什么是 VRM 以及它如何影响 CPU 性能

尽管构建计算机是多么容易，但我们常常不欣赏实现这一目标所需的电气工程。例如，主板如何管理 CPU 的供电方式？通过电压调节器模块 (VRM)。但什么是 VRM？它如何影响 CPU 性能？本指南旨在回答这些问题。

主板的 VRM 是一系列至关重要但未被充分重视的电子元件，包括电容器、扼流圈和 MOSFET，可确保您的 CPU 或 GPU 以一致的电压接收干净的电源。

较差的 VRM 可能会导致性能下降并限制处理器在负载下运行的能力。它甚至可能导致意外关闭，尤其是在CPU超频。发生这种情况的原因可能是 VRM 散热器不良或 VRM 冷却不足。

VRM 如何工作？

VRM 的首要任务是将计算机的 12 伏电源转换为电源降至可用电压。对于处理器，该电压通常在 1.1V 至 1.3V 之间。内部精密的电子设备很容易因电压过高而短路。为处理器供电时，精度也至关重要，必须尽可能准确地提供所需的电压。这就是为什么 VRM 比一根简单的电线更复杂的原因。但本质上，它们基本上是降压转换器，可将电压精确降低到适当的水平。

VRM 使用三个组件来完成其工作：MOSFET、电感器（也称为扼流圈）和电容器。还有一个集成电路 (IC) 来控制这一切，有时称为 PWM 控制器。单相 VRM 的简化原理图可用于可视化该结构。

多相 VRM

现代计算机需要的不仅仅是单相 VRM。现代电力系统使用多相 VRM。多相将电力负载分散到更广泛的物理区域，减少热量产生和组件压力，并提供与效率和每个零件成本相关的其他电气改进。

现代多相 VRM 的每一相都提供所需电力的一小部分，轮流为 CPU 供电。单独来看，每个相位都提供短暂的功率时刻，可视化为方形波。

每相的功率突发与上一相交错，因此虽然一次只有一相运行，但总功率永远不会改变。这反过来又产生了平稳、可靠的电源——CPU 最佳运行所需的“清洁”电源。您可以在下面看到一个正在运行的简化系统。

VRM 阶段编号和广告中的真相

VRM 通常以“8+1”或“10+1”等形式出售。加号前的数字表示专用于 CPU 清洁电源的相数。加号后面的数字表示为其他主板组件（例如 RAM）供电的 VRM 相数。

当第一个数字大于 8 时，例如“12+1”、“18+1”或什至更高，如最好的游戏主板，制造商经常使用一种称为倍增器的设备。倍增器使他们能够倍增现有相的优势，而无需在电路板上构建额外的相。

虽然这不如完全分离的相位那么有效，但它确实可以以较低的成本进行一些电气改进。由于它允许制造商以少量的费用提高面向买家的数量，因此他们经常利用它。

VRM 如何提高性能？

VRM 的目标是提供清洁可靠的电力。然而，即使是基本的 VRM 也可以提供足够的性能来维持中档 CPU 的库存速度。当超频或突破组件限制时，VRM 的质量变得更加重要 - VRM 散热器和 VRM 冷却等因素变得至关重要。

超频玩家应该寻找由可靠组件制成的 VRM。如果其元件很便宜，它们可能无法在负载下提供足够的电压，从而导致意外停机。确保权利进气/排气配置可实现最佳气流将允许对 VRM 散热器进行额外冷却，从而防止出现此类情况。变化最大的 VRM 组件是电容器和扼流圈。

寻找防漏电容器。这些电容器通常以“日本电容器”、“暗电容器”或“固体电容器”等名称进行销售。高超频也需要更好的扼流圈。您可以找到诸如“超级铁氧体扼流圈”(SFC) 或“高级合金扼流圈”之类的名称。另外，如果可能的话，请在部分或所有 MOSFET 上寻找散热片——翅片式散热片。

此外，那些购买更高功率的 CPU，如 Core i9-13900K、Ryzen 9 7950X 或 Ryzen Threadripper CPU，应该确保它们在主板上获得高质量的 VRM。许多制造商在这方面都为 Threadripper 做好了准备，但对于如此耗电的 CPU，确保您能够尽可能频繁地获得清洁电源非常重要。