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  • 顯卡MOS管詳解和顯卡MOS管分類與選購知識
    • 發布時間:2020-11-19 16:30:40
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    顯卡MOS管詳解和顯卡MOS管分類與選購知識
    顯卡的MOS管
    顯卡MOS管,三腳MOS依然是現在顯卡上最常見的,八爪魚MOS是全新的封裝形式,它最大的優點是內阻低、轉換率高、溫度低。整合MOS繼承了8腳MOS的優點,不同的是其內部整合進了多個MOS以提高輸出和減少占地面積。以上三者均屬于一般MOS類別,它們的耐溫通常不能高于85度。PWM數控整合MOS,它需要配合一整套全數字控制的供電電路,擁有傳統MOS無可比擬的輸出電壓準確性、穩定性和壽命,極低的內阻和高達137度+的承受力非常適合為頂級顯卡服務。配合優良的電感電容以及先進的供電芯片,其轉換率甚至能達到90%甚至更高。
    顯卡mos管的外觀如下圖:
    顯卡MOS管
    顯卡MOS管供電
    顯卡MOS管,MOSFET管是金屬-氧化物半導體場效應晶體管晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)的英文簡稱,是FET管的一種,在不致混淆的情況下,我們一般就直接叫它MOS管。MOSFET在顯卡的供電系統中的主要作用是電壓控制,即判斷電位,為元器件提供穩定的電壓。MOSFET具有輸入電阻高、噪聲小、功耗低、動態范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點,因此比雙極型晶體管和功率晶體管應用更為廣泛。
    顯卡MOS管
    顯卡MOS管,MOSFET管一般以兩個或兩個以上組成一組出現在顯卡上,分為上下兩組,稱為上橋和下橋。上橋MOSFET承擔外部輸入電流,導通的時間短,承擔電流低;下橋MOSFET承擔的是GPU工作所需電壓,其承擔的電流是上橋MOSFET的10倍多,導通的時間比上橋長很多。因此,一般下橋MOSFET的規模要大于上橋MOSFET,如上圖所示,上橋MOSFET管只有一個橫向的,而下橋卻有兩個縱向的,這種一上兩下的設計是顯卡MOSFET排布中的經典布局。
    上下兩橋的MOSFET管工作時就像水塔,上面在灌水,下面在放水。水塔快滿的時候就停止灌水(MOSFET上橋關),水塔快干的時候就開始灌水(MOSFET上橋開),這樣底下持續放水的流量就會趨向穩定,GPU就能得到平穩的電壓,有利于性能的發揮。
    顯卡MOS管
    整合型MOSFET管
    除了常見的一上兩下分離式MOSFET管布局外,還有一種整合式的MOSFET也很常見,這種MOSFET被稱為DrMOS。DrMos技術屬于intel在04年推出的服務器主板節能技術,其上橋MosFET以及下橋MosFET均封裝在同一芯片中,占用的PCB面積更小,更有利于布線。DrMOS面積是分離MOSFET的1/4,功率密度是分離MOSFET的3倍,增加了超電壓和超頻的潛力。應用DrMOS的主板能擁有節能、高效能超頻、低溫等特色,其工作溫度要比傳統的MOSFET管溫度約低一半,但成本相對較高,因此現在多由于高端顯卡產品上。
    顯卡MOS管分類和選購知識
    在看顯卡的評測時,經常會聽到MOS管這個用語,三腳MOS,八腳MOS等等,其實他們是什么?有什么作用?下邊就分享一下MOS管的分類和選購方面的內容,讓您能夠清楚的分辨MOS管。
    顯卡MOS管
    說到MOS管的作用,只說一個原件是非常難說的。上次說過pwm的芯片工作原理,其實pwm就是通過控制MOS管才能進行電壓調節的。上邊的圖是一個基本的顯卡供電電路圖。上邊簡單明了的介紹了顯卡從12v輸入之后所要做的事情,首先是通過C1輸入濾波電容,然后經過PWM所控制的上下橋mos管,到最后的輸出電壓,這個時候,電壓已經從12V通過pwm調節變成了核心所需要的電壓了,電感主要作用是上橋和下橋的MOS管輪流接通,先打開上橋mos管,給電感充電儲能,然后關閉上橋,打開下橋,電感向外部釋放能量,然后關閉下橋,打開上橋,繼續為電感充電如此反復,通過pwm的頻率調節即可形成我們所需要的核心,顯存供電電壓。
    顯卡MOS管
    放大來看,八個腳的黑乎乎的就是我們所說的電感了,我們可以看到,靠近右邊輸入濾波電容的為上橋MOS管,靠近左邊的電感的為下橋MOS管,其中上橋為一個,下橋為兩個。而這個設計又有什么優勢呢?主要問題在于,上橋和下橋的開關時間不一樣,上橋由于電壓較高,電流較低,而下橋則不同了,電壓的降低導致了電流的增大幅度大了許多,因此,可以看到這款顯卡采用的是一個上橋,兩個下橋的方案。而有些顯卡采用的是上橋兩個,下橋兩個的方案,其實起到的是錦上添花的作用,實際上上橋的電流較小,一個就已經足夠。
    下邊開始分析MOS管的型號,從圖中可以看到,MOS管為八個針腳,也就是常說的八爪魚,其實這是一種封裝方式,封裝命名叫做SO8封裝。這種封裝的MOS管優勢很明顯。
    1.因為內阻低,效率極高,所以溫度低,壽命較長。其實效率和內阻是很大關系的,電子原件不做工就產生熱量,而內阻低效率高的話,損失的電能量就低,從省電的角度上,低內阻的MOS管可以做出一定的奉獻,不過這個是針對功耗較高的產品。在功耗較大的核心里邊,MOS管的開關次數每秒超過一億次,在如此多的開關次數中,產生的熱量較小,且有一定的省電優勢。
    對于GTX590,6990這樣的顯卡,數據顯示,發熱量最大的位置并不在于核心,而在于供電,而供電部分最為負荷大的就是MOS管了,因而內阻降低了,效率提高了,對于溫度方面是一個很大的優勢。這些是老封裝無法比擬的。
    2.因為寬度只有3.8MM,占用面積小,更利于布置多相供電。對于高端顯卡,普遍4相供電起步,這樣布線是一個很大的挑戰,對于SO8封裝,寬度只有3.8MM,這有布線的優勢就很明顯了,容易塞更多的MOS管到板卡里邊,制造出更多相供電的顯卡。
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