O que é VRM e como ele afeta o desempenho da CPU

Por ser tão fácil construir um computador, muitas vezes não apreciamos a engenharia elétrica necessária para que isso aconteça. Por exemplo, como a placa-mãe gerencia a maneira como sua CPU obtém energia? Através de um Módulo Regulador de Tensão (VRM). Mas o que é um VRM e como ele afeta o desempenho da CPU? Este guia tem como objetivo responder a essas perguntas.

O que é um VRM?

O VRM da sua placa-mãe é uma série crucial, mas subestimada, de componentes eletrônicos, incluindo capacitores, bobinas e MOSFETs, que garantem que sua CPU ou GPU receba energia limpa em uma voltagem consistente.

Um VRM ruim pode levar à degradação do desempenho e limitar a capacidade do processador de funcionar sob carga. Pode até levar a desligamentos inesperados, especialmente durante overclock da CPU . Isso pode acontecer devido a um dissipador de calor VRM ruim ou ao resfriamento insuficiente do VRM.

Como funciona um VRM?

A primeira tarefa de um VRM é converter a energia de 12 volts da fonte de alimentação do seu computador em uma tensão utilizável. Para processadores, isso normalmente fica entre 1,1 V e 1,3 V. Os delicados componentes eletrônicos internos podem facilmente sofrer curto-circuito por muitos volts. A precisão também é crucial ao alimentar um processador, e a tensão necessária deve ser fornecida da forma mais exata possível. É por isso que os VRMs são mais complexos do que um simples pedaço de fio. Mas, no fundo, eles são basicamente um conversor Buck, reduzindo com precisão a tensão para níveis apropriados.

O VRM usa três componentes para realizar seu trabalho: MOSFETs, indutores (também chamados de bobinas) e capacitores. Há também um circuito integrado (IC) para controlar tudo, às vezes chamado de controlador PWM. Um esquema simplificado de um VRM monofásico pode ser usado para visualizar esta estrutura.

VRMs multifásicos

Os computadores modernos requerem mais do que um VRM monofásico. Os sistemas de energia modernos usam um VRM multifásico. As múltiplas fases distribuem a carga de energia por uma área física mais ampla, reduzindo a produção de calor e o estresse nos componentes, além de proporcionar outras melhorias elétricas relacionadas à eficiência e aos custos por peça.

Cada fase de um VRM multifásico moderno fornece uma fração da energia necessária, revezando-se para fornecer energia à CPU. Tomadas individualmente, cada fase proporciona um breve momento de potência, visualizado como uma onda quadrada.

A explosão de energia de cada fase é escalonada a partir da última, de modo que, embora apenas uma fase esteja operando por vez, a quantidade total de energia nunca muda. Isso, por sua vez, produz uma fonte de energia estável e confiável – a energia “limpa” necessária para que uma CPU funcione de maneira ideal. Você pode ver um sistema simplificado em operação abaixo.

Numeração de fases VRM e verdade na publicidade

Os VRMs são normalmente vendidos como algo como “8+1” ou “10+1”. O número antes do sinal de mais indica o número de fases dedicadas à limpeza da energia da CPU. O número após o sinal de mais indica as fases do VRM restantes para alimentar outros componentes da placa-mãe, como a RAM.

Quando o primeiro número é maior que 8, como “12+1”, “18+1” ou até maior, como no caso das melhores placas-mãe para jogos , o fabricante costuma fazer uso de um dispositivo chamado duplicador. Um duplicador permite multiplicar o benefício das fases existentes sem construir fases adicionais no tabuleiro.

Embora isso não seja tão eficaz quanto as fases totalmente separadas, permite algumas melhorias elétricas a um custo menor. E como permite que os fabricantes aumentem o número de compradores com um pequeno custo para eles próprios, muitas vezes tiram vantagem disso.

Como um VRM melhora o desempenho?

O objetivo de um VRM é fornecer energia limpa e confiável. No entanto, mesmo um VRM básico pode oferecer desempenho suficiente para manter uma CPU intermediária em velocidades padrão. Ao fazer overclock ou ultrapassar os limites dos componentes, a qualidade do VRM se torna mais importante – coisas como o dissipador de calor do VRM e o resfriamento do VRM tornam-se cruciais.

Os overclockers devem procurar um VRM feito com componentes confiáveis. Se seus componentes forem baratos, eles poderão não fornecer tensão suficiente sob carga, causando desligamentos inesperados. Garantir a configuração correta de admissão/exaustão para um fluxo de ar ideal permitirá resfriamento adicional para o dissipador de calor do VRM, evitando tais situações. Os componentes mais variáveis ​​do VRM são capacitores e bobinas.

Procure capacitores resistentes a vazamentos. Freqüentemente, são comercializados sob nomes como “Capacitores Japoneses”, “Capacitores Escuros” ou “Capacitores Sólidos”. Overclocks altos também exigirão bobinas melhores. Você pode encontrá-los com nomes como “Super Ferrite Chokes” (SFCs) ou “Premium Alloy Chokes”. Além disso, procure dissipadores de calor em alguns ou todos os MOSFETs – com aletas, se possível.

Além disso, aqueles que estão comprando CPUs de maior potência , como as CPUs Core i9-13900K, Ryzen 9 7950X ou Ryzen Threadripper, devem garantir que estão obtendo VRMs de boa qualidade em suas placas-mãe. Muitos fabricantes estão preparados para o Threadripper nesse aspecto, mas com CPUs que consomem tanta energia, é muito importante garantir que você possa obter energia limpa com a maior freqüência possível.

VRMs da placa-mãe – escolha com sabedoria

Mesmo conhecendo VRMs, pode ser difícil comprar uma placa-mãe com VRMs de alta qualidade. O custo por si só não ajuda muito, e o material de marketing, como mencionado, pode ser intencionalmente enganoso. Informações detalhadas sobre componentes e números de peças não estão facilmente disponíveis para os consumidores.

É melhor assistir ou ler análises independentes antes de comprar uma placa-mãe para jogos para fazer overclock em sua CPU topo de linha. As dicas ou recursos a seguir podem ser considerados essenciais ao comprar uma boa placa-mãe:

• Compre uma placa-mãe intermediária ou topo de linha de um fabricante confiável, como Asus, ASRock, MSI e Gigabyte.
• As folhas de especificações por si só não mostram o quadro completo, mas o ideal é não adquirir uma placa-mãe com menos de um VRM de 8 fases.
• Consumir avaliações de diversas fontes antes de finalizar um modelo específico. Você também pode consultar o feedback dos usuários do Reddit sobre os modelos selecionados.
• Mesmo se você estiver fazendo overclock em sua CPU, geralmente não precisa gastar mais do que US$ 160 a US$ 180 por uma placa-mãe de alta qualidade, mesmo para um chipset Intel da série Z desbloqueado.
• Para o usuário básico, até mesmo placas-mãe econômicas de fabricantes de renome serão mais que suficientes.

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