советов по блоку питания, прежде чем полностью закончить.

Прежде всего, всегда приобретайте блок питания 80+ Bronze или выше. 80+ Требования к эффективности довольно низкие c, и если юнит даже не может достичь бронзы, вероятно, есть серьезная проблема.

Убедитесь, что вы покупаете полумодульный или модульный модуль , так как вы не хотите, чтобы куча посторонних кабелей занимала внутреннюю часть вашего ПК.

И, наконец, выбирайте известные бренды — EVGA, Corsair и beQuiet! все хороши для начала.

Вам слово

Готово!

Я надеюсь, что эта статья помогла вам лучше понять, что на самом деле представляют собой VRM материнской платы и какое влияние они могут оказать на ваш окончательный опыт .

Искать высококачественные VRM в высококачественных материнских платах крайне важно для оверклокеров и любых других энтузиастов или профессионалов, которые хотят максимально использовать свое оборудование с чистым и стабильным управлением питанием.

Оставьте комментарий ниже или на нашем форуме, если у вас есть другие вопросы, особенно связанные с VRM. До тех пор или до следующего раза, удачного разгона — и не забудьте проверить эти VRM перед покупкой материнской платы!

CGDirector поддерживается программой чтения. Когда вы покупаете по нашим ссылкам, мы можем получать партнерскую комиссию.

Что такое VRM на материнской плате и почему это важно?

Если вы когда-либо интересовались культовым разгоном процессора, один из терминов, с которым вы часто сталкивались, — это VRM. Этот термин широко распространен в компьютерном сообществе, но вряд ли кто-то внутри или вне сообщества действительно знает, как он работает. VRM — это одна из тех вещей, которые, как люди знают, имеют решающее значение для работы их ПК, но кажутся настолько загадочными, что любое дальнейшее исследование было бы слишком громоздким. Вот почему мы провели необходимое исследование и подготовили это объяснение, чтобы рассказать вам, что такое VRM на материнской плате, как оно работает и как влияет на производительность вашего процессора.

VRM материнской платы: объяснение (2022)

В этой статье мы рассмотрим все, что нужно знать о VRM, и расскажем, почему они так важны. Мы увидим, насколько простая задача VRM является важной, поскольку она является ключом к обеспечению стабильности системы. Другими словами, стоит узнать больше о VRM и о том, как он работает.

Кроме того, мы также рассмотрим, как отличить качественный VRM от плохого. Идея, стоящая за этим, заключалась в том, чтобы создать базовое представление о том, что представляет собой хорошая конфигурация VRM, чтобы вы знали, на что обращать внимание при следующей покупке материнской платы.

Содержание

Что означает VRM?

Прежде чем мы углубимся в то, как работает VRM, важно понять, что это такое и что означает этот термин. Этот термин расшифровывается как «модуль регулятора напряжения» , а описывает электронную схему, которая регулирует и преобразует напряжения для удовлетворения требований ЦП, памяти и графического процессора. Это может помочь думать о VRM как о мини-блоке питания, точно так же, как ваш настоящий основной блок питания компьютера, который берет 120 или 240 вольт от стены и понижает его до 12 вольт постоянного тока.

VRM материнской платы в некотором смысле делает именно это, но во второй раз. Он берет 12-вольтовое (постоянное) напряжение на выходе источника питания и преобразует его в , обычно около 1 В для графического процессора или 1,4 В для ЦП . Другая важная задача VRM — подавать это напряжение стабильно, без скачков и падений, так как оно может повлиять на стабильность работы всего компьютера.

Основные компоненты VRM

На изображении выше вы можете увидеть архитектуру VRM в современной материнской плате. Он включает в себя три основных элемента: МОП-транзисторы, дроссели и конденсаторы . Большинство из них обычно расположены под радиаторами, которые окружают сокет процессора, и их довольно трудно обнаружить. Эти основные компоненты сопровождаются диодами и резисторами, которые гарантируют, что электрический ток, поступающий на эти компоненты, не превышает определенных значений.

Как работают VRM материнской платы?

Ключевым принципом, на котором основаны схемы регулирования напряжения, является способность снижать среднее выходное напряжение схемы путем включения и выключения входного напряжения. Так, например, если у вас есть входное напряжение 12 В постоянного тока от вашего источника питания, и вы включаете и выключаете его в течение одинакового периода времени, среднее напряжение станет равным 6 В постоянного тока.

Но для достижения относительно стабильного среднего напряжения это должно происходить несколько сотен раз в секунду. Переключение почти во всех случаях достигается с помощью относительно простой схемы полевого транзистора (MOSFET) на основе оксида металла и полупроводника . Но, как мы увидим в следующем разделе, полевой МОП-транзистор работает не один, а в тандеме с другими устройствами, такими как дроссели, конденсаторы и ШИМ-контроллеры, чтобы обеспечить максимально стабильное питание процессора.

Компоненты VRM на материнской плате

МОП-транзисторы

Первым компонентом, который мы рассмотрим, является МОП-транзистор, который по сути является изолированным затвором, своего рода переключателем, который используется для усиления или минимизации электронных сигналов. На практике он регулирует проходящий ток, , в зависимости от сигнала и значения, посылаемого чипом ШИМ-контроллера, который отвечает за управление фазами питания и балансировку сигналов (подробнее об этом позже).

Чтобы лучше проиллюстрировать этот процесс, мы можем посмотреть на диаграмму ниже. Базовая схема VRM состоит из двух полевых МОП-транзисторов, которые в данном случае представляют собой просто переключатели, катушку индуктивности и диод.

Конструкция полевых МОП-транзисторов VRM может различаться, но все они имеют одну и ту же функцию, поэтому мы считаем, что нам нет необходимости углубляться и начинать объяснять некоторые передовые технологии электротехники. Однако, если вы хотите более подробно обсудить функцию каждого компонента, перейдите на страницу объяснения VRM WikiChip. Важно знать, что преобразование напряжения начинается с полевого МОП-транзистора, и именно здесь происходит большая часть рабочей нагрузки.

Представление схемы VRM

Но если кратко объяснить, схема VRM использует два переключателя MOSFET для управления величиной напряжения, подаваемого на ЦП. Когда первый ключ (MOSFET верхнего плеча) замкнут, напряжение на входе катушки индуктивности становится равным 12 В. Это приводит к тому, что ток начинает течь через дроссель, который, по сути, представляет собой катушку провода вокруг магнитного сердечника, медленно повышая выходное напряжение.

Затем, как только достигается желаемое напряжение для ЦП или ГП, переключатель замыкается, что означает, что вход дросселя становится равным нулю. По мере того как подача электроэнергии на дроссель падает, магнитный заряд вокруг него рассеивается, индуцируя напряжение в противоположном направлении (поэтому оно добавляет выходное напряжение, а не отменяет его), которое со временем медленно падает. Этот процесс, повторяемый несколько десятков раз в секунду, дает нам относительно постоянное увеличение и уменьшение напряжения (как видно на рисунке напряжения).

Открытие и закрытие МОП-транзистора создает стабильное напряжение

Еще одна вещь, которую мы должны помнить о МОП-транзисторах, заключается в том, что каждый раз, когда они включаются или выключаются, они выделяют тепла , которое может быть выше примерно 150 градусов Цельсия . Это означает, что по мере того, как вы доводите МОП-транзисторы до предела своих возможностей, они, как правило, сильно нагреваются. Имеет ли значение это тепло? Проще говоря, это так.

Если VRM MOSFET сильно нагреваются, это влияет на сопротивление полупроводника, которое приводит к падению эффективности , а оттуда это бесконечный цикл, который будет генерировать только больше тепла. И это ключевая причина, по которой большинство полевых МОП-транзисторов в современных материнских платах закрыты решениями для охлаждения, такими как радиаторы или миниатюрные вентиляторы.

Дроссели

Следующая часть VRM, которую мы рассмотрим, называется Дроссели . Это катушки индуктивности кубической формы (хотя и не всегда), обычно изготавливаемые из металла, которые отвечают за преобразование сигналов переменного тока (AC) в более низкие частоты 9.0124 или постоянного тока (DC), чтобы стабилизировать напряжение, выходящее из MOSFET. Что это значит?

По сути, дроссель принимает высокочастотную мощность (12 В), поступающую от ШИМ, и превращает ее в стабильную частоту (1,2–1,4 В), поэтому она становится пригодной для использования ЦП и другими компонентами. Так что, по сути, он выполняет две функции. Во-первых, для хранения и фильтрации электроэнергии, а во-вторых, для контроля общего качества электроэнергии.

Дроссели без защитного кожуха

Поскольку дроссели играют важную роль в качестве питания, подаваемого на материнскую плату, они необходимы для определения возможности разгона. Чем лучше у дроссели, тем выше способность платы выдерживать разгон . Кроме того, каждый дроссель на материнской плате также представляет собой фазу питания. И как правило, чем больше фаз на материнской плате, тем стабильнее напряжение (подробнее об этом позже).

Конденсаторы

Последний базовый аналоговый компонент VRM, который мы будем исследовать, — это Конденсатор . Это обычный электрический компонент, используемый во многих электронных устройствах для накопления энергии в электрическом поле, и при необходимости он может отводить эту энергию в цепь, к которой они подключены. В некотором смысле он действует как батарея, но обладает большей емкостью памяти благодаря своей способности быстро выдавать всю свою энергию .

Конденсаторы бывают разных размеров

Для VRM и соответствующих фаз питания он служит той же цели. Конденсаторы выполняют две основные функции в работе VRM. Первый до аккумулировать электрический ток , а второй аккумулировать и предотвращать скачки напряжения и уменьшать пульсации в электронной схеме. Идея состоит в том, чтобы сохранить ток, полученный от дросселя, и обеспечить нужное количество энергии, требуемое процессором, остальная часть разряжается или высвобождается через землю.

Это означает, что конденсатор является не только важной частью VRM, но и жизненной необходимостью. Вот почему, чтобы любой VRM считался хорошим, он наверняка должен использовать высококачественные конденсаторы высокого стандарта. Обычно качественные конденсаторы имеют маркировку Твердотельные конденсаторы , Hi-C конденсаторы и многое другое. В современном поколении материнских плат твердотельные конденсаторы являются преобладающей формой конденсаторов и в основном вытеснили электролитические.

Но так было не всегда. В конце 1990-х и начале 2000-х многие материнские платы, особенно тайваньских производителей, имели более высокую, чем ожидалось, частоту отказов нетвердых конденсаторов. Во многом это было связано с составом электролита, который вызывал коррозию, приводящую к высокому уровню газообразования, что часто приводило к взрыву конденсаторов. Это было известно как 9Конденсатор 0161 чума начала 2000-х и печально известная в компьютерном сообществе. Хотя проблема была очень сложной и вызывала целый ряд противоречий, от промышленного шпионажа до коррупции, ее более важное значение заключалось в том, что промышленность постепенно перешла от щелочных конденсаторов к твердотельным.

ШИМ Контроллер

Теперь, когда мы обсудили основные аналоговые компоненты VRM, пришло время перейти к той части схемы, которая управляет потоком электроэнергии, называемым контроллером PWM (широтно-импульсная модуляция). Этот контроллер обеспечивает импульсы ШИМ, которые затем подаются в аналоговую часть схемы — МОП-транзисторы, дроссели и т. д.

ШИМ-контроллер

Эти ШИМ-контроллеры, однако, не являются простыми устройствами, которые просто выдают фиксированный импульс. Вместо этого они сами представляют собой довольно сложные интегральные схемы. Некоторые контроллеры, особенно высокопроизводительные, имеют многофазные системы управления, и они также выполняют еще одну важную функцию VRM, то есть мониторинг. Более того, поскольку напряжение ЦП или ГП никогда не бывает по-настоящему постоянным, чип выполняет большую работу по регулярному уменьшению или увеличению требуемой мощности, чтобы быть более эффективным.

Так как же он узнает, сколько энергии послать? Проще говоря, он делает это, формируя петлю обратной связи между ЦП и ШИМ. ШИМ-контроллер принимает опорное напряжение (VREF) ЦП, найденное в настройках BIOS материнской платы, и постоянно подает его в VRM. Затем это напряжение измеряется с текущим напряжением, и если есть разница между VREF и фактическим напряжением, ШИМ-контроллер изменяет сигнал, чтобы вернуть выходное напряжение в соответствие.

Еще десять лет назад этот процесс в основном выполнялся с помощью аналоговых ШИМ, но сегодня они в основном заменены цифровыми ШИМ. Преимущество цифровых ШИМ заключается в том, что они позволяют микроконтроллеру учитывать гораздо больший диапазон других переменных и параметров при расчетах коррекции напряжения. Это могут быть датчики температуры, настройки BIOS и другие сохраненные значения. Недостатком цифровых ШИМ-контроллеров является то, что они дороже и сложны в настройке. Современные материнские платы почти исключительно используют цифровые ШИМ для питания процессора и памяти, но иногда аналоговые ШИМ используются для менее важных частей платы.

Что такое фазы питания материнской платы?

Поскольку включение и выключение электрического сигнала полевого МОП-транзистора обычно происходит несколько сотен раз в секунду, напряжение может колебаться больше, чем ЦП может выдержать . И поскольку он уже работает на такой высокой скорости, нецелесообразно пытаться переключаться намного быстрее. Таким образом, в погоне за лучшей стабильностью нам нужны не более быстрые МОП-транзисторы, а их большее количество.

Несколько фаз VRM означает, что выходное напряжение можно повышать более регулярно, чем с одной фазой

Одиночная цепь VRM может быть достаточно эффективной для определенных приложений, но для обеспечения максимально плавной подачи напряжения вы можете иметь несколько VRM параллельно, создавая то, что мы уже упоминали — многофазный VRM (изображение выше). представляет собой многофазный VRM). Как это работает?

На приведенной выше диаграмме видно, что если каждую фазу VRM правильно расположить в шахматном порядке, фазы распределяют энергетическую нагрузку на большее количество компонентов. Это не только обеспечивает более плавное питание ЦП или графического процессора , так как время между импульсами питания может быть уменьшено, а также помогает снизить тепловыделение и нагрузку на компоненты .

Часто производители материнских плат рекламируют большое количество фаз в формате A+B, например 8+3 или 6+2 . Итак, что это значит? В теории это достаточно просто. Первое число — это количество фаз, выделенных для ЦП, а второе — количество фаз, выделенных для других частей материнской платы, таких как память.

Материнская плата AsRock Z490 с 16 фазами питания (кредиты: ASrock)

Именно в этом контексте у вас может возникнуть соблазн подумать, что большее количество фаз означает более плавную подачу питания. Это верно до определенного момента. Например, платы начального уровня обычно имеют трех- или четырехфазное питание процессора, а платы более высокого качества могут иметь от шести до восьми. Однако все усложняется, когда производители материнских плат говорят, что плата имеет, например, схему 16+2, но на самом деле может использовать удвоитель и иметь только настоящую 8-фазную схему.

Удвоитель позволяет умножить преимущества существующих фаз без добавления дополнительных фаз на плату. Конечным результатом является такое же снижение общей нагрузки и тепловыделения, как и в обычной многофазной цепи, описанной выше, но только с уменьшением пульсаций напряжения в половине цепей. Тем не менее, общая польза от большего количества фаз скорее уменьшается. Таким образом, вы получите в некотором смысле более надежную плату , но так как аппаратная часть питания по сути аналогична низкофазной, то она, вероятно, также не будет разгоняться.

Кроме того, несколько фаз имеют еще одно преимущество. Скажем, у вас есть процессор, которому требуется 100 ампер для работы с одной фазой. Таким образом, все 100 ампер должны пройти непосредственно через эти компоненты. Но при двух фазах через каждую фазу проходит только 50А, а значит можно использовать компоненты с меньшим номиналом, а эти компоненты обычно дешевле. Это позволяет производителям производить 4-фазные VRM гораздо дешевле, чем, скажем, если бы им приходилось делать 2-фазные VRM с компонентами более высокого качества.

Может ли качество VRM влиять на производительность процессора?

У большинства пользователей компьютеров возникает вопрос о VRM: как VRM влияет на производительность моей системы? По правде говоря, качество VRM не повлияет, например, на установку в вашу систему новой видеокарты за 600 долларов. Но качество ваших VRM может иметь огромное значение, когда речь идет о долговечности и стабильности вашей системы.

Неисправные конденсаторы рядом с разъемом материнской платы ЦП

Это связано с тем, что дешевые VRM могут со временем выйти из строя , что может привести к нестабильности системы и даже к сбоям на штатных скоростях. Кроме того, низкокачественный VRM может испортить подачу питания вашей материнской платы до такой степени, что это может повредить другие дорогостоящие компоненты.

И, наконец, если вы когда-нибудь захотите заняться разгоном на некачественной материнской плате, попрощайтесь с этой мечтой, так как с плохо спроектированным модулем VRM далеко не уедешь. Почему? Потому что, когда вы разгоняете свой компьютер во время разгона, вам требуется высокий уровень контроля, когда речь идет о напряжениях, которые могут быть обеспечены только более качественными VRM.

Как узнать, соответствует ли VRM задаче?

Вы, должно быть, смотрите на свою материнскую плату и спрашиваете себя, как мне убедиться, что мой VRM соответствует задаче разгона и не сгорит одновременно, когда я немного подниму напряжение? Расшифровка VRM материнской платы может быть немного сложной, но одна из самых простых вещей, которые вы можете сделать, это просто подсчитать количество дросселей, которые вы видите на материнской плате .

Как мы уже упоминали, каждый дроссель на вашей материнской плате соответствует одной фазе питания, и обычно все эти дроссели, кроме одного или двух вокруг сокета ЦП, зарезервированы для ядер ЦП. Это означает, что если у вас есть материнская плата с большим количеством дросселей, она, вероятно, имеет ряд фаз, которые могут разделить разогнанное напряжение, облегчая нагрузку на каждую фазу.

Итак, если у вас есть материнская плата с тремя или четырьмя фазами для ЦП, это, вероятно, плата начального уровня. Это означает, что он, вероятно, не подходит для сверхвысокопроизводительных чипов. Но если у вас шесть, восемь или даже больше фаз на вашей материнской плате, это, вероятно, плата высокого класса, у которой не должно возникнуть проблем со стабильностью вашей системы даже под нагрузкой.

Кроме того, было бы неплохо узнать, оснащена ли ваша материнская плата твердотельными конденсаторами или дешевыми жидкостными конденсаторами, содержащими проводящую жидкость. Жидкостные конденсаторы (электролитические) могут вызвать проблемы в системе, если они неправильно сконструированы. И даже если они сделаны правильно, у них есть высокий шанс вздуться, порваться или даже взорваться со временем.

Ситуация усложняется, когда производители говорят, что ваша материнская плата имеет, например, схему 16+2, но на самом деле плата может использовать удвоители и имеет только настоящую 8-фазную схему. Выяснение точной настройки может занять некоторое время, либо поиск онлайн-источников, которые уже выполнили раскопки, либо поиск микросхем ШИМ и выяснение того, сколько фаз фактически рассчитано на нагрузку.

Если в микросхеме всего четыре или восемь фаз, а на плате заявлено 16, то явно происходит какое-то удвоение. Для большинства людей это не будет проблемой, так или иначе, но если вы ищете серьезное конкурентное преимущество в разгоне, надежная настройка VRM имеет решающее значение.

Так стоит ли беспокоиться, если на вашей материнской плате всего 4 фазы? Ну, это зависит от того, какой процессор вы используете. Если это современный процессор среднего уровня, такой как Intel Core-i3/i5 (8-го поколения или новее) или процессор AMD Ryzen, все должно быть в порядке. Процессоры достигли точки, когда они могут делать гораздо больше с гораздо меньшим энергопотреблением. И по мере того, как отрасль движется к более энергоэффективным чипам, дни фаз питания с большими номерами подходят к концу. Но если вы хотите перейти на высокопроизводительный/разгоняемый чип, было бы идеально, если бы ваша материнская плата имела большее количество фаз питания.

Почему для разгона требуются хорошие VRM?

Хотя количество VRM, их размер и количество фаз питания, поддерживаемых вашей материнской платой, являются важными факторами, они не оказывают большого влияния на вашу повседневную производительность. Однако это имеет значение для энтузиастов, геймеров и других профессионалов, которые хотят разогнать свой процессор. Это , потому что разгон напрямую нагружает VRM , поскольку повышение напряжения имеет важное значение, когда речь идет о аппаратном разгоне. По мере того, как через систему проходит все больше и больше напряжения, его регулирование становится все более сложной задачей.

Это ситуация, когда все, от количества фаз до размера вашего радиатора и качества конденсаторов, начинает иметь значение. И именно по этой причине разгон высокого уровня предназначен только для лучших материнских плат. Эти материнские платы не только имеют большое количество фаз питания, но также содержат компоненты премиум-класса, такие как твердотельные конденсаторы, способные выдерживать высокое напряжение и силу тока. Более того, эти материнские платы также вооружены хорошими системами охлаждения, а некоторые даже имеют активное охлаждение, которое включает в себя небольшие вентиляторы или даже блоки жидкостного охлаждения.

VRM: часто задаваемые вопросы

Как узнать, есть ли на материнской плате твердотельные конденсаторы? Каковы его преимущества?

Самый простой способ узнать, какие конденсаторы установлены на материнской плате вашего ПК, — это физически посмотреть на них. Визуально конденсаторы выглядят очень по-разному, поскольку они оба имеют фундаментальную конструкцию. Твердотельные конденсаторы обычно меньше по размеру, чем , по сравнению с электролитическими конденсаторами.

Вы можете легко заметить разницу на сравнительном изображении ниже, где материнская плата на первом изображении была разработана с использованием только твердотельных конденсаторов, а материнская плата на последнем изображении использует более распространенные и менее дорогие электролитические конденсаторы.

• Твердотельные (полимерные) конденсаторы
• Электролитические конденсаторы

Твердотельные и электролитические конденсаторы накапливают электричество и разряжают его, когда это необходимо. Разница, однако, заключается в том, что твердые конденсаторы содержат твердый органический полимер, а электролитические конденсаторы используют обычный жидкий электролит, отсюда и разница в названиях.

Как это влияет на работу конденсатора? Что касается срока службы, твердотельные конденсаторы служат дольше, чем электролитические, особенно при более низких рабочих температурах. В некоторых случаях твердотельные конденсаторы могут прослужить более чем в 6 раз дольше, чем электролитические. Если перевести эту разницу в фактические годы, твердотельный конденсатор прослужит примерно 23 года, а электролитический конденсатор выйдет из строя всего через три года.

Кроме того, твердотельные конденсаторы также имеют более высокую устойчивость не только к более высоким температурам, но и лучше работают с более высокими частотами и более высокими токами, чем электролитические конденсаторы. И, наконец, в отличие от своих собратьев твердотельные конденсаторы не имеют шансов взорваться, так как в их корпусе нет жидких компонентов. Все это в совокупности делает их гораздо более подходящими для работы в условиях экстремальных нагрузок, которые могут включать в себя разогнанные установки или рабочие станции.

Какую материнскую плату выбрать для разгона?

Игровые материнские платы, такие как Z690, имеют надежное охлаждение (Изображение предоставлено Gigabyte). Это еще более усложняется, если вы собираетесь купить хорошую материнскую плату для разгона, так как не все платы подходят для этой задачи. Но если вы ищете хорошую материнскую плату для разгона вашей системы, вам следует помнить о некоторых вещах.

Во-первых, материнские платы, поддерживающие высокий уровень разгона, предлагают надежную систему подачи питания. Почему? Это связано с тем, что работа процессора на более высокой тактовой частоте требует от него большей мощности. Так, например, если вы хотите разогнать процессор мощностью 125 Вт с максимальной тактовой частотой 4,5 ГГц, чтобы запустить его на частоте 5 ГГц, вам потребуется более 125 Вт.

Увеличение требований к напряжению и мощности создает значительную нагрузку на VRM. В этом случае поможет большее количество фаз питания, поскольку каждая фаза питания сможет разделить рабочую нагрузку между собой. Скажем, есть нагрузка 100 ампер на одну фазу питания, наличие второй фазы питания снизит нагрузку до 50 ампер (50А).

По этой причине большинство материнских плат высокого класса имеют больше фаз питания. Итак, если вы планируете разогнать свой процессор до предела, в процессе повышения напряжения, мы предлагаем поискать материнскую плату не менее чем с 8 фазами питания . Кроме того, вам также следует искать материнскую плату с надежной системой охлаждения, поскольку более высокое напряжение также означает больший нагрев.

Как мы уже говорили выше, MOSFET-переключатели выделяют значительное количество тепла при каждом включении или выключении, и это еще больше усиливается, когда вы говорите о разогнанном чипе. Хорошая система охлаждения в разогнанной системе — не роскошь, а необходимость.

Что такое VRM и почему они важны?

В сущности, VRM — сложная тема, так как они имеют дело с большим количеством технического жаргона, с которым обычный компьютерный энтузиаст никогда не столкнется (ШИМ, МОП-транзисторы, дроссели и т. д.). Именно эта техническая особенность не позволяет большинству пользователей компьютеров когда-либо взаимодействовать с ним, как с процессорами или графическими процессорами. Но, как мы видели в этой статье, VRM, хотя и сложны, составляют самое сердце современных вычислений. Понимание их является ключом к раскрытию многих овеществленных объектов нашей повседневной жизни.

Мы надеемся, что вы смогли немного больше узнать о VRM и полюбили их по-новому, поскольку они являются чудом современной инженерной мысли. Кроме того, после прочтения этой статьи вы больше оцените возможности разгона. Кроме того, мы надеемся, что это руководство помогло вам лучше понять, как VRM может повлиять на ваш повседневный ПК, и в процессе дало вам больше информации о том, на что обращать внимание при покупке новой материнской платы для вашего ПК. Если у вас есть дополнительные вопросы о том, как работают определенные части материнской платы, ознакомьтесь с нашим подробным обзором, ссылка на который приведена здесь.

Что такое VRM (модуль регулятора напряжения) и как он работает?

• Миниинструмент
• Вики-библиотека MiniTool
• Что такое VRM (модуль регулятора напряжения) и как он работает?

Знакомство с VRM

Что такое VRM? VRM — это сокращение от модуля регулятора напряжения, который также можно назвать модулем питания процессора (PPM). В качестве понижающего преобразователя он обеспечивает соответствующее напряжение питания для микропроцессора и преобразует +5 В или +12 В в гораздо более низкое напряжение, требуемое ЦП, что позволяет устанавливать процессоры с различным напряжением питания на одной материнской плате.

Совет: Если вы хотите выбрать материнскую плату для своего компьютера, то вы можете перейти на сайт MiniTool, чтобы найти подробную информацию.

В системах персональных компьютеров (ПК) VRM обычно состоит из устройств MOSFET (мощных MOSFET). Некоторые модули стабилизаторов напряжения припаяны к материнской плате, а другие устанавливаются в открытый слот, специально предназначенный для установки модульных регуляторов напряжения.

Некоторые процессоры (такие как ЦП Intel Haswell) имеют компоненты регулятора напряжения в том же корпусе (или на кристалле), что и ЦП, вместо того, чтобы использовать VRM как часть материнской платы.

Эта конструкция в определенной степени упрощает сложную регулировку напряжения, которая включает многочисленные напряжения питания ЦП и динамическое включение и выключение различных областей ЦП.

Стабилизаторы напряжения, встроенные в корпуса или голые микросхемы, часто называют полностью интегрированными стабилизаторами (FIVR) или просто интегрированными регуляторами напряжения (IVR).

Поскольку разработчики ЦП хотят использовать более низкое напряжение ядра ЦП, большинству современных ЦП требуется напряжение ниже 1,5 В. Более низкое напряжение помогает снизить энергопотребление процессора. Потребляемая мощность обычно указывается через расчетную тепловую мощность (TDP), которая является номинальным значением для проектирования систем охлаждения ЦП.

Некоторые стабилизаторы напряжения обеспечивают фиксированное напряжение питания процессора, но большинство регуляторов напряжения определяют требуемое напряжение питания от процессора и по существу действуют как регулируемый регулятор с плавной регулировкой. В частности, согласно спецификациям Intel, VRM, припаянный к материнской плате, должен распознаваться.

Из-за более высокой мощности и текущих требований современные графические процессоры (GPU) также используют VRM. Эти VRM могут выделять много тепла и требуют радиатора, отдельного от графического процессора.

Пост по теме: CPU VS GPU: в чем между ними разница? Руководство для вас!

VRM обычно продается в виде «8+3» или «6+2». Число перед знаком «плюс» представляет собой количество фаз, предназначенных для очистки мощности ЦП. Число после знака «плюс» представляет фазы VRM, которые подают питание на другие компоненты материнской платы (например, на ОЗУ).

Когда первое число больше 8, например «12+1», «18+1» или выше, производители обычно используют устройство, называемое удвоителем. Удвоитель позволяет им использовать существующие фазы без добавления других фаз на доску.

Хотя это не так эффективно, как полностью разделенные фазы, все же можно сделать некоторые электрические улучшения с меньшими затратами. И поскольку он позволяет производителям увеличить количество покупателей для себя при небольших затратах, они часто его используют.

Что такое VRM? После прочтения этой части вы должны это знать, а следующая часть покажет вам, как работают VRM.

Как работает VRM?

Первое, что должен сделать VRM, это преобразовать 12-вольтовую мощность от блока питания вашего компьютера в пригодное для использования напряжение. Для процессоров оно обычно составляет от 1,1 В до 1,3 В. Внутреннее прецизионное электронное оборудование легко закорачивает из-за чрезмерного напряжения.

При питании процессора также важна точность, и требуемое напряжение должно обеспечиваться максимально точно. Вот почему VRM сложнее, чем простые провода. Но по сути они представляют собой понижающий преобразователь, точно снижающий напряжение до соответствующего уровня.

Для завершения работы VRM использует три компонента: полевой МОП-транзистор, катушку индуктивности (также называемую дросселем) и конденсатор. Существует также интегральная схема (ИС) для управления всеми функциями, иногда называемая ШИМ-контроллером.

Как VRM повышает производительность?

VRM обеспечивает чистое и надежное питание. Тем не менее, даже базовый VRM может обеспечить достаточную производительность, чтобы поддерживать процессор среднего уровня на средней скорости.