¿Qué es VRM y cómo afecta el rendimiento de la CPU?

Por lo fácil que es construir una computadora, a menudo no apreciamos la ingeniería eléctrica que se lleva a cabo para que eso suceda. Por ejemplo, ¿cómo gestiona la placa base la forma en que obtiene energía su CPU? A través de un Módulo Regulador de Voltaje (VRM). Pero, ¿qué es un VRM y cómo afecta el rendimiento de su CPU? Esta guía pretende responder a esas preguntas.

¿Qué es un VRM?

El VRM de su placa base es una serie de componentes electrónicos cruciales pero subestimados, incluidos condensadores, inductores y MOSFET, que garantizan que su CPU o GPU reciba energía limpia a un voltaje constante.

Un VRM deficiente puede provocar una degradación del rendimiento y limitar la capacidad de un procesador para funcionar bajo carga. Incluso puede provocar apagados inesperados, especialmente al hacer overclocking en la CPU . Esto puede suceder debido a un disipador de calor VRM deficiente o a una refrigeración VRM insuficiente.

¿Cómo funciona un VRM?

El primer trabajo de un VRM es convertir la energía de 12 voltios de la fuente de alimentación de su computadora a un voltaje utilizable. Para los procesadores, esto suele estar entre 1,1 V y 1,3 V. Los delicados componentes electrónicos del interior pueden sufrir un cortocircuito fácilmente con demasiados voltios. La precisión también es crucial a la hora de alimentar un procesador, y el voltaje requerido debe entregarse con la mayor exactitud posible. Por eso los VRM son más complejos que un simple trozo de cable. Pero en el fondo, son básicamente un convertidor reductor, que reduce con precisión el voltaje a niveles apropiados.

El VRM utiliza tres componentes para hacer su trabajo: MOSFET, inductores (también llamados inductores) y condensadores. También hay un circuito integrado (IC) para controlarlo todo, a veces llamado controlador PWM. Se puede utilizar un esquema simplificado de un VRM monofásico para visualizar esta estructura.

VRM multifase

Las computadoras modernas requieren más que un VRM monofásico. Los sistemas de energía modernos utilizan un VRM multifásico. Múltiples fases distribuyen la carga de energía en un área física más amplia, lo que reduce la producción de calor y la tensión en los componentes, además de proporcionar otras mejoras eléctricas relacionadas con la eficiencia y los costos por pieza.

Cada fase de un VRM multifásico moderno suministra una fracción de la energía requerida y se turna para suministrar energía a la CPU. Tomadas individualmente, cada fase proporciona un breve momento de poder, visualizado como una onda de forma cuadrada.

La ráfaga de energía de cada fase se escalona desde la anterior, de modo que, aunque solo funciona una fase a la vez, la cantidad total de energía nunca cambia. Esto, a su vez, produce una fuente de energía fluida y confiable: la energía «limpia» necesaria para que una CPU funcione de manera óptima. Puede ver un sistema simplificado en funcionamiento a continuación.

Numeración de fases VRM y veracidad en la publicidad

Los VRM normalmente se venden como algo así como “8+1” o “10+1”. El número antes del signo más indica la cantidad de fases dedicadas a la energía de limpieza de la CPU. El número después del signo más indica las fases de VRM que quedan para alimentar otros componentes de la placa base, como la RAM.

Cuando el primer número es mayor que 8, como “12+1”, “18+1” o incluso superior, como en el caso de las mejores placas base para juegos , el fabricante suele hacer uso de un dispositivo llamado duplicador. Un duplicador les permite multiplicar el beneficio de las fases existentes sin necesidad de construir fases adicionales en el tablero.

Si bien esto no es tan efectivo como las fases completamente separadas, permite algunas mejoras eléctricas a un costo menor. Y dado que permite a los fabricantes aumentar su número de cara al comprador con un pequeño gasto para ellos mismos, a menudo lo aprovechan.

¿Cómo mejora el rendimiento un VRM?

El objetivo de un VRM es el suministro de energía limpia y confiable. Sin embargo, incluso un VRM básico puede ofrecer un rendimiento suficiente para mantener una CPU de rango medio a velocidades estándar. Al hacer overclocking o superar los límites de los componentes, la calidad del VRM se vuelve más importante: cosas como el disipador de calor y el enfriamiento del VRM se vuelven cruciales.

Los overclockers deben buscar un VRM fabricado con componentes confiables. Si sus componentes son baratos, es posible que no suministren suficiente voltaje bajo carga, lo que provocará apagones sorpresa. Garantizar la configuración correcta de entrada/escape para un flujo de aire óptimo permitirá un enfriamiento adicional para el disipador térmico del VRM, evitando este tipo de situaciones. Los componentes del VRM más variables son los condensadores y las bobinas de choque.

Busque condensadores resistentes a fugas. A menudo se comercializan con nombres como “Condensadores japoneses”, “Condensadores oscuros” o “Condensadores sólidos”. Los overclocks altos también requerirán mejores estranguladores. Puede encontrarlos con nombres como “Super Ferrite Chokes” (SFC) o “Premium Alloy Chokes”. Además, busque disipadores de calor sobre algunos o todos los MOSFET (con aletas, si es posible).

Además, aquellos que compran CPU de mayor potencia , como las CPU Core i9-13900K, Ryzen 9 7950X o Ryzen Threadripper, deben asegurarse de obtener VRM de buena calidad en sus placas base. Muchos fabricantes están preparados para Threadripper a este respecto, pero con CPU que consumen tanta energía, es muy importante asegurarse de poder obtener energía limpia con la mayor frecuencia posible.

VRM de placa base: elija sabiamente

Incluso con conocimientos sobre VRM, puede resultar difícil comprar una placa base con VRM de alta calidad. El costo por sí solo no ayuda mucho y el material de marketing, como se mencionó, puede ser intencionalmente engañoso. Los consumidores no tienen fácil acceso a información detallada sobre componentes y números de piezas.

Es mejor mirar o leer reseñas independientes antes de comprar una placa base para juegos para hacer overclocking en su CPU de alta gama. Los siguientes consejos o características pueden considerarse imprescindibles a la hora de comprar una buena placa base:

• Compra una placa base de gama media o alta de un fabricante confiable, como Asus, ASRock, MSI y Gigabyte.
• Las hojas de especificaciones por sí solas no ofrecen la imagen completa, pero lo ideal es no adquirir una placa base con menos de un VRM de 8 fases.
• Consuma reseñas de múltiples fuentes antes de finalizar con un modelo específico. También puedes consultar los comentarios de los usuarios de Reddit sobre los modelos que has seleccionado.
• Incluso si está haciendo overclocking en su CPU, generalmente no necesita gastar más de $160 a $180 en una placa base de alta calidad, incluso para un chipset Intel de la serie Z desbloqueado.
• Para el usuario básico, incluso las placas base económicas de fabricantes de renombre serán más que suficientes.

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