Module régulateur de tension - Voltage regulator module
Un module régulateur de tension ( VRM ), parfois appelé module d'alimentation du processeur ( PPM ), est un convertisseur abaisseur qui fournit au microprocesseur et au chipset la tension d'alimentation appropriée, convertissant +5 V ou +12 V en une tension beaucoup plus faible requise par le processeur et le chipset , permettant de monter des processeurs avec des tensions d'alimentation différentes sur la même carte mère. Sur les systèmes d'ordinateurs personnels (PC), le VRM est généralement composé de dispositifs MOSFET de puissance .
Aperçu
La plupart des implémentations de modules régulateurs de tension sont soudées sur la carte mère . Certains processeurs, tels que les processeurs Intel Haswell et Ice Lake , comportent des composants de régulation de tension sur le même boîtier de processeur, réduisent la conception VRM de la carte mère ; une telle conception apporte certains niveaux de simplification à une régulation de tension complexe impliquant de nombreuses tensions d'alimentation de CPU et une mise sous tension et hors tension dynamique de diverses zones d'une CPU. Un régulateur de tension intégré sur boîtier ou sur matrice est généralement appelé régulateur de tension entièrement intégré ( FIVR ) ou simplement régulateur de tension intégré ( IVR ).
La plupart des processeurs modernes nécessitent moins de 1,5 V , car les concepteurs de processeurs ont tendance à utiliser des tensions de cœur de processeur plus faibles ; des tensions plus basses aident à réduire la dissipation de puissance du processeur , qui est souvent spécifiée par la puissance de conception thermique (TDP) qui sert de valeur nominale pour la conception des systèmes de refroidissement du processeur.
Certains régulateurs de tension fournissent une tension d'alimentation fixe au processeur, mais la plupart d'entre eux détectent la tension d'alimentation requise du processeur, agissant essentiellement comme un régulateur réglable en continu. En particulier, les VRM qui sont soudés à la carte mère sont censés faire la détection, selon la spécification Intel .
Les unités de traitement graphique (GPU) modernes utilisent également un VRM en raison des exigences de puissance et de courant plus élevées. Ces VRM peuvent générer une quantité importante de chaleur et nécessiter des dissipateurs thermiques distincts du GPU.
Identification de la tension
La tension d'alimentation correcte est communiquée par le microprocesseur au VRM au démarrage via un certain nombre de bits appelés VID (définition d'identification de tension). En particulier, le VRM fournit initialement une tension d'alimentation standard à la logique VID, qui est la partie du processeur dont le seul but est d'envoyer ensuite le VID au VRM. Lorsque le VRM a reçu le VID identifiant la tension d'alimentation requise, il commence à agir comme un régulateur de tension , fournissant l'alimentation en tension constante requise au processeur.
Au lieu d'avoir une unité d'alimentation qui génère une tension fixe, la CPU utilise un petit ensemble de signaux numériques, les lignes VID, pour indiquer à un convertisseur de puissance embarqué le niveau de tension souhaité. Le convertisseur abaisseur à découpage ajuste ensuite sa sortie en conséquence. La flexibilité ainsi obtenue permet d'utiliser la même alimentation pour des CPU avec des tensions d'alimentation nominales différentes et de réduire la consommation d'énergie pendant les périodes d'inactivité en abaissant la tension d'alimentation.
Par exemple, une unité avec un VID de 5 bits produirait l'une d'au plus 32 (2 5 ) tensions de sortie distinctes. Ces tensions sont généralement (mais pas toujours) régulièrement espacées dans une plage donnée. Certains des mots de code peuvent être réservés à des fonctions spéciales telles que l'arrêt de l'unité. Par conséquent, une unité VID à 5 bits peut avoir moins de 32 niveaux de tension de sortie. La façon dont les codes numériques correspondent aux tensions d'alimentation est généralement spécifiée dans les tableaux fournis par les fabricants de composants. Depuis 2008 VID vient en 5, 6 et variétés de 8 bits et est le plus souvent appliquée à des modules d'alimentation délivrant entre 0,5 V et 3,5 V .