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睁大眼睛挑选超频显卡

2009-07-30姜筑《微型计算机》2009年7月上

吃不饱,怎么干活?——供电设计很重要

关键词:相数 核心电能需求 PWM芯片

供电设计对显卡的超频有着极为重要的影响。核心如果运行在高频上,就需要充足的能源供应。因此,供电设计的优劣在较大程度上决定了显卡的超频能力。

供电相数和显卡核心的关系

从理论上来说,供电相数越多,提供给芯片的供电能力就越强,在超频时就能达到更高的频率。具体到实际产品,目前显卡每相供电根据设计大概可以支持20A~40A的电流。如GeForce
GTX 260+显卡,它的核心电压在1.1V左右,满载功耗在120W左右,大概需要110A左右的供电电流。在仅仅满足核心稳定运行的情况下,GeForce GTX 260+显卡至少需要3相供电设计。但3相供电设计仅仅是勉强满足显卡的运行需求,没有一点冗余度。因此我们可以看到在除了P651公版以外的
GeForce GTX 260+显卡上(公版P651的用料设计有别于我们通常看到的显卡,其每相供电的能力更高,甚至可达50A以上),都至少采用了4相供电,为显卡的稳定运行留下了冗余空间。

供电相数和超频的关系

不难看出,GeForce GTX 260+如果只需要满足稳定使用,至少需要4相供电。但为了充分满足用户超频的需求,厂商会设计出诸如6相供电设计的供电方案,理论上大可以供给200A左右的电流,能提供的总功耗是260W左右,显卡超频幅度就可能更大,至少在显卡的功耗需求没有达到
260W之前,频率都将有上升空间。那么是不是相数越多就越好呢?也不是这样。显卡核心有一个普遍的频率极限。比如GTX 260+显卡的核心极限频率就在750MHz左右,Shader的极限频率在
1600MHz左右。在这种极限频率下6相供电已经绰绰有余了。超过6相,就算供电相数再多也对超频没有什么帮助了。

怎样判断显卡的供电相数

既然供电相数对显卡超频有这么大的影响,如何来判断一款显卡使用了多少相供电呢?事实上,很多用户习惯用电感的数量来确定供电相数,每一颗电感代表一相供电。甚至有些玩家会将电源接口附近用于滤波的电感误认为是一相供电。这些方法都有一定的局限性,不够准确。完整的1相供电是由“电容+电感线圈+场效应管”组成,要识别一相供电,必须找到这相供电搭配的所有元件,比如影驰98GT+中将版显卡,就采用了5相供电的方案。


影驰98GT+中将版显卡采用了5相供电方案。其中核心供电为4相,显存
供电为1相。这款显卡在用料部分比较出色,全屏蔽的贴片式电感搭配全
固态电容,属于比较出色的供电设计方案。

但问题又来了,一些显卡采用了8颗电感,组成了“8相”甚至更多的“供电相数”,但真正供电相数却是电感数量的1/2,这又是怎么回事情呢?这是因为从显卡供电的本质来说,供电相数是由PWM芯片决定的——它用于控制MOS管的导通和关闭,是整个供电电路的“大脑”。无论是主板还是显卡,PWM芯片大可以控制的供电相数一般小于或者等于显卡实际使用的供电相数。如一颗大可控制6相供电的PWM芯片,多只能保证6相或者6相以下供电的控制,不可能控制多于6相的供电电路。


翔升金刚GTX260战神金刚 896M DDR3显卡采用等效8相供电设计。工
程师在每相电路中并联双倍的电感和MOSFET,可以起到分担电流,降
低元件平均负载,降低工作温度的作用,这属于比较出色的设计方案。

综上所述,我们在判断显卡供电相数时,首先需要注意的是PWM芯片,先确定PWM芯片能够控制的大相数,然后查看显卡供电电路,通过电感数量、线路设计来判断终供电相数。不过实际产品中采用双电感并联的并不多,大部分都是每相供电采用单电感设计方案。因此简单地判断电感数量也能确定一款显卡的供电相数。

小结:供电和超频的关系

1.供电部分的设计要满足显卡本身所需求的电能。

2.超频显卡往往需要更高的电能供应,因此对供电部分的要求也更高。厂商往往采用多相供电设计方案来满足超频需求。一般说来,相数越多提供的电流也就越大,后供电部分能够提供的功率也就越高。

3.判断究竟是几相供电,先看PWM芯片,再看具体电路配置。

4.更多的MOSFET有助于分担电流,减小内阻,降低温度。

5.综合以上条件,优秀的供电设计是显卡超频的必要因素,供电设计出色的显卡不一定能超频,但能超频的显卡的供电设计一般都不会差。

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