ASRock Fatal1ty FM2A88X+ Killer

VRM sekcija

Ono što čini jezgro svake moderne matične ploče i jedno od najvažnijih merila kvaliteta je naponska sekcija, jer ona obezbeđuje kvalitetan i filtriran napon za procesor i RAM memoriju. Kvalitetan VRM obezbeđuje i dobre performanse, overklok potencijal, stabilnost u radu i izdržljivost. Glavni parametri za testiranje VRM sekcije su efikasnost MOSFET tranzistora i filtracija napona. Veći broj faza ne znači nužno bolju VRM sekciju, ali može imati i negativan uticaj na filtraciju napona ukoliko su korišćeni dableri – elektronska kola koja vrše duplikaciju signala. Da podsetimo kako radi jedan tipičan VRM: Glavni kontroler za napajanje je PWM kontroler, koji na osnovu ulaznih informacija o naponima, jačini struje, ali i temperaturi MOSFET-a vrši podešavanje napona. Bazični analogni PWM kontroliše samo napon i to na osnovu očitane vrednosti koju dobija preko SVID BUS-a. Ako napon raste, PWM šalje impuls na MOSFET za niži napon, ako opada napon, PWM šalje za viši napon i to radi tako što se u svakom PWM ciklusu podiže ili spušta napon za nekih 10mV. Frekvencija PWM pulseva na MOSFET tranzistorima je nekih 300 KHz do 1.5 MHz u zavisnosti od PWM kola i podešavanja.

Problem sa niskom frekvencijom PWM-a je što je veći šum na izlazu iz VRM sekcije, a problem sa većom frekvencijom je što je znatno veće zagrevanje MOSFET tranzistora, koji poseduju određenu efikasnost. Efikasnost predstavlja odnos između dobijene električne energije iz MOSFET-a i onoga što je otišlo na zagrevanje, odnosno na toplotnu energiju. Svakako, ovaj drugi efekat nije poželjan, jer može da dovede do pregrevanja, ali i sa povećanjem temperature MOSFET-a njihova efikasnost opada. Korišćenjem većeg broja faza dobija se manje zagrevanje, ali efikasnost približno ostaje ista u zavisnosti od opterećenja tranzistora. U proseku efikasnost sa duplo većim brojem faza je nešto veća, ali ne duplo, ali je zagrevanje znatno manje ukoliko se koriste identični tranzistori. Najbolje rešenje je korišćenje većeg broja naponskih faza, sa kvalitetnim i efikasnim MOSFET tranzistorima, ali to znatno povećava cenu matične ploče. Takođe, korišćenje jeftinih komponenti uz korišćenje dablera nije neko rešenje jer se na taj način povećava broj ripple-ova (naglih skokova ili padova napona) jer dabler koji prima frekvenciju od npr. 400 KHz, ovu frekvenciju deli na 2×200 KHz za MOSFET-e, a lako može da se dogodi da zbog komplikovanog dizajna dođe do preskoka u pulsevima, a i manja frekvencija MOSFET-a znači obično veći šum. Da bi ovo radilo kako treba potrebno je koristiti kvaltetne dablere/drajvere i veoma kvalitetnu filtraciju napona, koja podrazumeva vrhunske zavojnice i elektrolite, a to opet znatno poskupljuje dizajn.

ASRock je na Fatal1ty FM2A88X+ Killer modelu upotrebio ukupno 4 PWM faza za CPU i još dve za GPU. Primećujemo da je VRM sekcija opskrbljena 8-pinskim konektorom za +12V, što nam govori da je predviđena za overklok. PWM kontroler je Richtek-ov sa oznakom RT8894A za koji nismo uspeli da nađemo specifikacije na matičnom sajtu. Imajući u vidu da je ASRock na ovoj matičnoj ploči koristio dablere faza, u pitanju je najverovatnije pitanju 2+1 fazni kontroler koji je urađen po AMD SVI2 specifikaciji. U pitanju je naravno analogni ili hibridno-analogni PWM, jer Richtek ne proizvodi digitalne PWM kontrolere. Zavojnice su sa feritnim jezgrima, nepoznatih specifikacija.

ASRock je na ovom modelu upotrebio veoma robustnu VRM sekciju za napajanje CPU bloka – po dva para low i up MOSFET-a po fazi su korišćena za CPU deo, međutim, štedelo se na GPU/NB sekciji, pa je ovde korišćen samo jedan par za svaku od dve GPU faze, što potencijalno može da uzrokuje pregrevanje i nemogućnost overklokinga GPU dela.

Za up-side mosFET tranzistore koriste se po specifikaciji obično nešto slabije jačine struje, u ovom slučaju 9130AL za up-side, odnosno 5830AL za low-side. Specifikacije ovih tranzistora nam nisu poznate, ali su u pitanju low RDS(on) – On MOSFET LFPAK tranzistori proizvođača NXP Semiconductor.

Na poleđini, odmah ispod VRM sekcije nalaze se ukupno 3 MOSFET drajvera. Nije nam poznato da li su ovo samo drajveri ili dableri faza, ali ukoliko je korišćen 1+2 fazni PWM, onda ne bi čudilo da je za 2 PWM faze korišćeno po dva dablera na 4 PWM faze i još jedan za 2 GPU/NB faze. U tom slučaju zamerku upućujemo na uštedu po pitanju PWM kontrolera.

Identični MOSFET tranzistori korišćeni su i za napajanje RAM memorije. Za svaki memorijski modul koristi se po jedna PWM faza, koja je kontrolisana od strane zasebnog 1-faznog PWM kontrolera koji nosi oznaku RT8120D, potpisan od strane Richtek-a.

Elektroliti koje ASRock standardno koristi na Fatal1ty i Extreme modelima su Nichicon-ovi FPCAP aluminium polymer elektroliti, sa takozvanim Premium Gold Capacitor design-om, za koji ASRock tvrdi da imaju 2,5x duži životni vek. Zaista, elektroliti imaju žućkasto-zlatnu boju, pa je verovatno u pitanju pozlata, a poznato je da takvi materijali bolje odvode toplotu, koja je inače glavni neprijatelj elektrolita.

Na ulazu u VRM primećujemo 4 elektrolita kapacitivnosti po 270µF, deklarisane na napon od 16V, dok je na izlazu za „peglanje“ napona korišćeno ukupno 8 elektrolita kapacitivnosti po 820µF. Ukupna kapacitivnost VRM sekcije je 6560 µF na izlazu, što je nešto više nego što je prosek za ovakvu naponsku sekciju, a razlog tome je najverovatnije korišćenje dabler/drajvera za dupliranje faza. ASRock je očigledno izračunao da je jeftinije i dovoljno efikasno upotrebiti 2+1 fazni PWM uz veći broj elektrolita, nego 4+2 fazni.