什麼是 VRM 以及它如何影響 CPU 效能

儘管建造電腦是多麼容易，但我們常常不重視實現這一目標所需的電氣工程。例如，主機板如何管理 CPU 的供電方式？透過電壓調節器模組 (VRM)。但什麼是 VRM？它如何影響 CPU 效能？本指南旨在回答這些問題。

什麼是 VRM？

主機板的 VRM 是一系列至關重要但未被充分重視的電子元件，包括電容器、扼流圈和 MOSFET，可確保您的 CPU 或 GPU 以一致的電壓接收乾淨的電源。

較差的 VRM 可能會導致效能下降並限制處理器在負載下運作的能力。它甚至可能導致意外關機，尤其是在超頻 CPU時。發生這種情況的原因可能是 VRM 散熱器不良或 VRM 冷卻不足。

VRM 如何運作？

VRM 的首要任務是將電腦電源的 12 伏特電源轉換為可用電壓。對於處理器，該電壓通常在 1.1V 至 1.3V 之間。內部精密的電子設備容易因電壓過高而短路。為處理器供電時，精度也至關重要，必須盡可能準確地提供所需的電壓。這就是為什麼 VRM 比一根簡單的電線更複雜的原因。但本質上，它們基本上是一個降壓轉換器，可將電壓精確降低到適當的水平。

VRM 使用三個組件來完成其工作：MOSFET、電感器（也稱為扼流圈）和電容器。還有一個積體電路 (IC) 來控制這一切，有時稱為 PWM 控制器。單相 VRM 的簡化原理圖可用於視覺化該結構。

多相 VRM

現代電腦需要的不僅僅是單相 VRM。現代電力系統使用多相 VRM。多相將電力負載分散到更廣泛的物理區域，減少熱量產生和組件壓力，並提供與效率和每個零件成本相關的其他電氣改進。

現代多相 VRM 的每一相都提供所需電力的一小部分，輪流為 CPU 供電。單獨來看，每個相位都提供短暫的功率時刻，視覺化為方形波。

每相的功率突發與上一相交錯，因此雖然一次只有一相運行，但總功率永遠不會改變。這反過來又產生了平穩、可靠的電源供應器——CPU 最佳運作所需的「清潔」電源。您可以在下面看到一個正在運行的簡化系統。

VRM 階段編號與廣告中的真相

VRM 通常以“8+1”或“10+1”等形式出售。加號前的數字表示專用於 CPU 清潔電源的相數。加號後面的數字表示為其他主機板組件（例如 RAM）供電的 VRM 相數。

當第一個數字大於 8 時，例如「12+1」、「18+1」或甚至更高（如最好的遊戲主機板），製造商通常會使用稱為倍增器的裝置。倍增器使他們能夠倍增現有相的優勢，而無需在電路板上建立額外的相。

雖然這不如完全分離的相位那麼有效，但它確實可以以較低的成本進行一些電氣改進。由於它允許製造商以少量的費用提高面向買家的數量，因此他們經常利用它。

VRM 如何提高效能？

VRM 的目標是提供清潔可靠的電力。然而，即使是基本的 VRM 也可以提供足夠的效能來維持中階 CPU 的庫存速度。當超頻或突破組件限制時，VRM 的品質變得更加重要 – VRM 散熱器和 VRM 冷卻等因素變得至關重要。

超頻玩家應該尋找由可靠組件製成的 VRM。如果其元件很便宜，它們可能無法在負載下提供足夠的電壓，導致意外停機。確保正確的進氣/排氣配置以獲得最佳氣流將為 VRM 散熱器提供額外的冷卻，從而防止此類情況。變化最大的 VRM 組件是電容器和扼流圈。

尋找防漏電容器。這些電容器通常以「日本電容器」、「暗電容器」或「固體電容器」等名稱進行銷售。高超頻也需要更好的扼流圈。您可以找到諸如“超級鐵氧體扼流圈”(SFC) 或“高級合金扼流圈”之類的名稱。另外，如果可能的話，請在部分或所有 MOSFET 上尋找散熱片——翅片式散熱片。

此外，購買更高功率 CPU（例如 Core i9-13900K、Ryzen 9 7950X 或 Ryzen Threadripper CPU）的人應該確保他們的主機板上配備了高品質的 VRM。許多製造商在這方面都為 Threadripper 做好了準備，但對於如此耗電的 CPU，確保您能夠盡可能頻繁地獲得清潔電源非常重要。

主機板 VRM – 明智選擇

即使了解 VRM，購買具有高品質 VRM 的主機板也很困難。僅靠成本是沒有什麼幫助的，而且如上所述，行銷資料可能會故意誤導。消費者不容易獲得有關組件和零件號的詳細資訊。

在購買用於超頻高階 CPU 的遊戲主機板之前，最好先觀看或閱讀獨立評論。購買優質主機板時，以下提示或功能可視為必備條件：

• 從可靠的製造商購買中階或高階主機板，例如華碩、華擎、微星和技嘉。
• 規格表本身並不能說明全部情況，但理想情況下，不要購買少於 8 相 VRM 的主機板。
• 在最終確定特定模型之前，請參考多個來源的評論。您也可以參考 Reddit 用戶對您入圍的型號的回饋。
• 即使您對 CPU 進行超頻，通常也不需要花費超過 160 至 180 美元來購買高品質主機板，即使是未鎖頻的 Z 系列 Intel 晶片組。
• 對於基本用戶來說，即使是來自知名製造商的廉價主機板也足夠了。

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