वोल्टेज नियामक मॉड्यूल
एक वोल्टेज नियामक मॉड्यूल (वीआरएम), जिसे कभी-कभी प्रोसेसर शक्ति मॉड्यूल (पीपीएम) कहा जाता है, एक बक परिवर्तक है जो माइक्रोप्रोसेसर और चिपसमुच्चय को उचित आपूर्ति वोल्टेज प्रदान करता है, +3.3 V, +5 V या +12 V के उपकरणों द्वारा आवश्यक कम वोल्टेज में परिवर्तित करता है, विभिन्न आपूर्ति वोल्टेज वाले उपकरणों को एक ही मदरबोर्ड पर माउंट करने की अनुमति देता है। वैयक्तिक संगणक (पीसी) प्रणाली पर, वीआरएम सामान्यतः शक्ति एमओएसएफईटी उपकरणों से बना होता है।[1]
अवलोकन
अधिकांश वोल्टेज नियामक मॉड्यूल कार्यान्वयन मदरबोर्ड पर सम्मिलित किए जाते हैं। कुछ प्रोसेसर, जैसे इंटेल हैसवेल और आइस लेक सीपीयू, एक ही सीपीयू पैकेज पर कुछ वोल्टेज विनियमन घटकों की सुविधा देते हैं, मदरबोर्ड के वीआरएम अभिकल्पना को कम करते हैं; इस तरह की अभिकल्पना कई सीपीयू आपूर्ति वोल्टेज और सीपीयू के विभिन्न क्षेत्रों के ऊपर और नीचे गतिशील शक्ति को सम्मिलित करते हुए सम्मिश्र वोल्टता विनियमन के सरलीकरण के कुछ स्तरों को लाता है।[2] एक वोल्टेज नियामक एकीकृत ऑन-पैकेज या ऑन-डाई को सामान्यतः पूरी तरह से एकीकृत वोल्टेज नियामक (FIVR) या केवल एकीकृत वोल्टेज नियामक (आईवीआर) के रूप में जाना जाता है।
अधिकांश आधुनिक CPU को 1.5 V से कम की आवश्यकता होती है,[3] क्योंकि सीपीयू अभिकल्पक कम सीपीयू क्रोड वोल्टेज का उपयोग करते हैं; कम वोल्टेज सीपीयू शक्ति अपव्यय को कम करने में सहायता करते हैं, जिसे प्रायः थर्मल अभिकल्पना शक्ति (टीडीपी) के माध्यम से निर्दिष्ट किया जाता है जो सीपीयू शीतलन प्रणाली अभिकल्पन करने के लिए अंकित मूल्य के रूप में कार्य करता है।[4]
कुछ वोल्टेज नियामक प्रोसेसर को एक निश्चित आपूर्ति वोल्टेज प्रदान करते हैं, लेकिन उनमें से अधिकतर प्रोसेसर से आवश्यक आपूर्ति वोल्टेज को समझते हैं, अनिवार्य रूप से निरंतर-परिवर्तनीय समायोज्य नियामक के रूप में कार्य करते हैं। विशेष रूप से, वीआरएम जो कि मदरबोर्ड पर सम्मिलित किए जाते हैं, इंटेल विनिर्देशन के अनुसार संवेदन करने वाले होते हैं।
उच्च शक्ति और वर्तमान आवश्यकताओं के कारण आधुनिक वीडियो कार्ड भी वीआरएम का उपयोग करते हैं। ये वीआरएम ऊष्मा की एक महत्वपूर्ण मात्रा उत्पन्न कर सकते हैं [5] और जीपीयू से अलग ऊष्मा अभिगम की आवश्यकता होती है।[6]
वोल्टेज अभिज्ञान
सही आपूर्ति वोल्टेज को माइक्रोप्रोसेसर द्वारा वीआरएम को स्टार्टअप पर वीआईडी (वोल्टेज अभिज्ञान परिभाषा) नामक कई बिट्स के माध्यम से संप्रेषित किया जाता है। विशेष रूप से, वीआरएम प्रारंभ में वीआईडी तर्क को एक मानक आपूर्ति वोल्टेज प्रदान करता है, जो प्रोसेसर का भाग है जिसका एकमात्र उद्देश्य वीआईडी को वीआरएम को भेजना है। जब वीआरएम को आवश्यक आपूर्ति वोल्टेज का अभिज्ञान करने वाला वीआईडी प्राप्त होता है, तो यह प्रोसेसर को आवश्यक निरंतर वोल्टेज आपूर्ति प्रदान करते हुए, वोल्टेज नियामक के रूप में कार्य करना प्रारंभ कर देता है।
बिजली आपूर्ति इकाई होने के बदले कुछ निश्चित वोल्टेज उत्पन्न करता है, सीपीयू वांछित वोल्टेज स्तर के ऑन-बोर्ड शक्ति परिवर्तक को निर्देशित करने के लिए अंकीय संकेत, वीआईडी लाइनों का एक छोटा सा समुच्चय उपयोग करता है। स्विच-मोड बक परिवर्तक इसके अनुसार अपने आउटपुट को समायोजित करता है। इस प्रकार प्राप्त लचीलापन अलग-अलग अंकित आपूर्ति वोल्टेज के साथ सीपीयू के लिए एक ही बिजली आपूर्ति इकाई का उपयोग करना और आपूर्ति वोल्टेज को कम करके निष्क्रिय अवधि के समय बिजली की खपत को कम करना संभव बनाता है।[7]
उदाहरण के लिए, 5-बिट वाली इकाई अधिकतम 32 (25) विशिष्ट आउटपुट वोल्टेज में से एक का उत्पादन करेगी। ये वोल्टेज सामान्यतः (लेकिन हमेशा नहीं) समान रूप से दी गई सीमा के अंतर्गत होते हैं। कुछ कोड शब्द विशेष कार्यों जैसे इकाई को बंद करने के लिए आरक्षित हो सकते हैं, इसलिए 5-बिट वीआईडी इकाई में 32 से कम आउटपुट वोल्टेज स्तर हो सकते हैं। कैसे वोल्टेज की आपूर्ति करने के लिए संख्यात्मक कोड मानचित्र सामान्यतः घटक निर्माताओं द्वारा प्रदान की गई तालिकाओं में निर्दिष्ट किया जाता है। 2008 के बाद से वीआईडी 5-, 6- और 8-बिट किस्मों में आता है और इसे ज्यादातर 0.5 V और 3.5 V के मध्य आउटपुट करने वाले शक्ति मॉड्यूल पर उपयोजित किया जाता है।
वीआरएम और ओवरक्लॉकिंग
ओवरक्लॉकिंग के लिए वीआरएम आवश्यक हैं। वीआरएम की गुणवत्ता सीधे मदरबोर्ड की ओवरक्लॉकिंग क्षमता को प्रभावित करती है। एक ही ओवरक्लॉक प्रोसेसर अलग-अलग वीआरएम के साथ जोड़े जाने पर ध्यान देने योग्य प्रदर्शन अंतर प्रदर्शित कर सकता है। इसका कारण यह है कि सफल ओवरक्लॉकिंग के लिए स्थिर विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता होती है। जब एक चिप को उसकी फ़ैक्टरी समायोजन से आगे बढ़ाया जाता है, तो इससे शक्ति ड्रॉ बढ़ जाता है, इसलिए वीआरएम को इसके आउटपुट के अनुसार समान करने की आवश्यकता होती है।[8]
यह भी देखें
- स्विच्ड-मोड बिजली आपूर्ति अनुप्रयोग (एसएमपीएस) अनुप्रयोग
- पल्स चौड़ाई मॉडुलन
संदर्भ
- ↑ Harding, Scharon (September 17, 2019). "What Is a MOSFET? A Basic Definition". Tom's Hardware. Retrieved 7 November 2019.
- ↑ "इंटेल का हैसवेल एक बड़ा कदम आगे बढ़ाता है, वोल्टेज रेगुलेटर को एकीकृत करता है". hothardware.com. 2013-05-13. Retrieved 2013-11-14.
- ↑ Bob Dobkin, John Hamburger. "Analog Circuit Design Volume Three: Design Note Collection". John Seago. Chapter 16: "2-step voltage regulation improves performance and decreases CPU temperature in portable computers." 2014. p. 37.
- ↑ Mike Chin (2004-06-15). "Athlon 64 for Quiet Power". silentpcreview.com. p. 3. Retrieved 2013-12-21.
Thermal Design Power (TDP) should be used for processor thermal solution design targets. The TDP is not the maximum power that the processor can dissipate.
- ↑ "VRM Cooling".
- ↑ "Graphics Cards Voltage Regulator Modules (VRM) Explained". geeks3d.com. 2010. Retrieved 2013-11-28.
- ↑ Intel document "Voltage Regulator-Down (VRD)" 11.0 http://www.intel.com/assets/pdf/designguide/313214.pdf dated November 2006.
- ↑ "What is VRM and Why it's an Important Part of the Motherboard?" (in English). Retrieved 2021-11-29.
