Hlavní stránka Hardware Základní desky Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu
Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu
autor: Z. Obermaier , publikováno 15.12.2011
Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Už dlouho jsem žádný produkt netestoval s takovým nadšením. Po pár minutách jsem věděl, že sen nadšenců a taktovačů se naplnil. I když to zní možná přehnaně, tahle deska je prostě geniální. Přednastavené profily taktování a pamětí, hromada dosud neviděných featur a novinek... Podívejte se na to nejlepší, co si můžete pořídit pro SNB-E.


Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Na obrázku vidíme napájecí okruhy desky. Červeně je označena kaskáda napájení procesoru. Ta je tvořena jedenácti (devatenácti) digitálními fázemi z NexFET mosfetů společnosti Ti. Osm (šestnáct) fází napájí procesorová jádra, zbylá trojice pak SA (paměťový řadič a PCI-E). Další dvě fáze z Power-MOS mosfetů napájí další části procesoru, ty jsem označil oranžově. Růžově jsou zvýrazněné napěťové kontroléry. Žlutě jsem zvýraznil fázi napájení PCH čipu a modře dvě fáze napájení pamětí. Poslední barvička (zelená) patří napájecím konektorům desky.

Napájení CPU

Asus vždy balancoval na hraně mezi digitálním a analogovým napájením. I když se jeho napájecí kaskády jmenují Digi+ nebo Digi+ Extreme, šlo vždy o hybridní řešení. Kontrolér je plně digitální stejně jako i další komponenty obvodu. Podstatné je také analogové řízení zpětné vazby. Toto řešení má své výhody i nevýhody a už jsme je probírali mnohokrát. Dnes se tedy zaměřme na nový model, kompletně digitální okruh.

Zde jen krátké (laicky řečené) připomenutí, co vlastně ono digitální znamená. Pokud chce být okruh plně digitální, musí splnit dva požadavky. Mít digitální PWM kontrolér s digitální zpětnou vazbou. Mosfety, drivery, děliče a vše ostatní může být v digitálním i analogovém obvodu (teoreticky) stejné. Rozdíl mezi analogovým a digitálním tkví v řízení úrovně napětí. Dejme to, že chceme, aby bylo napětí například 1,2 V. Jak procesor zatěžujeme, mění se proud a teplota, což ovlivňuje celý obvod i procesor. Napětí tedy kolísá ovlivňováno zmíněnými fyzikálními vlivy. Úkol PWM kontroléru je ale udržet hladinu na požadovaných 1,2 V.

U analogového kontroléru je výstupní napětí snímáno a porovnáváno s referenčním napětím. Odchylka napětí je zesílena a porovnána s referencí. Výsledek ale není digitální signál (0 a 1) ale určitá hodnota napětí. Ta nemusí a není nikdy stejná a je ovlivněna mnoha faktory. Toto řešení je dáno hardwarovým nastavením a dále jej v hotovém obvodu nelze měnit. Výsledný signál pak říká PWM jak hnout s napětím na výstupu, zdali nahoru nebo dolů. Tento způsob je rychlý, ovšem není zcela přesný a nedá se dále měnit a přeprogramovat softwarem.

Digitální obvod je principielně stejný. I zde se se odchylka napětí snímá, ovšem nejde do zesilovače ale analogově-digitální (DAC) převodník ji převede do digitální podoby pomocí softwarově řiditelného algoritmu. Poté se opět porovnává s digitálně generovaným referenčním napětím, jež se převede na analogové. Tento způsob je výrazně přesnější v řízení PWM kontroléru a výstupního napětí. Je zde ale problém, převod z analogu na digitál zabere čas. Proto bývají frekvence digitálního PWM mnohem vyšší, aby se tento nedostatek kompenzoval. Někdy se dá frekvence PWM nastavit i ručně v BIOSu. Digitální obvod je přesnější, efektivnější, také i rychlejší. Je ale samozřejmě dražší a vyžaduje další kvalitnější komponenty, jež zvládnou reagovat rychleji (mosfety).

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Na obrázku je část klasického analogového řešení, zde s DrMOS mosfety, které mají v jednom pouzdru Driver i dva mosfety. Obrázek ukazuje polovinu osmifázového obvodu, tedy čtyři fáze. Analogový kontrolér řídí dělič spojený s dalšími dvěma děliči. K těmto dvěma děličům je pak připojena čtveřice DrMOS čipů a ty tvoří čtyři fáze. Problém je právě v děličích (Divider). Ty snižují vstupní frekvenci na polovinu s každým dalším děličem v obvodu. Dále také komplikují návrh obvodu a celkové řešení je příliš „krkolomné“ a zbytečně náročné.

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Asus a jeho Digi+ je na druhém obrázku. Výrobce opět slučuje výhody analogového a digitálního řešení. Klasické digitální napájení (Volterra) je totiž sériovým obvodem. Všechny Drivery a mosfety jsou v sérii za sebou. Jde o rychlé řešení, snadné na implementaci. Asus ale tuto koncepci nepoužil a sestavil vlastně digitální obvod, jako by byl analogový – paralelně. Ovšem s plně digitálním kontrolérem a zpětnou vazbou. Na obrázku vidíte opět čtyři fáze, ty jsou ale ovládány přes Driver přímo hlavním kontrolérem. V cestě nejsou žádné další obvody ovlivňující funkci.

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Jaké jsou rozdíly mezi analogový, tradičním digitálním a systémem Digi+, ukazuje tabulka. Upřímně, tradiční sériové digitální napájení se dnes už nepoužívá, Asus nám předkládá starý design a myslí si, že mu na to skočíme. Většina výrobců již dávno přešla na podobné řešení jako je Digi+. Zdali ho od Asusu okopírovali či nikoli, nebudeme rozebírat. To ví jen sami výrobci. Srovnávat tedy budeme jen mezi moderním analogovým a digitálním napájením.

Jak vidíte, mnoho rozdílů není. Digi+ má rychlejší odezvu, je plně konfigurovatelné včetně uživatelského zásahu v BIOSu. Ovládání je více přesné, méně se zahřívá a je zkrátka ve všech směrech pokročilejší. Obrázek jsem sem dal jen pro úplnost, všechny X79 Express desky mají digitální napájení. Debata o rozdílech mezi ním a analogovým je tedy dávno bezpředmětná.

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Hlavní kontrolér je Chil 8318 označený ale jako Digi+ VRM. Jde o osmifázový digitální čip z produkce IR, jež firmu Chil koupila. O další obvody se stará jiný kontrolér, třífázový.

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Procesorová jádra napájí šestnáct mosfetů z devatenácti na obrázcích. Deska nese jedenáct mosfetů na jedné straně PCB a osm na druhé. Šestnáct mosfetů je spojeno s osmi Drivery, fází je tedy osm zdvojených. Tři zbylé mosfety napájí zbytek CPU a jsou řízený třífázovým kontrolérem od stejného výrobce.

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Kontrolér řídící napájení pamětí a SA procesoru. Na desce jsou osazeny tři tyto čipy

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Paměti jsou napájeny obstojně. Jde o dvoufázový obvod z Power Mosfetů od On-Semi. Každá fáze se skládá ze dvou mosfetů (Hi a Lo) v balení SO-8, kondenzátoru a cívky. Okruh řídí samostatný třífázový kontrolér z produkce Chil (model 8203).

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Procesor Sandy Bridge E je velice složitý čip. Najdeme v něm pět různých napětí a napájecích obvodů. Samostatné napájení mají procesorová jádra (VCC). Dále PLL obvody (VCCPLL). Důležité je napětí pro paměťový řadič a moduly pamětí (VCCD). SA část čipu s PCI-E rozhraním je také napájena samostatně (VSA). Poslední je pak spojení s PCH čipem (VTTA). Právě o zbylé obvody se stará napájecí obvod ze dvou fází, které vidíte na obrázku. Jde o analogový obvod s kontrolérem uPi a čtyřmi Power Mosfety.

Našli jsme dokonalost – Asus Rampage IV Extreme v testu

Na poslední fotografii vidíme obvod z mosfetů od Ti. Menší obvod je Driver, větší jsou mosfetové bloky. V každém najdeme dvojici mosfetů. Maximální proud je 40 A na jeden blok. Maximální proud celého obvodu je tedy teoretických 760 A. Deska má OCP nastavitelné v BIOSu.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
75 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 35.9Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.